2015年2016年诺贝尔生理医学奖生物高考试题 7页

2015年诺贝尔生理医学奖（屠呦呦）相关生物试题1.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。在野生植物中提取青蒿素治疗疟疾，这体现了野生生物的(  )A.直接使用价值 B.间接使用价值 C.潜在使用价值D.A与B的总和【答案】A   2.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。青蒿素是从植物黄花蒿的组织细胞中所提取的一种代谢产物，其作用方式目前尚不明确，推测可能是作用于疟原虫的食物泡膜，从而阻断了营养摄取的最早阶段，使疟原虫较快出现氨基酸饥饿，迅速形成自噬泡，并不断排出虫体外，使疟原虫损失大量胞浆而死亡。从上述的论述中，不能得出的是(  )A．疟原虫对外界食物的获取方式主要是胞吞，体现了细胞膜的流动性特点B．细胞质是细胞代谢的主要场所，如果大量流失，甚至会威胁到细胞生存C．疟原虫寄生在寄主体内，从生态系统的成分上来看，可以视为分解者D．利用植物组织培养的方式，可以实现青蒿素的大规模生产【答案】C3.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。但是青蒿中青蒿素的含量很低，且受地域性种植影响较大。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图实线框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP（如图虚线框内所示）。请回答问题：（1）在FPP合成酶基因表达过程中，完成过程①需要     酶催化，完成过程②需要的物质有    、    、    等，结构有    。（2）根据图示代谢过程，科学家在设计培育能生产青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入       、       等基因。（3）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是       ，为提高酵母菌合成的青蒿素的产量，请提出一个合理的思路              。（4）利用酵母细胞生产青蒿素与从植物体内直接提取相比较，明显的优势有  、  、  等。【答案】（1）RNA聚合  氨基酸  ATP  tRNA 核糖体  （2）ADS酶基因  CYP71AV1酶基因 7 （3）FPP合成固醇  通过基因改造降低FRG9酶活性（4）青蒿素产量高  成本低  适合各地生产4.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体，体细胞染色体数为18)，通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性，稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有________种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为________________，该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为________。(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是________。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为________。【答案】(1)9 AaBb×aaBb、AaBb×Aabb  1/8(2)低温抑制纺锤体形成 275.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图中实线方框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP（如图中虚线方框内所示）。（1）在FPP合成酶基因表达过程中，mRNA通过   进入细胞质，该分子的作用是作为           的模板。（2）根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入什么基因？          。此过程构建的基因表达载体应该含有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动目的基因的    ，该部位称为启动子。（3）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是                         。（4）野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（ｂ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有     种基因型；若F１代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为　　     ，该F１代中紫红秆、分裂叶植株占所比例为     。【答案】（1）核孔  合成FPP合成酶（2）ADS酶基因、CYP71AV1酶基因  转录（3）酵母细胞中部分FPP用于合成固醇 （4）9  AaBb×aaBb或AaBb×Aabb 1/87 6.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。我国山西的青蒿资源非常丰富，本研究为开发利用青蒿资源提供实验依据。【实验一】研究目的：比较同一植株不同生长期叶片中青蒿素含量的差异材料准备：5～9月期间，分别采集成苗期、生长盛期、花期和果期的青蒿叶，干燥后粉碎备用。（1）根据研究目的，下列属于实验时需控制的因素是_____________。（多选）A．采摘时叶片中含水量 B．采集叶片时的气温C．叶片的着生位置  D．叶片干燥的程度（2）．将实验数据绘制成图。该坐标图的横坐标名称是__________，纵坐标名称是__________。（3）．根据实验一的研究结果，选择    期的青蒿作为继续研究的实验材料。【实验二】材料准备：采集青蒿不同组织如根、茎、老叶（叶龄21d）、新叶（叶龄7d），共采集3次，每次在同一地方随机采样。所有样品均采用烘干和自然干燥2种方式干燥，粉碎后备用。实验结果：青蒿素含量（mg/g）第1次采集：根：1.02（晒干），0.74（烘干）；茎：0.09（晒干），0.04（烘干）；老叶：3.91（晒干），2.66（烘干）；新叶：4.57（晒干），3.49（烘干）。第2次采集：根：1.05（晒干），0.72（烘干）；茎：0.11（晒干），0.09（烘干）；老叶：4.02（晒干），2.71（烘干）；新叶：4.65（晒干），3.69（烘干）。第3次采集：根：1.14（晒干），0.79（烘干）；茎：0.10（晒干），0.02（烘干）；老叶：4.05（晒干），2.95（烘干）；新叶：4.58（晒干），3.59（烘干）。（4）本实验的研究目的是_____________________________。（5）根据研究目的，设计一个实验数据记录表，用于记录上述数据。（不用抄录数据）【答案】（1）．CD（2）．生长期  青蒿素含量（mg/g）（3）．生长盛期（4）．不同组织中青蒿素含量的比较以及不同干燥方法对青蒿素含量的影响（2分）（5）．青蒿素含量实验数据记录表（mg/g）不同组织干燥方法不同采收时间（或采集次序）青蒿素含量（mg/g）平均值（mg/g）123根晒干烘干7 茎晒干烘干老叶晒干烘干新叶晒干烘干（欢迎关注我们，微信号：hsgzswz)2016年诺贝尔生理医学奖（细胞自噬）相关生物试题1．细胞自噬是继细胞凋亡后，当前生命科学最热的研究领域。细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程（如下图），下列相关说法不正确的是(   )A.细胞自噬和细胞凋亡对于细胞具有相同意义B．细胞自噬过程可体现溶酶体的消化营养功能C．细胞自噬被维持在一定水平，能确保细胞内的稳态D．细胞自噬可发生在细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程【答案】A【解析】细胞凋亡与细胞自噬是两个概念，肯定有不同的生命意义。细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，而细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程，产生的部分物质可以再加以利用，细胞没有死亡，A错。2．细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的双层膜融合，从而降解细胞自身病变物质或结构的过程(如图)。下列有关叙述中，正确的是(   )A．图中自噬体的膜由双层磷脂分子组成B．图中溶酶体与自噬体融合过程体现了细胞膜的选择透过性C．图中的水解酶是在自噬溶酶体中合成的D．溶酶体所参与的细胞自动结束生命的过程是由基因决定的【答案】D【解析】自噬体由两层膜构成，所以，自噬体的膜由四层磷脂分子组成，A项错误；溶酶体与自噬体融合过程体现了细胞膜的流动性，B项错误。 7 3．细胞自噬是指细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并进行降解的过程。下图中A、B、C分别表示细胞自噬的三种方式，相关说法正确的是(   )①细胞通过C方式减少有害蛋白在细胞内的积累，从而达到延长细胞的寿命②图中能体现膜结构具有流动性的有：自吞小泡与溶酶体融合、蛋白质与膜蛋白结合③若人工破坏溶酶体膜可阻断细胞自噬进程，受损的物质和细胞器会在细胞中积累④细胞自噬被维持在一定水平，能确保细胞内的稳态⑤细胞自噬贯穿于正常细胞生长、分化、衰老、死亡的全过程。A．①②③   B．①④⑤   C．②③⑤   D．③④⑤【答案】B【解析】蛋白质与膜蛋白结合未体现膜的流动性，到是图中自吞小泡形成可以体现膜流动性，②错误；若人工破坏溶酶体膜则溶酶体内的水解酶能直接发挥作用，加速细胞自溶，③错误。4．产生一种外膜蛋白，导致高尔基体片层结构包裹线粒体形成“自噬体”，与溶解体结合形成“自噬体酶体”如下图所示，下列说法不正确的是(   )A若线粒体均遭“损伤”酵母菌将无法产生ATPB.内容物降解后形成的产物，可以为细胞提供营养C.线粒体产生的“外膜蛋白”是一种特异性受体D.“自噬溶酶体”的形成依赖生物膜的流动性【答案】A5．细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程。下图中甲、乙、丙表示细胞自噬的三种方式，相关说法正确的是(   )A．细胞通过丙减少有害蛋白在细胞内的积累，从而缩短细胞寿命B．自吞小泡与溶酶体融合能体现细胞膜的功能具有选择透性C．正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用D．细胞自噬贯穿于正常细胞的生长、分化、衰老和凋亡的全过程【答案】D【解析】自吞小泡与溶酶体融合能体现细胞膜的结构特点，即具有一定的流动性，B错误；溶酶体可以吞噬自身细胞中衰老的细胞器，C错误。7 6．（多选）中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。青蒿素是从植物黄花蒿的组织细胞中提取的一种代谢产物，其作用方式目前尚不明确，推测可能是作用于疟原虫的食物泡膜，从而阻断了营养摄取的最早阶段，使疟原虫较快出现氨基酸饥饿，迅速形成自噬泡，并不断排出虫体外，使疟原虫损失大量胞浆而死亡。以下说法不正确的是(  )A．疟原虫对外界食物的获取方式主要是胞吞，体现了细胞膜的选择透过性B．疟原虫细胞中只有一种细胞器核糖体C．自噬泡排出疟原虫体外过程中，需要消耗能量，但不需要载体蛋白的协助D．氨基酸作为蛋白质的基本单位，其数目、种类和排列顺序均能影响蛋白质的结构和功能【答案】AB【解析】疟原虫通过胞吞获取食物，胞吞现象体现了膜的流动性，A错误；由题意知，疟原虫是原生动物，属于真核生物，含有除核糖体之外的多种细胞器，B错误。7．溶酶体的主要功能是吞噬消化作用。有两种吞噬作用：一种是自体吞噬，另一种是异体吞噬，如下图所示。请据此判断下列叙述不正确的是( )A．消除细胞内衰老的细胞器是通过自噬作用实现的B．溶酶体参与抗原的加工处理过程C．溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜具有流动性D．吞噬细胞通过吞噬作用特异性识别抗原【答案】D【解析】一般认为吞噬细胞不能特异性识别抗原，它起一个处理作用，进而可被T细胞识别。8．酵母菌是一种单细胞真菌，其结构简单，是研究生命科学的理想微生物。下图表示酵母菌中线粒体发生的“自噬”现象，请回答下列问题：（1）线粒体增大膜面积的方式是______，从代谢的角度分析，其现实意义是_______。（2）由图甲可知，线粒体在_____的条件下会损伤，由线粒体产生的一种外膜蛋白可以引起其发生特异性的“自噬”现象。“自噬”后的线粒体形成“自噬体”，并与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”。该过程体现了生物膜具有_____。（3）若该酵母菌的线粒体均遭此“损伤”，则在有氧的条件下，葡萄糖氧化分解的最终产物是_____，对其进行检测所需的试剂是_____。【答案】（1）内膜向内折叠形成嵴   增大内膜表面积，为催化有氧呼吸的酶提供更大的附着面积（2）饥饿和光照   一定的流动性（3）酒精和二氧化碳  橙色的重铬酸钾溶液和澄清的石灰水9．细胞内受损后的线粒体释放的信号蛋白，会引发细胞非正常死亡。下图表示细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体及其释放的信号蛋白的过程，请据图回答：7 （1）吞噬泡的吞噬过程体现了生物膜在结构上具有_____的特点。图中自噬体由___层磷脂双分子构成（不考虑自噬体内的线粒体）。（2）受损线粒体的功能逐渐退化，会直接影响有氧呼吸的第___阶段。细胞及时清除受损的线粒体及信号蛋白的意义是_________。（3）图中水解酶的合成场所是______。自噬体内的物质被水解后，废物排出细胞外，对细胞有用的物质则______，由此推测，当细胞养分不足时，细胞“自噬作用”会_____（增强／减弱／不变）。【答案】（1）流动性  4（2）二、三（Ⅱ、Ⅲ）   避免细胞非正常死亡（维持细胞内部环境的相对稳定）（3）核糖体  在细胞内再利用  增强10．人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的pH为5左右。溶酶体的作用存在胞吞和自噬两种途径,下图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。据图回答下列问题（1）与溶酶体产生直接相关的细胞结构是_______，与水解酶合成和加工有关的细胞器有       （至少答3种）。（2）细胞能识别病原体主要依赖于细胞膜上的_____（结构），该过程体现了细胞膜的  功能。（3）溶酶体膜蛋白被加工修饰后含有很多糖蛋白，糖蛋白使膜蛋白表面带有负电荷，有助于溶酶体中的酶保持游离状态。推测这种修饰的意义是    。（4）已知酶在不同pH下的催化活性不同，研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄露到细胞质基质中不会引起细胞损伤，其主要原因可能是    ，导致酶活性降低或失活。（5）从图示可以看出，溶酶体的功能有_____、_____。【答案】（1）高尔基体  核糖体、内质网、高尔基体、线粒体（2）受体进行细胞间信息交流（3）保护自身膜结构不被水解酶水解（4）细胞质基质中的pH与溶酶体内的不同（5）水解衰老损伤的细胞器   吞噬并杀死入侵的病菌和病毒7