高中生物教材全一册（选修）：专题诺贝尔医学及生理学奖学案1 3页

选修本 第27课时 诺贝尔医学及生理学奖（一）‎ 淮州中学 高乃宏 知识精要 诺贝尔医学及生理学奖由瑞典皇家卡罗林医学院评定。生物学中与获奖成果有关有内容：青霉素的发现、DNA的结构与功能、胚胎发育、蛋白质在细胞定位控制中的内部信号、调控细胞周期的分子机制、单克隆抗体的研究及其作用、神经细胞的信息传递、新型生物的发现、程序性细胞死亡等。‎ 题例领悟：‎ ‎1． 瑞典生物化学家泰奥雷尔(H.Theorell)通过对酶的研究，发现有机体在有氧条件下利用营养素以产生有机体可利用能量的方式，并因此而获1955年诺贝尔生理学或医学奖。下列有关叙述中，不正确的是 （ ）‎ ‎ A.生物体中能供给能量的营养素主要包括糖类，脂肪和蛋白质 ‎ B.直接供给生物体生命活动的能源物质是ATP ‎ C.很多生物在无氧条件下也可在酶的作用下产生能量 D.所有生物都能在有氧条件下独立的通过酶的作用分解营养物质，释放能量 ‎【分析】由生物体新陈代谢可知，组成生物体的主要物质糖类、脂类、蛋白质都可以氧化分解产生能量供生命活动所用，生物台体的直接能源物质为ATP，生物体新陈代谢类型也有差别，严格厌氧型生物在有氧条件下代谢会停止或受抑制，则选D ‎2． 2001年诺贝尔生理学或医学奖授于三位科学家。这三位科学家发现了调控细胞周围的一系列基因，已经相关的酶和蛋白质。这项工作对肿瘤研究等领域产生了重大影响。‎ ‎ 请回答下列各题。‎ （1） 同种生物不同类型细胞之间的细胞周期持续时间有异。蛙胚卵裂期动物半球细胞的细胞持续时间比植物半球细胞的---------------。‎ （2） 测定某种细胞的细胞持续时间长短时，通常要考虑温度因素。这是因为----------------------------。‎ （3） 有人称恶性肿瘤为细胞周期病，并根据是调控细胞周期的基因发生--------------------导致细胞周期失控，癌细胞无限增殖。‎ （4） 治疗恶性肿瘤的途径之一，是用药物抑制--------------------------的合成，从而将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期。如用药物抑制纺锤体的形成，则癌细胞的细胞周期将阻断在----------------期。‎ ‎【分析】 本题以2001年诺贝尔获奖项目为题材，考查细胞周期的基本知识，意在引起对当代科学进展的关注，增强对生物教学内容的兴趣。（1）的正确答案为动物半球细胞的细胞周期比植物半球细胞的短，即前者的分裂较后者的快。这在旧教材必修本讲述动物个体发育时曾经提到。（2）的正确答案是：酶的活性受温度的影响。考生在仔细阅读题干是能够知道细胞周期受到酶的调控；而酶在适宜温度下才能使相关的化学反应迅速进行，这在旧教材必修本讲述“新陈代谢与酶”‎ 时曾经提到。以上两问题要求考生对所学的知识前后联系，融会贯通。（3）的正确答案是控细胞周期的基因发生突变，导致细胞周期失控，癌细胞无限增殖。考生既已从题干知道细胞周期受到一些列基因的调控，就不难推理细胞周期失控是由于哪些基因发生了什么变化。（4）的正确答案分别是“DNA和蛋白质”和“分裂期”。前者说明分裂间期细胞核的主要变化是这两种物质的合成；后者则说明发生染色体分配的时期。以上两个知识点见于旧教材必修本“细胞的分裂”一节。‎ 自我评价 ‎1.80年代，美国生物学家奥特曼和切赫研究和发现了RNA的催化功能，并由此获得1989年的诺贝尔奖。下列有关叙述中，正确的是 （ ）‎ ‎ A.酶的化学本质不一定是蛋白质 ‎ B.RNA虽具有催化功能但不能叫做酶 ‎ C.RNA催化功能的发现说明酶不一定具有专一性 ‎ D.酶都是在细胞的核糖体上合成的 ‎2.1995年的诺贝尔医学奖由三位发育遗传学家共同获得。他们的研究揭开了胚胎如何由一个细胞发育成完美的特化器官，如脑和腿的遗传秘密，也建立了科学界对动物基因控制早期胚胎发育的模式。这项突破性的成就，将有助于解释人类先天性畸形，这些重要基因的突变很可能是造成人类自然流产以及约40%不明原因畸形的主因。‎ ‎ 下列有关叙述中，错误的是 （　　）‎ ‎ A. 生物体的发育过程必有细胞分化的过程 ‎ B. 多细胞生物体有细胞分化，单细胞生物体没有细胞分化 ‎ C. 生物体的发育过程受基因的控制，遗传物质变化可能导致畸形 ‎ D. 细胞分化产生的细胞间稳定性的变异是不可逆转的 ‎3.1962年，Rachel Carson里程碑式的著作《寂静的春天》向全世界通报了DDT的危害。自20世纪30年代起它们便大范围应用于工业和家庭用品的生产。人们发现DDT不与其他的化学物质发生反应，被认为是特别安全的，因其在化学反应上的惰性被称为“神奇的物质”。因为施用DDT杀灭蚊、蝇以及多种农作物的效果十分显著，DDT的发明者因此而获得了诺贝尔奖金。当用大型喷雾器喷洒DDT时，大约只有5%的DDT洒落到植物的枝叶上，其余的部分则散布到大气中和地表上；DDT没有对人预见到的特性之一，是对生物机体脂肪的亲和力，它们很容易在脂肪中溶解。人们后来发现，在北极的某些鱼体内，DDT的浓度比它所生活的水域高15.9万倍；北极熊体内积聚的含量是它周围环境的30亿倍；远离工业以传统方式生活的因纽特印地安人，会在身体组织中积聚极为可观的这类物质，而且还可以直接传给他们的后代。请问：‎ ‎(1)DDT是一类______杀虫剂。由上文提供的信息，DDT是通过____，最终汇入到海洋里的。‎ ‎(2)DDT被称为“神奇的物质”，是因为它的化学性质______，这意味着它们在任何环境很长时期都不会发生变化。在远离工业化城市的南极，人们在终生未离开过南极的企鹅体内也发现了DDT的踪迹，这是因为__________________________。‎ ‎(3)在由北极熊、鱼、虾、海豹、浮游生物、海鸟组成的生态系统中写出一条简单的食物链，并简析北极熊体内积聚高浓度DDT的原因。‎ ‎(4)DDT容易积累在生物体的________组织中，很难被分解和排出体外，DDT 往往贮存于__________等器官中，对人体危害极大。‎ ‎(5)人们发现，DDT能是雌鸟血液中的________离子的含量下降，从而使卵壳变软，软壳的 ‎(6)简析因纽特印地安人的婴儿遭受DDT危害的原因及过程。‎ 自我评价答案 ‎1．A ‎ ‎2. B ‎ ‎3．（1）有机氯（ 氯化物） 降雨或地下水流动 ‎ （2）非常稳定 DDT 已进入地球物质循环，通过食物链进入企鹅体内 ‎ （3）浮游植物 → 浮游动物→ 虾 → 鱼 → 海豹→北极熊 因DDT是脂溶性物质难以 分解，随食物链的传递而得到富集，到北极熊最高营养级时，积聚的浓度以达最高 ‎ (4) 脂肪 肾上腺 睾丸 肝脏等 ‎(5) 钙 ‎(6)通过食物链DDT在因纽特印弟安人体内富集，胎儿在母体子宫内就受到污染，出生后通过 乳汁受到DDT的危害。‎