47生命科学新进展 高三生物复习系列教案

第六部分  生物技术与生命科学新进展
第47讲  生命科学新进展
一、考点内容全解
（一）本讲考点是什么？
在最近几年的高考试题中，以高新科技、诺贝尔奖成果、社会热点和焦点等为材料背景的题目“异军突起”，并有逐年增多的趋势，如2002年全国理综卷第4、6、12题分别涉及克隆、纳米技术、诺贝尔奖，2003年全国理综新课程卷第4、6、7、26题分别涉及生态农业、细胞工程、杂交育种，2003年全国新课程卷第36、38题分别涉及基因工程、艾滋病，2003年上海卷第5、6、31、34、36和38题分别涉及绿色食品、人类基因组计划、癌、艾滋病、细胞工程，等等。
1．命题者的主要意图
①考查考生对生物学课程标准所涵盖的相关知识的理解能力，及获取知识能力、分析综合能力；
②测试考生的思维迁移、发散能力和创新能力；
③进行科普宣传。借助高考对社会的巨大影响力和“指挥棒”功能，引导中学素质教育的实施，提高公众的科学素养。
2．试题主要特点
①“起点高，落点低”，换句话说，“题在书外，理在书内”；
②试题体现国家和社会的主流意识，如资源环境人口、科技创新、社会发展等热点问题，弘扬科学精神和人文情神，具有素质教育的良好导向功能。
③试题在题型、思维过程、答案等方面呈现开放性，题目中一般有一道开放性简答题，要求考生进行科学评价或大胆应用创新。
3.试题内容
（1）爱滋病、SARS、DNA身份鉴定、生物高新技术在环保上的应用等社会科技热点
（2）近三年世界十大科技进展中有关生命科学的内容
①2001年（占五项）
②2002年(占六项)
③2003年（占七项）
（3）近三年诺贝尔奖成果与生命科学有关的内容
（二）考点例析
[例1]爱滋病是由“人类免疫缺陷病毒(HIV)”引起的。HIV存在于爱滋病患者的细胞中，其遗传物质RNA逆转录形成的DNA可整合到患者细胞的基因组中，这样每个被感染的细胞就成为产生HIV的工厂，每个被感染的细胞裂解都可释放数百万个HIV。人若感染HIV，潜伏期一般2—10年(如图所示)，一旦确诊为爱滋病，一般2-3年死于其他疾病或癌症。
请回答下列问题：
(1)曲线I AB段形成的主要原因是：效应T细胞作用于                      ；HIV失去藏身之所后，再经                        作用，使HIV形成沉淀，被吞噬细胞吞噬分解。
(2)B点中有少量HIV的遗传物质逆转录形成的互补DNA潜伏在           细胞中。潜伏期过后，经过           过程，使HIV在血液中的浓度迅速上升。
(3)科学家研究发现HIV的表面抗原经常发生变化，这给治疗和预防爱滋病药品的开发带来了极大困难。请你根据以上材料分析，科学家应从何人手开发治疗爱滋病的特异性药物?
[解析]本题以爱滋病这一当今社会热点问题为材料背景，考查对体液免疫与细胞免疫过程及其关系、中心法则等知识的深刻理解，主要测试获取知识能力、分析综合能力。
[答案](1)被感染细胞，激活被感染细胞内的溶酶体酶，增加膜的通透性和渗透压，使被感染细胞裂解死亡；抗体  (2)被感染；互补DNA链的转录、翻译形成蛋白质外壳，RNA与蛋白质外壳结合组装形成新HIV，并释放出去  (3)控制HIV逆转录(或控制整合到被感染细胞DNA上的基因的转录)
[例2]2003年10月8日，瑞典皇家科学院宣布，将2003年度诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得•阿格雷和罗德里格•麦金农，以表彰他们在细胞膜通道方面作出的贡献。阿格雷发现了水通道，而麦金农的研究主要集中在细胞膜离子通道的结构和机理方面，两位科学家的发现阐明了盐份和水如何进出活体细胞。
右图为ADH（抗利尿激素）对肾集合管细胞管腔膜AQP2（水通道蛋白）数量的调节机制示意图。当血浆ADH水平升高后，肾集合管细胞胞浆内AQP2水通道蛋白小泡向管腔膜迁移并与之融合。通过出胞作用小泡膜上的AQP2水通蛋白嵌入管腔膜，使管腔膜AQP2水通道蛋白的数量增加，从而使水渗透通透性相应地增高，增高的幅度与血浆ADH升高的浓度成正比。当血浆ADH水平降低时，集合管细胞管腔膜出现胞吞作用，又形成AQP2水通道蛋白小泡迁移到管腔膜下的胞浆内。此时细胞管腔膜上的AQP2水通道蛋白数量相应地减少，管腔膜水渗透通透性也相应地降低。
回答：
（1）ADH对肾集合管细胞管腔膜AQP2数量的调节主要是            （神经/体液）调节
（2）水通道蛋白由水通道蛋白基因指导合成，其遗传信息的传递过程是                                     
（3）水通道蛋白的形成及水通道蛋白小泡的出胞作用与       有关（   ）
①细胞膜②线粒体③高尔基体④内质网⑤核糖体⑥细胞核
A．①②③④⑤⑥       B．②③④⑤
C．①②③④           D．①④⑤⑥
（4）AQP2基因突变可诱发2种结果：①肾集合管细胞生成的AQP2蛋白丧失水通道功能；②生成的AQP2蛋白仍具有水通道功能，但不受ADH的调节。则有关AQP2基因突变的说法肯定错误的是     
A．影响ADH对肾集合管水通透性的调节
B．患者必定会出现尿糖
C．患者出现肾尿浓缩功能障碍，并持续排出大量的稀释尿
D．患者尿量偏少
（5）有人认为“肾集合管对水的重吸收是一个不消耗能量的渗透过程”，你同意吗？为什么？
[解析]本题以ADH（抗利尿激素）对肾集合管细胞管腔膜AQP2（水通道蛋白）数量的调节机制为材料背景，考查知识目标主要有：体液调节，细胞膜系统的结构与功能，水的平衡与调节，基因突变，中心法则，以及物质的跨膜运输。主要能力考查目标是获取知识的能力、推理能力和对基本概念、基本原理的理解能力。题干除给出了丰富的图形信息外，还提供了较多的文字说明材料，目的是为学生获取解答问题所需的信息提供必要的帮助。题目具有较强的综合性，体现了“以能力为主导，以情景为主线，以知识为载体”的命题思想，分析如下：
第(1)题：垂体释放的抗利尿激素，通过体液输送后，作用于肾小管、集合管，调节对水的重吸收量，属体液调节。

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