所有生命科學的答案都要從細胞中的大分子中尋找——解釋生命現象的機制訓練無答案

1、所有生命科學的答案都要從細胞中的大分子中尋找解釋生命活動的機制練習每一個生物科學問題的答案都必須在細胞中尋找威爾遜 E.b.wilson說明生命現象的規(guī)律,必須建立在說明生物大分子結構的根底上一一鄒承魯前言：人類已經在細胞與分子水平上,提示了眾多生命科學現象及規(guī)律.光合作用、細胞呼吸、神經生理、基因限制、G信號通道、分裂、衰老和癌變的機制等研究成果俯拾即皆是.基于這些研究,人類攻克諸如癌癥、遺傳病、衰老等問題指日可待.目前,在實驗室最前沿的細胞與分子水平的研究發(fā)現,超過了一個人的閱讀速度.讀懂生命科學發(fā)現,解釋生命現象和規(guī)律,是每個人都應具有的根本水平.一、練習的內容目標1. 構建在細胞與分子

2、水平上解釋生命現象的思維方式方法；2. 能從起因、過程、信號、結果、反響等機制對生命活動進行細節(jié)性的描述；3. 能通過假設-演繹的方法,對機制進行推論；能利用突變體的功能缺失,反方向驗證假設；4. 用結構與功能相適應、蛋白質分子特性與作用、中央法那么等,理解細胞、物質及其之間的 的關系.二、練習的主要水平1. 在具體問題中,能概括關聯細胞的結構與功能,基因、mRNA、蛋白質、ATP等分子之間 的關系的水平；2. 能運用起因、過程、信號、結果、反響等機制,對生命活動進行說明論證的水平；3. 能對機制進行質疑,并能產生推論,通過一定的方法驗證推論的水平；4. 能利用在某一具體的生命活動機制的解釋,

3、對未知事件進行判斷推理的水平.三、形成的思維方式1. 形成構建根本結構包括細胞和細胞器等、陳列所有物質、形成解釋機制、細節(jié)描述現 象的思維方式；2. 利用突變體缺失的反向思維方式,驗證解釋生命活動的機制；3. 能量是生命活動正常進行的根底；生命活動的信息傳遞,是一切活動機制的關鍵環(huán)節(jié)四、主要練習過程任務1:同位素標記法可以呈現反響的路徑,成為一種重要的研究手段.回憶豚鼠胰腺細胞 分泌胰蛋白酶的科學發(fā)現過程,完成如下流程圖：解釋生命現象的根本思維是：1.列出 所有結構,包括細胞和細胞器；2.陳列與該細胞有關的所有物質；3.說明運作的機制,在細節(jié)上描述生 命現象；4.運用突變體缺失的反證思思維的根

4、本規(guī)那么是：1.中央法那么,基 因-mRNA-蛋白質；2.蛋白質的空間結 構與功能密切相關；3.AT P供能實質 是通過磷酸化使物質發(fā)生變化.解釋是要求是：就生命活動的起因、 機制和結果進行細節(jié)性的描述；答復以下問題：1.觀察右圖,細胞在接受到信號后,引起胰臟細胞 分泌胰液.研究發(fā)現,有兩條途徑調節(jié)胰臟細胞分泌 胰液,即神經調節(jié)和激素調節(jié).請解釋費他林切除了 狗通向胰臟的神經,為什么仍能分泌胰液？請在左圖 中繪出激素受體和突觸前膜.3.研究發(fā)現,激素調節(jié)有兩種常見的模式,如以下圖.請用語言描述兩類受體模式的作用途徑:所有生命科學的答案都要從細胞中的大分子中尋找一一解釋生命現象的機制練習無答案猜

5、測：促胰液素是哪種模式：解釋：發(fā)現一種突變體,該突變體不能把內質網加工的肽肽鏈正常運送到高爾基體,那么可能會造成放射性主要聚集在多項選擇： 內質網/溶酶體/細胞的囊泡/線粒體/高爾基體 中.小結：解釋機制的思維方式是：構建所有結構T陳列相關物質T建立生理聯系T 細節(jié)描述運作機制T解釋運作的結果.任務2【練習】1.在右圖中建立生理聯系,用“箭頭標注相互關系23.華人科學家?guī)е难芯繄F隊發(fā)現了一種腫 瘤形成的分子機制,腫瘤微環(huán)境中,免疫細胞可釋放MIF分子,該分子能抑制表皮生長因子 受體蛋白EGFR只勺活性,而EGFR勺激活能夠 促進多種腫瘤的增長,然而癌細胞又能釋放降 解MIF分子的酶 MMP1

6、3結合所學知識,以下 相關表達,正確的選項是A. 設法降低腫瘤細胞釋放酶MMP1W一定程 度上抑制腫瘤的增長.B. 細胞癌變都是由原癌基因突變導致的C. MIF分了可抑制表皮生反因了的活性,iOf構建所有結構r陳列相關物質r建立生理聯系 r細節(jié)描述運作機制r解釋運作的結果2.2021 四川卷7.研究發(fā)現,直腸癌患者體內 存在癌細胞和腫瘤干細胞.用姜黃素治療,會 引起癌細胞內BAX等凋亡蛋白局表達,誘發(fā) 癌細胞凋亡；而腫瘤干細胞因膜上具有高水平4/9 的ABCG2蛋白,能有效排出姜黃素,從而逃 避凋亡,并增殖分化形成癌細胞.以下說法不 正確的選項是7 / 93.觀察以下圖.1 完成解釋.使用到的

7、詞語至少包括：結構細胞膜、細胞核、核孔；物質存活 因子、受體、激活轉錄的調控因子、Bcl基因、mRNA、Bcl蛋白、生理細胞凋亡等2這是某腫瘤細胞不能正常凋亡的機制,如果你是攻關該腫瘤的研究小組成員,請?zhí)岢?你們可能的研究治療方案.研究治療方案：任務3:高考回眸,用物質和結構的思維方式解釋生命現象.2021?江蘇卷.22以下圖為植物光合作用同化物蔗糖在不同細胞間運輸、轉化過程的示意圖.以下相關表達正確的選項是伴胞篩管蒲壁甜胞A. 蔗糖的水解有利于蔗糖順濃度梯度運輸B. 單糖逆濃度梯度轉運至薄壁細胞機制：蔗糖通過胞間連絲從伴胞C. ATP生成抑制劑會直接抑制圖中蔗糖的運輸D. 蔗糖可通過單糖轉運

8、載體轉運至薄壁細胞2021?天津卷.8 12分胰島素可以改善腦神經元的生理功能,其調節(jié)機理如下圖.所有生命科學的答案都要從細胞中的大分子中尋找一一解釋生命現象的機制練習無答案11 / 9從而o與正猜測：某些糖尿病人胰島功能正常,但體內胰島素對InR的激活水平下降,導致InR對GLUT轉運葡萄糖的直接促進作用減弱,同時對炎癥因子的抑制作用降低, 了炎癥因子對 GLUT的抑制水平.最終,神經元攝取葡萄糖的速率 常人相比,此類病人體內胰島素含量 .2021全國第30. 9分乙酰膽堿可作為興奮性神經遞質,其合成與釋放見示意圖.據圖答復以下問題：1 圖中A-C表示乙酰膽堿,在其合成時,能循環(huán)利用的物質

9、是 填"A、"C或“E.除乙酰膽堿外,生物體內的 多巴胺和一氧化氮 填 能或 不能作為神經遞質.2 當興奮傳到神經末梢時,圖中突觸小泡內的A-C通過這一跨膜運輸方式釋放到, 再到達突觸后膜.3假設由于某種原因使 D酶失活,那么突觸后神經元會表現為持續(xù)2021江蘇卷23.突變酵母的發(fā)酵效率高于野生型,常 在釀酒工業(yè)發(fā)酵中使用.以下圖為呼吸鏈突變酵母呼吸過 程,以下相關表達錯誤的選項是多項選擇A.突變酵母乙醇代謝途徑未變B .突變酵母幾乎不能產生H?胞外?胸內內備撤螞乙酢io?呼囁使中斷t突變ft!母 線耗體任務4:完成突變體因功能 “缺位或者更強可能會引起的結果；知道通過一定

10、的方式、 方法,驗證假設.C. 氧氣充足時,野生型酵母種群增殖速率大于突變體D. 通入氧氣后,突變酵母產生 ATP的主要部位是線粒體推論1:該突變體酵母會比正常酵母在同等條件下,消耗的葡萄糖會增多 /減少推論2:該突變體酵母會比正常酵母在同等培養(yǎng)條件下,種群數量的增加速度快 /慢2021?北京卷.29 16分學習、記憶是動物適應環(huán)境、使個體得到開展的重要功能.通過電刺激實驗,發(fā)現學習、記憶功能與高等動物的海馬腦區(qū)H區(qū)密切相關.1如果在H區(qū)的傳入纖維上施加 100次/秒、持續(xù)1秒的強刺激HFSS ,在刺激后幾小時之內,只要再施加單次強刺激,突觸后膜的電位變化都會比未受過HFS處理時高23倍,研究

11、者認為是HFS使H區(qū)神經細胞產生了 沱憶,以下圖為這一現象可能的機制.1. 細節(jié)性描述：把圖中所有的圖注所用到的詞都用到,解釋這個記憶現象:2. 為驗證T的磷酸化能增強神經細胞對刺激的沱憶這一假設,將T的磷酸化位點發(fā)生突變的一組小鼠,用 HFS處理H區(qū)傳入纖維,30分鐘后檢測H區(qū)神經細胞突觸后膜 A受體能 否磷酸化.請評價該實驗方案并加以完善 .突變體功能缺失的思路：回到假設：假設短肽T磷酸化位點發(fā)生突變而不能磷酸化,那么與正常的小鼠細胞相比,受強刺激后,會出現的現象是： .結果是小鼠不能增強“記憶水平.走向實驗設計:1. 該實驗的自變量是 ,因變量是;對照組是2. 能支持假設的實驗結果是：反思實驗設計：為驗證 T的磷酸化能增強神經細胞對刺激的“記憶這一假設,將 T的 磷酸化位點發(fā)生突變的一組小鼠這是實驗組還是對照組？自變量是：,用HFS處理H區(qū)傳入纖維,30分鐘后檢測H區(qū)神經細胞突觸后膜 A受體能否磷酸化.因變量是： 是否磷酸化、.任務4:概括小總結生命活動的解釋思路為：1. 構建所有結