高考生物尖子生辅导 以诺贝尔奖为背景的生物试题

2008年高考生物尖子生辅导--以诺贝尔奖为背景的生物试题

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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：1.青霉素的发现、2.DNA的结构与功能、3.胚胎发育、4.蛋白质在细胞定位控制中的内部信号、5.调控细胞周期的分子机制、6.单克隆抗体的研究及其作用、7.神经细胞的信息传递、8.新型生物的发现、9.程序性细胞死亡等。

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，软壳的鸟卵易受外界环境的干扰，孵化的几率降低。

(6)简析因纽特印地安人的婴儿遭受DDT危害的原因及过程。

4．2000年诺贝尔医学及生理学奖授予了瑞典和美国的三位科学家，他们在“人类神经细胞间信息传递”方面获得了重要发现。三位诺贝尔奖获得者最早发现了在神经细胞间的某种信息传递，即所谓的“慢突触传递”。这些发现对了解大脑的正常功能以及信息传导中的紊乱如何引发神经疾病起到了十分关键的作用。正是通过这些发现，人们研制出治疗帕金森氏症以及其他抗精神疾病的药物。

（1）涉及该项科研成果的基础知识，下列说法不正确的是( )

A．神经细胞包括细胞体和突起两部分

B．神经细胞产生的兴奋信号，主要通过中枢神经传导。

C．慢突触传递就是以较慢速度传导信息。

D．该项研究对研制大脑神经系统药物有着重要意义。

（2）当刺激神经纤维上某一点时，将会出现( )

A．所产生的神经冲动向轴突末梢方向传递

B．神经细胞内的阳离子比细胞外的阳离子少

C．所产生的神经冲动向树突末梢方向传递

D．神经细胞内的阳离子比细胞外的阳离子多

（3）神经冲动在神经元内的传递途径是( )

A．树突→突触→神经元细胞体→轴突 B．轴突→神经元细胞体→树突→突触

C．树突→神经元细胞体→轴突→突触 D．树突→突触→轴突→突触（4）神经冲动在神经元之间传导途径的叙述，错误的是（）

A．兴奋在神经元之间通过突触传递

B．两个神经元之间的兴奋传导依靠一种化学物质——递质

C．兴奋可以从一个神经元轴突向另一个神经元树突之间相互传递

D．兴奋只能从一个神经元轴突传递给另一个神经元细胞体或树突

（5）格林加德发现慢突触传递涉及一种化学反应，即蛋白质磷酸化，从而使得蛋白质的形态和功能发生改变。下面不属于蛋白质的功能的是( )

A．催化作用B．调节新陈代谢C．储存遗传信息D．免疫作用

5．1999年诺贝尔医学及生理学奖授予原德国的布洛尔，他发现了蛋白质在细胞传送和定位控制中的内部信号，揭示了人类疾病的数种基因分子结构。有关该成果的基础知识,下列说法中不正确的是( )

A.细胞中的蛋白质仅作为细胞中的一种能源物质

B.细胞中不同蛋白存在着不同的氨基酸排列顺序

C.该成果对某些疾病形成的研究指示了方向

D.该成果对开发新药有重要指导价值

6．英国细胞学家弗莱明教授在培养葡萄球菌时，意外的发现其中的一个培养皿里长出了绿菌，而周围的葡萄球菌竟然溶化了，他抓住绿菌可以杀菌着一新的信息，改变研究课题转攻抗菌课题。后来弗莱明教授通过细心研究，终于发现了抗病菌的强敌-----青霉素。不久，青霉素被用来成功的救制了一名败血症病人，一时间，青霉素成为灵丹妙药。弗莱明也因此而获得了1954年的诺贝尔奖.根据上述材料判断下列说法正确的是( )

A．产生青霉素的青霉菌是一种原核生物B．葡萄球菌是一种真核生物

C．培养在同一培养基的绿菌与葡萄球菌是一种捕食关系

D．培养在同一培养基的绿菌与葡萄球菌是一种竞争关系

7．2002年生理学或医学奖分别授予了英国科学家布雷尔(Sydney Brenner)、美国科学家霍维茨(Robert Horvltz)和英国科学家苏尔斯顿(John Sulston)。

（1）他们利用线虫作为研究对象，揭示了器官发育和程序性细胞死亡是受基因调控的。线虫发育时共有1090个细胞产生，但经过程序性细胞死亡正好消灭了131个细胞，结果构成了一个由959个体细胞组成的线虫。程序性细胞死亡是一种主动的由基因决定的细胞自我破坏的过程，不同于坏死，坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。现在我们还知道，有关调控线虫细胞死亡的绝大多数基因，在人体中也有相应的基因。请回答下列问题：

①人体个体发育的起点是，人的个体发育包括和两个阶段。

②有一对肤色正常的年轻夫妇因各自家庭都有白化病史，故到医院进行产前检查，结果检知

胎儿具有白化病基因。这个孩子生下来后患白化病的可能性是。

③已知人的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞发生程序性死亡。请你根据所学生物知识。

简析为什么有的神经细胞发生程序性死亡，而有的细胞继续存活

（2）他们的研究为研究”程序性细胞死亡”提供重要基础，如果人类能掌握细胞生生死死的规律，那么像癌症和艾滋病这样的难题将不攻自破。化学奖奖给三位在生物大分子研究领域作出贡献的科学家,他们为破译基因怎样控制合成蛋白质,蛋白质又是怎样发挥生理作用作出了贡献，他们的工作提升了人类对生命进程的认识。

①科学家普遍认为基因数目的多少不一定决定生物的复杂性和进化程度的高低,而是取决于基因是怎样表达与管理，所以专家普遍认为，随着DNA测序工作的完成，生物科学开始步入后基因组时代，即对基因结构的问题研究清楚后，从分子水平的角度看，下一个研究对象应是( )

A．核糖核酸B．脱氧核糖核酸C．蛋白质D．脂类

②对于人类基因的”大缩水”，如果从基因控制蛋白质合成的角度上看，人类在使用基因上很节约，很可能是( )

A．一个基因控制合成多个蛋白质B．一个基因含有多个遗传密码

C．合成一个蛋白质时共用多个基因D．基因的分子结构是不稳定的,容易变动

8．朊病毒的发现

（1）按照所含核酸的种类，一般将病毒分为DNA病毒和RNA病毒，但是20世纪40年代至80年代,科学家在研究羊瘙痒症的病因时，发现羊瘙痒症的病因是不含核酸的蛋白质，科学家将这种蛋白质致病因子定名为朊病毒，对应的蛋白质单位称为朊病毒蛋白，相应疾病称为朊病毒病，朊病毒与常规病毒一样，有传染性、致病性、对宿主范围的特异性及可自我复制等特点。

进一步研究发现。朊病毒蛋白是人和动物正常细胞基因编码的产物，它本身并不能致病，而必须发生空间结构上的变化，才会转化为朊病毒致病，而当这些朊病毒存在的时候，正常的朊病毒蛋白就回转化为朊病毒，美国生物学家普鲁辛纳就是由于研究朊病毒做出了卓越贡献，而获得了1997年的诺贝尔医学奖。下图表示朊病毒的复制方式，可见，致病的基本条件有两个，一是具有朊病毒，二是具有朊病毒蛋白。动物实验证明，接种朊病毒可以使动物致病，应用基因操作方法去除朊病毒基因的小鼠，即使导入朊病毒也不会感染此病.。

根据上述材料分析，朊病毒的复制是否符合遗传的中心法则?简要说明理由。

（2）美国生物学家普鲁辛纳因研究朊病毒而获得1997年诺贝尔生理或医学奖。人类的Prion 疾病包括Kuru（新几内亚震颤症），Gerslmann-straussleu-schinker综合症，Greuzfeldt-jacob 症，致命家系失眠症。在人的朊病毒病例中约有10%是家系性的。在至今的人类疾病中，朊病毒病是唯一的既是传染的又是遗传的疾病。

朊病毒的致病蛋白（PrP SC）是正常细胞蛋白（PrP C）的一种构象变化。Prusiner通过研究指出，病变的PrP SC与正常的PrP C结合，会诱导正常的PrP C转变为病变的PrP SC，像多米诺骨牌级联效应那样，最后使正常的PrP C全部转变成病变的PrP SC。研究还发现，病变的PrP SC与正常的PrP C在氨基酸序列上是一致的，只是它们的空间构象不同。根据以上材料回答下列问题：

①疯牛病的病原体是，它的化学成分是。

②朊病毒的两种构象的作用不同。说明；研究表明，朊蛋白因子耐高温、抗蛋白酶，因此为防止朊病毒通过医疗器械传播，要在高温灭菌前，用NaOH溶液浸泡，这样可以，从而杀死朊病毒。

③“羊搔痒症的表现为：丧失协调性，站立不稳，烦燥不安，奇痒难熬，直到瘫痪死亡。”这些症状的出现是由于朊病毒感染了羊的器官。

④朊病毒的遗传物质是。

⑤有人认为，蛋白质的性质是由组成它的氨基酸序列决定的。那么上述材料是否支持这一观点？

9．根据材料回答问题： 彼得·阿格雷由于发现了细胞膜上的水通道而获得2003年诺贝尔化学奖。20世纪50年代中期，科学家发现，细胞膜中存在着某种通道只允许水分子出入，人们称这为水通道。因为水对于生命至关重要，可以说水通道是最重要的一种细胞膜通道。尽管科学家发现存在水通道，但水通道到底是什么却一直是个谜。1988年，阿格雷成功地分离了存在于红细胞膜和肾脏微管上的一种膜蛋白，后来他认识到这个蛋白有水通道膜的功能，他画出了清晰的水通道膜蛋白的三维结构图，详细解释了水分子是如何通过该通道进入细胞膜的，而其他微分子或离子无法通过的原因。为证实自己的发现，他把含有水通道蛋白的细胞和去除这种蛋白的细胞进行对比试验，结果显示：前者能吸水，后者不能。罗德里克·麦金农由于对离子通道结构和机制的研究也获此奖，离子通道是细胞膜的另一种通道，他提示了当离子穿过细胞膜时，不同的细胞通过电位变化发出信号，控制离子通道的开启或关闭。 （1）细胞膜的结构特点是 ，重要特性是 。 （2）离子通道运输离子 （填“需要”或“不需要”）先与载体结合。 （3）离子通道的特性是由 决定的。 （4）水通道、离子通道和离子载体运输物质时的共同特点有 性。 （5）水通道和离子通道的结构和功能不同的这一事实，表明

。

10．2001年的诺贝尔生理或医学奖授予了美国科学家哈特韦尔和英国科学家纳斯和享特，这三位科学家发现了调控细胞周期的一系列基因，以及相关的酶和蛋白质。细胞周期运动需要一个“引擎”来推动，科学家通过研究不同的酵母菌发现，这个“引擎”是一种叫做CDK 的蛋白质，而发现的CYCLIN 蛋白好比调节这个“引擎的”的“油门”，是激发CDK 活性的关。他们的发现对抑制癌细胞的分裂有着极其重要的意义。

（1）用化学药物强烈地抑制癌细胞的DNA 复制，这些细胞就停留在细胞周期的（ ）

A ．前期 B.后期 C.中期 D.间期

（2）若组成CYCLIN 蛋白的一条肽链中含肽键100个，则控制合成的基因中脱氧核苷酸的数目至少为（ ）

A.300个

B.600个

C.303个

D.606个

（3）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 。

（4）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 。

（5）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。

（6）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。

11．攻克癌症是当前医学界重要的研究课题，阅读下列短文，回答下列问题：在医学上，对于癌症病人通常采用切除肿瘤，然后再进行“化疗”。“化疗”的基本原理是通过化学药物作用于细胞周期的间期，抑制癌细胞增殖，从而达到控制病人病情恶化的目的。

1975年德国科学家科勒和英国科学家米勒坦，通过细胞融合技术把分泌抗体但不能长期培养的B 淋巴细胞与能在体外长期培养但不能分泌抗体的肿瘤细胞融合成杂交瘤细胞，通过对杂交瘤细胞单个细胞培养即细胞单克隆化，在世界上第一次从单克隆化的杂交瘤细胞株中获得了单一抗体，即单克隆抗体。单克隆抗体有着广泛的用途，致使治疗癌症又有了新的突破。为此，科勒和米勒坦在1984年获得了诺贝尔奖。 （1）“化疗”能控制病情恶化是因为化学药物能通过抑制 ，从而终止 的目的。 （2）细胞融合在生物工程属于 工程的范围。B 淋巴细胞与肿瘤细胞融合所得的杂交瘤细胞具有什么主要特征： 。

（3）单克隆化的杂交瘤细胞在最大量增殖过程中通过 ，产生大量的 。

（4）单克隆抗体化学本质是 ，在疾病的诊断、治疗和预防方面与常规方法相比，其特点是 。

12．1997的诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗·博耶和英国的约翰·沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷合成酶如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。三磷酸腺苷又称A TP 。

（1）当有合适的催化剂存在时，A TP 将经历 步水解，高能磷酸键的形成与断裂的反应即为 的过程；指出A TP 水解时首先断裂的化学键是 ；判断A TP 各步水解的热效应（Q 1 、Q 2、 Q 3分别表示距腺苷最远、次之、最近）：Q 1 Q 2 Q 3（用<、>表示）。

（2）我们的身体细胞每天要合成很多千克的高能磷酸分子，科学家把它称之为“细胞燃料”。请问ATP 对生命活动的主要作用是 。

（3）为中和50.7克A TP 完全水解的产物，需要1.0mol ·L -1NaOH 溶液的体积是 mL 。（A TP 的分子量为507）

13．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