6．胰島素分子是一種蛋白質(zhì)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(gè)氨基酸，B鏈含有30個(gè)氨基酸，2條多肽鏈間通過(guò)2個(gè)二硫鍵（二硫鍵是由2個(gè)“一SH”連接而成的）連接，在A鏈上也形成1個(gè)二硫鍵，下圖所示為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖．
②不同動(dòng)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(dòng)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(gè)氨基酸與人不同，B鏈有10個(gè)氨基酸與人不同．
根據(jù)以上材料回答下列問(wèn)題：
（1）胰島素分子中含有肽鍵49個(gè)．胰島素基因含有的堿基對(duì)至少超過(guò)153．若已知胰島素形成過(guò)程中需要20種氨基酸，那么該過(guò)程最多需要51種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA．
（2）這51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)51個(gè)氨基酸的總分子量減少了888．
（3）人體中胰島素的含量低，會(huì)導(dǎo)致血糖濃度過(guò)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，原因是胰島素是蛋白質(zhì)，如口服會(huì)被消化道內(nèi)的蛋白酶所催化水解而失去作用．
（4）前面所列的哺乳動(dòng)物和人的胰島素都由51個(gè)氨基酸構(gòu)成，且在氨基酸組成上大多相同，由此可以得出這些哺乳動(dòng)物和人都有共同的原始祖先的結(jié)論；人與這幾種動(dòng)物在胰島素分子上氨基酸組成差異的大小，說(shuō)明這幾種哺乳動(dòng)物與人的親緣關(guān)系有遠(yuǎn)有近，差異越大親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，差異越小，親緣關(guān)系越近．如果要為糖尿病人治療必須用動(dòng)物體內(nèi)的胰島素的話，最適宜的動(dòng)物是豬．

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個(gè)氨基酸，肽鍵數(shù)為21-1=20個(gè)；B鏈含有30個(gè)氨基酸，肽鍵數(shù)為30-1=29個(gè)；所以共有肽鍵20+29=49個(gè)．胰島素屬于蛋白質(zhì)，只能注射不能口服．由于哺乳動(dòng)物和人的胰島素都由51個(gè)氨基酸構(gòu)成，且在氨基酸組成上大多相同，說(shuō)明所列的哺乳動(dòng)物和人都有共同的原始祖先．人與動(dòng)物豬在胰島素的氨基酸組成上差異最�。�
基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程形成蛋白質(zhì)的過(guò)程中，基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)=6：3：1

解答 解：（1）由題意可知，胰島素分子含有51個(gè)氨基酸（α鏈含有21個(gè)氨基酸，β鏈含有30個(gè)氨基酸），2條肽鏈，則該胰島素分子中含有肽鍵數(shù)目=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=51-2=49個(gè)，至少含有的游離的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個(gè)，至少含有的游離的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個(gè)；決定胰島素合成的基因至少需要基因中的堿基個(gè)數(shù)=氨基酸數(shù)×6=51×6═306個(gè)，即至少需要153個(gè)堿基對(duì)，轉(zhuǎn)錄該蛋白質(zhì)的信使RNA至少含有的遺傳密碼等于氨基酸數(shù)目，即51個(gè)．
（2）51個(gè)氨基酸分子形成胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)減少的是失去水分子的相對(duì)分子質(zhì)量和形成3個(gè)二硫鍵時(shí)失去的6個(gè)氫的相對(duì)分子質(zhì)量之和，即相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)減少了=18×失去水分子的數(shù)目+6=18×49+6=888．
（3）胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，如果口服就會(huì)被分解從而失去胰島素的功能，所以只能注射不能口服．
（4）人與動(dòng)物豬在胰島素的氨基酸組成上差異最小，只有B鏈第30位氨基酸，所以如果要為糖尿病人治療必須用動(dòng)物體內(nèi)的胰島素的話，最適宜的動(dòng)物是豬．
故答案為：
（1）49     153     51           
（2）888
（3）胰島素是蛋白質(zhì)，如口服會(huì)被消化道內(nèi)的蛋白酶所催化水解而失去作用
（4）豬

點(diǎn)評(píng) 本題考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子生物學(xué)在進(jìn)化上的證據(jù)的相關(guān)知識(shí)，意在考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中的相互之間的數(shù)量關(guān)系的計(jì)算和在生物進(jìn)化之間的聯(lián)系，跨度大，綜合性強(qiáng)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

19．下面關(guān)于酶和ATP的敘述正確的是（　�。�
A．同一種酶不可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中
B．酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物
C．ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)
D．細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來(lái)源于線粒體和葉綠體

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

20．如圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問(wèn)題．

（1）此圖為生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，該模型認(rèn)為生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一定的流動(dòng)性．
（2）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的，A與細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性有密切關(guān)系，則A是蛋白質(zhì)；B代表細(xì)胞膜的基本骨架，則B是磷脂分子；D與細(xì)胞信息交流有關(guān)，則D是糖蛋白．
（3）從功能上來(lái)說(shuō)細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜．維生素D是一種固醇類物質(zhì)，它很容易被小腸上皮細(xì)胞吸收，那么它通過(guò)小腸上皮細(xì)胞膜的方式是圖中編號(hào)②；
（4）除細(xì)胞膜外，細(xì)胞內(nèi)還有許多生物膜．動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)具膜的細(xì)胞器主要有（至少寫三個(gè)）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體．參與分泌蛋白的合成和分泌“生產(chǎn)線”的細(xì)胞器種類是3種．
（5）在①～④的方式中代表被動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠孝冖邰埽黄咸烟菑哪c腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過(guò)程是④．（填圖中編號(hào)）
（6）K+、O2、葡萄糖中哪一種物質(zhì)是通過(guò)方式④進(jìn)入紅細(xì)胞的？葡萄糖．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

14．細(xì)胞核是細(xì)胞重要的結(jié)構(gòu)之一，是細(xì)胞的控制中心，探討細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系也是一項(xiàng)重大的實(shí)驗(yàn)．以下是有關(guān)細(xì)胞核移植的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答有關(guān)問(wèn)題．
實(shí)驗(yàn)一：
傘藻由“帽”、柄、假根三部分構(gòu)成，細(xì)胞核在基部．科學(xué)家用傘形“帽”（甲）和菊花形“帽”（乙）兩種傘藻做嫁接和核移植實(shí)驗(yàn)，如下圖所示．請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）上述實(shí)驗(yàn)的大體過(guò)程是：
①將甲種傘藻的柄嫁接到乙種傘藻的假根上．
②將乙種傘藻的柄嫁接到甲種傘藻的假根上．
③將乙種傘藻的細(xì)胞核移植到去掉“帽”和核的甲種傘藻的假根內(nèi)．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：①長(zhǎng)出菊花形帽，②長(zhǎng)出傘形帽，③長(zhǎng)出菊花形帽．（空格內(nèi)填長(zhǎng)出的傘藻“帽”的形狀）．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的形成主要與細(xì)胞核有關(guān)．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

1．甲圖是研究種子萌發(fā)的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)瓶?jī)?nèi)的種子在實(shí)驗(yàn)前都經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)母栺R林溶液的沖洗消毒，乙圖表示兩個(gè)保溫瓶?jī)?nèi)的溫度在6天中的變化．

（1）該實(shí)驗(yàn)的目的是探究種子萌發(fā)過(guò)程中呼吸作用產(chǎn)生的熱量的變化．
（2）X瓶?jī)?nèi)的溫度從第4天起基本不再上升，這是因?yàn)榉N子的呼吸作用強(qiáng)度維持在一定水平，產(chǎn)熱量不再增加．
（3）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)照組Y瓶的目的是排除其他自然因素的干擾，證明X瓶的熱能只能來(lái)自萌發(fā)的種子．
（4）假若Y瓶?jī)?nèi)的種子沒(méi)有經(jīng)過(guò)福爾馬林溶液的沖洗，下列曲線圖中，能正確顯示瓶?jī)?nèi)溫度變化的是D，理由是死亡的種子表面有微生物，也能進(jìn)行呼吸，分解有機(jī)物，釋放能量．

此時(shí)，有機(jī)物的分解發(fā)生過(guò)程中可能（不可能/可能/一定）有線粒體參與．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

11．圖一表示A、B兩種植物光合效率隨光照強(qiáng)度改變的變化曲線，圖二表示將A植物放在不同濃度CO2環(huán)境條件下，A植物光合效率受光照強(qiáng)度影響的變化曲線，請(qǐng)據(jù)圖回答

（1）簡(jiǎn)述光合作用能量變化的過(guò)程光能但ATP中活躍的化學(xué)能到有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能．
（2）據(jù)圖一，植物A和植物B在較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)陰雨的環(huán)境中，生長(zhǎng)受到顯著影響的植物是A．
（3）圖一中的a點(diǎn)所進(jìn)行的生理過(guò)程其反應(yīng)式為C6H12O6+6H2O+6O2$\stackrel{酶}{→}$6CO2+12H2O+能量．此時(shí)細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的部位有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與線粒體；
（4）在c點(diǎn)時(shí)，葉綠體中ATP的移動(dòng)方向是從類囊體薄膜移動(dòng)到葉綠體基質(zhì)．
（5）若b點(diǎn)光照強(qiáng)度突然增加，則葉綠體基質(zhì)中三碳酸的含量減少（填增加、減少或不變）．如果在缺鎂的條件下，光飽和點(diǎn)將向左方移動(dòng)．
（6）若圖一曲線A表示該植物A在35℃時(shí)光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，并且已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和35℃，那么在其它條件不變的情況下，將溫度調(diào)節(jié)到25℃，曲線a、b三點(diǎn)位置如何移動(dòng)？上移、左移．
（7）如圖能代表細(xì)胞中發(fā)生的情況與圖一中ab段（不包括a，b兩點(diǎn)）相符的一項(xiàng)是A

（8）圖二中限制f點(diǎn)光合強(qiáng)度的外因有光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度．
（9）據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤干旱時(shí)，植物根細(xì)胞會(huì)迅速合成某種化學(xué)物質(zhì)X．有人推測(cè)根部合成的X運(yùn)輸?shù)饺~片，能調(diào)節(jié)氣孔的開閉．他們做了如下實(shí)驗(yàn)：從該植株上剪取大小和生理狀態(tài)一致的3片葉，分別將葉柄下部浸在3種不同濃度X的培養(yǎng)液中，以分析葉片中X物質(zhì)濃度與氣孔開放程度之間的關(guān)系．一段時(shí)間后，可以測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)．以上方案有不完善的地方，請(qǐng)指出來(lái)并加以改正．①樣本量太小．應(yīng)取大小和生理狀態(tài)一致的葉片若干，平均分為三組．②缺乏對(duì)照組．應(yīng)增加一組，將葉片的葉柄下部浸泡在不含X的培養(yǎng)液中．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

18．不同植物種子中所含營(yíng)養(yǎng)成分有差異，如豆類作物中蛋白質(zhì)含量較高，玉米種子中淀粉含量較高，花生種子中脂肪含量相對(duì)較多．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）下表表示用碘液、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑測(cè)得甲、乙、丙三種植物的干種子中三大類有機(jī)物顏色反應(yīng)，其中“+”的數(shù)量代表顏色反應(yīng)深淺程度，有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．
　碘液蘇丹Ⅲ染液雙縮脲試劑
甲+++++++
乙++++++++
丙+++++++
A．乙種子中含蛋白質(zhì)最多
B．碘液、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑與相應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生的顏色反應(yīng)分別是藍(lán)色、橘黃色和紫色
C．在觀察顏色時(shí)有可能用到光學(xué)顯微鏡
D．這三種試劑使用時(shí)均不需要水浴加熱
（2）某玉米新品種中的蛋白質(zhì)含量高于普通玉米，請(qǐng)用所學(xué)的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證．
實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，蛋白質(zhì)含量越高顏色越深．
材料用品：新鮮的普通玉米子粒，新鮮的新品種玉米子粒，研缽，試管，漏斗，紗布，吸管，清水，雙縮脲試劑A液，雙縮脲試劑B液，量筒．
方法步驟：
①將兩種玉米子粒分別進(jìn)行研磨，制備組織樣液．
②取A、B兩支試管，向A中加入新品種玉米組織樣液2mL，B中加入普通玉米組織樣液2mL．
③向A、B兩支試管中分別加入2mL雙縮脲A液，搖勻，再分別加入3滴雙縮脲B液，搖勻．
④觀察顏色變化并比較紫色的深淺．
預(yù)期的結(jié)果：新品種玉米子粒組織樣液（A試管）紫色較深．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

15．假定當(dāng)年種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的λ倍，如圖表示λ值隨時(shí)間的變化曲線．下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　�。�
A．0～a年，種群數(shù)量不變，其年齡組成是穩(wěn)定型
B．a～b年，種群數(shù)量下降，其年齡組成是衰退型
C．b～c年，種群數(shù)量增加，種群呈“S”型增長(zhǎng)
D．c～d年，種群數(shù)量增加，種群呈“J”型增長(zhǎng)

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

16．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上防治害蟲的基本策略是（　�。�
A．使用高效農(nóng)藥，迅速?gòu)氐紫麥绾οxB．控制害蟲種群數(shù)量在較低水平
C．種植純一的轉(zhuǎn)基因抗蟲作物D．大量引入捕食害蟲的新天敵

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