Question

2012年诺贝尔化学奖授予在G蛋白偶联受体领域作出杰出贡献的科学家。下图表示位于甲状腺细胞膜内侧的G蛋白与促甲状腺激素受体结合形成G蛋白偶联受体后被活化，进而引起细胞内一系列代谢变化的过程。请回答：

（1）促甲状腺激素是由_______________分泌的，它与促甲状腺激素受体结合形成G蛋白偶联受体的过程体现了细胞膜具有_____________________的功能。

（2）推测“功能蛋白A”的生物效应是促进__________________的合成和分泌。上图的作用机理也说明激素调节的特点之一是作用于___________________________。

（3）人体不同组织细胞的相同DNA进行①过程时启用的起始点__________________(填“都相同”、“都不同”或“不完全相同”。)，其原因是_______________________________。

（4）若该功能蛋白A起催化作用，说明功能蛋白A基因通过______________________，进而控制生物的性状。科研人员发现有些功能蛋白A分子量变小，经测序表明这些分子前端氨基酸序列正确，但从某个谷氨酸开始以后的所有氨基酸序列丢失，则功能蛋白A基因转录的模板链上相应的位置碱基发生的变化为________________________(已知谷氨酸密码子：GAA、GAG，终止密码子：UAA、UAG、UGA)。

Answer

（1）垂体（2分） 细胞间信息交流（2分）

（2）甲状腺激素 靶器官、靶细胞

（3）不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达（2分）

（4）控制酶的合成来控制代谢过程 C→A（或CTC→ATC，或CTT→ATT）（2分）

【解析】

试题分析：（1）促甲状腺激素是由垂体产生分泌的，通过体液传送作用于甲状腺细胞，进而发挥调节作用，体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。

（2）分析图示可知，垂体分泌的促甲状腺激素与位于甲状腺细胞膜上的相应受体结合后，引起甲状腺细胞内一系列代谢变化，而甲状腺能分泌甲状腺激素，由此推测：图中“功能蛋白A”的生物效应是促进甲状腺激素的合成和分泌，其作用机理也说明激素调节的特点之一是作用于靶器官或靶细胞。

（3）人体不同组织细胞的形成源于细胞分化，而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。①过程是转录过程，由于在不同组织细胞中表达的基因不完全相同，所以，进行①过程时启用的起始点不完全相同。

（4）若该功能蛋白A起催化作用，说明该功能蛋白是一种蛋白质类酶，进而说明该功能蛋白A基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。依题意，某些功能蛋白A分子前端氨基酸序列正确，但从某个谷氨酸开始以后的所有氨基酸序列丢失，说明该功能蛋白A基因发生了突变，导致转录形成的mRNA的相应位置上决定谷氨酸的密码子变成终止密码子。分析比较谷氨酸密码子（GAA、GAG）与终止密码子（UAA、UAG、UGA），可发现mRNA上相应位置上的碱基由G变成了U，再依据转录过程，推断出功能蛋白A基因转录的模板链上相应的位置碱基发生的变化为C→A（或CTC→ATC，或CTT→ATT）。

考点：本题以“2012年诺贝尔化学奖G蛋白偶联受体的作用过程”为背景，考查激素调节、基因的表达、基因对性状的控制、基因突变的相关知识，意在考查学生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力以及能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们的能力。