题目列表(包括答案和解析)
2009年10月3日,3名美国科学家以研究染色体端粒和端粒酶而获得诺贝尔生理学或医学奖。端粒是染色体末端一段高度简单重复的DNA,随着细胞分裂次数的增加,后代细胞中端粒长度会逐渐缩短,细胞分裂能力下降,衰老的过程也就开始。端粒酶是逆转录酶,由RNA和蛋白质构成,能催化合成端粒DNA并将其加至缩短的端粒末端(如下图所示),从而延缓细胞衰老和增加细胞分裂次数,体细胞中端粒酶一般无活性。
综上所述,请分析回答:
(1)合成端粒所需的原料是_______________,模板是____________。
(2)下图标有碱基的核酸片段中有______种核苷酸。
(3)下列端粒酶活性最低的最可能是:
A.造血干细胞 B. 肌肉细胞
C.生殖细胞 D. 胚胎干细胞
(4) 根据端粒和端粒酶的功能及相互关系,请提出癌细胞长生不死的一种假设:
(5) 根据目前的假说,衰老可能是由端粒的缩短导致,因此似乎可以通过激活端粒酶来阻止衰老。据此,请对“给衰老细胞注射端粒酶或活化剂,以促使人‘返老还童’”的做法谈谈你的观点。
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2009年10月3日,3名美国科学家以研究染色体端粒和端粒酶而获得诺贝尔生理学或医学奖。端粒是染色体末端一段高度简单重复的DNA,随着细胞分裂次数的增加,后代细胞中端粒长度会逐渐缩短,细胞分裂能力下降,衰老的过程也就开始。端粒酶是逆转录酶,由RNA和蛋白质构成,能催化合成端粒DNA并将其加至缩短的端粒末端(如下图所示),从而延缓细胞衰老和增加细胞分裂次数,体细胞中端粒酶一般无活性。
综上所述,请分析回答:
(1)合成端粒所需的原料是_______________,模板是____________。
(2)右图标有碱基的核酸片段中有______种核苷酸。
(3)下列端粒酶活性最低的最可能是:
A.造血干细胞 B. 肌肉细胞
C.生殖细胞 D. 胚胎干细胞
(4) 根据端粒和端粒酶的功能及相互关系,请提出癌细胞长生不死的一种假设:
(5) 根据目前的假说,衰老可能是由端粒的缩短导致,因此似乎可以通过激活端粒酶来阻止衰老。据此,请对“给衰老细胞注射端粒酶或活化剂,以促使人‘返老还童’”的做法谈谈你的观点。
2009年度诺贝尔生理学或医学奖于2009年10月5日在瑞典卡罗林斯卡医学院揭晓,美国三们科学家伊丽莎白·布兰克波恩(ElizabethH.Blackburn)、卡罗尔·格雷德(CarolW.Greider)和杰克·绍斯塔克(JackW.Szostak)因发现端粒和端粒酶保护染色体的机制而共同获得该奖项。
什么是端粒和端粒酶呢?端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。形态学上,染色体DNA末端膨大成粒状,像两顶帽子那样盖在染色体两端,因而得名。在某些情况下,染色体可以断裂,这时,染色体断端之间会发生融合,或者断端被酶降解。但正常染色体不会整体地互相融合,也不会在末端出现遗传信息的丢失(被降解之类)。可见端粒在维持染色体和DNA复制的完整性有重要作用。
真核生物双螺旋DNA双链复制时,会有一小段DNA引物连接在复制的起始部位,在合成酶的作用下,在引物后依次连接上A、T、C、G(脱氧核苷),形成新的DNA链。复制完成后,最早出现的起始端引物会被降解,留下的空隙没法填补,这样细胞染色体DNA将面临复制一次就缩短一些的问题。这种缩短的情况在某些低等生物的特殊生活条件下可以观察到,但却是特例。事实上,染色体虽经多次复制,却不会越来越短。早期的研究者们曾假定有一种过渡性的环状结构来帮助染色体末端复制的完成,但后来却一直未能证实这种环状结构的存在。
20世纪80年代中期,科学家们发现了端粒酶。当DNA复制终止时,端粒酶的作用下,通过端粒的依赖模板的复制,可以补偿由去除引物引起的末端缩短,因此在端粒的保持过程中,端粒酶至关重要。
随着细胞分裂次数的增加,端粒的长度是在逐渐缩短的,当端粒变得不能再短时,细胞不再分裂,而会死亡。并且发现,体细胞端粒长度大大短于生殖细胞,胚胎细胞的端粒也长于成年细胞。科学家发现,至少可以认为在细胞水平的老化,和端粒酶的活性下降有关。
——摘自2009年10月13日《科技日报》
根据上述材料,回答下列问题:
(1)端粒和端粒酶的基本组成单位分别是________。
(2)端粒酶对染色体的的作用是____________________。
(3)人体衰老的原因是____________________________。
(4)“从位置上看,端粒就是染色体的着丝点”,这句话对吗?为什么?
__________________________。
(5)请结合端粒酶的作用,从基因的角度设想一项治疗癌症的措施。
__________________________。
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