1、專題三 創(chuàng)新題型,題型一 STSE熱點(diǎn)材料題,類型一 科學(xué)技術(shù)類 【例1】 美國科學(xué)雜志公布的2007年度科學(xué)研究 十大突破中，人類基因組個(gè)體間差異的發(fā)現(xiàn)位居榜 首。研究人員對數(shù)千名患病或無病個(gè)體的DNA進(jìn)行 了對比。 （1）通過上述DNA對比，可以發(fā)現(xiàn) 基 因。 （2）如果研究人員測定了雙胞胎或多胞胎的基因差 異，你推測雙胞胎或多胞胎的基因是否一定完全相 同？ ，原因是 。,（3）科研人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與型糖尿病相關(guān)的基因，如果通過導(dǎo)入正常基因替換或抑制相關(guān)基因，從而可使病人免遭定期注射 之苦，這種治療方法可稱為 。,（4）2008年的汶川地震中，遇難者遺體的辨認(rèn)過程采用“人性化的方法”，即只取遺

2、體的一小片皮膚或頭發(fā)進(jìn)行鑒定。如圖所示為某遇難者的DNA片段堿基序列圖，下列各圖為遇難者可能親屬的DNA片段堿基序列圖，請認(rèn)真比較這幾幅圖，你認(rèn)為最可能為遇難者親屬的是 。,解析 對數(shù)千名患病或無病個(gè)體的DNA進(jìn)行對比，能夠發(fā)現(xiàn)致病基因。雙胞胎有兩種情況，一種是同卵雙生，即由一個(gè)受精卵發(fā)育而來；一種是異卵雙生，即兩個(gè)卵細(xì)胞同時(shí)受精并發(fā)育成兩個(gè)個(gè)體。同卵雙生的,兩個(gè)個(gè)體，由于來自于同一個(gè)受精卵細(xì)胞的有絲分裂，所以基因無差異。通過導(dǎo)入基因治療糖尿病的方法，屬于基因療法。DNA片段堿基序列圖中，最接近的可能是親屬。 答案 （1）疾（致）病 （2）不一定 如果是異卵的雙胞胎或多胞胎，其遺傳物質(zhì)則不同

3、（3）胰島素 基因治療法（基因療法） （4）C,解法總結(jié) 解決此類型題目，首先，要仔細(xì)讀題，并從中提取出“有用”信息（如本題的有用信息為：人類基因組個(gè)體間差異、對數(shù)千名患病或無病個(gè)體的DNA進(jìn)行了對比）；其次，要善于尋找并運(yùn)用已學(xué)過的基本知識(shí)去分析和解釋這些問題的實(shí)質(zhì)、原理以及提出對這些問題的解決方案；最后，運(yùn)用原理解題，并大膽地下結(jié)論，有可能所得出的結(jié)論與已有的認(rèn)知是有沖突的，這也正是考查了學(xué)生的質(zhì)疑能力。,類型二 社會(huì)熱點(diǎn)類 【例2】 針對三聚氰胺的毒性，科學(xué)家做了如下實(shí)驗(yàn)：將實(shí)驗(yàn)貓隨機(jī)分為2組，每組3只，實(shí)驗(yàn)組用含一定量三聚氰胺的飼料連續(xù)喂養(yǎng)30 d，并于飼喂后第6 d、9 d、15 d

4、、23 d、30 d采血檢查血清中三聚氰胺的代謝產(chǎn)物肌酐（CRE）的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，請據(jù)圖分析：,（1）貓?jiān)陲曃购矍璋返娘暳?30 d后，腎臟的腎小管 管腔中出現(xiàn)晶體。由此可以推斷，如果長期攝入一定量的 三聚氰胺，易造成該動(dòng)物腎臟 。 （2）已知該動(dòng)物的CRE正常值為：62190mol/L，分析 題圖可知，實(shí)驗(yàn)到第 天，該項(xiàng)指標(biāo)超過正常值。 （3）請寫出實(shí)驗(yàn)中對照組的處理方法： 。該實(shí)驗(yàn) 中，每組用3只貓的目的是 。 （4）請你設(shè)計(jì)一個(gè)表格，用于記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。,解析 長期攝入一定量的三聚氰胺，有可能出現(xiàn)腎結(jié)石；分析題中柱形圖可知，實(shí)驗(yàn)到第 23 天，CRE指標(biāo)超過了正常值；從題干中

5、“用含一定量三聚氰胺的飼料連續(xù)喂養(yǎng) 30 d”,可知，空白對照組的處理方法為：用等量的不含三聚氰胺的飼料連續(xù)喂養(yǎng)30 d。一般實(shí)驗(yàn)處理的對象不能太少，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)對象太少會(huì)因誤差而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,答案 （1）結(jié)石 （2）23 （3）用等量的不含三聚氰胺的 飼料連續(xù)喂養(yǎng)30 d 避免實(shí)驗(yàn)誤差影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （4）,解法總結(jié) 與食品安全相關(guān)的實(shí)驗(yàn)題 近幾年，關(guān)于食品安全的問題不斷出現(xiàn)。致癌物蘇丹紅加入到鴨飼料中，鴨子生出“紅心”鴨蛋；因食用蛋白含量極代的劣質(zhì)奶粉，嬰兒四肢短小，身體瘦弱，腦袋偏大（俗稱大頭娃娃）；奶粉中摻入三聚氰胺來提高蛋白質(zhì)含量，導(dǎo)致嬰幼兒患上腎結(jié)石。這些與生物學(xué)有關(guān)的事件，在實(shí)驗(yàn)題中

6、往往從以下兩個(gè)方面考查：（1）物質(zhì)毒性的探究性實(shí)驗(yàn)，如探究“蘇丹紅”是否可以誘導(dǎo)大鼠致癌；探究三聚氰胺是可以造成動(dòng)物腎部結(jié)石。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，如提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表，運(yùn)用已有知識(shí)進(jìn)行分析等。,類型三 環(huán)境保護(hù)類 【例3】 綠色奧運(yùn)使北京市民選擇了綠色生活方式。綠色出行，節(jié)能減排，選擇節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品，人們以實(shí)際行動(dòng)實(shí)踐著“后奧運(yùn)時(shí)期”可持續(xù)的生活方式。請分析下面與綠色生活方式有關(guān)的內(nèi)容，并回答問題。 （1）下圖是1某居民小區(qū)中垃圾收集點(diǎn)（小圓圈所示）的布局，它的選址上存在的問題有。 垃圾收集點(diǎn)的選址應(yīng)考慮的因素包括。 （2）有人設(shè)想在住宅小區(qū)附近建立小型生活垃圾焚燒廠，其處理流程如圖2。請將圖

7、2中所要表達(dá)的內(nèi)容填在下面的橫線上。, ; ; 。,解析 （1）垃圾收集點(diǎn)是居民投放垃圾的地方，它的分布原則：一是便于人們投放，一般設(shè)在居民區(qū)人流量較大的地方，且分布要均勻；二是防止對環(huán)境造成二次污染；三是對人們生活區(qū)域的景觀不造成破壞。 （2）居民點(diǎn)產(chǎn)生的生活垃圾比較分散，要焚燒或回收利用，首先要進(jìn)行匯集，因此處應(yīng)填寫垃圾收集點(diǎn)，垃圾焚燒產(chǎn)生，又回到居民住宅，則說明又可被居民利用，因此為焚燒過程中產(chǎn)生的熱能，焚燒后的殘液和殘?jiān)徊糠挚苫厥绽?，一部分難以利用，便填埋，因此應(yīng)填回收利用有用部分。 答案 （1）分布不均勻（不合理），沿河設(shè)置污染水源 是否便于居民使用，對小區(qū)景觀的影響，對居民日常

8、生活的影響，是否污染環(huán)境等（合理即可）,（2）垃圾（分類）收集點(diǎn) 熱量（或熱能、能量、電能等） 回收利用有用部分（或制磚、制肥、制造建筑材料等）,解法總結(jié) 生態(tài)工程原理及其應(yīng)用 對生態(tài)工程原理的應(yīng)用，首先要掌握其原因的內(nèi)容，即物質(zhì)循環(huán)再生原理、生物多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理以及系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理等。其次運(yùn)用生態(tài)工程原理解決生態(tài)問題，如封山育林，植樹種草，退耕還林還草，合理間、套、輪作等都是為了改善生態(tài)環(huán)境；同時(shí)在對可更新資源（可再生資源）的利用中做到保護(hù)其可更新能力，確保資源再生和循環(huán)利用，達(dá)到持續(xù)利用，充分保護(hù)環(huán)境，提高資源利用率。,1.2007年11月，美國和日本的兩個(gè)科研小組

9、同時(shí)宣布：把從人體上提取的皮膚細(xì)胞注入特定基因，成功地將其改造成干細(xì)胞。他們的方法是：把4種特定基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒引入到成人的皮膚細(xì)胞中，從而將皮膚細(xì)胞調(diào)整到了類似于胚胎干細(xì)胞的狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為萬能細(xì)胞。此項(xiàng)研究因其意義重大而被評為2007年十大科技突破之一。 （1）此項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用了 的原理，其中“特定基因”稱為 ；逆轉(zhuǎn)錄病毒稱為；皮膚細(xì)胞為 。 （2）胚胎干細(xì)胞是由 或 分離出來的一類細(xì)胞，在功能上具有 。,（3）皮膚細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，其分化的根本原因是，萬能細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化得到多種體細(xì)胞，其根本原因是 。 （4）與利用人體胚胎干細(xì)胞進(jìn)行疾病研究和治療相比，利用萬能細(xì)胞進(jìn)行醫(yī)療研究具有 等

10、優(yōu)勢（只要求寫出一點(diǎn)）。,解析 此項(xiàng)技術(shù)利用逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體，將四種特定基因?qū)胧荏w細(xì)胞（人的皮膚細(xì)胞）內(nèi)，引起該細(xì)胞脫分化，形成類似于胚胎干細(xì)胞的狀態(tài)；當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí)，內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞即為胚胎。胚胎具有全能性，可以自我更新并具有分化為體內(nèi)所有組織的能力。細(xì)胞分化的根本原因是基因的選擇性表,達(dá)，萬能細(xì)胞能分化成多種體細(xì)胞，原因在于它的細(xì)胞核內(nèi)有一整套遺傳信息；萬能細(xì)胞的研究，避免了倫理爭議和免疫排異反應(yīng)。 答案 （1）基因工程 目的基因 載體 受體細(xì)胞 （2）早期胚胎 原始性腺中 全能性（分化成各種組織器官的潛能） （3）基因的選擇性表達(dá) 其細(xì)胞核中含有一整套的遺傳信息 （4）可以避

11、開利用胚胎干細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所面臨的倫理道德爭議（或萬能細(xì)胞可以取自自體，不會(huì)發(fā)生排斥反應(yīng)等）,2.據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道，搭載“神七”上天的生物的品種、數(shù)量之多以及涉及學(xué)科領(lǐng)域的范圍之廣，是以往少見的。其中中國科學(xué)院搭載了南芥、番茄等材料，用于空間微重力對高等植物細(xì)胞基因表達(dá)影響的研究；福建水產(chǎn)研究院等單位搭載了水產(chǎn)動(dòng)植物生命活體，進(jìn)行水產(chǎn)生物太空誘變育種等研究。據(jù)此回答問題： （1）太空環(huán)境中影響生物的因素有空間輻射和微重力等。 太空中的空間輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)高于地面，可以預(yù)測它能誘發(fā)細(xì) 胞內(nèi)DNA鏈斷裂或基因 或染色體 ，從而導(dǎo) 致細(xì)胞基因表達(dá)的改變。 （2）空間微重力可以直接或間接地影響細(xì)胞骨架系統(tǒng)，有 研

12、究發(fā)現(xiàn)，太空環(huán)境會(huì)改變細(xì)胞周期，由此可以推測空間,微重力是通過影響細(xì)胞骨架系統(tǒng)中的 來影響細(xì)胞分裂的。,（3）請你幫助福建水產(chǎn)研究院擬一個(gè)研究課題： 。該實(shí)驗(yàn)的自變量為； 因變量為 。,解析 太空的空間輻射會(huì)使DNA鏈斷裂、基因突變、染色體（結(jié)構(gòu)和數(shù)目）變異，從而影響基因的表達(dá)；由蛋白質(zhì)纖維組成的細(xì)胞骨架具有維持細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序性等作用，細(xì)胞周期的維持也離不開它，因?yàn)榧忓N絲等就是細(xì)胞骨架的成分之一。 答案 （1）突變 變異 （2）紡錘絲或微絲、微管 （3）探究太空輻射對某水產(chǎn)生物染色體的影響 太空輻射染色體（數(shù)量、結(jié)構(gòu)）變化,3.四川廣元柑橘大實(shí)蠅事件嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)馗涕俚匿N售，相

13、關(guān)部門高度重視。請回答下列問題： （1）大實(shí)蠅成蟲產(chǎn)卵于柑橘等的果皮內(nèi)并在此孵出幼蟲（即蛆），嚴(yán)重影響了水果的質(zhì)量。目前采取的將蛀果摘除，進(jìn)行深埋等措施，主要是防止大實(shí)蠅幼蟲通過水果的運(yùn)輸而 。 （2）目前普遍采用的防治大實(shí)蠅的方法是套袋、性引誘劑與化學(xué)農(nóng)藥相結(jié)合的防治措施。此外，用專用性引誘劑能誘殺幾百米外的雄成蟲；或者用大實(shí)蠅的幼蟲寄生蜂，也有一定的效果。這些方法均屬于 防治法，其優(yōu)點(diǎn)是 。 （3）目前，科研工作者還通過將大實(shí)蠅的蛹用60Co照射，然后將羽化的不孕雄成蟲釋放到果園中去，使雌蟲不育，與之類似的育種方法稱為 。,解析 為了避免農(nóng)業(yè)害蟲的傳播和擴(kuò)散，常對已被寄生的蛀果進(jìn)行就地深埋

14、，并添加些藥物，以殺死蟲卵和幼蟲；用性引誘劑來防治害蟲，屬生物防治法，其優(yōu)點(diǎn)是對人畜安全，對環(huán)境沒有或極少有污染；用60Co照射大實(shí)蠅的蛹，以誘發(fā)其基因突變，產(chǎn)生不孕雄成蟲，與此類似的育種方法屬人工誘變育種。 答案 （1）傳播或擴(kuò)散 （2）生物 對環(huán)境無污染 （3）誘變育種,4.科學(xué)家已經(jīng)研制出第三代疫苗DNA疫苗。生產(chǎn)DNA疫苗的基本原理是將編碼抗原蛋白的基因插入到含真核表達(dá)系統(tǒng)的載體上。使用時(shí)將其直接導(dǎo)入人或動(dòng)物體內(nèi)，讓其在宿主細(xì)胞中表達(dá)，該表達(dá)產(chǎn)物可直接誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答反應(yīng)；且此基因可在一定時(shí)間內(nèi)持續(xù)表達(dá)，不斷刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng)，從而達(dá)到預(yù)防疾病的目的。據(jù)此回答下列問題：

15、 （1）與傳統(tǒng)的疫苗相比，DNA疫苗具有性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，其原因是 。 （2）生產(chǎn)DNA疫苗時(shí)，將編碼抗原蛋白的基因插入到含真核表達(dá)系統(tǒng)的載體上必須使用限制性核酸內(nèi)切酶和 酶，后者的作用是將限制性核酸內(nèi)切,酶切割的 和 連接起來。 （3）DNA疫苗在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是抗體嗎？ 。原因是 。,（4）請用文字和箭頭表示DNA疫苗接種到人體內(nèi)后，使機(jī)體產(chǎn)生體液免疫反應(yīng)的全過程。 。,解析 DNA疫苗實(shí)際上就是DNA分子，其穩(wěn)定的原因也是DNA分子穩(wěn)定的原因，即DNA分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)；把編碼抗原蛋白的基因插入到載體上，需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，DNA連接酶的作用就是把目的基因與載體DN

16、A相連接；抗原蛋白基因表達(dá)的產(chǎn)物對受體來說，是“非已”成分，為抗原；DNA疫苗接種到機(jī)體內(nèi)，要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯產(chǎn)生抗原蛋白，然后再進(jìn)行體液免疫。,答案 （1）DNA疫苗的成分為DNA，具有穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu) （2）DNA連接 載體 抗原蛋白基因 （3）不是抗體 因?yàn)镈NA疫苗上的基因?qū)θ梭w來說是異體基因，所合成的蛋白質(zhì)是異體蛋白質(zhì)（或因?yàn)檫@種蛋白質(zhì)不是人體自身的蛋白質(zhì)），它是抗原而不是抗體 （4）,5.下面是一個(gè)我國某地高效農(nóng)業(yè)新技術(shù)與新型有機(jī)化學(xué)材料的開發(fā)利用有機(jī)結(jié)合的實(shí)用典范，其基本構(gòu)思和生產(chǎn)流程如圖所示。圖中的新型塑料是科學(xué)家利用發(fā)酵罐提取物及其他物質(zhì)研制成功的一種可降解塑料。這種塑料超過使

17、用期限后可在微生物作用下自然分解，從而能有效地防止“白色污染”?？磮D并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際回答有關(guān)問題：,（1）科學(xué)家把發(fā)酵裝置與溫室大棚建在一起，并利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物植物秸稈生產(chǎn)環(huán)保型的新型塑料，從生態(tài)學(xué)角度分析科學(xué)家這樣做的目的是 。 （2）對發(fā)酵罐中A過程進(jìn)行的最重要的酶是 ，對發(fā)酵罐中B過程起重要作用的微生物和溫室大棚下層的蘑菇比較，它們在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)是都有 ，不同點(diǎn)是 。 （3）溫室大棚的下面種植蔬菜效果不佳，改種蘑菇后不但多了蘑菇這項(xiàng)收益，而且蔬菜產(chǎn)量也有所提高。試分析蔬菜增產(chǎn)的原因 。,（4）發(fā)酵生產(chǎn)和培養(yǎng)蘑菇時(shí)，在接入菌種前為什么都要進(jìn)行滅菌？ 。 （5）對于缺水的西北地區(qū)來說，利用此類大棚進(jìn)行生產(chǎn)還可以節(jié)約用水，請說出其中的道理： 。,解析 利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物植物秸稈生產(chǎn)環(huán)保型的新型塑料，實(shí)現(xiàn)了廢物的利用，得到的可降