[题目]美国科学家詹姆斯罗思曼.兰迪谢克曼以及德国科学家托马斯祖德霍夫获2013年诺贝尔生理学或医学奖.获奖理由是“发现细胞内的主要运输系统--囊泡运输的调节机制 .兰迪谢克曼发现了囊泡传输所需的一组基因,詹姆斯罗思曼阐明了囊泡是如何与目标融合并传递的蛋白质机器,托马斯祖德霍夫则揭示了信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的.三位科学家揭开� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】美国科学家詹姆斯罗思曼、兰迪谢克曼以及德国科学家托马斯祖德霍夫获2013年诺贝尔生理学或医学奖。获奖理由是“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”。兰迪谢克曼发现了囊泡传输所需的一组基因；詹姆斯罗思曼阐明了囊泡是如何与目标融合并传递的蛋白质机器；托马斯祖德霍夫则揭示了信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的。三位科学家揭开了细胞精确控制物质运输和投递的神秘面纱。囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输，分工井井有条，在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地。据图回答问题。

（1）囊泡是细胞中的一种结构，由于其结构不固定因而不属于细胞器。图示细胞中，能产生囊泡的结构有_________________；“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是____________（答出2点）。

（2）COPI被膜小泡主要介导蛋白质______________。囊泡在物质精确投送过程中起着重要作用，能实现精确投送说明囊泡膜上可能含有________________。(填化学成分)

（3）动物乳腺细胞含有免疫球蛋白基因，乳汁中含有免疫球蛋白。但科学工作者通过研究发现乳腺细胞不能合成免疫球蛋白，乳腺细胞不能合成免疫球蛋白的根本原因是：_____________________________。如果转运系统受到干扰，则会对有机体产生有害影响，并导致如糖尿病等疾病，糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程（环节）有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外，还有可能的原因是___________________。

（4）为了确定参与膜泡运输的基因（sec基因），科学家筛选了两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下：

酵母突变体	与野生型酵母电镜照片的差异
sec12基因突变体	突变体细胞内内质网特别大
sec17基因突变体	突变体细胞内，尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡

据此推测，sec12基因编码的蛋白质的功能是与_____________________的形成有关。sec17基因编码的蛋白质的功能是___________________________。

【答案】内质网、高尔基体、细胞膜不需载体，主要运输对象是大分子从高尔基体运回内质网蛋白质（或糖蛋白）基因选择性表达胰岛素合成后囊泡运输出现障碍或者不能准确释放到目的位置内质网小泡参与膜泡与高尔基体的融合

【解析】

分析图示可知，B为内质网、C为高尔基体，COPI被膜小泡能将物质从高尔基体运回内质网，COPII被膜小泡能将物质从内质网运到高尔基体，披网格蛋白小泡则将细胞外的物质运到细胞内。

（1）由图可知，图示细胞中，能产生囊泡的结构有内质网、高尔基体、细胞膜；“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式为胞吞，不需要载体，消耗能量，主要运输的是大分子物质，而主动运输需要载体、消耗能量，主要运输的是小分子物质，所以胞吞与主动运输的区别有：不需要载体，主要运输对象是大分子。

（2）由图可知COPI被膜小泡主要介导蛋白质从高尔基体运回内质网。糖蛋白具有识别的作用，囊泡能精确投送说明囊泡膜上可能含有有糖蛋白。

（3）在不同的细胞中，由于基因的选择性表达，所以不同细胞合成的蛋白质不同。若该图表示胰岛B细胞，由题图分析可知，胰岛素合成后囊泡运输出现障碍，或胰岛素不能准确释放到目的位置，也可能会患糖尿病。

（4）由题意可知，secl2基因突变体的细胞中内质网特别大，说明secl2基因编码的蛋白质的功能是与内质网小泡的形成有关。secl7基因突变体细胞中内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡，说明secl7基因编码的蛋白质的功能是参与膜泡与高尔基体的融合。

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