1、 扬大附中东部分校 专题十一专题十一 社会责任社会责任第第1 1课时课时 生命科学与诺贝尔奖生命科学与诺贝尔奖 社会责任是指基于生物学的认识，参与个人与社会事社会责任是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。当和能力。l 结合本地资源开展社会实践，尝试解决现实生活问题，结合本地资源开展社会实践，尝试解决现实生活问题，参与环境保护实践参与环境保护实践l 主动向他人宣传关爱生命的观念和知识，崇尚健康文明主动向他人宣传关爱生命的观念和知识，崇尚健康文明的生活方式，成为健康中国的促进者和实践的生活
2、方式，成为健康中国的促进者和实践l 参与讨论并作出理性解释，辨别迷信和伪科学参与讨论并作出理性解释，辨别迷信和伪科学l 关注社会议题关注社会议题 诺贝尔奖（诺贝尔奖（The Nobel PrizeThe Nobel Prize）是以瑞典的著名化学家、硝化甘油炸药的发是以瑞典的著名化学家、硝化甘油炸药的发明人阿尔弗雷德明人阿尔弗雷德贝恩哈德贝恩哈德诺贝尔诺贝尔（Alfred Bernhard NobelAlfred Bernhard Nobel）的部分遗产作）的部分遗产作为基金在为基金在18951895年创立的奖项。在世界范围内，年创立的奖项。在世界范围内，诺贝尔奖通常被认为是所有颁奖领域内最重
3、诺贝尔奖通常被认为是所有颁奖领域内最重要的奖项。诺贝尔奖分设物理、要的奖项。诺贝尔奖分设物理、化学、生理化学、生理学或医学学或医学、文学、和平、经济学（、文学、和平、经济学（19691969增设）增设）等等6 6个奖项，于个奖项，于19011901年首次颁发。年首次颁发。20122012年年1010月月1111日，莫言首次以日，莫言首次以中国籍中国籍获得诺贝尔文学奖获得诺贝尔文学奖20152015年年1010月月5 5日，屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖日，屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖日本人频获诺贝尔奖的日本人频获诺贝尔奖的教育秘密教育秘密 20012001年，日本出台了第二个科学技术基本计划
4、，即要在年，日本出台了第二个科学技术基本计划，即要在5050年内年内拿拿3030个诺贝尔奖。本世纪以来，个诺贝尔奖。本世纪以来，日本科学家获奖人数快速增长：物日本科学家获奖人数快速增长：物理奖理奖8 8位、化学奖位、化学奖6 6位、生理学或医学奖位、生理学或医学奖3 3位，共计位，共计1717位。从位。从19491949年汤年汤川秀树成为首位日本获奖者以来，则共计有川秀树成为首位日本获奖者以来，则共计有2525位日本科学家获奖。位日本科学家获奖。1.1.接触大自然，萌生好奇心是科研的接触大自然，萌生好奇心是科研的“原点原点”2.2.阅读引领人生成长方向阅读引领人生成长方向 3.3.家庭教育注重
5、培养孩子的自立精神家庭教育注重培养孩子的自立精神 4.4.中小学教师的教学自由空间较大中小学教师的教学自由空间较大 5.5.大学科研评价大学科研评价，很，很少受急功近利模式影响少受急功近利模式影响 6.6.视野开阔视野开阔，注重国际交流注重国际交流 7.7.科研环境独立自由科研环境独立自由，不受干扰是重要原因不受干扰是重要原因 8.8.基础研究在大学科研中基础研究在大学科研中“最受青睐最受青睐”生物学教材中的诺贝尔奖生物学教材中的诺贝尔奖生物学教材中的诺贝尔奖生物学教材中的诺贝尔奖生物学教材中的诺贝尔奖生物学教材中的诺贝尔奖 生命科学的突出成就当属一年一度的诺贝尔生理生命科学的突出成就当属一年
6、一度的诺贝尔生理学或医学奖获得者所研究的内容，然而诺贝尔奖获得学或医学奖获得者所研究的内容，然而诺贝尔奖获得者研究的内容大多不在高中生认知的水平范围内，题者研究的内容大多不在高中生认知的水平范围内，题干中的成果展示和说明只是作为干中的成果展示和说明只是作为“引子引子”或切入点或切入点，解题时应结合题干信息，回归所学解题时应结合题干信息，回归所学基础知识基础知识，顺藤摸，顺藤摸瓜，循循善诱、环环相扣瓜，循循善诱、环环相扣。20192019年诺贝尔生理学或医学奖授予威廉年诺贝尔生理学或医学奖授予威廉乔治乔治凯林、彼凯林、彼得得拉特克利夫、格雷格拉特克利夫、格雷格塞门扎，以表彰他们在分子机理上塞门扎
7、，以表彰他们在分子机理上发现细胞如何适应氧气供给变化，三位获奖者将分享发现细胞如何适应氧气供给变化，三位获奖者将分享900900万瑞万瑞典克朗奖金（约合典克朗奖金（约合653653万人民币）。万人民币）。氧气改变平衡，氧气塑造生理学和病理学，氧气改变平衡，氧气塑造生理学和病理学，缺氧诱导因子缺氧诱导因子（HIFHIF）步入舞台。氧气感应机制研究具有重要意义，如其对）步入舞台。氧气感应机制研究具有重要意义，如其对于机体代谢、免疫反应和适应性运动能力等，同时许多病理学于机体代谢、免疫反应和适应性运动能力等，同时许多病理学过程也会受到氧气感应的影响，通过开发新型药物抑制或激活过程也会受到氧气感应的影
8、响，通过开发新型药物抑制或激活氧气调节机制，从而有效治疗贫血、癌症和其它疾病。氧气调节机制，从而有效治疗贫血、癌症和其它疾病。例例1.1.20192019年诺贝尔生理医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在揭示细胞年诺贝尔生理医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在揭示细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。研究发现正常氧气条件下，细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。研究发现正常氧气条件下，细胞内的低氧诱导因子（内的低氧诱导因子（HIFHIF）会被蛋白酶体降解，）会被蛋白酶体降解，低氧环境下，低氧环境下，HIFHIF能促进能促进缺氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境。缺氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧
9、环境。该研究有望为诸多疾病该研究有望为诸多疾病的治疗提供希望。请图分析回答：的治疗提供希望。请图分析回答：缺氧时，缺氧时，HIF-1HIF-1受到降解保受到降解保护，并在核中聚集，它会与护，并在核中聚集，它会与ARNTARNT联合，并绑定到缺氧调节联合，并绑定到缺氧调节基因基因11中的特定中的特定DNADNA片段片段(HREHRE)。正常氧水平下，正常氧水平下，HIF-1HIF-1则由则由蛋白酶体蛋白酶体22快速降解。通过羟快速降解。通过羟基团（基团（OHOH）结合到）结合到HIF-1HIF-133，氧调节了这一降解过程。然后，氧调节了这一降解过程。然后，VHLVHL蛋白能够识别并与蛋白能够识
10、别并与HIF-1HIF-1形成一个复合体，致使它以依形成一个复合体，致使它以依赖氧的方式降解赖氧的方式降解44。（1 1）组成）组成HIFHIF的基本单位是的基本单位是 。低氧环境下。低氧环境下HIFHIF的含量的含量 。（2 2）氧气参与了细胞有氧呼吸的第）氧气参与了细胞有氧呼吸的第 阶段，其场所在阶段，其场所在 。（3 3）据图分析）据图分析HIFHIF被降解需要被降解需要 （条件）。（条件）。（4 4）未来科学家可以研制药物降低癌细胞内）未来科学家可以研制药物降低癌细胞内 的含的含量，抑制肿瘤增殖达到治疗的目的。量，抑制肿瘤增殖达到治疗的目的。（5 5）我国青藏高原地区的生物能较好适应低
11、氧环境，科学家在研究某高）我国青藏高原地区的生物能较好适应低氧环境，科学家在研究某高原动物适应机制时发现与其线粒体中的原动物适应机制时发现与其线粒体中的COXCOX基因有关，这属于基因有关，这属于 水平水平的研究。的研究。例例1.1.20192019年诺贝尔生理医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在揭示细胞年诺贝尔生理医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在揭示细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。研究发现正常氧气条件下，细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。研究发现正常氧气条件下，细胞内的低氧诱导因子（内的低氧诱导因子（HIFHIF）会被蛋白酶体降解，）会被蛋白酶体降解，低氧环境下，低氧环境下，HIF
12、HIF能促进能促进缺氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境。缺氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境。该研究有望为诸多疾病该研究有望为诸多疾病的治疗提供希望。请图分析回答：的治疗提供希望。请图分析回答：氨基酸氨基酸上升上升线粒体内膜线粒体内膜O O2 2、VHL VHL、脯氨酰羟化酶、蛋白酶体、脯氨酰羟化酶、蛋白酶体低氧诱导因子（低氧诱导因子（HIFHIF）（或（或HIF-1HIF-1）三三分子分子例例2.(2.(多选多选)2018)2018年诺贝尔生理学或医学奖颁给了年诺贝尔生理学或医学奖颁给了James P.AllisonJames P.Allison和和TasukuHonjoTasuku
13、Honjo，两人因在抑制消极免疫调节机制的研究中发现了新癌症疗法，两人因在抑制消极免疫调节机制的研究中发现了新癌症疗法而获奖。他们在研究中发现了而获奖。他们在研究中发现了PDPD1 1基因的功能，并提出了新的癌症疗法。基因的功能，并提出了新的癌症疗法。图示为图示为活化的活化的T T细胞表面含有细胞表面含有PDPD1 1蛋白，与癌细胞表面蛋白，与癌细胞表面PDPD1 1的配体的配体(PD(PDL1)L1)结合，使得结合，使得T T细胞的活性受到抑制，恶性肿瘤逃脱免疫系统的追杀。细胞的活性受到抑制，恶性肿瘤逃脱免疫系统的追杀。结合所结合所学知识，判断下列相关说法正确的是学知识，判断下列相关说法正确
14、的是 ()A.PDA.PD1 1基因主要在活化的基因主要在活化的T T细胞中表达，体现了基因细胞中表达，体现了基因 的选择性表达的选择性表达B.PDB.PD1 1基因的基因的功能功能是抑制细胞的激活，是抑制细胞的激活，T T细胞的过度细胞的过度 激活会引起免疫缺陷病激活会引起免疫缺陷病C.PDC.PD1 1蛋白与蛋白与PDPDL1L1结合，使得结合，使得T T细胞的活性受到抑细胞的活性受到抑 制，这体现了细胞膜的信息交流功能制，这体现了细胞膜的信息交流功能D.D.使用抑制剂阻断使用抑制剂阻断PDPD1 1蛋白和蛋白和PDPDL1L1的结合，增强的结合，增强T T 细胞对肿瘤细胞的识别，为治疗癌
15、症提供了新思路细胞对肿瘤细胞的识别，为治疗癌症提供了新思路ACD例例3.20183.2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了有关年诺贝尔生理学或医学奖授予了有关T T细胞细胞“刹车刹车”分分子研究的两位科学家，该子研究的两位科学家，该“刹车刹车”分子是分子是T T细胞合成的蛋白质，细胞合成的蛋白质，能抑制能抑制T T细胞的激活，细胞的激活，从而避免从而避免T T细胞过度激活而导致健康细胞的细胞过度激活而导致健康细胞的损伤。研究者通过阻断损伤。研究者通过阻断“刹车刹车”分子的作用，使细胞全力攻击癌分子的作用，使细胞全力攻击癌细胞来进行癌症治疗。下列分析正确的是细胞来进行癌症治疗。下列分析正确的是 (
16、)A A.只有只有T T淋巴细胞才有控制合成淋巴细胞才有控制合成“刹车刹车”分子的相关基因分子的相关基因B.TB.T淋巴细胞产生的淋巴因子与癌细胞结合形成淋巴细胞产生的淋巴因子与癌细胞结合形成细胞集团细胞集团C C.抑制抑制“刹车刹车”分子的合成可以提高器官移植手术的成功率分子的合成可以提高器官移植手术的成功率D.TD.T细胞发现并攻击癌细胞体现免疫系统的监控和清除功能细胞发现并攻击癌细胞体现免疫系统的监控和清除功能 D例例4.4.20172017年诺贝尔生理学或医学奖授予发现了控制昼夜节律的分子机制的年诺贝尔生理学或医学奖授予发现了控制昼夜节律的分子机制的三位科学家。褪黑素是哺乳动物和人类的
17、松果体产生的一种内源激素，其三位科学家。褪黑素是哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素，其晚上分泌得多，白天分泌得少晚上分泌得多，白天分泌得少，具有调整睡眠的作用。如图所示为光周期，具有调整睡眠的作用。如图所示为光周期信号通过信号通过“视网膜视网膜松果体松果体”途径对生物钟的调控。请回答下列问题：途径对生物钟的调控。请回答下列问题：光周期信号光周期信号视网膜视网膜下丘脑视交叉下丘脑视交叉上核（上核（SCNSCN）松果体松果体褪黑素褪黑素抑制抑制（1 1）结合图中信息可知褪黑素的分泌是由反射活动产生的结果，此反射）结合图中信息可知褪黑素的分泌是由反射活动产生的结果，此反射弧的效应器是弧的效应器
18、是 ，调节生物钟的，调节生物钟的中枢是中枢是 。（2 2）褪黑素由松果体分泌后，经）褪黑素由松果体分泌后，经_运输到下丘脑视交叉上核，褪黑运输到下丘脑视交叉上核，褪黑素会反过来影响下丘脑视交叉上核的活动，此过程中存在的调节是素会反过来影响下丘脑视交叉上核的活动，此过程中存在的调节是_。例例4.4.20172017年诺贝尔生理学或医学奖授予发现了控制昼夜节律的分子机制的年诺贝尔生理学或医学奖授予发现了控制昼夜节律的分子机制的三位科学家。褪黑素是哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素，其三位科学家。褪黑素是哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素，其晚上分泌得多，白天分泌得少晚上分泌得多，白天分
19、泌得少，具有调整睡眠的作用。如图所示为光周期，具有调整睡眠的作用。如图所示为光周期信号通过信号通过“视网膜视网膜松果体松果体”途径对生物钟的调控。请回答下列问题：途径对生物钟的调控。请回答下列问题：光周期信号光周期信号视网膜视网膜下丘脑视交叉下丘脑视交叉上核（上核（SCNSCN）松果体松果体褪黑素褪黑素抑制抑制传出神经末梢及其支配的松果体传出神经末梢及其支配的松果体下丘脑视交叉上核（或下丘脑视交叉上核（或SCNSCN）体液体液（负）反馈调节（负）反馈调节（3 3）有人喜欢长期熬夜玩手机或电脑，从而扰乱了生物钟，推测其原因）有人喜欢长期熬夜玩手机或电脑，从而扰乱了生物钟，推测其原因是是 。熬夜时
20、还会。熬夜时还会导致免疫力下降，褪黑素能通过多种途径来调节免疫功能，研究表明在淋导致免疫力下降，褪黑素能通过多种途径来调节免疫功能，研究表明在淋巴细胞中含有特异性褪黑素受体，说明褪黑素能巴细胞中含有特异性褪黑素受体，说明褪黑素能 ，从而影响免疫力。从而影响免疫力。例例4.4.20172017年诺贝尔生理学或医学奖授予发现了控制昼夜节律的分子机制的年诺贝尔生理学或医学奖授予发现了控制昼夜节律的分子机制的三位科学家。褪黑素是哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素，其三位科学家。褪黑素是哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素，其晚上分泌得多，白天分泌得少晚上分泌得多，白天分泌得少，具有调整睡眠的
21、作用。如图所示为光周期，具有调整睡眠的作用。如图所示为光周期信号通过信号通过“视网膜视网膜松果体松果体”途径对生物钟的调控。请回答下列问题：途径对生物钟的调控。请回答下列问题：光周期信号光周期信号视网膜视网膜下丘脑视交叉下丘脑视交叉上核（上核（SCNSCN）松果体松果体褪黑素褪黑素抑制抑制手机或电脑的光线抑制了褪黑素的分泌，进而影响睡眠手机或电脑的光线抑制了褪黑素的分泌，进而影响睡眠(直接直接)作用于淋巴细胞作用于淋巴细胞例例5.20165.2016年诺贝尔生理医学奖年诺贝尔生理医学奖由由日本科学家大隅良典凭借日本科学家大隅良典凭借“细胞自噬细胞自噬作用的发现与机制探索作用的发现与机制探索”获
22、得获得，细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰，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、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，相关说法正确的是丙表示细胞自噬的三种方式，相关说法正确的是 ()()A A细胞通过丙减少有害蛋白在细胞内细胞通过丙减少有害蛋白在细胞内的积累，从而的积累，从而缩短缩短细胞寿命细胞寿命B B自吞小泡与溶酶体融合能体现细胞自吞小泡与溶酶体融合能体现细胞膜的功能具有膜的功能具有选择透性选择透性C C正常生理状态下溶酶体对自身机体正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构的细胞结构无无分
23、解作用分解作用D D细胞自噬贯穿于正常细胞的生长、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分化、衰老和凋亡的全过程D例例6.6.中国女科学家屠呦呦获中国女科学家屠呦呦获20152015年诺贝尔生理医学奖，她研制的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，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阻断了营养摄取的最早阶段，使
24、疟原虫较快出现氨基酸饥饿，迅速形成自噬泡，并不早阶段，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，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，使疟原虫损失大量胞浆而死亡。从上述的论述中，不能得出的是不能得出的是 ()()A 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 流动性特点流动性特点 B 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 到细胞生存到细胞生存 C C疟原虫寄生在寄主体内，从生态系统的成分上来看，可以视疟原虫寄生在寄主体内，
25、从生态系统的成分上来看，可以视 为为分解者分解者 D 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利用植物组织培养的方式，可以实现青蒿素的大规模生产C 谢谢1至夜半时分，昙花盛开时舒展的花瓣已完整地收拢，重新闭合成一枝橄榄形的花苞。很多天以后我拿到了那天晚上留下的摄影照片，它在开花前和开花后的模样，几乎没有什么不同。2我很久很久地陪伴着它，陪伴着昙花走完了从生到死，生命流逝的全部旅程。“昙花一现”那个带有贬义的古老词语，在这个夏夜里变成一种正在逝去的遥远回声。我们总是渴望长久和永生，我们恐惧死亡和消解；但那也许是对生命的一种误读许多时候，生命的价值并不以时间为计。3我明白那个傍晚的阳台
26、，昙花为什么一次次固执地呼唤我了。那最后的舞蹈中，我是唯一一位幸运的伴舞者。它离去以后，我将用清水和阳光守候那绿色的舞台，等待它明年再度巡回。4人们对周遭所有事物，只要去“见”，都会产生境界；因而，人们读诗，只要去“见”，就能得到诗的境界。5只有用“直觉的知”，心无旁骛地关注诗本身，无暇思索诗句形象之外的东西，如果还有所觉，那就体味到了诗的意境。6看到梅花的画像或是读到描写梅花的诗句时，如果考虑到梅花是一种冬天开放的木本植物，那么，就是考虑到了梅花的意义，也就是梅花与其它事物的联系，而不是在关注梅花本身的形象。7诗的首联写了暮春时节送别友人时的情景，其中既有对自然景物的点染描绘，也有对友人深情厚谊的直接表达，景中有情，情中有景，二者是融合在一起的。
