胰島素分子是一種蛋白質分子,現(xiàn)有如下材料:

①胰島素含有2條多肽鏈,A鏈含有21個氨基酸,B鏈含有30個氨基酸,2條多肽鏈間通過2個二硫鍵(二硫鍵是由2個“一SH”連接而成的)連接,在A鏈上也形成1個二硫鍵,下圖所示為結晶牛胰島素的平面結構示意圖。

②不同動物的胰島素的氨基酸組成是有區(qū)別的,現(xiàn)把人和其他動物的胰島素的氨基酸組成比較如下:

豬:B鏈第30位氨基酸和人不同;

馬:B鏈第30位氨基酸和A鏈第9位氨基酸與人不同;

牛:A鏈第8、10位氨基酸與人不同;

羊:A鏈第8、9、10位氨基酸與人不同;

天竹鼠:A鏈有8個氨基酸與人不同,B鏈有10個氨基酸與人不同。

根據(jù)以上材料回答下列問題:

(1)胰島素分子中含有肽鍵_________個?刂坪铣梢葝u素的基因中至少有______堿基。    (2)這51個氨基酸形成胰島素后,相對分子質量比原來51個氨基酸的總分子量減少了_____。

(3)人體中胰島素的含量低,會導致血糖濃度過高,尿液中有葡萄糖,稱為糖尿病,其最佳的治療方法是使用胰島素,但只能注射不能口服,原因是______________。

(4)前面所列的哺乳動物和人的胰島素都由51個氨基酸構成,且在氨基酸組成上大多相同,由此可以得出的結論是____________________。

(5)人與這幾種動物在胰島素分子上氨基酸組成差異的大小,說明

_____________________________________________________________

(6)如果要為糖尿病人治療必須用動物體內的胰島素的話,最適宜的動物是

______________________________________________________________

 

【答案】

(1)49   306   (2)888   (3)胰島素是蛋白質,如口服會被消化道內的蛋白酶所催化水解而失去作用   (4)這些哺乳動物和人都有共同的原始祖先   (5)這幾種哺乳動物與人的親緣關系有遠有近,差異越大親緣關系越遠,差異越小,親緣關系越近  (6)豬

【解析】

試題分析:對于開放狀態(tài)的多肽鏈說有:肽鍵數(shù)=氨基酸分子總數(shù)-肽鏈數(shù)。所以通過計算51-2=49.合成胰島素的基因中所需堿基數(shù)則涉及中心法則:基因中堿基總數(shù)=2*mRNA堿基數(shù)=氨基酸數(shù)*3*2.所以應該為51*6=306.51個氨基酸形成胰島素的過程中主要是脫水,及雙硫鍵形成脫去的氫,所以49*18+6=888.胰島素化學本質是蛋白質,如果口服就會被分解從而失去胰島素的功能。(3)(4)(5)問中均涉及進化的問題,題干中分析可知,地球上的生物有著或近或遠 的親緣關系,起源于共同的祖先。

考點:蛋白質的結構 分子生物學在進化上的證據(jù)

點評:本題較難,蛋白質的結構中的相互之間的數(shù)量關系的計算和在生物進化之間的聯(lián)系,跨度大,綜合性強。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中生物 來源:2012-2013學年河南省鄭州市第四中學高二下學期期中考試生物試卷(帶解析) 題型:綜合題

根據(jù)基因工程原理,回答以下問題:
Ⅰ:如圖是基因工程技術生產胰島素的操作過程示意圖,請據(jù)圖回答:

(1)完成過程②、③必需的酶分別是    、    。
(2)在利用A、B獲得C的過程中,一般用    酶切割A和B,使它們產生相同的末端,再加入    ,才可形成C。
(3)取自大腸桿菌的物質B,在基因工程中起    作用,必須具備的條件是    。(至少寫出兩個)
Ⅱ:干擾素是是抗病毒的特效藥,成分是一種糖蛋白,傳統(tǒng)的生產方法是從人的白細胞內提取,每升人血只能提取0.05μg,所以價格昂貴。現(xiàn)在某基因公司用圖示方式生產干擾素:

(1)從人的淋巴細胞中取出    ,使它同質粒相結合,然后移植到酵母菌體內獲得干擾素。
(2)科學家成功地把人的干擾素基因移植到煙草的DNA分子上,使煙草獲得了抗病毒的能力,試分析:
①人的基因之所以能接到植物體內,其物質基礎是    。
②煙草有了抗病毒的能力,這表明煙草體內產生了    。煙草植株產生這種新性狀(變異性狀)的來源屬于    。
③若要鑒定干擾素基因是否進入煙草細胞,可采用的檢測方法是    ;若要鑒定干擾素
基因是否翻譯成干擾素,可采用    。這些檢測方法都屬于分子檢測。
(3)如果將攜帶干擾素基因的重組質粒導入二倍體植物細胞,經培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗病毒特性的轉基因植物。經分析,該植物的某一染色體攜帶有目的基因(因此可以把它看作是雜合子)。理論上,在該轉基因植物自交F1代中,出現(xiàn)具有抗病毒特性的植物的概率是    。

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科目:高中生物 來源:2010上海寶山等四區(qū)聯(lián)考二模(生物)試卷 題型:綜合題

(12分)哺乳動物產生的凝乳酶是一種重要的商用酶。下圖是利用生物工程


技術快速生產凝乳酶的過程。請據(jù)圖分析回答下列問題:
(1)圖中的目的基因就是控制         的基因。從生物細胞中直接切取目的基
因所需的酶與切開目的基因載體的酶必須是同種限制性內切酶,這是因為
                      。
(2)圖中的引物是RNA分子片段,由過程②設計該引物的原理依據(jù)是
                            。
(3)過程⑤稱為       。過程⑥這項技術全稱為        。
(4)過程⑨、⑩屬于         工程技術;圖中包含多種生物工程技術,其中核
心工程技術是         工程。
過程⑩的基本環(huán)節(jié)如下圖:
酶蛋白沉淀的方法有          ,提純酶的方法常用            。
(5)目的基因在牛與工程菌中表達的產物是一樣的,說明                  。
(6)分子進化速率為每改變1%氨基酸需P年, 若人和豬胰島素同源序列,在總
共m個氨基酸中有n個氨基酸不同,則可推知人和豬的祖先在距今        
年前開始分道揚鑣。

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科目:高中生物 來源:2014屆河南省鄭州市高二下學期期中考試生物試卷(解析版) 題型:綜合題

根據(jù)基因工程原理,回答以下問題:

Ⅰ:如圖是基因工程技術生產胰島素的操作過程示意圖,請據(jù)圖回答:

(1)完成過程②、③必需的酶分別是    、    。

(2)在利用A、B獲得C的過程中,一般用    酶切割A和B,使它們產生相同的末端,再加入    ,才可形成C。

(3)取自大腸桿菌的物質B,在基因工程中起    作用,必須具備的條件是    。(至少寫出兩個)

Ⅱ:干擾素是是抗病毒的特效藥,成分是一種糖蛋白,傳統(tǒng)的生產方法是從人的白細胞內提取,每升人血只能提取0.05μg,所以價格昂貴。現(xiàn)在某基因公司用圖示方式生產干擾素:

(1)從人的淋巴細胞中取出    ,使它同質粒相結合,然后移植到酵母菌體內獲得干擾素。

(2)科學家成功地把人的干擾素基因移植到煙草的DNA分子上,使煙草獲得了抗病毒的能力,試分析:

①人的基因之所以能接到植物體內,其物質基礎是    。

②煙草有了抗病毒的能力,這表明煙草體內產生了    。煙草植株產生這種新性狀(變異性狀)的來源屬于    。

③若要鑒定干擾素基因是否進入煙草細胞,可采用的檢測方法是    ;若要鑒定干擾素

基因是否翻譯成干擾素,可采用    。這些檢測方法都屬于分子檢測。

(3)如果將攜帶干擾素基因的重組質粒導入二倍體植物細胞,經培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗病毒特性的轉基因植物。經分析,該植物的某一染色體攜帶有目的基因(因此可以把它看作是雜合子)。理論上,在該轉基因植物自交F1代中,出現(xiàn)具有抗病毒特性的植物的概率是    。

 

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科目:高中生物 來源:2013屆浙江省高二上學期期中考試生物(文)試卷 題型:綜合題

(9分)胰島素是一種分泌蛋白,它含有2條肽鏈,其中A鏈有21個氨基酸,B鏈有30個氨基酸。如圖所示為在電子顯微鏡下觀察到的一個動物細胞,據(jù)此回答:

(1)兩個氨基酸分子相互作用發(fā)生化學反應,所形成的產物結構式如下圖,請補充完整:

(2) 一個胰島素分子共含有             個肽鍵。

[  ▲  ]            既是胰島素的運輸通道,又與磷脂的合成有關。

(3)溶酶體來自于[  ▲  ]             ,其內部含有多種水解酶。 (4)[  12  ]           的形成與[  ▲  ]             有關。

 

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科目:高中生物 來源:2010上海寶山等四區(qū)聯(lián)考二模(生物)試卷 題型:非選擇題

(12分) 哺乳動物產生的凝乳酶是一種重要的商用酶。下圖是利用生物工程

  技術快速生產凝乳酶的過程。請據(jù)圖分析回答下列問題:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)圖中的目的基因就是控制          的基因。從生物細胞中直接切取目的基

    因所需的酶與切開目的基因載體的酶必須是同種限制性內切酶,這是因為

                          。

(2)圖中的引物是RNA分子片段,由過程②設計該引物的原理依據(jù)是

                                。

(3)過程⑤稱為        。過程⑥這項技術全稱為         。

(4)過程⑨、⑩屬于          工程技術;圖中包含多種生物工程技術,其中核

   心工程技術是          工程。

過程⑩的基本環(huán)節(jié)如下圖:

 

    酶蛋白沉淀的方法有           ,提純酶的方法常用             。

(5)目的基因在牛與工程菌中表達的產物是一樣的,說明                  

(6) 分子進化速率為每改變1%氨基酸需P年, 若人和豬胰島素同源序列,在總

   共m個氨基酸中有n個氨基酸不同,則可推知人和豬的祖先在距今         

   年前開始分道揚鑣。

 

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