2015年度諾貝爾獎相關生物學試題設計

楊靜博

一、2015年度諾貝爾生理學或醫學獎

10月5日，瑞典卡羅琳醫學院在斯德哥爾摩宣布，將2015年諾貝爾生理學或醫學獎授予中國女藥學家屠呦呦，以及另外兩名科學家威廉·坎貝爾和大村智，分別發現了青蒿素和阿維菌素，可以有效治療瘧原蟲和線蟲兩大類寄生蟲引發的疾病，為人類對抗寄生蟲疾病的斗爭找到了新方法，從而提升疾病治療手段、改善人類健康。

【例1】2015年10月5日，本年度諾貝爾生理學或醫學獎授予中國科學家屠呦呦，屠呦呦獲獎的理由是：“因為發現青蒿素（C15H22O5，結構式如下圖所示）——一種用于治療瘧疾的藥物，挽救了全球特別是發展中國家的數百萬人的生命”。下列敘述錯誤的是（ ）

A.青蒿素不可能是蛋白質類藥物

B.青蒿素不會引起瘧原蟲抗藥性的增強

C.青蒿素的合成受基因表達的控制

D.青蒿素可以口服

【解析】從圖示看，青蒿素的元素組成只有C、H、O，而不含N元素，因此青蒿素不可能是蛋白質，故A項正確；青蒿素治療瘧疾，其實是對瘧原蟲的選擇作用，可能會引起瘧原蟲抗藥性的增強，故B項錯誤；青蒿素盡管不是蛋白質，但其合成需多種酶參與，因此其合成仍受基因表達的控制，故C項正確；根據圖示可知，青蒿素是小分子物質，可以口服，故D項正確。答案：B

【例2】中國藥學家屠呦呦因發現青蒿素可治療瘧疾而獲得2015年度諾貝爾生理學或醫學獎授予。青蒿素是從植物黃花蒿的組織細胞中所提取的一種代謝產物，其作用方式可能是作用于瘧原蟲的食物泡膜，從而阻斷了營養攝取的最早階段，使瘧原蟲較快出現氨基酸饑餓，迅速形成自噬泡，并不斷排出蟲體外，使瘧原蟲損失大量胞漿而死亡。從上述的論述中，不能得出的是（ ）

A.瘧原蟲對外界食物的獲取方式主要是胞吞，體現了細胞膜的流動性特點

B.細胞質是細胞代謝的主要場所，如果大量流失，甚至會威脅到細胞生存

C.瘧原蟲寄生在寄主體內，從生態系統的成分上來看，可以視為分解者

D.利用植物組織培養的方式，可以實現青蒿素的大規模生產

【解析】胞吞和胞吐是大分子物質出入細胞的方式，體現了細胞膜的流動性，A正確；細胞質是細胞代謝的主要場所，如果大量流失，甚至會威脅到細胞生存，B正確；瘧原蟲寄生在寄主體內，從生態系統的成分上來看，可以視為消費者，而不是分解者，C錯誤；利用植物組織培養的方式，可以實現青蒿素的大規模生產，D正確。答案：C

二、2015年度諾貝爾化學獎

2015年諾貝爾化學獎揭曉，瑞典、美國、土耳其三位科學家Tomas Lindahl、Paul Modrich和Aziz Sancar獲獎。獲獎理由是“DNA修復的機制研究”。Aziz Sancar繪制出了核苷酸切除修復機制，細胞利用切除修復機制來修復UV造成的DNA損傷。天生缺失這種機制的人暴露在太陽光下，可導致皮膚癌的發生。細胞還可利用此機制修復致突變物或其他物質引起的DNA損傷。Paul Modrich證明了細胞在有絲分裂時如何去修復錯誤的DNA，這種機制就是錯配修復。錯配修復機制使DNA復制出錯幾率下降了一千倍。如果先天缺失錯配修復機制可導致癌癥的發生，例如遺傳性結腸癌的發生。

【例3】2015年諾貝爾化學獎頒給了研究DNA修復細胞機制的三位科學家，下圖是受損的DNA分子在人體內的自動切除、修復示意圖，以下說法錯誤的是（ ）

A.酶1作用的化學鍵是磷酸二酯鍵

B.該修復過程遵循堿基互補配對原則

C.圖中的結構缺陷可能是多種原因引起的堿基錯配或修飾

D.酶4應該是DNA聚合酶

【解析】據圖可知，酶1作用的化學鍵是磷酸二酯鍵，A正確；DNA的修復過程遵循堿基互補配對原則，B正確；圖中的結構缺陷可能是多種原因引起的堿基錯配或修飾，如物理因素、化學因素等，C正確；DNA聚合酶連接的是單個脫氧核苷酸，酶4連接的是連個DNA片段，應該是DNA連接酶，D錯誤。答案：D

？誗編輯 孫玲娟