氨基酸家族的新成員

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位，在遺傳信息的傳遞過程中，由 AUCG 四種堿基構(gòu)成的“核酸語言”，通過三個(gè)堿基 形成的密碼子轉(zhuǎn)變成 20 種常見的天然氨基酸組成的“蛋白質(zhì)語言”。人們很早就破譯得到包括 64 個(gè)密碼子的 傳統(tǒng)密碼子表（下表中為部分密碼子）。

1986 年，科學(xué)家在研究谷胱甘肽過氧化物酶的作用時(shí)，發(fā)現(xiàn)了硒代半胱氨酸（Sec）。通過比較含硒（Se）多 肽鏈的基因序列和氨基酸序列，證實(shí)了終止密碼子 UGA 是編碼 Sec 的密碼子。因?yàn)檫@種新發(fā)現(xiàn)的氨基酸在結(jié) 構(gòu)上可視為半胱氨酸（如圖）側(cè)鏈上的 S 元素被 Se 取代的產(chǎn)物，所以它被稱為 Sec。又因?yàn)樗�是�?/span> 20 種常 見的天然蛋白質(zhì)氨基酸之后發(fā)現(xiàn)的，所以又稱為第 21 種蛋白質(zhì)氨基酸。

研究發(fā)現(xiàn)，密碼子 UGA 通常作為蛋白質(zhì)合成的終止密碼子，但當(dāng) mRNA 鏈 UGA 密碼子后面出現(xiàn)一段特殊序列 時(shí)，UGA 才成為 Sec 的密碼子，使 Sec 摻入到多肽鏈中去。后來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些古細(xì)菌以及包括哺乳動物在 內(nèi)的動物體中的 Sec 也都是由 UGA 編碼。

Sec 是蛋白質(zhì)中硒的主要存在形式，也是唯一的含有準(zhǔn)金屬元素的氨基酸。迄今為止，Sec 已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)是 25 種 含硒酶的活性中心，是含硒酶的靈魂，如果沒有這第 21 種氨基酸，含硒酶就無法工作，人就會出各種各樣的病癥。如谷胱甘肽過氧化物酶是人體內(nèi)廣泛存在的一種重要的過氧化物分解酶，它能催化有毒的過氧化物還原成無毒的羥基化合物，從而保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能不受過氧化物的干擾及損害。

人體“第 21 種氨基酸——硒代半胱氨酸”的發(fā)現(xiàn)說明科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過程，科學(xué)知識也隨著研究的深人而不 斷改變著。

（1）請根據(jù)上述文章內(nèi)容對傳統(tǒng)密碼子表提出一處修正意見：_____。Sec 的密碼子為 UGA，DNA分子上與該密碼子對應(yīng)的堿基對序列是_____。

（2）請畫出 Sec 的側(cè)鏈基團(tuán)（R 基）：_____。

（3）當(dāng)核糖體進(jìn)行翻譯時(shí)，終止密碼子沒有相應(yīng)的 tRNA 結(jié)合，而是與終止因子（一種蛋白質(zhì)）結(jié)合，翻譯 終止。mRNA 上的密碼子 UGA 是對應(yīng)翻譯終止還是編碼 Sec 呢？有人曾經(jīng)提出過“終止因子與攜帶 Sec 的 tRNA 競爭結(jié)合密碼子 UGA”的假設(shè)。請結(jié)合文中內(nèi)容判斷研究結(jié)果是否支持該假設(shè)，并在下表中相應(yīng)位置寫出理由。

（4）文中提到“某些古細(xì)菌以及包括哺乳動物在內(nèi)的動物體中的 Sec 也都是由密碼子 UGA 編碼”，這也為“現(xiàn)存的豐富多樣的物種是由_____長期進(jìn)化形成的”提供了證據(jù)。

（5）硒是人體生命活動不可缺少的微量元素，被國內(nèi)外醫(yī)藥界和營養(yǎng)學(xué)界稱為“長壽元素”，請根據(jù)文中提供的資料進(jìn)行解釋_____。

A.圖中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i

B.生產(chǎn)者與初級消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為b/a×100%

C.“草→ 兔→ 狼”這一關(guān)系中，狼糞便中的能量屬于d

D.縮短食物鏈不能提高能量傳遞效率

（1）圖中所包含的內(nèi)容與完整的生態(tài)系統(tǒng)相比，缺少的成分有__________________。僅依靠該食物網(wǎng)中的所有生物，該生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)________________（填 “能夠”或“不能”)長期進(jìn)行。

（2）與鼠相比，鷹所同化的能量的去向不包括_______________。經(jīng)測算發(fā)現(xiàn)羊的同化量遠(yuǎn)小于草同化量的1/10，其原因可能是______________________________。

（3）牧民通過養(yǎng)羊獲取該生態(tài)系統(tǒng)的能量，請從能量流動的角度分析，保護(hù)鳥和蛇的意義是______________。

A.1表示固醇，2—4分別表示脂質(zhì)、磷脂、性激素

B.1表示核糖核苷酸，2—4分別表示含氮堿基、核糖、磷酸

C.1表示糖類，2—4分別表示單糖、二糖、多糖

D.1表示雙層膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，2—4分別表示線粒體、葉綠體、細(xì)胞核

A. 交叉互換與同源染色體移向細(xì)胞同一極

B. 交叉互換與姐妹染色單體分離后移向細(xì)胞同一極

C. 基因突變與同源染色體移向細(xì)胞同一極

D. 基因突變與姐妹染色單體分離后移向細(xì)胞同一極

A. 圖是胚胎發(fā)育過程中囊胚期示意圖，①②③依次稱之為透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)

B. 高等哺乳動物胚胎發(fā)育經(jīng)歷的時(shí)期是受精卵→桑椹胚→囊胚期→原腸胚期→幼體，其中，最關(guān)鍵的時(shí)期是原腸胚期

C. 高等哺乳動物個(gè)體發(fā)育中的細(xì)胞分化開始于原腸胚期，終止于生命結(jié)束

D. 選擇此時(shí)期的胚胎進(jìn)行分割時(shí)要注意對③均等分割

有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是

A. 培養(yǎng)基除淀粉外還含有氮源等其他營養(yǎng)物質(zhì)

B. 篩選分解淀粉的細(xì)菌時(shí)，菌液應(yīng)稀釋后涂布

C. 以上兩種細(xì)菌均不能將淀粉酶分泌至細(xì)胞外

D. H/C值反映了兩種細(xì)菌分解淀粉能力的差異

A.C點(diǎn)之前（不含C點(diǎn)）的生長素濃度均能促進(jìn)根 的生長

B.AD段屬于抑制生長范圍，此時(shí)根不再生長

C.a側(cè)的生長素濃度為最適濃度，細(xì)胞伸長生長快， b側(cè)的生長素濃度低于a側(cè)

D.在太空中（重力為0），根的生長狀況將不同于圖 中的生長狀況，坐標(biāo)圖中生長素的曲線也不適用于根的生長

(1)①過程所需的酶是___________。在構(gòu)建基因表達(dá)載體過程中，構(gòu)建的重組質(zhì)粒上啟動子的本質(zhì)和作用是___________。

(2)實(shí)現(xiàn)②過程常用PCR技術(shù)，該技術(shù)的前提是要有___________，以便合成引物。為了便于擴(kuò)增的DNA片段與表達(dá)載體連接，需在引物的5′端加上限制性酶切位點(diǎn)，且常在兩條引物上設(shè)計(jì)加入不同的限制性酶切位點(diǎn)，主要目的是___________。

(3)過程③將重組表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌時(shí)，首先用Ca2+處理大腸桿菌，目的是___________。然后將___________溶于級緩沖液與該大腸桿菌混合，在一定溫度下完成轉(zhuǎn)化。

（1）圖1所示過程發(fā)生在水稻葉肉細(xì)胞中。圖示反應(yīng)過程進(jìn)行的場所是________________，ATP和[H]產(chǎn)生于________（填結(jié)構(gòu)名稱）；在CO2濃度一定、溫度適宜條件下，突然停止光照，短時(shí)間內(nèi)C3化合物的含量會________（填“上升”或“下降”），原因是________________________。

（2）隨光照強(qiáng)度的變化玉米和水稻的氣孔導(dǎo)度及葉肉細(xì)胞光合速率的變化如圖2和圖3所示。（注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越高）

①據(jù)圖分析，在光照強(qiáng)度為48×102μmolm-2s-1時(shí)，玉米和水稻光合速率差異并不顯著，此時(shí)，限制光合速率的因素主要是______________；當(dāng)光照強(qiáng)度為14×102μmolm-2s-1時(shí)兩種植物的氣孔導(dǎo)度差異很小，而光合速率差異較大，說明________（填“玉米”或“水稻”）利用CO2的效率更高。

②當(dāng)光照強(qiáng)度為b時(shí)，兩種植物體內(nèi)有機(jī)物的凈積累量_____________（填“大于”、“小于”或“等于”）0，原因是__________________________。

③缺少鉀鹽，水稻的光合產(chǎn)物的合成與運(yùn)輸受阻，c點(diǎn)下降，說明無機(jī)鹽的作用___________________。