1、生物科學(xué)發(fā)展史生物科學(xué)發(fā)展史既包括科學(xué)家對生命現(xiàn)象的研究過程，又包括科學(xué)家研究生命現(xiàn)象時所持有的不同觀點和態(tài)度；既包括生物學(xué)理論和方法的形成演變，又包括不同學(xué)科之間的聯(lián)系、科學(xué)與社會的相互影響。在近幾年的高考題中有關(guān)生物科學(xué)發(fā)展史中的一些實驗設(shè)計思路、研究方法時有出現(xiàn)。預(yù)計今年高考理科綜合中的最后2 個生物大題有可能以生物科學(xué)發(fā)展史有背景出題。現(xiàn)就現(xiàn)行高中生物教材中有關(guān)生物科學(xué)發(fā)展的問題進行一次專題小節(jié)。一、生物科學(xué)發(fā)展的三個階段1. 描述性生物學(xué)階段：20 世紀以前2. 實驗生物學(xué)階段：1900 年孟德爾遺傳規(guī)律的重新發(fā)現(xiàn)1953 年3. 分子生物學(xué)階段：1953 年DNA 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模

2、型的建立 二、生物科學(xué)研究的方法1觀察法：生物科學(xué)研究最基本的方法，也是從客觀世界獲得原始的第一手材料的方法。觀察包括人的肉眼觀察及放大鏡、顯微鏡觀察。觀察結(jié)果必須是可以重復(fù)的。 只有重復(fù)的結(jié)果才是可檢驗的，從而才是可靠的結(jié)果。3. 假說和實驗：在觀察中往往會發(fā)現(xiàn)問題，為了要解釋或解決這些問題，一般是先是提出某種設(shè)想或假說，然后設(shè)計實驗來驗證這個設(shè)想或假設(shè)。4. 模型研究：常用的生物學(xué)模型有以下幾種：生物模型：又叫模式生物，如大腸桿菌、果蠅、小鼠等機械和電子模型：如DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)、仿生學(xué)、人工智能等抽象模型：如生態(tài)學(xué)、種群遺傳學(xué)中的數(shù)學(xué)方程等三、高中教材中提到的有關(guān)生物科學(xué)發(fā)展史問題必修本

3、第一冊1. 細胞學(xué)說：19 世紀 30 年代，德國植物學(xué)家施萊登和動物學(xué)家施旺提出。指出細胞是一切動植物結(jié)構(gòu)的基本單位。（P3）2. 染色質(zhì)：染色質(zhì)這個名詞最早是德國生物學(xué)家瓦爾德爾提出來的，主要是指細胞核內(nèi)容易被堿性染料染成深色的物質(zhì)，因此叫做染色質(zhì)。（P32）3. 植物細胞全能性：1958 年美國科學(xué)家斯圖爾德將胡蘿卜韌皮部的一些細胞進行培養(yǎng)， 由于細胞分化而最終發(fā)育成完整的新植株。（P41）4. 酶的發(fā)現(xiàn)： 1773 年意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼設(shè)計了一個巧妙的實驗說明胃具有化學(xué)性消化的作用；1836 年德國科學(xué)家施旺從胃液中提取出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)（即胃蛋白酶）；1926 年美國科學(xué)家薩姆

4、納從刀豆種子中提取出脲酶的結(jié)晶并經(jīng)實驗證實脲酶是一種蛋白質(zhì)；20 世紀 80 年代美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA 也具有生物催化作用。（P45）5. 光合作用的發(fā)現(xiàn)：1771 年英國科學(xué)家普里斯特利通過實驗，指出植物可以更新空氣；1864 年德國科學(xué)家薩克斯的實驗證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉；1880 年美國科學(xué)家恩格爾曼的一個巧妙實驗證明 O2 是由葉綠體釋放出來的， 葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所；20 世紀 30 年代美國科學(xué)家魯賓和卡門的同位素標(biāo)記法實驗證明了光合作用釋放的氧來自水。（P53）266. 溶液培養(yǎng)法：土壤中的礦質(zhì)元素是否都是植物生活所必需的，科學(xué)家通過溶

5、液培養(yǎng)法進行了研究。溶液培養(yǎng)法是指用含有全部或部分礦質(zhì)元素的營養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法。（P62）7. 礦質(zhì)元素運輸：科學(xué)家用不透水的蠟紙將柳樹莖的韌皮部和木質(zhì)部隔開，并在土壤中施用含42 K 的肥料，5h 后測得42 K 大量集中在木質(zhì)部中，從而證明根吸收的礦質(zhì)元素是通過導(dǎo)管向上運輸?shù)?。（P63）8. 生長素的發(fā)現(xiàn)：1880 年達爾文向光性實驗推想胚芽鞘的尖端可能會產(chǎn)生某種物質(zhì)，這種物質(zhì)在單測光下，對胚芽鞘下面的部分會產(chǎn)生某種影響；1928 年荷蘭科學(xué)家溫特的實驗得出胚芽鞘的尖端確實產(chǎn)生了某種物質(zhì)，這種物質(zhì)從尖端運輸?shù)较?部促使胚芽鞘下面某些部分的生長；1934 年荷蘭科學(xué)家郭葛等人從一些植物中分

6、離出了這種物質(zhì)，經(jīng)鑒定為吲哚乙酸。（P80）9. 克隆哺乳動物：1997 年 2 月 7 日自然雜志報道，英國生物學(xué)家維爾莫特首次用羊的體細胞（乳腺細胞）成功克隆出一只小母羊，取名多利（Dolly），在此以前，我國生物學(xué)家曾用胚胎細胞作為供核細胞，培育出了克隆牛和克隆兔，但是， 多利羊在技術(shù)上的突破之處在于供核細胞是體細胞。（P101）10. 原腸胚三個胚層的發(fā)育：1929 年德國胚胎學(xué)家福格特設(shè)計一個巧妙的實驗，用無毒的染料將瓊脂薄片染上顏色，再將薄片緊貼在早期原腸胚的表面，從而得出三個胚層的發(fā)育情況；近年來動物胚胎學(xué)家用同位素標(biāo)記等方法研究原腸胚三個胚層的發(fā)育，同樣取得了理想的結(jié)果。（P1

7、11）必修本第二冊11. 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗：1928 年英國科學(xué)家格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗指出已經(jīng)被加熱殺死的 S 型細菌中必然含有某種轉(zhuǎn)化因子；1944 年美國科學(xué)家艾弗里及其同事的實驗得出轉(zhuǎn)化因子就是 DNA。也就是證明了 DNA 是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。（P3）12. 噬菌體侵染細菌的實驗：1952 年赫爾希和蔡斯的大腸桿菌 T2 噬菌體侵染實驗更進一步的證明了 DNA 是遺傳物質(zhì)。該實驗同樣用到了同位素標(biāo)記法，該實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是設(shè)法把 DNA 與蛋白質(zhì)分開，單獨地直接地去觀察 DNA 的作用。（P4）13. DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)：1953 年美國科學(xué)家沃森和英國科學(xué)

8、家克里克共同提出了DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。1962 年沃森、克里克和維爾金斯三人共同獲得了諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎。（P8）14. 遺傳密碼子的破解：1967 年科學(xué)家們破譯了全部遺傳密碼子，并且編制出了密碼子表。（P15）15. 遺傳的基本規(guī)律：奧國的遺傳學(xué)家孟德爾用豌豆做試驗材料最先揭示了遺傳的兩個 基本規(guī)律，孟德爾成功的原因主要有四點：正確地選用豌豆作為試驗材料；在性狀分析時采用了由單因素到多因素的研究方法；用統(tǒng)計學(xué)方法對實驗結(jié)果進行了分析；科學(xué)地設(shè)計了試驗程序。（P33）16. 性別決定基因：20 世紀 90 年代以后，隨著對基因研究的進一步深入，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人的性別實際上是由性染色體

9、上的基因決定的。Y 染色體上的性別決定基因叫SRY 基因，正常女性的X 染色體上則沒有這個基因。（P38） 17色盲癥的發(fā)現(xiàn)：18 世紀英國著名化學(xué)家兼物理學(xué)家道爾頓是第一發(fā)現(xiàn)色盲癥的人，也是第一個被發(fā)現(xiàn)的色盲患者。人們?yōu)榱思o念他又把色盲癥稱為道爾頓癥。（P39）18試管嬰兒：1978 年 7 月 25 日在英國一位婦女產(chǎn)出了人類歷史上第一例“試管嬰兒”， “試管嬰兒”實質(zhì)上就是“體外受精”和“胚胎移植”的產(chǎn)物。（P57） 19能量流動的定量分析：1942 年美國生態(tài)學(xué)家林德曼對賽達伯格湖的能量流動進行了定量分析，提出了能量流動的“十分之一法則”。（P90）選修本全一冊20. 細菌 DNA 重

10、組：1973 年美國科學(xué)家科恩等將一種細菌的DNA 轉(zhuǎn)移到另一種細菌內(nèi)，使后一種細菌表現(xiàn)出這兩種細菌的性狀，第一次實現(xiàn)了不同種生物間的DNA 重組。（P3）21. 牛痘接種：1796 年英國醫(yī)生愛德華 · 詹納受擠牛奶女工的啟發(fā)進行了一個為男孩接種牛痘的著名實驗，實驗證明接種過牛痘的人就不會感染天花。（P17）22. 葉綠體 DNA 的發(fā)現(xiàn)：1962 年科學(xué)家李斯和普蘭特等用電子顯微鏡觀察衣藻、玉米等植物葉綠體的超薄切片，發(fā)現(xiàn)在葉綠體的基質(zhì)中有長度為 20.5nm 左右的細纖維存在。用 DNA 酶處理，這種細纖維就消失。由此證明這種細纖維結(jié)構(gòu)就是葉綠體 DNA。（P41）23. 人類

11、基因組研究：20 世紀 90 年代由美國科學(xué)家首先提出“人類基因組計劃”，2000年 6 月 26 日，美國、英國、法國、德國、日本和中國的科學(xué)家宣布：“人類基因組框架草圖”的繪制工作已全部完成。我國是在 1999 年 9 月參加到這項研究計劃的，承擔(dān)了其中1的測序工作，也就是3 號染色體上 3000 萬個堿基對的測序工作。（P48）24. 基因工程：科學(xué)家經(jīng)過多年的努力，終于在 20 世紀 70 年代創(chuàng)立了一種能夠定向改造生物的新技術(shù)基因工程。20 世紀 80 年代以后，隨著DNA 核苷酸序列分析技術(shù)的發(fā)展，DNA 序列自動測序儀已經(jīng)產(chǎn)生，并且可以通過一種擴增 DNA 的新技術(shù)（即 PCR

12、技術(shù)也叫多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)），使目的基因片斷在短時間內(nèi)成百萬倍地擴增。1971 年美國的一位科學(xué)家在體外做了一個實驗，用帶有半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些組織細胞能夠利用半乳糖。（P4955）25. 膜生物工程：又叫人工膜技術(shù)，是生物工程的一個新的分支。這一技術(shù)是把磷脂制成微球體，包裹著酶、抗體、核酸等生物大分子或小分子藥物，運輸?shù)交疾〔课坏募毎?，通過脂質(zhì)微球體的膜與細胞膜的相互作用（包括膜相互融合，被吞噬等），把這些物質(zhì)送入細胞中，從而達到治療疾病或改變細胞代謝和遺傳特性等目的。（P62）26. 單克隆抗體：1975 年阿根廷科學(xué)家米爾斯坦和德國科學(xué)家柯勒在前人的

13、基礎(chǔ)上充分發(fā)揮想象力，設(shè)計了一個極富創(chuàng)造性的實驗方案，即將小鼠的骨髓瘤細胞和經(jīng)過免疫的B 淋巴細胞融合，所得的雜交瘤細胞既能大量增殖又能產(chǎn)生大量的特定抗體。1984 年這兩位科學(xué)家因此而獲諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎。（P72）27. 胚胎移植與試管牛：哺乳動物的胚胎移植技術(shù)能加快優(yōu)良種畜的繁殖速度。以優(yōu)良種牛為例，科學(xué)家們首先用激素促進良種母牛多排卵，然后將卵細胞在試管內(nèi) 與人工采集的精子進行體外受精，培育成胚胎，再把胚胎送入經(jīng)過激素處理的、可以接受胚胎植入的母牛子宮內(nèi)，孕成小牛產(chǎn)出，這就是試管牛。許多國家都 已成立了商業(yè)性牛胚胎移植公司，開展牛胚胎國際貿(mào)易。（P72）28. 核移植技術(shù)：20 世紀

14、70 年代我國科學(xué)家運用核移植技術(shù)成功的解決了鯽魚和鯉魚有性雜交的難題。（P73）29. 病毒的發(fā)現(xiàn)：1892 年俄國科學(xué)家伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)，引起煙草花葉病的致病因子可以通過細菌過濾器，不久，荷蘭生物學(xué)家貝哲林克通過大量的研究發(fā)現(xiàn)，這種濾過性因子具有生物的許多特征，并推測它能夠進入細胞內(nèi)進行繁殖。后來人們就把這種因子稱為可過濾性的病毒，簡稱病毒。（P76）四、近幾年諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎簡介2000 年：瑞典的阿爾維德·卡爾森、美國的保羅·格林加德、埃里克·埃德爾，表彰他們在腦細胞是如何傳遞信號方面的研究成果。這使人們進一步加深了大腦是如何工作的理解，并為治療神經(jīng)和精

15、神紊亂提供了更好的方法。2001 年：美國的利蘭·哈特韋爾、英國的蒂莫西·亨特、保羅·納斯，表彰他們發(fā)現(xiàn)在細胞裂變中的重要控制物質(zhì)，這可以使人們找到癌癥治療的新方法。2002 年：英國的約翰·勞爾斯頓和悉尼·布雷內(nèi)、美國的羅伯特·霍維茨，表彰他們在研究基因如何控制器官發(fā)育和細胞死亡過程方面所作出的貢獻。2003 年：美國科學(xué)家保羅·勞特布爾和英國科學(xué)家彼得·曼斯菲爾德，表彰他們在核磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域的突破性成就。這項技術(shù)使人們可以詳細了解大腦和人體內(nèi)部器官的狀態(tài)。2004 年：美國科學(xué)家理查德·阿克塞爾和

16、琳達·巴克，表彰他們在人體氣味受體和嗅覺系統(tǒng)組織方式研究中作出的杰出貢獻。他們在研究中發(fā)現(xiàn)了包含1000 個不同基因的大型基因家族， 清楚地闡釋了人類的嗅覺系統(tǒng)是如何運作的。這使得我們能夠理解“人類為什么能夠自覺感受到 春天紫丁香的香氣，并在任何時候都能提取出這種嗅覺上的記憶?！保ㄕ堉攸c關(guān)注）五、近幾年諾貝爾化學(xué)獎簡介2002 年：美國科學(xué)家約翰·芬恩、日本科學(xué)家田中耕一和瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼?#183;維特里希。他們發(fā)明了對生物大分子進行識別和結(jié)構(gòu)分析的方法。2003 年：美國科學(xué)家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)。他們因為在細胞膜通道領(lǐng)域作出了“開創(chuàng)性貢獻

17、”而獲獎。2004 年：以色列科學(xué)家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國科學(xué)家歐文·羅斯。他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解（請重點關(guān)注）六、2004 年諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎解讀：（請重點閱讀其中的粗體字）獨特的花香會喚起一個人久遠的美好回憶，但一種難聞的氣味也會讓人對某種食物避之唯恐不及。嗅覺不僅讓人的感受更加細致入微，而且對感知周圍環(huán)境、以至于更好地生存也起著重要作用。人能夠分辨和記憶約1 萬種不同的氣味，但人具有這種能力的基本原理是什么？2004 年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予了美國的兩位神經(jīng)科學(xué)家理查德·阿克塞爾和琳達·巴克，他們通過開拓性的

18、工作，從分子水平到細胞組構(gòu)水平，清楚地闡明了嗅覺系統(tǒng)是如何運作的。諾貝爾基金會表示，把大獎頒發(fā)給這兩位科學(xué)家，是因為他們發(fā)現(xiàn)了包含 1000 個不同基因的大型基因家族，使我們能理解“人類為什么能感受到春天紫丁香的香氣，并在任何時候都能提取出這種嗅覺上的記憶”。嗅覺是化學(xué)刺激(嗅質(zhì))作用于嗅上皮(嗅粘膜)所引起的“氣味”感覺。嗅上皮是鼻粘膜的一部分，位于鼻腔深部。嗅上皮中存在約有 500 萬個可被嗅質(zhì)激活的神經(jīng)細胞(神經(jīng)元)嗅感受器。每個嗅感受器的頂部有 10 余根特化的纖毛，纖毛埋在覆蓋嗅上皮的黏液層中。在纖毛膜上存在特異的蛋白質(zhì)，稱為受體，當(dāng)嗅質(zhì)與這些受體結(jié)合后即使嗅感受器興奮，使之產(chǎn)生電信

19、號，這種信號沿著神經(jīng)細胞的軸突傳送至位于腦前部的嗅球，這個結(jié)構(gòu)實際上是嗅覺信息的交換站。嗅覺信號在嗅球中經(jīng)過加工后傳送至大腦中與思維過程相關(guān)的更高級中樞， 同時也傳送至產(chǎn)生情緒的腦的邊緣系統(tǒng)。人類可以感覺上萬種不同的氣味。嗅感受器是如何對如此多種嗅質(zhì)分子作出反應(yīng)是通過少數(shù)幾種可以對各種嗅質(zhì)作出反應(yīng)的非特異性受體來實現(xiàn)？還是對于各種嗅質(zhì)存在相對特異性的受體？這是嗅覺研究的基本問題。阿克塞爾和巴克正是對這一基本問題的回答作出了重大貢獻。理查德·阿克塞爾和琳達· 巴克并不直接研究受體本身，而是去尋找編碼受體蛋白的基因。利用分子生物學(xué)和遺傳學(xué)技術(shù)，他們發(fā)現(xiàn)小鼠約有 1000 個基因

20、(占基因總數(shù)約 3%)用來編碼嗅感受器細胞膜上的不同的特異的嗅受體。單個嗅感受器細胞通常僅表達一種受體基因。組成各類嗅受體的氨基酸鏈都具有七次跨膜的結(jié)構(gòu)。(下轉(zhuǎn)第四版)(上接第三版)在細胞外，嗅受體與嗅質(zhì)特異結(jié)合，在細胞內(nèi)，它又與GTP 結(jié)合蛋白(G 蛋白)耦聯(lián)。這些基因編碼的所有受體都是相關(guān)的蛋白，但在細節(jié)上有差異，這就是為什么它們各自被不同的嗅質(zhì)分子所激活。阿克塞爾和巴克 1991 年在細胞上發(fā)表的論文描述了這一發(fā)現(xiàn)，成為此領(lǐng)域的奠基之作。當(dāng)嗅質(zhì)和受體結(jié)合后，通過纖毛膜內(nèi)的 G 蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶，產(chǎn)生環(huán)化腺苷酸(cAMP)，后者作為細胞內(nèi)第二信使激活纖毛膜上的離子通道。離子通道的開放使

21、纖毛膜去極化，當(dāng)去極化到一定程度，纖毛便興奮并發(fā)放神經(jīng)沖動。同時，G 蛋白也可以通過激活磷酸酯酶，產(chǎn)生三磷酸肌醇(IP3)作為第二信使，激活離子通道以及之后的神經(jīng)興奮、沖動發(fā)放等環(huán)節(jié)。阿克塞爾和巴克通過記錄單個嗅感受器的電信號又揭示，單個嗅感受器并非僅對一種嗅質(zhì)起反應(yīng)，而是可被幾種相關(guān)分子激活。已經(jīng)被確定的嗅質(zhì)有 50 萬種，按基本特性相近， 嗅質(zhì)可以分為若干大類。通常每一神經(jīng)元對同一類嗅質(zhì)中的幾種都敏感，每種嗅質(zhì)又可興奮相當(dāng)數(shù)量的神經(jīng)元。這種交叉組合的編碼方式是人類可辨別并記憶多達 10000 種氣味的基礎(chǔ)。阿克塞爾和巴克進一步又確定了嗅球的組構(gòu)。嗅球有約 2000 個明確的微區(qū)域嗅小球，數(shù)

22、目差不多是嗅感受器種類的兩倍。他們發(fā)現(xiàn)，包含同種嗅受體的嗅感受器細胞的軸突聚集于嗅球中的同一嗅小球。在嗅小球中，同種嗅感受器的軸突與單個僧帽狀細胞發(fā)生聯(lián)系，而僧帽狀細胞再將嗅覺信號傳遞到大腦皮層的不同微區(qū)域。被某種嗅質(zhì)激活的幾種嗅感受器所產(chǎn)生信號最終在皮層被整合加工成與該氣味相對應(yīng)的特定模式，從而使人分辨并意識到是這種氣味。兩位科學(xué)家在嗅覺研究方面的一系列發(fā)現(xiàn)得益于他們的實驗設(shè)想和采用的技術(shù)手段。他們沒有直接尋找受 體蛋白，而是搜尋僅在鼻腔上皮表達的基因。他們的努力一開始成效甚微。阿克塞爾曾回憶道： “現(xiàn)在我知道一開始我們?yōu)槭裁词×?，這是因為嗅受體的種類非常多，而每一種相關(guān)基因的表達水平又很

23、低?！?當(dāng)時在阿克塞爾實驗室當(dāng)博士后的巴克提出了三個大膽的設(shè)想，大大加速了他們的研究進程。第一，根據(jù)其他實驗室的 結(jié)果，嗅受體分子非常類似于眼內(nèi)光感受器細胞表達的一種分子視紫紅質(zhì)。因為視紫紅質(zhì)屬于 G 蛋白耦聯(lián)受體，這類受體都具有跨膜七次的特征結(jié)構(gòu)，也具有共同的保守DNA 序列。巴克便用G 蛋白耦聯(lián)受體所共有的保守序列作為探針去篩選大鼠基因庫。第二，巴克假定嗅受體成員屬于一個蛋白家族，于是她致力尋找具 有某些相似性的基因群。第三，這些基因必須只在嗅覺系統(tǒng)上皮組織中表達。這三個設(shè)想大大減少了他們的工 作量，并最終使他們成功地檢測到包含上千個嗅受體基因的新的基因群。 巴克后來回憶說：“在長久的研究

24、歷程上，我一直努力嘗試，進行過無數(shù)次試驗，卻沒有任何值得欣慰的發(fā)現(xiàn)。所以，當(dāng)在 1991 年發(fā)現(xiàn)了新的基因后，我簡直不敢相信這是真的！特別是這些基因以前從來都沒有人見過。它們彼此不同，但又相互聯(lián)系。這一發(fā)現(xiàn)給了我極大的成就感?！卑⒖巳麪柡桶涂怂l(fā)現(xiàn)的嗅覺系統(tǒng)的運作方式也適用于其他感覺系統(tǒng)。信息素分子可以影響動物的社會行為，這些分子可以被另外兩個 G 蛋白耦聯(lián)受體家族所感知；舌上的味蕾同樣包含了可檢測味覺的 G 蛋白耦聯(lián)受體。在主要感覺中，視覺和聽覺研究早已成就了諾貝爾獎得主。Ragnar Granit，Haldan K. Hartline 和 George Wald 因?qū)σ暰W(wǎng)膜工作原理的研究獲

25、得 1967 年諾貝爾獎；David H. Hubel and Torsten N. Wiesel 因?qū)σ暺庸δ芙M構(gòu)的出色研究獲 1981 年諾貝爾獎；1961 年，Georg von Bééy 因?qū)χ卸绾胃兄鎰e聲波刺激的研究獲諾貝爾獎。阿克塞爾和巴克對另一種重要的特殊感覺嗅覺研究的獲獎，應(yīng)該是可以期待的。七、綜合訓(xùn)練題1. 下圖是 Grove 及 Williams 等科學(xué)家在 1975 年利用 A、B 二種植物在溫室中所進行的一組實驗。各組實驗的外部條件一樣(如光照、溫度等)，進行的時間樣。柱狀圖(1)表示第 1 組實驗結(jié)束后，稱得 A 種植物的干重(去除水分后的質(zhì)

26、量)，并將此質(zhì)量沒定為 l；其余各組的柱狀圖表示的是各組實驗結(jié)束后，稱得A 種植物干重與第 1 組 A 種植物干重的比值。第 1 組：A 種植物單獨種植于盆中。第 2 組：A 種植物與 B 種植物地下部分同時種植于與第 1 組條件相同的盆中，地上部分分別位于與第 1 組條件相同的兩容器中。第 3 組：A 種植物與 B 種植物地下部分分別種植于與第 1 組條件相同的兩個盆中，地上部分則同時位于與第 1 組條件相同的容器中。第 4 組：A 種植物與B 種植物之地上部分及地下部分均同時種植于與第1 組條件相同的容器及盆中。請回答：（1） 該實驗主要是研究生態(tài)方面的因素對A 植物生長的影響。（2） G

27、rove 及 Williams 對此實驗的設(shè)計目的是：設(shè)置第 1 組是為了。設(shè)置第 2 組是為了研究對A 植物生長的影響程度。設(shè)置第 3 組是為了研究對A 植物生長的影響程度。（3） 當(dāng)?shù)厣吓c地下分別有相同的競爭者時，哪一種情況會對A 植物生長造成更大的不利影響？。請說明理由。2. 生物科學(xué)史上對遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和研究的逐步深入，代表了生物學(xué)發(fā)展的各個重要階段，并取得了輝煌的成就。1865 年孟德爾發(fā)表植物雜交實驗，提出了生物遺傳的兩個規(guī)律，首次提出了“遺傳因子”的概念，他認為生物性狀的遺傳是由遺傳物質(zhì)遺傳因子控制的。1900 年，隨著孟德爾遺傳規(guī)律被重新提出，生物學(xué)從第一階段邁人了第二階段。2

28、000 年 6 月，美、英、法等國家的科學(xué)家向全世界公布了“人類基因工作草圖”，這項成就是“人類基因組計劃”研究的階段性成果。為在 21 世紀里生命科學(xué)研究向更廣闊，更縱深領(lǐng)域的發(fā)展和獲得更多的突破奠定了堅實的基礎(chǔ)。（1）20 世紀以前的生物學(xué)的研究是以描述為主的， 可以稱為 生物學(xué)階段。在這一階段（19 世紀） 最偉大的兩項生物學(xué)成果是創(chuàng)立了和。（2）1900 年，孟德爾規(guī)律被重新提出，標(biāo)志著生物1944 年，美國生物學(xué)家艾弗里用細菌做實驗，第一次證明了 DNA 是遺傳物質(zhì)。1953 年，美國科學(xué)家沃森和英國科學(xué)家克里克共同提出了DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，這是 20 世紀生物科學(xué)發(fā)展最偉

29、大的成就，標(biāo)志著生物科學(xué)的發(fā)展進入了一個嶄新階段。學(xué)發(fā)展展到了 生物學(xué)階段。（3） DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出，標(biāo)志著生物學(xué)發(fā)展到了 生物學(xué)階段。（4） 參與“人類基因組”研究的國家還有，我國在此研究中承擔(dān)了 %的研究任務(wù)?！叭祟惢蚪M計劃”是為了弄清人類大約個基因的結(jié)構(gòu)與功能。目前公布的“人類基因工作草圖是指人類基因的( 結(jié)構(gòu)、功能)草圖。在新世紀里，“人類基因組計劃”研究將側(cè)重弄清人類各個基因的及相關(guān)工作。（上右圖示人類基因組草圖）3. 胚胎發(fā)育的過程受到細胞核和細胞質(zhì)，胚胎各細胞群之間的相互作用所制約。下圖是施佩 曼的三個實驗，請分析回答：(1) 1928 年，德國學(xué)者施佩曼做了一個實

30、驗：他用較細的嬰兒頭發(fā)將蠑螈的受精卵結(jié)扎成兩個關(guān)球狀，其中的一個半球中含灰新月區(qū)和細胞核，另一個不含這個區(qū)帶。結(jié)果前者發(fā)育成了胚，后者則不能。即使后者含有細胞核，細胞也不能分化，只能發(fā)育成沒有一定形狀的團塊。該實驗說明了 。(2) 施佩曼的第二個實驗也是將受精卵結(jié)扎，兩個半球都含灰新月區(qū)，但一個半球含有細胞核，另一個半球不含細胞核。結(jié)果有細胞核的半球能夠進行正常的卵裂，沒有細胞核的則不能 卵裂。在 16 個或 32 個細胞的時期，他讓一個細胞核通過結(jié)扎處進入無核的半球，結(jié)果這個半球也開始卵裂，并且發(fā)育成了正常胚胎。該實驗說明了 ，結(jié)合你所學(xué)的知識分析其原因是 。(3) 施佩曼的第三個實驗：將原

31、腸胚的胚孔背唇(能發(fā)育成脊索，而脊索上方的外胚層細胞則 分化成神經(jīng)組織)切下來，移植到另一個正常原腸胚的腹部。實驗結(jié)果，移植物發(fā)育成第二條脊索，并且在移植物的上方出現(xiàn)了個雙頭怪物。該實驗表明：在移植物的作用下，移植物周圍 的胚層 。(4) 綜合上述三個實驗，可以推斷： 。4.（8 分）水是否真能“自由”通過細胞膜？科學(xué)家開展了深入的研究。（1） 彼得·阿格雷利用純的磷脂通過一定方法制成“脂質(zhì)體”（一種只由磷脂雙分子層構(gòu)成的泡狀結(jié)構(gòu)），作為細胞模型。將“脂質(zhì)體”置于清水中，一段時間后發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)體的形態(tài)、體積沒有變化，這一事實表明 。進一步根據(jù)細胞膜的化學(xué)成份分析推測，水分子的跨膜運輸不

32、是真正的自由，它最可能與膜上 （化合物）有關(guān)。（2） 彼得·阿格雷從人紅細胞及腎小管壁細胞的細胞膜中分離出一種分子量為28 道爾頓的膜蛋白-CHIP28，并證明它就是一種“水通道蛋白”。選擇這兩種細胞為實驗材料的主要依據(jù)是 _。（3） 簡述證明CHIP28 確實與水分子運輸有關(guān)的實驗基本思路。5. 不同細胞的細胞周期長短不一。利用 3H 標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)某種細胞一段時間后再移至普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)，不同間隔時間取樣，進行放射顯影，在顯微鏡下觀察計數(shù)，統(tǒng)計標(biāo)記取樣時期AB CDE細胞的百分數(shù)。A：細胞核開始被標(biāo)記； B：標(biāo)記經(jīng)歷時間（h） 03 3.510.525細胞開始進入分

33、裂期；C：50%分裂期細胞被標(biāo)記且在增加；D：50%分裂期細胞被標(biāo)記且在減少； E：標(biāo)記細胞第二次進入分裂期)。試回答：（1） 該細胞分裂一次平均經(jīng)歷的時間為 h。實驗開始時細胞核中被標(biāo)記的物質(zhì)是 ，標(biāo)記的時期是 。（2） 皮膚癌細胞的細胞周期 （大于、小于或等于）正常皮膚生發(fā)層細胞。（3） 當(dāng)細胞完成一個細胞周期后，將可能有以下三種變化：繼續(xù)進入下一個細胞周期；暫停分裂，但保留分裂能力；停止分裂，分化成特定功能的細胞。以下幾種特殊細胞的分裂屬于哪一類型？（填序號）癌細胞 ；效應(yīng) T 細胞 ； 記憶B 細胞 。6. 2004 年 5 月美國科學(xué)雜志刊登了一項“人的卵細胞可發(fā)育成囊胚”的報道，有

34、人據(jù)此推測隨著科學(xué)的發(fā)展，將來有可能培育出單倍體人。下列有關(guān)單倍體的敘述正確的是A未經(jīng)受精的卵細胞發(fā)育成的植物，一定是單倍體B含有兩個染色體組的生物體，一定不是單倍體C生物的精子或卵細胞一定都是單倍體 D含有奇數(shù)染色體組的個體一定是單倍體7. 達爾文以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的進化論，從其誕生之日起，就受到來自非達爾文學(xué)派的質(zhì)疑 ，經(jīng)過爭鳴，達爾文的進化論獲得了發(fā)展，許多生物學(xué)家，特別是古生物學(xué)家、遺傳學(xué)家 和分子生物學(xué)家等就各自領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)，對生物進化論進行了新的探索。(1) 關(guān)于獲得性遺傳是進化論上的爭論問題之一。所謂獲得是指生物在個體發(fā)育過程中，因受生活條件改變的影響而發(fā)生的適應(yīng)性變異。這種變

35、異是屬于僅由環(huán)境引起的表現(xiàn)型的定向變異。這種獲得的性狀能遺傳給后代的現(xiàn)象稱為獲得性遺傳。問題一：請依據(jù)“中心法則”對獲得性遺傳的觀點做出否定。(2) 下面是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的一個實例：當(dāng)用一種酶把枯草桿菌的細胞壁去除后，在特定的生 長條件下，它們可以繼續(xù)繁殖，后代也是無壁的，并且這種狀態(tài)可以穩(wěn)定地遺傳下去。問題二：請簡要分析上例是否支持獲得性遺傳的觀點?。(3) 關(guān)于生物變異是否定向，是進化論引起爭論的首要問題之一。問題三：請你用所學(xué)過的有關(guān)變異的知識來支持達爾文的觀點。(4) 下面的例子是有關(guān)生物變異是否定向的實例。把許多果蠅養(yǎng)在一起，讓它們可以自由交 配。同時用一定劑量的殺蟲劑 DDT 噴在一

36、片玻璃片上，把玻璃片放在養(yǎng)果蠅的瓶子中。果蠅群體一代一代地繁殖，每代群體都用DDT 處理，藥劑量逐漸增加，過了十多代以后，果蠅群體的抵抗力比原有果蠅品系增加了幾百倍。問題四：請簡要分析以上材料是否支持達爾文的觀點?。8. 下面是弗來明從事微生物研究的部分內(nèi)容。觀察及問題：在培養(yǎng)細菌的器皿中發(fā)現(xiàn)一種青 霉菌，在這種青霉菌的周圍沒有其它的細菌存在，為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象？實驗：在液體中培養(yǎng)青霉菌之后，實驗觀察這種培養(yǎng)液對細菌增殖的影響結(jié)果：培養(yǎng)液使細菌增殖停止。最適合作為這個實驗假設(shè)的是（）A青霉菌與細菌之間是共生關(guān)系B.青霉菌污染了細菌生存的環(huán)境 C青霉菌產(chǎn)生了對人類有益的物質(zhì)D.青霉菌產(chǎn)生了可以

37、抑制細菌增殖的物質(zhì)9. 科學(xué)家在進行細胞膜化學(xué)成分的分析時，需制備較純凈的細胞膜。從真核細胞分離出純的細胞膜較為困難，因為會有細胞內(nèi)其它膜的混雜。而哺乳動物（或人）的成熟的紅細胞，沒有內(nèi) 膜，將其特殊處理后，造成紅細胞破裂發(fā)生溶血現(xiàn)象，再將流出細胞外的物質(zhì)沖洗掉，剩下的 結(jié)構(gòu)就是較純凈的細胞膜，在生物學(xué)上稱為“血影”。對“血影”的分析得知其化學(xué)組成如下： 蛋白質(zhì) 49%，脂類 43%，糖類 8%。有的科學(xué)家將“血影”中的脂類提取出來，使其在空氣水界面上鋪展成單分子層，所形成的薄膜面積是原來細胞整個面積的二倍。（1） 哺乳動物細胞內(nèi)其它的膜有哪些？。（2） 如何處理紅細胞才能使其發(fā)生溶血現(xiàn)象？。

38、（3） 紅細胞溶血后，溶出細胞外的物質(zhì)主要是，這種物質(zhì)的特性是，因而使紅細胞具有的功能。（4） “血影”的化學(xué)成分中的脂類主要是那一類？。它是構(gòu)成細胞膜的。（5） 脂類單分子層的面積是細胞表面積的二倍，這說明。 10科學(xué)家已經(jīng)證明密碼子是 mRNA 上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。（1） 根據(jù)理論推測， mRNA 上的三個相鄰的堿基可以構(gòu)成 種排列方式，實際上mRNA 上決定氨基酸的密碼子共有 種。（2） 第一個被科學(xué)家破譯的是決定苯丙氨酸的密碼子：UUU。1959 年，科學(xué)家M.Nireberg和 S.Ochoa 用人工合成的只含 U 的 RNA 為模板，在一定的條件下合成了只有苯丙氨酸組

39、成的多肽，這里的一定條件應(yīng)是 。（3） 繼上述實驗后，又有科學(xué)家用 C、U 兩種堿基相間排列的 mRNA 為模板，檢驗一個密碼子是否含有三個堿基。如果密碼子是連續(xù)翻譯的：假如一個密碼子中含有兩個或四個堿基，則該RNA 指導(dǎo)合成的多肽鏈中應(yīng)由 種氨基酸組成。假如一個密碼子中含有三個堿基，則該 RNA 指導(dǎo)合成的多肽鏈應(yīng)由 種氨基酸組成。112002 年，我國自主完成的首批成年體細胞克隆牛在山東陸續(xù)降生?？寺∨Ｓ? 個母親，A 牛提供細胞核即供體細胞，B 牛提供去除細胞核的卵細胞即受體細胞，兩種細胞在電脈沖的刺激下融合之后，通過細胞分裂形成早期胚胎，再將這個胚胎植入C 牛子宮內(nèi)。請回答下列問題：（

40、1） 培育出的克隆牛幾乎是牛復(fù)制品。這是因為控制牛性狀遺傳的物質(zhì)主要存在于中。（2） 如果多個供體細胞來自同一頭牛，培育的這些牛性狀上也不完全相同，請分析其原因在體細胞克隆技術(shù)出現(xiàn)之前，育種工作者已經(jīng)開始采用胚胎分割移植方法來盡快繁育更多的優(yōu)質(zhì)牛。這種育種技術(shù)的主要步驟是：將經(jīng)過人工受精得到的受精卵在試管內(nèi)培養(yǎng)到8 個細胞的胚胎時，進行胚胎分割，均分為 4 份，再分別移植到多頭母牛的子宮內(nèi)發(fā)育、分娩，就能得到多頭所需要的小牛。（3） 胚胎分割移植要在受精卵培養(yǎng)到8 個細胞的卵裂期前（包括 8 個細胞）進行，其主要原因是：。（4） 通過胚胎分割移植培育出的這些小牛，其性別表現(xiàn)為。A雌雄的可能性各

41、占 50%B全為雌性或全為雄性C全為雌性D全為雄性（5） 而通過體細胞克隆技術(shù)培育出的小牛，其性別則取決于。這樣人們就可以根據(jù)需要，有目的地控制小牛的性別。（6） 小牛出生后會跟隨它看到的第一個大的行動目標(biāo)行走，這種行為被稱為。12肺癌在全國的發(fā)病率居腫瘤之首，小細胞肺癌是惡性程度最高的一種，上海肺瘤研究所細胞與分子免疫研究室在國內(nèi)率先研制出一種名叫“ 2F7”的靶向生物導(dǎo)彈。這種生物導(dǎo)彈是一種專門對小細胞肺癌產(chǎn)生特定靶向性的特異性單克隆抗體。注入靜脈后，會“直撲”小細胞肺癌病灶，使其攜帶的腫瘤化療藥物能“集中火力”抑制、殺滅腫瘤細胞。這預(yù)示著化療藥物有望彌補“良莠不分”、損害全身免疫力的缺陷

42、。（1）制備單克隆抗體的原理是。（2）制備單克隆抗體用到的動物細胞工程技術(shù)手段有。（3）單克隆抗體是由細胞產(chǎn)生的。（4）靜脈注入而不是口服單克隆抗體的原因是。（5）單克隆抗體與腫瘤細胞結(jié)合并發(fā)揮作用的過程屬于免疫的階段。13. 下列是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的示意圖，請回答：（1） 在結(jié)構(gòu)A 上合成物質(zhì)C 的過程中，如果需要色氨酸和丙氨酸，兩者來源有所不同，能通過氨基轉(zhuǎn)換作用產(chǎn)生的是 。（2） C、D 代表由細胞內(nèi)有關(guān)結(jié)構(gòu)合成的物質(zhì)。其中下列物質(zhì)中屬于D 類物質(zhì)的是（ ）A呼吸酶B線粒體膜的組成蛋白C胰島素D血紅蛋白（3） 在A 結(jié)構(gòu)上發(fā)生的是 過程，其中以mRNA 為模板，以 為運輸工具，將合成物質(zhì)

43、C、D 的原料運送到結(jié)構(gòu)A 上通過 （方式）連接起來。（4） 蛋白質(zhì)在體內(nèi)不但有生成，還有降解，保持一個平衡的過程，以保證生理活動的順利進行。2004 年的諾貝爾化學(xué)獎授予了以色列和美國的三位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解。泛素是一個含有 76 個氨基酸的多肽，可以以共價鍵與蛋白質(zhì)結(jié)合。被泛素標(biāo)記的蛋白質(zhì)在體內(nèi)多種酶的作用下被降解，這一過程依賴ATP。請回答下列問題：控制泛素合成的基因至少有個堿基對，轉(zhuǎn)錄后的 mRNA 由核進入細胞質(zhì)內(nèi)經(jīng)過了層磷脂分子。人體內(nèi)不需能量的蛋白質(zhì)降解過程發(fā)生在消化道以及細胞內(nèi)被稱為“消化系統(tǒng)”的（填一種細胞器）中。發(fā)生在消化道中的蛋白質(zhì)降解過程所需的

44、酶有。14. 據(jù)報道：我國科學(xué)家在腫瘤疫苗制備和單克隆抗體應(yīng)用研究方面又獲得重大成果：上海研制成功的一種能教會人體免疫系統(tǒng)識別并殺傷腫瘤細胞的新型“雙功能抗體制備腫瘤疫苗”， 在美國、澳大利亞等多個國家取得專利授權(quán)。這種“雙功能抗體制備腫瘤疫苗” 是采用細胞融合技術(shù)，將病人身體中的腫瘤細胞與抗原提呈細胞進行“雜交”，制備出可廣泛應(yīng)用于惡性腫瘤治療的高免疫原性腫瘤細胞疫苗，它兼具了腫瘤疫苗和單克隆抗體的優(yōu)點。(1) 抗原提呈細胞是指能加工、處理抗原，并將抗原呈遞給相應(yīng)特異免疫淋巴細胞的一類免疫細胞。那么下列哪一種細胞屬于抗原提呈細胞（ ）A吞噬細胞 B效應(yīng)T 細胞 C記憶細胞 D效應(yīng)B 細胞(2

45、) 有人說：只要注射過一次疫苗，就會一生對此病免疫。這種說法對嗎？為什么？(3) “雙功能抗體制備腫瘤疫苗” 能教會人體免疫系統(tǒng)識別并殺傷腫瘤細胞，人體的免疫系統(tǒng)識別腫瘤細胞主要是通過細胞膜上的實現(xiàn)的。(4) 腫瘤細胞與抗原提呈細胞進行“雜交”融合時，誘導(dǎo)劑不同于植物細胞融合的方法是。(5) 剛剛研制成功的“雙功能抗體制備腫瘤疫苗 ” 與常規(guī)治療方法相比 ， 它的優(yōu)點在于。152003 年諾貝爾化學(xué)獎授予了美國的兩位科學(xué)家，以表彰他們在細胞膜通道（水通道和離子通道）方面做出的貢獻。這兩位科學(xué)家的研究工作對徹底揭開水和離子跨膜運輸?shù)臋C理以及疾病的治療具有重大的意義。請回答下列問題：（1） 水通道

46、和離子通道實際上是由細胞膜上 物質(zhì)形成的。（2） 物質(zhì)進入細胞都要通過細胞膜，在用呼吸抑制劑處理細胞后，脂肪酸、N進入細胞速度 會 明 顯 減 慢 的 是 。（3） 物質(zhì)通過細胞膜與膜的流動性有密切關(guān)系，為了探究溫度對膜的流動性的影響，有人做了下述實驗：分別用紅色和綠色熒光劑標(biāo)記人和鼠細胞膜上的蛋白質(zhì)，然后讓兩個細胞在 37 條件下融合并培養(yǎng)，40 分鐘后，融合的細胞膜上紅色和綠色均勻相間分布。有人認為該實驗不夠嚴密，其原因是缺少。本實驗可以通過在相同時間后，觀察紅色和綠色熒光物質(zhì)在細胞膜上分布情況來判斷實驗結(jié)果，還可以通過比較該實驗可能得出的結(jié)論是來判斷實驗結(jié)果。16下圖為 ADH(抗利尿激

47、素)對腎集合管細胞管腔膜AQP2(水通道蛋白)數(shù)量的調(diào)節(jié)機制示意圖。當(dāng)血漿 ADH 水平升高時，腎集合管細胞胞漿內(nèi) AQP2 小泡向管腔膜遷移并與之融合， 通過出胞作用，小泡膜上的AQP2 嵌入管腔膜，使管腔膜AQP2 的數(shù)量增加，從而使水滲透通透性相應(yīng)地升高，升高的幅度與血漿ADH 升高的濃度成正比。當(dāng)血漿ADH 水平降低時， 集合管細胞管腔膜出現(xiàn)胞吞作用，又形成AQP2 小泡遷移到管腔膜下的胞漿內(nèi)，此時細胞管腔膜上的AQP2 數(shù)量相應(yīng)地減少，管腔膜水滲透通透性相應(yīng)地降低。請回答：(1). ADH 對腎集合管細胞管腔膜ADP2 數(shù)量的調(diào)節(jié)主要是(填“神經(jīng)”或“體液”)調(diào)節(jié)。(2). 水通道蛋

48、白由水通道蛋白基因指導(dǎo)合成，其遺傳信息的流動過程是：。(3). 水通道蛋白的形成以及水通道蛋白小泡的出胞作用與有關(guān)。細胞膜線粒體高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體細胞核A. B. C. D. (4). AQP2 基因突變可誘發(fā)兩種結(jié)果：腎集合管細胞生成的 AQP2 喪失水通道功能；生成的 AQP2 蛋白仍具有水通道功能，但不受ADH 的調(diào)節(jié)。則有關(guān) AQP2 基因突變的說法肯定錯誤的是 。A. 影響ADH 對腎集合管水滲透通透性的調(diào)節(jié)B. 患者必定會出現(xiàn)尿糖C. 患者出現(xiàn)腎尿濃縮功能障礙，并持續(xù)排出大量的稀釋尿172003 年 2 月 14 日，培育出世界上第一例體細胞克隆動物的蘇格蘭羅斯林研究所正式宣布：

49、 克隆羊“多利”死亡。此前，科學(xué)界一直流傳著克隆動物早衰的說法。英國新科學(xué)雜志指 出，克隆動物比普通動物體內(nèi)缺少一種叫做調(diào)聚物的蛋白質(zhì)。這種蛋白質(zhì)能夠保護細胞內(nèi)的染 色體，控制細胞衰老的進度。下列說法正確的是（）A“多利”的性別可以預(yù)先預(yù)測 B“多利”的染色體來自不同的親本 C體細胞克隆不遵循孟德爾遺傳定律D“多利”體內(nèi)可能缺乏合成“調(diào)聚物”的基因 18下列有關(guān)科學(xué)家對近代遺傳學(xué)發(fā)展所作出的貢獻的敘述，正確的是（）A. 孟德爾用豌豆雜交試驗，發(fā)現(xiàn)了遺傳的三個基本規(guī)律B. 艾弗里在格里菲斯的實驗基礎(chǔ)上通過研究，首先證明了DNA 是遺傳物質(zhì)C沃森與克里克在建立DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，破譯了

50、遺傳密碼子D 摩爾根通過對果蠅性狀的研究，發(fā)現(xiàn)了基因分離規(guī)律192002 年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎獲得者英國科學(xué)家約翰·蘇爾斯頓，發(fā)現(xiàn)了存在于高等生物細胞中 nuc-1 基因，它能編碼的蛋白質(zhì)能使DNA 降解(nuc-1 基因被稱為細胞“死亡基因”)。下列有關(guān)敘述中不正確的是（ ）A生物發(fā)育過程中，細胞的產(chǎn)生與死亡始終保持動態(tài)平衡B如能激活細胞死亡基因，則可特異地殺死癌細胞 C蝌蚪尾的自溶現(xiàn)象是細胞程序性死亡的具體表現(xiàn) D細胞中遺傳信息表達受阻是細胞死亡的重要原因之一20. 美、英研究人員在 2002 年相繼宣布，“敲除排斥基因”的豬已經(jīng)降生。人們可望利用這種豬大量“生產(chǎn)”適用于移植手術(shù)

51、的器官。（1） 過去，如果把豬器官移植給人體，人類的免疫系統(tǒng)能識別豬細胞上的某種物質(zhì)，從而發(fā) 生強烈的排斥反應(yīng)。該物質(zhì)所處的位置和化學(xué)成分分別為（）A、細胞膜類脂B、細胞膜多糖C、細胞核脫氧核糖核酸D、細胞質(zhì)蛋白質(zhì)（2） 已經(jīng)清楚，存在該物質(zhì)的根本原因是豬染色體上有一對“GT”基因。形成該物質(zhì)的機理是（）注a、指導(dǎo)合成b、反應(yīng)產(chǎn)生c、調(diào)節(jié)產(chǎn)生d、分泌A、“GT”基因aB、“GT”基因a該物質(zhì)高爾基體d該物質(zhì)C、“GT”基因aD、“GT”基因a酶b激素c該物質(zhì)該物質(zhì)（3） 只有兩個“GT”基因均無功能的新個體才可供人體移植之用。目前，科學(xué)家已經(jīng)培育出一頭敲除了 1 個“GT”基因的雌豬。若敲除了

52、 1 個“GT”基因的豬可與正常的豬交配，你如何利用已經(jīng)敲除了 1 個“GT”基因的豬，得到可供人體移植之用的“敲除排斥基因”的豬？方法步驟：（4） 為了完全克服排異反應(yīng)，獲取適于移植手術(shù)的器官，請?zhí)岢鲆环N新思路。21. 豇豆對多種害蟲具有抗蟲能力，根本原因是豇豆體內(nèi)具有胰蛋白酶抑制劑基因（CpTI 基因） ?？茖W(xué)家將其轉(zhuǎn)移到水稻體內(nèi)后，卻發(fā)現(xiàn)效果不理想，主要原因是 CpTI 蛋白質(zhì)的積累量不足。經(jīng)過在體外對CpTI 基因進行修飾后，CpTI 蛋白質(zhì)在水稻中的積累量就得到了提高。修飾和表達過程如下圖所示：（1） CpTI 基因是該基因工程中的 基因?！靶盘栯摹毙蛄屑啊皟?nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號”序列的基本

53、組成單位是，在1 過程中，首先要用酶切開，暴露出，再用DNA 連接酶連接。（2） 在該基因工程中，供體細胞是，受體細胞是。（3） 2 過程為（4） 檢測修飾后的CpTI 基因是否表達的最好方法是。（5） 有人對食用這種轉(zhuǎn)基因水稻的安全性感到擔(dān)憂。你認為這種擔(dān)憂有道理嗎？試用已學(xué)過 的知識進行簡要的分析說明。22. 有關(guān)免疫，存在著兩種學(xué)說：誘導(dǎo)學(xué)說和克隆選擇學(xué)說。誘導(dǎo)學(xué)說認為，人體有很多淋巴細胞，這些細胞最初并不是分別帶有不同抗體，只有在與抗原分子接觸后，在抗原的影響下， 才分化出與抗原決定子互補的抗體?？寺∵x擇學(xué)說是現(xiàn)在比較盛行的一種學(xué)說，該學(xué)說認為， 人體內(nèi)本來就存在著各種淋巴細胞，這些淋

54、巴細胞表面本來就帶有與某種抗原互補的受體，當(dāng)某種抗原侵入后，少數(shù)淋巴細胞能與抗原選擇性地結(jié)合，并恢復(fù)分裂能力，產(chǎn)生大量帶有相同抗體的淋巴細胞群。按照克隆選擇學(xué)說，如果體內(nèi)的某淋巴細胞消失或喪失其功能，就不能與某種抗原結(jié)合并發(fā)生免疫反應(yīng)。試設(shè)計一個方案進行驗證。要求簡要寫出實驗方法、實驗步驟、預(yù)期結(jié)果、原因。實驗方法：實驗步驟：預(yù)期結(jié)果： 原因：23. 初生犢牛自身免疫力低，必須到 4 周齡以后，才開始具備自身特異性免疫力。然而，初生犢牛能夠通過初乳從母體獲得這種免疫。所謂初乳，即母牛分娩后5 7 天內(nèi)所產(chǎn)生的乳， 與常乳比較其特點主要是：免疫球蛋白比常乳高20 25 倍。初乳中含有四種蛋白酶抑

55、制素，可保護免疫球蛋白不被消化而直接吸收。試回答如下問題：（1） 免疫球蛋白在免疫學(xué)中又被稱為 ，它們在機體中的作用是 。（2） 初生犢牛要到 4 周齡以后才具備自己產(chǎn)生免疫球蛋白的能力，是由于 。（3） 初乳中的免疫球蛋白是由母牛的 細胞中的 （細胞器）合成，并由 （細胞器）加工分泌。合成它的原料是 ，其結(jié)構(gòu)通過為 。（4） 初乳中若不存在蛋白酶抑制素，進入消化道中的免疫球蛋白會被 分解成 。（5） 初生犢牛通過牛初乳能獲得來自母體的天然被動免疫；長大到1 2 歲齡的小牛則要經(jīng)過肌肉或皮下注射口蹄疫弱毒苗才可以預(yù)防口蹄疫的發(fā)生，由后一種方式獲得的是人工自動免疫。兩者的主要區(qū)別是，前者的免疫球蛋白來自 ，后者的免疫球蛋白來自 。（6） 極少數(shù)人服用初乳后出現(xiàn)過敏反應(yīng)，此時的初乳被稱為 。這種過敏反應(yīng)發(fā)生在 （初次/再次）服用初乳時。242001 年 2 月，國際水產(chǎn)界最權(quán)威的學(xué)術(shù)刊物水產(chǎn)養(yǎng)殖（Aquacncture）向世界披露：湖南師大生命科學(xué)院與湘東漁場協(xié)作，成功培育出全球首例遺傳性狀穩(wěn)定且能自然繁殖的