Question

【題目】水熊蟲在極端干旱的條件下，身體開始皺縮，細胞大量脫水，進入干化狀態(tài)。干化的水熊蟲能對抗高壓、高溫等的影響，一旦接觸到水，就像重新浸濕的海綿一樣，其生命活動又完全恢復(fù)。請回答問題：

（1）水熊蟲進入干化狀態(tài)時，主要脫去的是______水，此狀態(tài)下其新陳代謝水平______。

（2）科研人員檢測發(fā)現(xiàn)，干化的水熊蟲細胞內(nèi)幾種天然無序蛋白（IDP）的含量大幅升高。

①在水熊蟲細胞內(nèi)，氨基酸經(jīng)______反應(yīng)形成IDP。請寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式______。

②在細胞內(nèi)，多肽鏈折疊形成蛋白質(zhì)的過程中，疏水的氨基酸殘基通常位于蛋白質(zhì)的內(nèi)部。與一般的蛋白質(zhì)不同，IDP呈現(xiàn)不折疊的“天然無序”狀態(tài)，是因為含有較______比例的親水氨基酸殘基，這說明______是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)形成的基礎(chǔ)。

（3）為研究IDP與水熊蟲抗干旱的關(guān)系，科研人員敲除水熊蟲的IDP基因（不能合成IDP），檢測其在正常和干旱情況下的存活率，結(jié)果如圖所示。

①實驗中，IDP基因正常水熊蟲組作為______處理。

②該實驗結(jié)果表明______。

Answer 1

【答案】自由 極低 脫水縮合 高 氨基酸種類（氨基酸種類、數(shù)量、排列順序或多肽鏈的一級結(jié)構(gòu)） 對照 水熊蟲體內(nèi)IDP具有抗干旱的作用

【解析】

根據(jù)題干信息分析，水熊蟲干化是由于細胞大量脫水，身體皺縮導(dǎo)致的；水熊蟲干化后能對抗高壓、高溫等的影響，以度過不良環(huán)境；相反，干化的水熊蟲遇水吸水，又可以恢復(fù)生活狀態(tài)。

據(jù)圖分析，實驗的自變量是是否干旱、是否敲除IDP基因，因變量是存活率；與正常條件相比，干旱條件下敲除IDP基因組的存活率下降較多。

（1）水熊蟲進入干化狀態(tài)時，脫去的主要是自由水，導(dǎo)致新陳代謝降低。

（2）①氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位，其結(jié)構(gòu)通式為；氨基酸通過脫水縮合形成IDP。

②根據(jù)題意分析，多肽鏈折疊形成蛋白質(zhì)的過程中，疏水的氨基酸殘基通常位于蛋白質(zhì)的內(nèi)部，而與一般的蛋白質(zhì)不同，IDP呈現(xiàn)不折疊的“天然無序”狀態(tài)，則說明IDP含有較高比例的親水氨基酸殘基，這也說明氨基酸種類是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)形成的基礎(chǔ)。

（3）①實驗中，IDP基因正常水熊蟲組為對照組。

②根據(jù)以上分析已知，與正常條件相比，干旱條件下敲除IDP基因組的存活率下降較多，說明水熊蟲體內(nèi)IDP具有抗干旱的作用。