Question

15．实验研究是生命科学研究的最基本方法．请分析回答下列问题．
（1）德国生物化学家科赛尔第一个采用水解的方法系统地研究了核酸的结构，并因此荣获1910年的诺贝尔奖．在人体细胞中核酸的种类有脱氧核糖核酸和核糖核酸（填写名称）．
（2）科学家在对Alzheimer型老年痴呆的研究发现，β-AP（β淀粉样蛋白）沉积是该病的主要病理特征．β-AP是由其前体蛋白APP（一种含695个氨基酸的跨膜蛋白）在病理状态下异常加工而成，APP形成β-AP的过程如图所示．

β-分泌酶所作用的化学键是肽键，推测该酶在细胞内作用的场所是内质网．根据题目信息推测治疗Alzheimer型老年痴呆的思路与方法是抑制β-分泌酶基因或γ-分泌酶基因的表达等．
（3）利用“乳腺生物反应器”生产药用蛋白时，科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组建重组在一起，通过显微注射等方法导入哺乳动物的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物．我国科学家在培育具有自主知识产权的转基因抗虫棉时借鉴了植物的传粉和受精过程，成功地运用了花粉管通道法将目的基因送入受体细胞．

Answer 1

分析 分析题图：图示表示APP形成β-AP的过程，该过程是在病理状态下进行的，由题图知APP形成β-AP的过程中需要β-分泌酶和γ-分泌酶的催化作用，β-AP分子是由前体蛋白APP中的第597位氨基酸到635位氨基酸形成的、其含有的氨基酸数=635-597+1=39个，而β-AP分子沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征．

解答 解：（1）人体细胞中核酸有两种，包括脱氧核糖核酸和核糖核酸．
（2）分析题图可知，前体物质APP是一种含695个氨基酸的跨膜蛋白，而β-分泌酶能够在596位氨基酸处将蛋白质的肽链切割，因此其作用的化学键是肽键，该过程类似于蛋白质的加工过程，因此该酶在细胞内作用的场所是内质网．根据题意和图示分析可知：β-分泌酶基因控制合成的β-分泌酶能够水解细胞膜上的APP分子，从而产生β-AP分子，而β-AP沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征，因此治疗Alzheimer型老年痴呆的思路与方法是抑制β-分泌酶基因或γ-分泌酶基因的表达等．
（3）利用“乳腺生物反应器”生产药用蛋白时，科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组建重组在一起，通过显微注射等方法导入哺乳动物的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物．我国科学家在培育具有自主知识产权的转基因抗虫棉时借鉴了植物的传粉和受精过程，成功地运用了花粉管通道法将目的基因送入受体细胞．
故答案为：
（1）脱氧核糖核酸和核糖核酸
（2）肽键  内质网    抑制β-分泌酶基因或γ-分泌酶基因的表达等．
（3）启动子  显微注射  花粉管通道

点评 本题综合考查了组成细胞的化合物、蛋白质的合成与水解以及基因工程的有关知识，要求学生识记细胞中核酸的种类，识记基因工程的操作步骤和目的基因导入受体细胞的方法，并结合题图获取有效解题信息，难度适中．