可歆名字的含义:诺贝尔生物、医学奖背景试题集锦

 2000年 ·神经细胞的信号传递

2000年诺贝尔生理、医学奖授予了瑞典和美国的三位科学家，他们在“人类脑神细胞间信号的相互传递”方面获得了重要发现。三位诺贝尔奖获得者最早发现了在神经细胞之间某种信号的转导，即所谓的“慢突触传递”。这些发现对了解大脑的正常功能以及信号转导紊乱如何引发精神疾病起到十分关键的作用。正是通过这些发现，人们研制出治疗帕金森综合症以及其他抗精神疾病的药物。

（1）神经冲动在神经元内的传递途径是（  ）

A.树突→突触→神经元细胞体→轴突

B.轴突→神经元细胞体→树突→突触

C.树突→神经元细胞体→轴突→突触

D.树突→突触→轴突→突触

（2）格林加德发现慢突触传递涉及一种化学反应，即蛋白质磷酸化，从而使得蛋白质的形态和功能发生改变，下面不属于蛋白质功能的是（  ）

A.催化作用             B.调节新陈代谢          C.传递遗传信息          D.免疫作用

【点拨】：本题考查了兴奋在神经元内的传导及蛋白质的有关功能。

【答案】 （1）C  （2）C 

2001年 ·细胞周期运动的“引擎”

1．2001年诺贝尔生理、医学奖授予了美国的哈特韦尔和英国的纳斯和亨特，表彰他们在细胞周期研究中的基础性贡献。细胞周期运动需要一个“引擎”是一种叫CDK的蛋白质，而发现的CYCLIN蛋白好比调节这个“引擎”的“油门”，是激发CDK活性的关键。他们的发现对抑制癌细胞的分裂复制有着极其重要的意义。

（1）用化学药物强烈地抑制癌细胞的DNA复制，这些细胞就停留在细胞周期的（  ）

A.前期       B.后期     C.中期      D.间期

（2）若组成CYCLIN蛋白的一条肽键100个，则控制该肽链合成的基因中脱氧核苷酸的数目至少为（ ）

A.300         B.600      C.303       D.606

【答案】（1）D   （2）D

【点拨】：本题考查有丝分裂、转录、翻译等方面的知识点，为生物学基础知识。

2.（2002年广东生物高考题）2001年诺贝尔生理.医学奖授予三位科学家，他们发现了调控细胞周期的一系列基因以及相关的酶和蛋白质。这项工作对肿瘤研究等领域产生了重大影响。请回答下列问题：

（1）同种生物不同类型细胞之间的细胞周期持续时间有差异，蛙胚卵裂期动物半球的

细胞周期持续时间比植物半球细胞的______________。

（2）测定某种细胞的细胞周期持续时间长短时，通常需要考虑温度因素，这是因为

_____________________________________________。

（3）有人称恶性肿瘤为细胞周期病，其根据是调控细胞周期的基因发生___________，

导致细胞周期失控，癌细胞无限增殖。

（4）治疗恶性肿瘤的途径之一，是用药物抑制____________的合成，从而将癌细胞的

细胞周期阻断在分裂间期，如用药物抑制纺缍体的形成，则癌细胞的细胞周期将阻断在___________期。

【答案】（1）短    （2）细胞周期受酶的影响，酶的活性受温度的影响（3）突变  （4）DNA的复制和有关蛋白质 ； 分裂   

【点拨】：动物半球含卵黄少，细胞分裂的快；酶的活性受温度影响；基因突变发生在DNA复制过成中。  

 2002年· 死亡规则

2002年诺贝尔生理、医学奖授予英国的劳尔斯顿和布伦纳以及美国的霍维茨，以表彰他们发现器官发育和细胞死亡过程中的基因规则。他们对基因的研究有助于研究癌症、艾滋病和老年痴呆症。

（1）当今世界严重威胁人类生存的细胞变化是（  ）

A.细胞衰老      B.细胞分裂     C.细胞分化      D.细胞癌变

（3）治疗癌症的传统方法有放疗法和化疗法。我国科学家已研究用同位素碘12553I治疗肿瘤，该同位素原子核中的中子数与核外电子数之差为（     ）

A.72      B.19      C.53        D.125

（4）用放射性钴—60放出的γ射线治疗肿瘤，其原理是利用了射线的（  ）

A.电离作用，使肿瘤细胞转化      B.贯穿作用，导致基因突变

（5）艾滋病病毒的遗传物质是（   ）

A、都是DNA      B、都是RNA     C、DNA和RNA        D、DNA或RNA

（6）艾滋病对人体的主要危害是（   ）

A、破坏循环系统的循环功能        B、破坏人体免疫系统的功能

C、破坏消化系统的消化功能        D、破坏呼吸系统的呼吸功能

[答案]（1）D（2）C（3）B（4）C（5）B（6）B 

2003·水通道

彼得·阿格雷由于发现了细胞膜上的水通道而获得2003年诺贝尔化学奖。我们知道，人体有些细胞能很快吸收水，而另外一些细胞则不能吸收水。早在19世纪中期，科学家就猜测细胞膜有允许水分和盐分进入的孔道，每个通道每秒种有几十亿个水分子通过。但这一猜想一直未得到证实。1988年，阿格雷成功地分离了存在于血红细胞膜和肾脏微管上的一种膜蛋白，后来他认识到这个蛋白有水通道的功能，这就是科学家们长期搜寻的水分子通道。他画出了清晰的水通道蛋白的的三维结构图，详细解释了水分子是如何通过该通道进入细胞膜的，而其他微分子或离子无法通过的原因。罗德里克·麦金农由于对离子通道结构和机制的研究也获此奖。离子通道是细胞膜的另一种通道。他提示了当离子穿过细胞膜时，不同的细胞通过电位变化发出信号，控制离子通道的开户或关闭。同时，离子通道通过过滤机制，只让钾离子通过，而不让钠离子通过。 他们的发现阐明了盐分和水如何进出活细胞。比如，肾脏怎么从原尿中重新吸收水分，以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。

1．彼得·阿格雷由于发现了细胞膜上的水通道而获得了2003年诺贝尔化学奖。你认为下图中哪一张图与水通道有关？           （            ）

 2．根据材料回答问题：

（1）细胞膜的结构特点是                 ，功能特点是                      。

（2）离子通道运输离子                       （填“需要”或“不需要”）先与载体结合，属于                                      过程。

（3）离子通道的特性从根本上是由                                           决定的。

（4）水通道、离子通道和离子载体运输物质时的共同特点有         　         性。

（5）水通道和离子通道的结构和功能不同的这一事实，表明                                   。

 （6）甘油等分子比K+ 、Na+ 更容易通过细胞膜，原因是           　　　　                           。

（7）自由水可自由地出入细胞，科学家推测细胞膜上存在水通道，1秒钟中1个通道可通过几十亿个水分子。经过10余年的研究，阿格雷1990年第一次发现水通道蛋白，并把含有或不含水通道蛋白的细胞放到水溶液中，结果前者可通过___________作用吸水，后者则不能吸水。2000年他又公布了其蛋白质结构。

（8）近10余年来，至少已发现11 种水通道蛋白，例如健康的人24小时由肾小球滤出原尿可达170L，经过弯曲细长的肾小管，大约70%的水被称为AQP1的水通道蛋白吸收入血液，再在肾小管未端被称为AQP2的水通道蛋白吸收，最终经集合管管吸收可只形成1L尿液。研究证明             　         分泌的抗利尿激素可以刺激肾小管细胞膜上AQP2的合成，使尿液量         　　         ，由此推测，抗利尿激素打开了控制AQP2基因表达的开关。

（9）长期以来，人们还认识到红细胞内外Na+ 、K+ 浓度相差几倍到几十倍，其中K+ 浓度高的一侧位于红细胞的______侧，细胞维持这种浓度与某细胞器直接有关。

（10）据研究，神经细胞与肌细胞、腺细胞等可兴奋细胞内外K+ 、Na+ 离子及电荷情况与红细胞类似。而当某一部位受到刺激时，该处Na+ 快速内流使膜电位改变，科学家发现K+ 、Na+ 快速流动时并不消耗能量，推测细胞膜上存在K+ 、Na+ 离子通道，且彼此不同。麦金农1998年确定了这离子通道蛋白质结构、形状和启闭机理。请推测该离子蛋白通道与再后来需消耗能量才能运输K+ 、Na+ 的载体蛋白的结构功能应该         　                  。（相同或不同）

（11）水分子通过细胞膜的方式是       　　　      ，离子通过细胞膜的方式是   　　    　　　    。

（12）如果用胰蛋白酶（或蛋白质抑制剂）处理细胞表面，发现水分子和离子均不能通过细胞膜了，说明了细胞膜上的水通道和离子通道 的化学成分都是      　　　　        。

（13）如果在细胞内注入呼吸作用抑制剂，将会强烈抑制细胞膜上     　      通道的作用。

（14）神经元在受到刺激后，细胞膜上的电位变化是     　　　　　　　　　　　                         ，由题干中信息可知这种电位变化可能和     　　　　　　　　　　　　      有密切关系。

3．水是否真能“自由”通过细胞膜？科学家开展了深入的研究。

（1）彼得·阿格雷利用纯的磷脂通过一定方法制成“脂质体”（一种只由磷脂双分子层构成的泡状结构），作为细胞模型。将“脂质体”置于清水中，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化，这一事实表明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。进一步根据细胞膜的化学成分进行分析推测，水分子的跨膜运输不是真正的自由，它最可能与膜上　　　　　　　　　　（化合物）有关。

（2）彼得·阿格雷从人红细胞及肾小管壁细胞的细胞膜中分离出一种分子量为28的膜蛋白—CHIP-28，并证明它就是一种“水通道蛋白”。选择这两种细胞为实验材料的主要依据是　　　　　　　　　。

（3）简述证明CHIP-28确实与水分子运输有关的实验基本思路。

【答案】1．B　  最新科学证实，水通过细胞膜上水通道蛋白的运输也是由高浓度到低浓度方向的自由扩散，属于被动运输，不需要消耗能量。故只有B符合题意。

2．（1）具有一定的流动性 　选择透过性 　 （2）不需要　   被动运输  　

（3）DNA（或基因、遗传物质）  　  （4）特异

 （5）细胞对水和离子的吸收具有选择性，吸收水和吸收离子之间具有一定的独立性。

（6）甘油等脂溶性物质可直接穿过磷脂双分子层　（7）渗透　  （8）下丘脑 　  减少　 （9）内   　

（10）  不同   （11）自由扩散（或渗透作用）  　主动运输  　 （12）蛋白质      （13）离子 

（14）由外正内负变为外负内正      离子通道

3．（1）水分子不能通过纯粹的磷脂双分子层    　 蛋白质 

（2）红细胞、肾小管壁细胞所处的环境中含水丰富（水分子进出这些细胞频繁，膜上与水进出有关的蛋白质丰富）   

（3）在脂质体中加入CHIP-28，并置于清水中。相同时间后，观察并比较试验组和对照组脂质体体积变化情况

 2004年·“闻香的秘密”

2004年度诺贝尔生理学或医学奖获奖者美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克，通过自己开拓性的工作清楚地阐明了人类嗅觉系统的工作方式。两位科学家的研究揭示，有气味的物质会首先与气味受体结合，这些气味受体位于鼻上皮的气味受体细胞中。气味受体被气味分子激活后，气味受体细胞就会产生电信号，这些信号随后被传输到大脑嗅球的微小区域中，并进而传至大脑其他区域，结合成特定模式。

阿克塞尔和巴克发现，人体约有1000个基因用来编码气味受体细胞膜上的不同气味受体，这占人体基因总数的3% 。两位科学家在研究中发现，尽管气味受体只有约1000种，但它们可以产生大量的组合，形成大量的气味模式，这也就是人们能够辨别和记忆约1万种不同气味的基础。

根据以上材料，回答与该奖项相关基础知识的问题：

1.这两位获奖者通过自己开拓性的工作阐明了人类嗅觉系统的工作方式，人类产生嗅觉的神经中枢位于（  ）

A.脊髓     B.下丘脑      C.小脑      D.大脑皮层

【点拨】：人的大脑皮层上有躯体感觉中枢 

2.两位科学家的研究揭示，有气味的物质会首先与气味受体结合，这些受体位于鼻上皮

的气味受体细胞中。则

（1）鼻上皮在胚胎发育过程中来源于（   ）

A.外胚层      B.中胚层     C.内胚层      D.外胚层和内胚层

（2）鼻上皮的气味受体的成份（  ）

        A.蛋白质                   B.糖蛋白                   C.激素               D.磷脂

　　【点拨】：鼻上皮属于呼吸道上皮。

3.当气味分子与受体细胞结合后，其信号的变化是（  ）

A.电信号→化学信号           B.化学信号→电信号     C.电信号→电信号             D.化学信号→化学信号

【点拨】：受体得到气味等化学分子作用后产生神经冲动。

4.阿克塞尔和巴克发现，人体约有1000个基因来编码气味细胞膜上的不同气味受体，占人体基因总数的约3% 。

（1）请写出该基因控制气味受体合成的遗传信息传递过程：

_______________________________________________。（用简式表示）

（2）该基因与细菌基因的主要区别是______________________________。

【点拨】：基因控制蛋白质的合成是通过转录和翻译实现的，人体的基因属于真核细胞的基因。

【答案】1.D   2.（1）C（2）A   3.B

                      转录         翻译

4.（1）基因———→mRM———→蛋白质（气味受体）

（2）该基因属真核细胞基因，基因的编码区是不连续的，间隔的，有外显子和内含子之分。

2005·幽门螺杆菌

　　2005年10月3日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，把2005年诺贝生理学或医学奖授予给澳大利亚科学家巴里·马歇尔和罗宾·沃伦，以表彰他们发现了导致胃炎和胃溃疡的细菌——幽门螺杆菌。

　　1982年，澳大利亚学者巴里·马歇尔和罗宾·沃伦发现了幽门螺杆菌，并证明该细菌感染胃部会导致胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。这一成果革命性地改变了世人对胃病的认识，大幅度提高了胃炎等患者获得彻底治愈的机会，为改善人类生活质量作出了贡献。　　 

　　幽门螺杆菌是一种单极、多鞭毛、末端钝圆、螺旋形弯曲的细菌（如图）。人类是幽门螺杆菌唯一自然宿主。据估计，全世界约50%的人胃部都“藏”有幽门螺杆菌，但只有极少数受感染的人会患上胃溃疡等胃病。

1．下列有关幽门螺杆菌的叙述中，正确的一组是：         （            ）

 ①没有核膜包围的细胞核  　　　                 ②在人工培养的培养基，其pH应为6．5 —7．5 

 ③遗传物质DNA分布在拟核和质粒中　　④基因结构只有编码区，没有非编码区

 ⑤分解有机物、释放能量、形成ATP的场所有线粒体和细胞质基质

A．①③⑤  　　　 B．①③　　　C．②③⑤　　　D．②④

2．对幽门螺杆菌引起的消化道溃疡治疗中，下列哪项不正确         （            ）

A．给制酸剂（注：制酸剂能使盐酸分泌减少）同时加抗菌剂　　　B．给粘膜保护剂同时加抗菌治疗

C．胃溃疡使用制酸剂的时间应比十二指肠溃疡短　　　　　　　　D．抗菌素药首选一种，以二周为一疗程

3．根瘤菌、圆褐固氮菌、幽门螺杆菌、硝化细菌的代谢类型及在生态系统中的地位依次是：         （            ）

①自养需氧型  　②异养需氧型  　③自养厌氧型 　 ④异养厌氧型  　⑤异养兼性厌氧型 

⑥生产者　　⑦消费者　　⑧分解者

A．②-⑦、②-⑧、④-⑦、①-⑥　　　B．②-⑦、②-⑦、④-⑦、①-⑥

C．②-⑧、②-⑧、④-⑧、①-⑥　　　D．②-⑦、②-⑧、②-⑦、②-⑥

4．2005年10月3日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，把2005年诺贝生理学或医学奖授予澳大利亚科学家巴里·马歇尔和罗宾·沃伦，以表彰他们发现了导致胃炎和胃溃疡的细菌——幽门螺杆菌。下列有关说法正确的是   （      ）

A．人体的胃只具备化学性消化　　　　B．幽门螺杆菌是一种原核生物，无核膜和细胞器

C．人感染幽门螺杆菌后，可产生抗体，获得抵抗再感染的免疫力

D．幽门螺杆菌是寄生生物，不吃野生动物可避免这类人畜共患疾病的发生

5．下列关于线粒体的说法中正确的是         （            ）

A．在蒸馏水中线粒体内膜比外膜更容易胀破　　　　　　　B．幽门螺杆菌的线粒体比乳酸菌的多

C．线粒体中基因控制的性状在后代不会发生性状分离　　　D．线粒体内氧气的浓度一般比细胞质基质的低

6．经化学分析后推断某物质不含有任何矿质元素，则该物质可能是         （            ）

A．人体主要能源物质的代谢终产物        　　　　 B．幽门螺杆菌细胞壁的主要成分

C．唯一能够降低血糖含量的激素       　　　　 　 D．叶肉细胞中能吸收但不能转换光能的物质

7．下列含有质体的细胞是         （            ）

A． 幽门螺杆菌 　　 B．果蝇细胞　　    C．叶肉细胞　　  D．蛙血红细胞

8．引起下列疾病的病原体中，具有成形细胞核结构的是　         （            ）

A．引起胃炎和胃溃疡的幽门螺杆菌 　　　        B．引起“人-猪链球菌病” 的猪链球菌

C． 引起禽流感的病原体　 　　　　　　　 　 D．引起“灰指甲”的霉菌

9．如下图所示，幽门螺杆菌DNA中有a、b、c等基因，下列有关叙述中不正确的是         （            ）

 A．a、b、c基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律　  　

B．若利用某药物阻止c基因的表达，则a、b也同样不能表达

C．组成a、b、c的基本单位相同，而且基因a、b、c中都有RNA聚合酶的结合位点

D．基因b控制合成的蛋白质含有m个氨基酸，比水稻中控制合成含有m个氨基酸的蛋白质的基因长度要短很多

10．若幽门螺杆菌DNA复制时每秒钟移动距离是750个碱基对，计算幽门螺杆菌RNA酶（104个氨基酸）基因的复制时间为几 秒？         （            ）

A．0.832　　B．0.416　　C．0.277　　D．0.139

11．根据材料，结合你所学过的知识，回答问题：

　　（1）目前，已经可以通过抗体试验、内窥镜检查和呼气试验等诊断幽门螺杆菌感染。抗生素（如青霉素、

庆大霉素等）的治疗方法已被证明能够根治胃溃疡等疾病。对于抗生素杀菌的原理，有人做了如下探究实验：将不同浓度的新鲜血清，分盛在特定的容器中。分别加入等量的幽门螺杆菌菌种，培养一段时间后，测定各容器中菌体数量I；再往各容器中加入等剂量的青霉素，继续培养一段时间后，测定各容器中菌体数量II。如下表所示：

容器编号

1

2

3

4

不同浓度的血清

浓缩1倍

浓缩0.5倍

标准血清

稀释0.5倍

菌体数量

（个/mL）

I（未加入青霉素）

2200

2180

2180

2000

II（加入青霉素）

3000

2000

0

0

 根据表中数据，回答下列问题：

①抗生素杀菌原理是                    　　　　　　  　　　　　　　　　             。

②请你在上述实验的基础上增设一个简便易行的步骤（所需材料自定）验证这一杀菌的原理：

A．增设的实验步骤是：                     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　            。

B．预测实验结果并分析：                     　　　　　　　　　　　　　　　 　　　               。

（2）在该实验的基础上，根据你所学的知识对影响幽门螺杆菌种群生长的因素的推测，进一步确定一个探究实验的课题：                                  　　　　　　　　　　　　          。

1．B　2．C　3．A　4．C　5．D　6．A　7．C　8．D　9．B　

10．B　（基因的碱基对数：104×3＝312，基因复制时间：312÷750＝0.416秒）

11．（1）①抗生素破坏了细胞壁，使细菌过度吸水胀破死亡。

②A．往加有青霉素的1、2号容器内加入一定量的蒸馏水

B．加入蒸馏水后菌体数量无变化，说明抗生素不能破坏菌壁；加入蒸馏水后，菌体全部死亡，说明抗生素破坏了细胞壁，导致菌体易吸水胀破死亡。 （2）幽门螺杆菌的种群数量与营养物质（或代谢废物或pH或溶氧等）的变化

2006年诺贝尔生理学或医学奖

  美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛因为发现RNA干扰机制而获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。他们的研究显示，外源微小双链RNA片段在酶的作用下分解为单链RNA并和 某些蛋白形成复合物。这种复合物中的单链RNA与互补的mRNA结合，使mRNA被RNA酶裂解，使特定基因表达沉默。右图表示RNA干扰机制的部分过程。根据上述资料回答下列问题：

 (1)组成双链RNA的化合物不同于双链DNA的是                    。

(2)复合物中的单链RNA与互补的mRNA结合是遵循了                ，其碱基之间的关系是                    。

(3)艾滋病是由HIV病毒引起的，能特异性侵染               细胞，使人的免疫功能丧失，所以很难治疗。HIV病毒变异频率高，原因是                    。利用RNA干扰技术能让其基因“沉默”，关键在于进行了图中的②③，从而抑制基因表达的        过程。

 【答案】 (1)组成RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖(或答组成RNA的基本单位是核糖核苷酸而不是脱氧核糖核苷酸)，RNA含尿嘧啶(U)，不含胸腺嘧啶(T)(2分）    (2)碱基互补配对原则    A和U配对，G和C配对    (3)T淋巴HIV病毒的RNA单链结构不稳定，容易发生基因突变(2分)  翻译