第27課時(shí) 諾貝爾醫(yī)學(xué)及生理學(xué)獎(jiǎng)（一）
知識(shí)精要
諾貝爾醫(yī)學(xué)及生理學(xué)獎(jiǎng)由瑞典皇家卡羅林醫(yī)學(xué)院評(píng)定。生物學(xué)中與獲獎(jiǎng)成果有關(guān)有內(nèi)容：青霉素的發(fā)現(xiàn)、DNA的結(jié)構(gòu)與功能、胚胎發(fā)育、蛋白質(zhì)在細(xì)胞定位控制中的內(nèi)部信號(hào)、調(diào)控細(xì)胞周期的分子機(jī)制、單克隆抗體的研究及其作用、神經(jīng)細(xì)胞的信息傳遞、新型生物的發(fā)現(xiàn)、程序性細(xì)胞死亡等。
題例領(lǐng)悟：
1． 瑞典生物化學(xué)家泰奧雷爾(H.Theorell)通過對(duì)酶的研究，發(fā)現(xiàn)有機(jī)體在有氧條件下利用營養(yǎng)素以產(chǎn)生有機(jī)體可利用能量的方式，并因此而獲1955年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。下列有關(guān)敘述中，不正確的是 （ ）
A.生物體中能供給能量的營養(yǎng)素主要包括糖類，脂肪和蛋白質(zhì)
B.直接供給生物體生命活動(dòng)的能源物質(zhì)是ATP
C.很多生物在無氧條件下也可在酶的作用下產(chǎn)生能量
D.所有生物都能在有氧條件下獨(dú)立的通過酶的作用分解營養(yǎng)物質(zhì)，釋放能量
【分析】由生物體新陳代謝可知，組成生物體的主要物質(zhì)糖類、脂類、蛋白質(zhì)都可以氧化分解產(chǎn)生能量供生命活動(dòng)所用，生物臺(tái)體的直接能源物質(zhì)為ATP，生物體新陳代謝類型也有差別，嚴(yán)格厭氧型生物在有氧條件下代謝會(huì)停止或受抑制，則選D
2． 2001年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授于三位科學(xué)家。這三位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了調(diào)控細(xì)胞周圍的一系列基因，已經(jīng)相關(guān)的酶和蛋白質(zhì)。這項(xiàng)工作對(duì)腫瘤研究等領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響。
請(qǐng)回答下列各題。
（1）同種生物不同類型細(xì)胞之間的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間有異。蛙胚卵裂期動(dòng)物半球細(xì)胞的細(xì)胞持續(xù)時(shí)間比植物半球細(xì)胞的---------------。
（2）測(cè)定某種細(xì)胞的細(xì)胞持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短時(shí)，通常要考慮溫度因素。這是因?yàn)?---------------------------。
（3）有人稱惡性腫瘤為細(xì)胞周期病，并根據(jù)是調(diào)控細(xì)胞周期的基因發(fā)生--------------------導(dǎo)致細(xì)胞周期失控，癌細(xì)胞無限增殖。
（4）治療惡性腫瘤的途徑之一，是用藥物抑制--------------------------的合成，從而將癌細(xì)胞的細(xì)胞周期阻斷在分裂間期。如用藥物抑制紡錘體的形成，則癌細(xì)胞的細(xì)胞周期將阻斷在----------------期。
【分析】 本題以2001年諾貝爾獲獎(jiǎng)項(xiàng)目為題材，考查細(xì)胞周期的基本知識(shí)，意在引起對(duì)當(dāng)代科學(xué)進(jìn)展的關(guān)注，增強(qiáng)對(duì)生物內(nèi)容的興趣。（1）的正確答案為動(dòng)物半球細(xì)胞的細(xì)胞周期比植物半球細(xì)胞的短，即前者的分裂較后者的快。這在舊教材必修本講述動(dòng)物個(gè)體發(fā)育時(shí)曾經(jīng)提到。（2）的正確答案是：酶的活性受溫度的影響。考生在仔細(xì)閱讀題干是能夠知道細(xì)胞周期受到酶的調(diào)控；而酶在適宜溫度下才能使相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)迅速進(jìn)行，這在舊教材必修本講述“新陳代謝與酶”時(shí)曾經(jīng)提到。以上兩問題要求考生對(duì)所學(xué)的知識(shí)前后聯(lián)系，融會(huì)貫通。（3）的正確答案是控細(xì)胞周期的基因發(fā)生突變，導(dǎo)致細(xì)胞周期失控，癌細(xì)胞無限增殖。考生既已從題干知道細(xì)胞周期受到一些列基因的調(diào)控，就不難推理細(xì)胞周期失控是由于哪些基因發(fā)生了什么變化。（4）的正確答案分別是“DNA和蛋白質(zhì)”和“分裂期”。前者說明分裂間期細(xì)胞核的主要變化是這兩種物質(zhì)的合成；后者則說明發(fā)生染色體分配的時(shí)期。以上兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)見于舊教材必修本“細(xì)胞的分裂”一節(jié)。
自我評(píng)價(jià)
1.80年代，美國生物學(xué)家奧特曼和切赫研究和發(fā)現(xiàn)了RNA的催化功能，并由此獲得1989年的諾貝爾獎(jiǎng)。下列有關(guān)敘述中，正確的是 （ ）
A.酶的化學(xué)本質(zhì)不一定是蛋白質(zhì)
B.RNA雖具有催化功能但不能叫做酶
C.RNA催化功能的發(fā)現(xiàn)說明酶不一定具有專一性
D.酶都是在細(xì)胞的核糖體上合成的
2.1995年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)由三位發(fā)育遺傳學(xué)家共同獲得。他們的研究揭開了胚胎如何由一個(gè)細(xì)胞發(fā)育成完美的特化器官，如腦和腿的遺傳秘密，也建立了科學(xué)界對(duì)動(dòng)物基因控制早期胚胎發(fā)育的模式。這項(xiàng)突破性的成就，將有助于解釋人類先天性畸形，這些重要基因的突變很可能是造成人類自然流產(chǎn)以及約40%不明原因畸形的主因。
下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是 （ ）
A. 生物體的發(fā)育過程必有細(xì)胞分化的過程
B. 多細(xì)胞生物體有細(xì)胞分化，單細(xì)胞生物體沒有細(xì)胞分化
C. 生物體的發(fā)育過程受基因的控制，遺傳物質(zhì)變化可能導(dǎo)致畸形
D. 細(xì)胞分化產(chǎn)生的細(xì)胞間穩(wěn)定性的變異是不可逆轉(zhuǎn)的
3.1962年，Rachel Carson里程碑式的著作《寂靜的春天》向全世界通報(bào)了DDT的危害。自20世紀(jì)30年代起它們便大范圍應(yīng)用于工業(yè)和家庭用品的生產(chǎn)。人們發(fā)現(xiàn)DDT不與其他的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，被認(rèn)為是特別安全的，因其在化學(xué)反應(yīng)上的惰性被稱為“神奇的物質(zhì)”。因?yàn)槭┯肈DT殺滅蚊、蠅以及多種農(nóng)作物的效果十分顯著，DDT的發(fā)明者因此而獲得了諾貝爾獎(jiǎng)金。當(dāng)用大型噴霧器噴灑DDT時(shí)，大約只有5%的DDT灑落到植物的枝葉上，其余的部分則散布到大氣中和地表上；DDT沒有對(duì)人預(yù)見到的特性之一，是對(duì)生物機(jī)體脂肪的親和力，它們很容易在脂肪中溶解。人們后來發(fā)現(xiàn)，在北極的某些魚體內(nèi)，DDT的濃度比它所生活的水域高15.9萬倍；北極熊體內(nèi)積聚的含量是它周圍環(huán)境的30億倍；遠(yuǎn)離工業(yè)以傳統(tǒng)方式生活的因紐特印地安人，會(huì)在身體組織中積聚極為可觀的這類物質(zhì)，而且還可以直接傳給他們的后代。請(qǐng)問：
(1)DDT是一類______殺蟲劑。由上文提供的信息，DDT是通過____，最終匯入到海洋里的。
(2)DDT被稱為“神奇的物質(zhì)”，是因?yàn)樗幕瘜W(xué)性質(zhì)______，這意味著它們?cè)谌魏苇h(huán)境很長(zhǎng)時(shí)期都不會(huì)發(fā)生變化。在遠(yuǎn)離工業(yè)化城市的南極，人們?cè)诮K生未離開過南極的企鵝體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了DDT的蹤跡，這是因?yàn)開_________________________。
(3)在由北極熊、魚、蝦、海豹、浮游生物、海鳥組成的生態(tài)系統(tǒng)中寫出一條簡(jiǎn)單的食物鏈，并簡(jiǎn)析北極熊體內(nèi)積聚高濃度DDT的原因。
(4)DDT容易積累在生物體的________組織中，很難被分解和排出體外，DDT往往貯存于__________等器官中，對(duì)人體危害極大。
(5)人們發(fā)現(xiàn)，DDT能是雌鳥血液中的________離子的含量下降，從而使卵殼變軟，軟殼的
(6)簡(jiǎn)析因紐特印地安人的嬰兒遭受DDT危害的原因及過程。
自我評(píng)價(jià)答案
1．A
2. B
3．（1）有機(jī)氯（ 氯化物） 降雨或地下水流動(dòng)
（2）非常穩(wěn)定 DDT 已進(jìn)入地球物質(zhì)循環(huán)，通過食物鏈進(jìn)入企鵝體內(nèi)
（3）浮游植物 → 浮游動(dòng)物→ 蝦 → 魚 → 海豹→北極熊 因DDT是脂溶性物質(zhì)難以
分解，隨食物鏈的傳遞而得到富集，到北極熊最高營養(yǎng)級(jí)時(shí)，積聚的濃度以達(dá)最高
(4) 脂肪 腎上腺 睪丸 肝臟等
(5) 鈣
(6)通過食物鏈DDT在因紐特印弟安人體內(nèi)富集，胎兒在母體子宮內(nèi)就受到污染，出生后通過
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