2017年诺贝尔生理学或医学奖相关生物学试题分析-精选教育文档
2017年诺贝尔生理学或医学奖相关生物学试题分析
2017年诺贝尔生理学或医学奖相关生物学试题分析作者:王士朝来源:《广东教育·高中》2018年第01期2017年10月2日卡罗琳斯卡研究所的诺贝尔大会决定将“2017年诺贝尔生理学或医学奖”颁给Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W. Young,以表彰三人发现了控制昼夜节律的分子机制。
他们在果蝇体内分离出一个控制日常生物节律的基因,该基因编码一种夜间积聚在细胞中的蛋白质(PER蛋白),然后在白天降解,随后,他们发现了这个机制能影响其他蛋白质组分。
生物钟就是靠着这种机制影响着其他多细胞生物(包括人类)。
一、什么是“昼夜节律”?“昼夜节律”,即是指生命活动以24小时左右为周期的变动。
人体的各种生理机能随之建立了有规律的昼夜周期,睡眠和醒觉节律就是一例。
人体的一些生理活动昼夜之间有周期性变化。
人的体温早晨稍低,白天逐渐上升,到黄昏又高一些。
新陈代谢活动,白天分解过程旺盛,晚间则同化过程增强。
白天交感神经活动占优势,夜晚副交感神经活动占优势。
人体的肾上腺素含量在白天某一时刻达到一定水平,然后逐渐下降,12小时后再度上升。
这些生理变化,一天之中的波动范围是恒定的,周期和时钟相似,又称生物钟。
二、发现昼夜节律机制的简要过程1984年,洛克菲勒大学迈克尔·杨以及布兰戴斯大学的杰弗理·霍尔和迈克尔·罗斯巴殊团队先后独立地成功克隆了per基因。
自此,科学家们开始逐步揭开昼夜节律的神秘面纱。
霍尔和罗斯巴殊的团队随后发现per基因的表达产物是一种转录抑制因子,通过抑制自身的表达而产生周期约24小时的表达节律。
而杨的实验室则对7000多个果蝇突变株进行分析,在1994年发现了另一个核心生物钟基因Timeless(tim)。
这个基因的表达产物TIM蛋白,与PER蛋白之间有着重要的相互作用。
后来,霍尔、罗斯巴殊与杨进行合作,获得了更多关于生物钟分子调节机制的关键信息。
从历年诺贝尔奖看生物学科(1985-2019)
从历年诺贝尔奖看⽣物学科(1985-2019)诺贝尔奖是我们中国⼈的梦想。
中国已获得两个诺贝尔奖,第⼀个是2012莫⾔的诺贝尔⽂学奖,第⼆个是2015屠呦呦的诺贝尔⽣理或医学奖。
今天,带⼤家⼀起了解⼀下⽣物领域诺贝尔奖的获奖情况。
⽣命科学的研究领域⾮常⼴泛,有⽣理学、遗传学、⽣物化学、细胞⽣物学、分⼦⽣物学等等。
让我们⼀起来了解诺贝尔奖获得者的⼯作,从⽽更好地理解这个学科。
细胞⽣物学有 1/3 以上的获奖项⽬与细胞⽣物学研究有关,所以你懂的。
那么细胞⽣物学主要研究哪些内容呢?概括地说,细胞⽣物学是研究细胞内部结构和功能的学科。
这个有点抽象,直⽩点说,⾸先要发现各种结构和功能各异的蛋⽩质、DNA、RNA、糖类、脂类化合物等。
然后研究这些⽣命分⼦在细胞内外是如何组织起来和相互作⽤的。
这些分⼦位于哪些区域,是线粒体,还是核糖体、溶酶体,哪些分⼦和哪些分⼦结合或靠近等等。
可能你会说都知道了⼜有卵⽤。
那还真是挺有⽤的,⽐如新药研发。
药物都必须作⽤于细胞活动的特定环节,假如这个药物结构特别,没法进⼊,那就必须和细胞表⾯的特定受体结合,⽐如 G 蛋⽩偶联受体,从⽽发挥药效。
●诺奖获奖项⽬1985 年:在胆固醇代谢的调控⽅⾯的发现。
1986 年:发现⽣长因⼦。
1989 年:发现逆转录病毒致癌基因的细胞来源。
1991 年:发现细胞中单离⼦通道的功能。
1992 年:发现可逆的蛋⽩质磷酸化作⽤是⼀种⽣物调节机制。
1994 年:发现 G 蛋⽩及其在细胞中的信号转导作⽤。
1999 年:发现蛋⽩质具有内在信号以控制其在细胞内的传递和定位。
1998 年:发现在⼼⾎管系统中起信号分⼦作⽤的⼀氧化氮。
2001 年:发现细胞周期的关键调节因⼦。
2009 年:发现端粒和端粒酶如何保护染⾊体。
2012 年:发现成熟细胞可被重写成多功能细胞。
2013 年:发现细胞重要运输系统—囊泡传输系统的奥秘。
2016 年:细胞⾃噬研究。
神经⽣物学神经⽣物学是当今⽣命科学领域最具活性的学科之⼀,有⼈称之为 21 世纪的明星学科。
2017年诺贝尔生理学或医学奖
白天时含羞草的叶片会张 开,但在黄昏时就会自动 关闭(上图);天文学者 Jean-Jacques d’Ortous de Mairan将含羞草置于 持续黑暗的环境中(下 图),结果发现,含羞草 的叶片会持续遵循自身正 常的昼夜节律,甚至并不 会在白天发生波动。
• 究竟是什么在其中发挥作用呢? • 根据本次诺奖获得者的研究来看,控制昼夜节律的基因 有三个,分别为:周期基因(period gene)、无时间基 因(timeless gene)以及双倍时间基因(doubletime gene)。 • 那么这些基因是如何控制细胞进行24小时的精确昼夜节 律调控呢?
而在这个过程当中: TIM蛋白和PER蛋白一起绑定后进入细胞 核会抑制周期基因(period gene)的表 达;而另一个关键的发现是TIM蛋白可以 根据日照来进行昼夜节律的调节,这就 是人们常说的“倒时差”的过程,就是 TIM蛋白在够解 释细胞中蛋白水平发生波动的机制, 但仍然存在研究人员无法解释的问题, 到底是什么控制着波动(摆动)的频 率呢?研究者Michael Young鉴别出 了另外一个关键基因—doubletime, 其能够编码名为DBT的蛋白,该蛋白 能够减缓PER蛋白的积累,这或许就 能够帮助阐明这种昼夜节律波动是如 何被调节来精密适应每天24小时循环 的。 • 研究人员模式转变的重磅级发现建立 了生物钟的关键机制及原理,在接下 来的时间里研究人员还能够阐明生物 钟机制中所涉及的其它分子组分,也 能解释生物钟的稳定性及功能;比如, 今年的诺贝尔奖得主鉴别出了维持 period基因活性的关键蛋白以及光同 时钟同步的机制。
故事开始
• 在1970年的时候,科学家Seymour Benzer 和他的学生 Ronald Konopka在实验中发现了一只睡不好的果蝇:很有个性的白天睡觉, 晚上嗡嗡叫。于是Seymour Benzer 对这个失眠的果蝇产生了兴趣, 经过进一步的研究发现:这只与众不同的果蝇是因为体内的一个未 知基因的突变从而失去了昼夜节律。 • 而这个未知的基因,后来被人们叫做:周期基因(period gene)。 • 这就是一切的开始。 • 所以,请不要放过实验室里的每个细节,下一个诺贝尔奖,或许就 在你不经意间的一个实验当中出现!(和摩尔根神相似)
以高中生物学知识为背景解读2017年诺贝尔生理学或医学奖
以高中生物学知识为背景解读#3!4年诺贝尔生理学或医学奖吴劲松!!江苏省高淳高级中学!南京!&$'###"摘!要!对&#$(年诺贝尔生理学或医学奖-发现控制昼夜节律的分子机制.的研究进行解读)阐述该研究对人类健康的重要意义)并联系高中生物学知识为高中教学与命题提供参考&关键字!生物钟!诺贝尔奖!高中生物学!!&#$(年诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国三位科学家R6]]:6.8C511!杰弗理,霍尔"%J3@0561L2D H5D0!迈克尔,罗斯巴希"和J3@0561Y_2G9N!迈克尔,杨")以表彰他们在-发现控制昼夜节律的分子机制.方面的研究&生物钟是生物体内周而复始的节律)如植物的春华秋实%动物的昼行夜伏55常见的近&*0昼夜节律是典型的生物钟之一&!"生物钟的研究$,$!开启生物钟研究的大门!$)($年)K6.A2G:769d6:和L29514S292/b5利用果蝇突变体研究生物钟'$()他们首先建立检测表型的方法#用致变剂诱导果蝇的基因发生突变)并检测果蝇活动的变化)发现确实有昼夜规律)但工作量比较大&后来)S292/b5用果蝇一生一次的羽化这一特征作为筛选方法)发现筛选到的突变果蝇的运动昼夜节律异常&三种品系的突变果蝇在表型上不相同#一种没有节律)一种节律周期加快到$)0)一种节律变慢到&%0&然后将该突变种与已有的其他突变种交配)确立三种突变在染色体图谱的大概位置)结果发现很近&通过进一步把三种突变相互交配)进行顺反检测)根据得到的结果推测三种突变可能是同一个基因的不同突变&于是)把这个基因命名为,#)&26!,#)"&,#)基因很可能是生物钟的关键基因之一&但是)&#世纪(#年代重组O M?技术刚发明)由于技术的缺乏很难得到,#)基因的O M?序列& $,&!生物钟关键基因的克隆!$)%*年)J3@0561_2G9N%R6]]:6.C511与J3@0561L2D H5D0三个研究果蝇的团队几乎同时发表论文#克隆出9#)基因附近的基因组O M?'&)'(&这段O M?可以产生*,"bH和#,)bH两种A L M?)并编码相应的蛋白质=F L)其水平存在&*0的周期性起伏)与昼夜节律相一致&将编码*,"bHA L M?的基因组O M?转入果蝇)可以使,#)突变种果蝇的昼夜节律恢复正常&进一步发现)改变导入的,#)基因表达的相位可改变果蝇昼夜节律的相位&之后)75.136D还确定了S292/b5实验中,#)基因在最初三种突变株的O M?变化#,#)#%,#)-和,#)%)分别表示提前终止%两个不同部位的碱基变化'*(&$,'!反馈调节的生物钟机制!$))#年)J3@0561 L2D H5D0和R6]]:6.C511实验室的博士后=5G1C5:439终于在果蝇的头部以每个小时为单位检测得到,#)的A L M?)发现其含量呈昼夜变化$在,#)-中)其A L M?昼夜周期也缩短'"(&他们提出简单的模型#,#)基因转录A L M?%翻译产生=F L蛋白的过程存在负反馈),#)的A L M?或蛋白质产生后)可以影响,#)基因自身的转录&之后)实验组制造出=F L蛋白的抗体)抗体可以识别=F L蛋白以此确定其在细胞内的位置&实验结果表明#=F L蛋白既可以存在于细胞核%也可以存在于细胞质'>(&随后)J3@0561_2G9N实验室的K6N051等人通过筛选(###多个突变种找到影响果蝇生物钟的新基因<3A616D D!?&+")很快克隆出该基因并猜测-I J蛋白是一种转录因子'((&$))>年)L2D H5D0实验室发现-I J蛋白影响=F L蛋白出入细胞核)-I J与=F L两个蛋白质可以形成复合物抑制,#)基因的转录)且该复合物的存在与消失呈昼夜节律)其原因是光可以调节-I J蛋白的稳定性)从而提供了光对生物钟的调节的分子机理!图$"'%(&图$!昼夜节律生物钟的分子机理图$,*!哺乳动物的生物钟基因!$))*年)R2D6/0K -5b505D03实验室研究了'#*只小鼠)他们从突变体!第&"只小鼠"发现了影响小鼠生物钟的基因)将其命名为-$%2$G.'%(&正常小鼠生物钟的周期是&',(0)$%2$G杂合的突变鼠昼夜节律为&*,%0&变化可谓微妙)需要可靠的检测才能发现&从杂合体检测出微小但可靠的变化后)R2D6/0实验室通过小鼠交配而获得$%2$G 基因突变的纯合体)其表型很强)完全丧失节律')(&经过几十年的研究)科学家现在对动物中以&*0为周期的生物钟的构成和机理已经有了基本了解&动物生物钟的循环基本上是一个基因表达的负反馈环路)即迄今为止被公认的-转录2翻译负反馈环.!<:59D @:3/<329c <:59D 15<329]664H5@b 122/)--U E "&#"人体生物钟与健康所有的生物性状都是自然对生物适应环境的变化而选择的结果&有利于生存和繁殖的性状就在生物演化的过程中被自然选择保留了下来&生物钟让一个生物个体预见到食物的定时出现而提前准备并及时到场)生物钟也使生物预见不利于生理活动的事件)如对高温和寒冷的定时出现而提前规避&能掌握环境变化规律并预见环境变化的物种显然有生存和繁殖的优势)因此被自然所选择&生物钟的元件和机理就这样在长期的生物演化过程中被自然选择保留了下来)成了普遍的生物现象&人的生物钟就是人体内随时间作周期变化的生理生化过程)以及形态结构和行为变化等现象&人体的各种生理指标)如脉搏%体温%血压%体力%情绪%智力等)都会随着昼夜交替产生周期性变化&例如)体温早上*时最低)下午>时最高)相差约$i &科学家经过多年的研究)已经对人体许多生理生化活动的昼夜节律现象有了比较清楚的了解!图&"&#+$&点$&+&*点图&!&*0人体部分生理活动的昼夜节律生物钟的正常工作对人体健康起着重要作用&生物钟失调会导致失眠%体乏%抑郁%免疫功能低下)甚至产生包括肿瘤在内的各种疾病&根据人体生理生化活动的周期性变化)可以合理安排一天的活动)从而使工作和休息效率达到最高)也使得人的身心健康状态达到最佳&$"生物钟与高中生物学教学的联系',$!基因的表达!高中生物学必修&-遗传与进化.模块中)基因的表达一章是重点内容)描述的是具有遗传效应的O M ?片段!基因"如何携带遗传信息传递到细胞质)然后转化为相对应的蛋白质发挥功能&教师在-遗传信息的转录.新授课中)可以引导学生回忆并思考果蝇在遗传学上的经典实验)并结合图$中,#)基因指导合成蛋白质=F L 的示意图提出问题串#!什么是基因/基因位于哪里/"基因能直接合成蛋白质吗/为什么/#A L M ?是什么/如何形成/通过结合图形循序渐进让学生了解并掌握转录的过程&',&!反馈调节!高中生物学必修'-稳态与环境.模块中)对反馈调节的描述为#在一个系统中)系统本身的工作效果)反过来又作为信息调节该系统的工作)这种调节方式叫做!负"反馈调节&本概念抽象%理解难度较大&教师在授课时往往采用举例!如冰箱制冷"的形式来让学生理解概念)但是效果甚微&建议授课老师可以展示出生物钟的分子调节模式图)结合必修&的-转录.与-翻译.知识点)让学生自己尝试说出,#)基因如何周期性控制蛋白=F L 的合成&最后)教师结合图解解释-负反馈.的概念)这样可能事半功倍&','!试题命制!各省历年高考生物学试题均会与当年的最新科研或诺贝尔奖有关研究相联系&例如)&#$>年江苏卷第$%题考查8L I K=L e 85D )基因编辑技术)第'#题考查青蒿素对疟疾患者群体基因型的影响)&#$(年江苏卷第&%题考察葡萄糖转运载体!T E Q -"与糖尿病的关系分析等&这要求教师在平时教学之外)应该去关注生物学最新的科学前沿研究)把握最新的科学动态&以科研成果为背景命题)不仅考查学生对高中生物学基础知识的把握)还能提高学生对生物学科的学习兴趣&主要参考文献'$(S P M P =S ?L R )7F M a F LK,$)($,812@b A G<59<D 2]:)2-2,<&%"A 61592N 5D <6:,=:2@66439N D2]<06M 5<32951?@546A .2]K@369@6Q K?)>%!)"#&$$&+&$$>'&(7?L T I F E E P -?)_P Q M T J Y,$)%*,J 216@G15:N 696<3@D 2]5H3212N 3@51@12@b 39:)2-2,<&%",=:2@66439N D 2]<06M 5<32951?@546A .2]K@369@6Q K?)%$!("#&$*&+&$*>''(L F O O _=)a F C L I M T Y ?)Y C F F E F L O ?)6<51,$)%*,J 216@G15:5951.D 3D 2]<06/6:32412@GD 39:)2-2,<&%"A 61592N 5D <6:遗传物质的发现过程及其启示王!颖!!人民教育出版社生物室!北京!$###%$"摘!要!格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验%艾弗里及其合作者的肺炎链球菌体外转化实验以及赫尔希蔡斯的噬菌体侵染实验是人们认识-O M?是遗传物质.过程中的三个经典实验&揭示遗传物质本质的过程反映科学之路充满了观点的碰撞和论争)科学方法和理性思维在科学发现中具有重要作用)也展现出科学家质疑%求真%实证等科学精神&关键词!遗传物质!肺炎链球菌!O M?!发现!启示!!肺炎链球菌是一种革兰氏阳性菌)能引起人的肺炎和呼吸系统的其他疾病&$%%$年)美国的乔治,斯滕伯格!T62:N6K<6:9H6:N"和法国的路易斯,巴斯德!E2G3D=5D<6G:"分别分离得到这种细菌)最初它被命名为9.#*+2$2$$*-&$)&#年改称肺炎双球菌!:&,%2$2$$*-,.#*+2.&"#"&因为它与链球菌非常相似)$)(*年被正式命名为肺炎链球菌!7()#,(2$2$$*-,.#*+2.&"#"&这种菌对小鼠也具有极大的杀伤力)会导致小鼠死亡& !"格里菲思实验$)&'年)英国卫生部病理实验室的弗雷德里克,格里菲思!U:646:3@b T:3]]3<0)$%()2$)*$"发现肺炎链球菌的菌落有两种类型#一种是光滑的圆顶形)形态较为规则)这种菌有荚膜)能引起小鼠死亡)被称为光滑型!KA22<0)K型"$另一种菌落为颗粒状%不规则)这种菌无荚膜)是减毒的)不会导致小鼠死亡)被称为粗糙型!L2GN0)L型"&格里菲思发现K型菌!以下简称K菌"经传代培养可以转变为L型菌!以下简称L 菌"&当时已经发现的肺炎链球菌根据荚膜多糖的不同可分为4型%/型和8型等&每种类型的肺炎链球1111111111111111111111 !!!5943469<3]3@5<3292]5<:59D@:3/<39X21X6439H3212N3@51:0.<0A D, 8611)'%!'"#(#$+($#'*(7?_E I F K J S)7?L T I F E E P-?)_P Q M TJ Y,$)%(,8059N6D 395HG9459@62]D<:G@<G:62]<06,#)N696/:24G@<@5951<6: /6:3243@3<.2]<06:)2-2,<&%"@12@b,M5<G:6)'&>!$#"#')#+')& 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菌&这种转化不仅是同型的L菌转化为K菌)还有4型转化为/型'&(&是什么原因导致4型的L菌转化为/型的K菌呢/新产生的/型K菌的荚膜多糖来自哪里/格里菲思于$)&%年发表论文介绍了上述实验并作出解释#死亡的小鼠体内!受体细胞"保留了合成/型K菌荚膜多糖的物质)它能够促使4型L型活细菌转化为/型K型活细菌'&(&格里菲思没有意识到)将L菌转化为K菌的是加热致死的K菌中的活性物质)即后人所说的-转化因子.)他没有继续探索遗传物质的本质&后来)格里菲思不幸死于$)*$年德国对伦敦发动的一场轰炸中''(&#"艾弗里及其合作者的实验在格里菲思发表论文两年后的$)'#年)美国洛克菲勒研究所奥斯瓦尔德,艾弗里!P D`514?X6:.)$%((2$)"""实验室的亨利,道森!C69:.O5`D29"和理查德,夏!L3@05:4K35"实现了肺炎链球菌的离体转化实验&他们在含有抗L血清和加热致死的K菌的液体培养基中培养L菌)结果产生了活的K菌'*(&后来)艾弗里实验室的詹姆斯,阿洛韦!R5A6D?112`5."将K 菌过滤)除去一些细胞组分)得到一种无细胞的提取液)并用提取液进行体外转化实验获得成功'"(&$)'*年)科林,麦克劳德!82139J5@E624)$)#)2$)(&"加入了艾弗里实验室)他同艾弗里一起用阿洛韦的体外系统进行转化实验&$)*$年)他们已经很有信心地认为转化因子是-胸腺类的核酸.'$(&$)*'年'月)艾弗里首先在洛克菲勒理事会上介绍了他们的实验过程和结果)并于$)**年发表了这个经典的实验&他们将K菌用去氧胆酸盐溶液漂洗数次)用乙醇沉淀)得到黏性的乳白色沉淀&将沉淀溶于盐溶液)然后用氯仿抽提&+'次除去蛋白)再用乙醇沉淀&将沉。
从高中生物解读诺贝尔奖--生物真题
真题解析| 从高中生物解读诺贝尔奖关于诺贝尔奖的公布,我们在第一时间收集了“氧气感知”相关高中生物试题,通过这些试题可以从高中生物考查角度去解读这些诺奖成就!1.缺氧诱导因子(HIF)是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子。
据此分析,下列相关叙述正确的是A. 剧烈运动时HIF合成减少B. HIF合成导致乳酸的产生C. HIF的作用有助于维持内环境稳态D. 降低HIF的活性可治疗缺氧性疾病【答案】C【解析】A错误,缺氧诱导因子(HIF)是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子,因此剧烈运动时HIF合成增多;B错误,HIF是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子,HIF合成不会导致乳酸的产生,是无氧呼吸产生了乳酸;C正确,HIF是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子,HIF的作用有助于维持内环境稳态;D错误,HIF是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子,因此提高HIF的活性可治疗缺氧性疾病。
2.在机体缺氧时,肾脏产生红细胞生成酶,该酶作用于肝脏所生成的促红细胞生成素原,使其转变成促红细胞生成素(ESF)。
促红细胞生成素一方面刺激骨髓造血组织,使周围血液中红细胞数增加,改善缺氧;另一方面又反馈性地抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成(如下图所示)。
以下叙述错误的是A.促红细胞生成素抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成,这属于负反馈调节,这种机制保证了生物体内物质含量的相对稳定B.骨髓中的造血干细胞还能产生淋巴细胞,参与免疫调节C.促红细胞生成素作用的靶细胞是红细胞,红细胞数量增加可增加携氧能力,改善缺氧D.血浆中含有较多的蛋白质,血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关【答案】C【解析】据图可知,当ESF过多时,会抑制肝脏的功能,属于负反馈调节,这种机制保证生物体内物质含量的稳定,不会造成浪费,A正确;淋巴细胞起源于骨髓中的造血干细胞,B正确;根据图示分析可知,ESF作用的靶细胞是骨髓造血组织中造血干细胞,进而使得红细胞数量增加,C错误;血浆渗透压的大小与蛋白质和无机盐含量有关,D正确。
诺贝尔生理学或医学奖中与细胞生物学有关的奖项
细胞生物学作业——从年到年诺贝尔生理学或医学奖中与细胞生物学有关的奖项诺贝尔生理学或医学奖:生理学或医学奖,是根据已故的瑞典化学家的设立的,目的在于表彰前一年世界上在生理学或医学领域有重要发现或发明的人。
该奖项于年首次颁发,由瑞典首都斯德哥尔摩医科大学的卡罗琳学院负责评选,颁奖仪式于每年月日举行。
我认为从年到年诺贝尔生理学或医学奖中与细胞生物学有关的年份分别是:年、年、年、年、年、年、年、年年:获奖原因:发现幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡中所起的作用获奖人物及介绍:、巴里·马歇尔,出生于澳大利亚西部城市卡尔古利,澳大利亚医师,西澳大利亚大学临床微生物学教授。
,珀斯皇家医院病理学家。
认为该奖与细胞生物学有关的理由:幽门螺杆菌属于细菌,即原核生物,这两位科学家发现幽门螺杆菌后,一定仔细研究了它的结构和功能,最终发现了在胃炎和胃溃疡中所起的作用,因此与细胞生物学中的原核细胞内容有关。
获奖经历:巴里·马歇尔与罗宾·沃伦都对感兴趣,他们一起研究了与胃炎一起出现的幽门螺杆菌。
年,他们做出了幽门螺杆菌的初始培养体,并发展了关于胃溃疡和胃癌是由幽门螺杆菌引起的假说。
但当时的科学家和医生们不相信会有细菌生活在酸性很强的胃里。
年,在弗里曼特尔医院,马歇尔教授完成了幽门螺杆菌与胃溃疡之间的柯霍假设。
年,卡罗琳医学院将诺贝尔生理学或医学奖授予马歇尔博士和他的长期合作伙伴罗宾·沃伦,以表彰他们发现了幽门螺杆菌以及它们在胃炎和胃溃疡中所起的作用。
获奖意义:幽门螺杆菌及其作用的发现,打破了当时已经流行多年的人们对胃炎和消化性溃疡发病机理的错误认识,被誉为是消化病学研究领域的式的革命。
由于他们的发现,溃疡病从原先难以治愈反复发作的慢性病,变成了一种采用短疗程的抗生素和抑酸剂就可治愈的疾病,大幅度提高了胃溃疡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。
年:获奖原因:在利用胚胎干细胞引入特异性基因修饰的原理上的发现获奖人物及介绍:、、马里奥·卡佩奇是一位出生于的美国分子遗传学家,目前是美国犹他大学医学院人类遗传学与生物学的杰出教授。
2017诺贝尔科学奖
4北京时间10月2日, 2017年诺贝尔生理学或医学奖拉开了一年一度的诺贝尔奖科学颁奖序幕。
本年度生理学或医学奖授予三位美国科学家杰弗里•霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔•罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔•扬(Michael W. Young),以表彰他们“发现了调控昼夜节律的分子机制”。
三位科学家对与植物、动物、人类息息相关的生物钟进行探究,从果蝇体内分离出一个能够控制生物节律的基因,研究表明:这种基因编码出的一种蛋白,会在夜间不断累积,在白天发生分解。
在研究这一生物过程中,他们还发现了其他相关蛋白成分,从而揭示细胞管理这种自我维持运行的机制。
北京时间10月3日,2017年诺贝尔物理学奖揭晓,来自美国的三位科学家雷纳•韦斯(Rainer Weiss)、基普•索恩(Kip Thorne)和巴里•巴里什(Barry Barish)分享了本年度物理学奖项,以表彰他们“对于LIGO 探测器和引力波观测的决定性贡献”。
2015年9月14日,人类通过位于美国的LIGO(激光干涉引力波天文台the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)探测器首次观测到引力波,三位科学家对于LIGO 项目的实施和开展至关重要,为引力波观测做出巨大贡献,成功观测引力波也成为人类探索宇宙的历史性一步。
北京时间10月4日,2017年诺贝尔化学奖揭晓,本年度化学奖分别授予瑞士科学家雅克•杜波切特(Jacques Dubochet)、美国科学家阿希姆•弗兰克(Joachim Frank)、英国科学家理查德•亨德森(Richard Henderson),以表彰他们“研发出冷冻电镜,用于溶液中生物分子结构的高分辨率测定”。
在生物化学领域,人们长久以来只能使用电子显微镜观察死去的生物,因为电子显微镜的电子束和真空管会让活体失去生命。
三位科学家利用快速冷冻技术、图像处理技术等研发出冷冻电镜,使得人们可以观测到生物大分子复合体的高分辨率三维结构,推进了生物分子成像的发展。
近几年的诺贝尔医学和生理学奖与高考生物的信息情景
基于生物科学新进展的高考试题的背景知识和信息细胞周期的关键分子调节机制2001年度诺贝尔生理学与医学奖颁给了美国西雅图富钦森癌症研究中心的利兰·哈特韦尔(LelandH.Hartwell)、英国伦敦皇家癌症研究基金会的保罗·纳斯(PaulNurse)和蒂莫西·亨特(TimothyHunt)三位科学家,以表彰他们“发现了细胞周期的关键调节因子”。
他们采用遗传学和生物化学的方法,确定了在真核生物中控制细胞周期的两种因子:细胞周期依赖性蛋白激酶(CDK)和细胞周期蛋白。
这一重大发现在生物学和医学的诸多方面具有重要的意义。
细胞周期蛋白的发现过程1983年蒂莫西·亨特以海胆卵为实验材料,发现在其卵裂过程中两种蛋白质的含量随细胞周期而变化,他将其命名为周期蛋白。
后来人们在青蛙、爪蟾、海胆、果蝇和酵母中均发现类似的情况,各类动物来的细胞周期蛋白mRNA均能诱导蛙卵的成熟。
1988年M.J.洛卡纯化了爪蟾的细胞周期蛋白,经鉴定由32KD和45KD两种蛋白组成,二者结合可使多种蛋白质磷酸化。
纳斯在1990进一步的实验证明:32KD的蛋白质是CDC2的同源物,而45KD的蛋白质是cyclinB的同源物,从而将细胞周期三个领域的研究联系在一起。
细胞周期蛋白的功能周期蛋白是细胞生长分裂过程中必需的蛋白,其含量随生长分裂的循环周期,在不同阶段有所不同,并影响细胞周期依赖性蛋白激酶(CDK)的作用。
细胞周期蛋白研究的意义细胞周期调控机制的序幕已经拉开,科学家们正在从不同的角度研究细胞周期与癌基因、抑癌基因、生长因子以及细胞增殖分化的关系,相信通过努力,我们最终能找到控制细胞周期的神奇“开关”。
在肿瘤治疗中我们也可利用细胞周期的原理对症下药。
这是一个尚在探索中具有理论意义和实践意义的问题。
程序性细胞死亡2002年的诺贝尔生理学或医学奖授予了英国科学家悉尼·布雷内、美国科学家罗伯特·霍维茨和英国科学家约翰·苏尔斯顿。
2017诺贝尔生理学或医学奖解读
2017诺贝尔生理学或医学奖解读
2017年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家:Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W. Young,以表彰他们对果蝇的生物钟研究的突出贡献。
以下是对这一研究的解读:
果蝇(Drosophila melanogaster)是一种常见的实验模型生物,因其生物钟机制研究而被广泛应用。
三位获奖科学家通过对果蝇的研究,揭示了生物钟调控机制的重要基因和分子调控网络。
他们的研究揭示了果蝇生物钟系统中关键的基因和蛋白质,以及这些基因和蛋白质如何相互作用来调节生物钟的节律性。
他们发现了一种名为"period"(per)基因和一种名为" timeless"(tim)基因的重要性。
具体而言,他们发现per基因蛋白和tim基因蛋白在果蝇细胞中呈现周期性的积累和降解。
这一周期性的变化最终导致了细胞内的蛋白质水平和生理过程的周期性变化。
通过进一步的实验研究,他们还发现了其他一些调控生物钟的基因和蛋白质,这些基因和蛋白质构成了一个复杂的调控网络。
这项研究对理解生物钟机制的调控和节律性控制具有重要意义。
生物钟在许多生物体中都起着关键的作用,包括人类。
它调节着生物体的睡眠-觉醒周期、代谢过程、行为活动等。
对生物钟机制的深入理解有助于我们更好地了解生物体的生物节律以及与生物钟相关的疾病,如睡眠障碍和代谢紊乱。
因此,这项研究对于生理学和医学领域的进展具有重要影响,并为后续研究提供了重要的基础和方向。
诺贝尔生理学或医学奖中与细胞生物学有关的研究
诺贝尔生理学或医学奖中与细胞生物学有关的研究学院:生命科学学院姓名:马宗英年级:2011学号:2011012923诺贝尔生理学或医学奖,是根据已故的瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱而设立的,目的在于表彰前一年世界上在生理学或者医学领域有重要的发现或发明的人。
该奖项于1901年首次颁发,由瑞典首都斯德哥尔摩的医科大学卡罗琳学院负责评选,颁奖仪式于每年12月10日(诺贝尔逝世的周年纪念日)举行。
而诺贝尔生理学或医学奖中,细胞生物学占据了非常重要的地位。
因为随着人们对微观世界的不断探索,细胞生物学在分子生物学的带动下取得了突破性的进展,成为了21世纪的主流学科。
下面是21世纪以来诺贝尔生理学或医学奖中与细胞生物学有关的课题:一、2000年,诺贝尔生理学或医学奖授予瑞典科学家阿维·卡尔松(ArvidCarlsson)和美国科学家保罗·格林加德(Paul Greengard)以及奥地利科学家埃里克·坎德尔(Eric R.Kandel)三位诺贝尔奖获得者发现了一种“神经细胞间的信号转导形式”。
其中,A.Carlsson等的发现证明中枢神经系统中的多巴胺是一种神经递质,从而为日后的研究开辟了新的领域;P.Greengard等研究了多巴胺信号传递的机理,证明多巴胺与相应受体结合后,通过对蛋白质的磷酸化实现信号的传递;而E.Kandel 的工作则证明了中枢神经系统中突出的功能和形态学变化,是学习和记忆形成的基础,将学习和记忆与基因调控、突触再造联系起来。
由于大脑依赖于神经细胞和细胞之间的信号传递,像老年性痴呆、记忆力衰退等疾病很大程度上都是由于神经细胞间信号传递过程出错引发的,一旦我们能够将出错的过程破译,并将其与三位科学家发现的正常过程相比较进行治疗,就能够根治这些疾病。
二、2001年,诺贝尔生理学或医学奖授予三位研究细胞周期的科学家。
他们是美国科学家Leland Hartwell(利兰·哈特韦尔)以及英国科学家R.Timothy (Tim)Hunt(蒂莫西·亨特)和Paul Nurse(保罗·纳斯)。
揭开生物节律的奥秘-2017年诺贝尔生理学或医学奖简介
聚焦JUJIAO2017年10月2日,诺贝尔奖委员会宣布,由于在“生物节律的分子机制方面的发现”,本年度的诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国遗传学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨。
生物节律认知和研究的历史生物节律、生物时钟、生物周期等指的是一个相似或相同的概念,即生物甚至自然万物的行为都按一定的周期和规律运行。
春去秋来,潮涨潮落,花开花谢,夜去昼来,日出而作、日落而息……所有这些,都是自然和生物的节律。
当人类从狩猎和采摘的原始状态过渡到农耕时代后,就在不断地探索自然和万物的节(规)律,并通过遵循和利用这样的节(规)律获得收成。
荀子就在《荀子·王制》中写道:“春耕、夏耘、秋收、冬藏,四者不失时,故五谷不绝,而百姓有余食也。
”荀子所指的其实就是自然和作物的节律。
到后来,中国人总结并提出了24节气,以指导稻、麦、豆、小米、高粱等农作物的按时播种、耕耘、除草、间苗、整枝、施肥、除虫、收获等。
这也是对生物节律的基本认知。
人们还认为,无论是人还是动植物,也都有一定的生物节律,而这种节律很可能还有内在原因。
18世纪,法国天文学家德梅朗把含羞揭开生物节律的奥秘——2017年诺贝尔生理学或医学奖简介■田地从左至右:杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨JUJIAO聚焦草放在恒定黑暗的环境下,发现含羞草叶片的活动仍能保持24小时的波动性变化。
这表明,植物似乎有自己的生物钟,而且这种生物钟是内源性的,这是生物节律的最早证据。
到了20世纪初,研究人员开始研究人的生物节律或生物周期。
德国柏林的医生威廉·弗里斯和奥地利维也纳的心理学家赫乐曼斯·沃博达宣称,人的体力存在着一个从出生之日起以23天为一周期的“体力盛衰周期”;人的情感和精神状况也存在着一个从出生之日起以28天为一周期的“情绪波动周期”。
20年后,奥地利人阿尔弗雷德·特尔切尔宣称发现了人的智力存在着一个从出生之日起以33天为一个周期的“智力强弱周期”。
《诺贝尔生理学或医学奖史话》见面课及答案
《诺贝尔生理学或医学奖史话》见面课及答案见面课:治疗癌症的免疫疗法等-2018年诺贝尔生理学或医学奖解读1、癌细胞的三大特点是:()A.可无限增殖B.易转移C.可转化D.可无限长大正确答案:可无限增殖;易转移;可转化2、抑制PD-1的作用,T细胞对癌细胞的作用会增强。
()A.对B.错正确答案:对3、艾利森设计出抗CTLA-4分子的抗体,将其注射入哪种患有肿瘤的动物体内?()A.小鼠B.大鼠C.豚鼠D.仓鼠正确答案:小鼠4、因研究梅毒和黄热病而闻名的日本学者是:()A.利根川进B.川端康成C.本庶佑D.野口英世正确答案:野口英世5、美国前总统卡特使用PD-1抑制剂治疗什么病非常成功?()A.肾癌B.肺癌C.结肠癌D.黑色素瘤正确答案:黑色素瘤见面课:睡眠与昼夜节律-2017年诺贝尔生理学或医学奖解读等1、“发现了控制人体昼夜变化的分子机制。
”获得2017年诺贝尔生理学或医学奖,这个机制主要涉及几个基因?()A.2个B.3个C.4个D.5个正确答案:3个2、有关控制人体昼夜变化的分子机制研究主要使用了哪种模式生物?()A.含羞草B.大肠单菌C.果蝇D.小鼠正确答案:果蝇3、讲授者认为“早睡早起”是所有人的最佳选择模式。
()A.对B.错正确答案:错4、快速眼动睡眠(REM)时常出现哪些特点?()A.唤醒阈提高B.眼球快速运动C.心率加快D.呼吸不规则正确答案:唤醒阈提高;眼球快速运动;心率加快;呼吸不规则5、非快速眼动睡眠(NREM)可分为几个时期?()A.2个B.3个C.4个D.5个正确答案:4个见面课:科学精神和人文精神:一条穿越百年的射线等1、以下哪些学者因X射线及相关研究获得过诺贝尔物理学奖?()A.伦琴B.沃森C.居里夫人D.小布拉格正确答案:伦琴;居里夫人;小布拉格2、历史上的“镭女郎事件”发生在哪个国家?()A.美国B.法国C.德国D.英国正确答案:美国3、核磁共振成像技术获得了什么奖?()A.诺贝尔物理学奖B.诺贝尔化学奖C.诺贝尔生理学或医学奖D.诺贝尔和平奖正确答案:诺贝尔生理学或医学奖4、爱迪生因X射线的相关研究而截肢。
高考生物二轮复习微专题—与生物学相关的诺贝尔奖
下列有关叙述错误的是 A.辣椒素与辣椒素受体TRPV1结合,引起Ca2+内流,属于协助扩散 B.Ca2+内流导致C蛋白磷酸化,解除K蛋白和N蛋白的结合
√C.N蛋白进入细胞核,促进编码IL-6等细胞因子基因的表达
D.降低感觉神经元上TRPV1通道的活性会加重疼痛
12345
分析题图可知,辣椒素与辣 椒 素 受 体 TRPV1 结 合 后 , Ca2 + 内 流 , 需 要 通 道 蛋 白 , 不消耗能量,属于协助扩散, A正确; 分析题图可知,辣椒素与辣椒素受体TRPV1未结合时,K蛋白和N蛋 白结合在一起;Ca2+内流后导致磷酸基团与C蛋白结合,促使C蛋 白磷酸化,解除了K蛋白和N蛋白的结合,B正确;
12345
②猪体内的GGTA1基因等引发急性排斥反应,为了敲除该基因以获得无 免疫排斥克隆猪器官,向猪受精卵细胞内导入的重组质粒中除了含有特 定的启动子、终止子、标记基因和复制原点等基本元件以外,还应该连 接有Cas9蛋白基因和_根__据__G__G__T_A_1__基__因__设__计___的__s_g_R__N__A_基__因。
3
对位训练
1.丙型肝炎病毒(HCV)是一种单链(+)RNA病毒。HCV侵入人体肝细胞 并完成增殖的过程如图所示。HCV进入肝细胞后,将RNA释放到细胞中 并作为模板,在核糖体上合成一个多聚蛋白质,该蛋白质会被相应的蛋 白酶切断为不同种类蛋白质并被埋入内质网的膜中,按照既定的排列顺 序使内质网膜内凹,并开始复制病毒的RNA。生成的病毒的蛋白质中的 一部分与复制出的病毒RNA组合成新病毒。下列有关说法正确的是
12345
A.HCV的遗传物质彻底水解的产物有4种 B.HCV通过其细胞膜与宿主细胞膜融合,入侵
宿主细胞
诺贝尔生理学或医学奖与学科教学的关联教学片段
诺贝尔生理学或医学奖与学科教学的关联1. 介绍生理学或医学奖诺贝尔生理学或医学奖是诺贝尔奖的一个组成部分,这个奖项是由有关的瑞典组织颁发,以奖励在生理学或医学领域做出杰出贡献的个人或团队。
获得这一奖项的人被认为是在促进人类健康方面做出了杰出的贡献。
自从1901年首次颁发以来,这一奖项已经成为医学和生理学界的最高荣誉之一。
2. 生理学或医学奖的影响获得诺贝尔生理学或医学奖的科学家往往会因此成为公众关注的焦点,他们的研究成果也会受到更多的关注和认可。
这不仅对科学界有着积极的影响,对于医学教育也有着重要的意义。
获奖者的研究成果往往能为医学教育提供新的思路和方法,推动医学教育的进步和创新。
3. 生理学或医学奖与医学教育的关联获得诺贝尔生理学或医学奖的科学家的研究成果往往能够为医学教育提供重要的参考和借鉴。
这些研究成果可能涉及到医学诊断、治疗方法、疾病机制等方面的内容,为医学教育提供了丰富的教学资源。
医学教育可以通过教学案例、实验教学、学术讲座等方式,将获奖科学家的研究成果引入教学内容,让学生们在学习的过程中接触到最新的科学研究成果,激发学生的求知欲和学习兴趣。
4. 生理学或医学奖对教学方法的影响获得诺贝尔生理学或医学奖的科学家们往往在科研过程中形成了独特的研究方法和思维方式,这些方法和思维方式也能够为医学教育提供重要的启发。
教师们可以借鉴获奖科学家的研究方法和思维方式,引导学生走向科学研究的道路。
教师们可以通过教学案例、实验教学等方式,让学生们了解和掌握科学家们的研究方法和思维方式,培养学生的科学研究能力和创新意识。
5. 生理学或医学奖对学科教学的启发获得诺贝尔生理学或医学奖的科学家们的科研成果往往能够为医学教育提供全新的学科理念和思想启发。
教师们可以通过介绍获奖科学家的学术思想和理论观点,激发学生对医学科学的兴趣,培养学生对医学科学的理解和认识。
教师们还可以通过科学讲座、学术讨论等方式,邀请获奖科学家来校交流,为学生们带来更广阔的学科视野和思想启发,推动医学教育的进步和创新。
2007-2011年诺贝尔生理学或医学奖深度解析
2007-2011年诺贝尔生理学或医学奖深度解析2007年诺贝尔生理学或医学奖是由亨利·哈利斯·梅顿和奥尔琼·J·韦尔奇授予的。
他们获得此殊荣,是因为他们发现了光损伤感受和修复机制。
他们的研究对于了解动物生理学中光感应的机制有着重要的意义。
梅顿和韦尔奇的研究聚焦于动物的视觉系统。
他们发现,动物的视觉系统对光的暴露会造成损伤,从而引发一系列的病理变化。
他们还发现,动物体内存在着一种称为光修复酶的物质,能够修复光引起的损伤,保护视觉系统的健康。
这项研究对于开发治疗光感受损伤的新方法具有重要意义。
通过深入了解光感受和修复机制,人们能够寻找到治疗光感受损伤的新方法和药物。
这也有助于进一步了解动物的视觉系统,并为医学领域的其他研究提供灵感。
2008年诺贝尔生理学或医学奖授予弗朗索瓦兹·巴尔谢和卢修斯·蒙台.费韦尔,他们被认为是“生物钟”的发现者。
他们的研究揭示了生物钟在生物体内的重要性和作用。
生物钟控制着生物体内的一系列生理功能,如睡眠、饥饿和激素分泌。
巴尔谢和费韦尔的研究对于了解生物体的生物节律具有重要意义。
他们发现,生物节律是由一种称为生物钟基因的特殊基因控制的。
这些基因对于调节生物体的内部节奏具有关键作用。
该发现有助于人们更好地了解植物和动物的生物钟,同时也为研究其他生物体节律相关疾病的治疗提供了新的思路和方法。
2009年诺贝尔生理学或医学奖授予伊丽莎白·黑斯廷斯和卡罗尔·格雷文。
他们的研究揭示了人类的免疫系统如何识别病毒和肿瘤细胞,从而引发免疫反应。
他们通过研究发现,人体的免疫细胞可以通过识别外来抗原并选择性地杀死它们,以保护人体免受感染。
黑斯廷斯和格雷文的研究为了解人类的免疫系统如何工作和发展免疫疗法提供了基础。
他们的研究也为人们开发新的、更有效的抗癌和抗病毒药物提供了理论基础。
这项研究为医学领域的进步做出了巨大贡献。
我国诺贝尔生理学或医学奖研究的文献分析
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医学与哲学 2 0 1 7 年2 月第 3 8 卷第 2 A期 总第 5 6 6 期
我 国诺 贝 尔 生 理 学 或 医 学 奖 研 究 的 文 献 分 析
李 正 红① 李 玉玲 ② 于双 成 ②
摘要: 为解 析 “ 中 国人 为 何 与诺 贝 尔 医学 奖 无 缘 ” 这一命题 , 医 学界 尤 其 是 医 学 哲 学界 做 了大 量研 究 工 作 , 在 屠 呦 呦 获 奖之
yU S h u a n g— c h e n g.Li b r a r y,Th e Fi r s t Ho s pi t a l o f J i l i n Un i v e r s i t y,Ch a n g c h u n 1 3 0 学》 等期 - 7 : 0 做 出 了 突 出 的 学术 贡 献 。认 为 国 内学 者 对诺 贝 尔生 理 学 或 医学 奖的 关注 度 将 会 持 续 升 温
关键词 : 诺 贝 尔 生理 学或 医学 奖 ,核 心 作 者 ,核 心 期 刊
中 图分 类 号 : R一0 5 文献标识码 : A 文 章 编号 : 1 0 0 2 —0 7 7 2 ( 2 0 1 7 ) 0 2 -O 0 9 5 一O 3 D OI : 1 0 . 1 2 o 1 4 / j . i s s n . 1 0 0 2 ~0 7 7 2 . 2 0 1 7 . 0 2 a . 2 2
Me d i c i n e i n t h e me d i c a l f i e l d i s i n a s y n c h r o n o u s d e v e l o p me n t t r e n d wi t h t h e s c i e n t i f i c r e s e a r c h o n t h e No b e l P r i z e . An d t h e r e i s a l a r g e n u mb e r o f a u t h o r s h a v e s t u d i e d t h e No b e l Pr i z e i n Ph y s i o l o g y o r Me d i c i n e a n d t h e c o r e a u t h o r h a s o b v i o u s
智慧树知 到《诺贝尔生理学或医学奖史话》章节测试答案
对应章节第一章1.【单选题】阿尔弗雷德·诺贝尔最重要的发明之一是:A. 黑色炸药B. 雷管C. 水雷D. 地雷正确答案:B2.【单选题】诺贝尔奖最初设立时有:A. 3项B. 4项C. 5项D. 6项正确答案:C3.【单选题】冯苏特纳获得了哪一年的诺贝尔奖:A. 1904B. 1905C. 1906D. 1907正确答案:B4.【单选题】阿尔弗雷德·诺贝尔出生在:A. 圣彼得堡B. 斯德哥尔摩D. 圣雷莫正确答案:B5.【单选题】每年一度的诺贝尔奖颁奖仪式都在12月份,是因为纪念阿尔弗雷德·诺贝尔:A. 诞辰B. 逝世正确答案:B6.【单选题】第一届诺贝尔奖是在哪一年颁发:A. 1899B. 1900C. 1901D. 1902正确答案:C7.【单选题】诺贝尔生理学或医学奖由哪个机构颁发:A. 瑞典皇家科学院B. 瑞典皇家卡罗琳医学院C. 瑞典学院D. 挪威议会正确答案:B8.【单选题】因研究炸药而丧生的是阿尔弗雷德·诺贝尔的:A. 弟弟B. 哥哥D. 母亲正确答案:A9.【单选题】诺贝尔奖中有关自然科学的奖项有:A. 3项B. 4项C. 5项D. 6项正确答案:A10.【单选题】诺贝尔奖中有关生命科学的奖项是:A. 诺贝尔生理学或医学奖B. 诺贝尔生物学奖C. 诺贝尔生命科学奖正确答案:A对应章节第二章1.【单选题】19世纪末提出了哪些重要的生物学学说和理论:A. 染色体学说B. 进化论C. 分子生物学理论D. 稳态理论正确答案:B2.【单选题】产生心理活动的器官是:B. 胃C. 肝脏D. 脑正确答案:D3.【单选题】最年轻的诺贝尔自然科学三大奖得主是A. 班廷B. 小布拉格C. 沃森D. 克里克正确答案:B4.【单选题】最年轻的诺贝尔生理学或医学奖得主是:A. 班廷B. 小布拉格C. 沃森D. 克里克正确答案:A5.【单选题】施莱登和施旺提出了什么学说:A. 染色体学说B. 进化论C. 离子学说D. 细胞学说正确答案:D6.【单选题】诺贝尔生理学或医学奖的颁奖历史一般分为几个阶段:A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个正确答案:B7.【单选题】诺贝尔生理学或医学奖历史的第一阶段(1901-1928)得奖领域主要是:A. 分子生物学B. 抗生素C. 维生素D. 传染病正确答案:D8.【单选题】狗舔伤口的主要原因是唾液里有A. 神经递质B. 激素C. 表皮生长因子D. 第二信使正确答案:C9.【单选题】蒙塔奇尼是:A. 英国人B. 法国人C. 意大利人D. 德国人正确答案:C10.【单选题】截止到2014年有无华裔得过诺贝尔生理学或医学奖:A. 有B. 没有正确答案:B对应章节第三章1.【单选题】推崇体液学说的学者是:A. 盖伦B. 维萨里C. 希波克拉底D. 哈维正确答案:C2.【单选题】根据盖伦的三元(灵)气理论,医生治病的方法之一是:A. 放血B. 输血正确答案:A3.【单选题】解剖学之父是:A. 盖伦B. 维萨里C. 哈维正确答案:B4.【单选题】成人的造血器官是肝脏吗?A. 是B. 不是正确答案:B5.【单选题】发现毛细血管的学者是:A. 盖伦B. 维萨里C. 哈维D. 马尔皮基正确答案:D6.【单选题】机械论的代表人物是:A. 贝尔纳B. 李比希C. 笛卡尔D. 盖伦正确答案:C7.【单选题】贝尔纳提出了:A. 机械论B. 活力论C. 稳态正确答案:D8.【单选题】最先发现的血型是:A. ABOB. RhC. MND. HLA正确答案:A9.【单选题】稳态的提出者是:A. 贝尔纳B. 坎农C. 笛卡尔D. 盖伦正确答案:B10.【单选题】哈维发现血液循环最重要的启示是:A. 挑战权威B. 解剖动物C. 实验研究D. 偷尸体正确答案:A对应章节第四章1.【单选题】大航海时代肆虐海员的疾病是:B. 抑郁症C. 坏血病D. 孤独症正确答案:C2.【单选题】郑和下西洋时有很多中国船员得坏血病吗?A. 有B. 没有正确答案:B。
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2017年诺贝尔生理学或医学奖相关生物学试题分析2017年10月2日卡罗琳斯卡研究所的诺贝尔大会决定将“2017年诺贝尔生理学或医学奖”颁给Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W. Young,以表彰三人发现了控制昼夜节律的分子机制。
他们在果蝇体内分离出一个控制日常生物节律的基因,该基因编码一种夜间积聚在细胞中的蛋白质(PER 蛋白),然后在白天降解,随后,他们发现了这个机制能影响其他蛋白质组分。
生物钟就是靠着这种机制影响着其他多细胞生物(包括人类)。
一、什么是“昼夜节律”?“昼夜节律”,即是指生命活动以24小时左右为周期的变动。
人体的各种生理机能随之建立了有规律的昼夜周期,睡眠和醒觉节律就是一例。
人体的一些生理活动昼夜之间有周期性变化。
人的体温早晨稍低,白天逐渐上升,到黄昏又高一些。
新陈代谢活动,白天分解过程旺盛,晚间则同化过程增强。
白天交感神经活动占优势,夜晚副交感神经活动占优势。
人体的肾上腺素含量在白天某一时刻达到一定水平,然后逐渐下降,12小时后再度上升。
这些生理变化,一天之中的波动范围是恒定的,周期和时钟相似,又称生物钟。
二、发现昼夜节律机制的简要过程1984年,洛克菲勒大学迈克尔?杨以及布兰戴斯大学的杰弗理?霍尔和迈克尔?罗斯巴殊团队先后独立地成功克隆了per基因。
自此,科学家们开始逐步揭开昼夜节律的神秘面纱。
霍尔和罗斯巴殊的团队随后发现per基因的表达产物是一种转录抑制因子,通过抑制自身的表达而产生周期约24小时的表达节律。
而杨的实验室则对7000多个果蝇突变株进行分析,在1994年发现了另一个核心生物钟基因Timeless(tim)。
这个基因的表达产物TIM蛋白,与PER蛋白之间有着重要的相互作用。
后来,霍尔、罗斯巴殊与杨进行合作,获得了更多关于生物钟分子调节机制的关键信息。
他们以果蝇为模式生物,分离出控制生物钟的基因。
三、昼夜节律的机制在转录因子激活下,per与tim基因不断表达。
而随着它们的表达产物PER和TIM蛋白的增多,这两种蛋白结合成异二聚体,在夜间进入细胞核,抑制转录因子转录活性,从而抑制per与tim自身的转录。
而随着PER和TIM的降解,转录因子的激活功能在黎明时得以恢复,激活per和tim进入新的表达周期。
从真菌到昆虫、到哺乳动物,生物钟的运作机制本质上都是相似的。
四、高中生物相关试题分析【例1】果蝇的羽化(从蛹变为蝇)时间有一定昼夜节律。
影响昼夜节律的野生型基因per及其三个等位基因per5、perL、per01都仅位于X染色体上,突变基因pers、perL、per01分别导致果蝇的羽化?律的周期变为19h(pers)、29h(perL)和无节律(per01)。
图1所示为野生型及纯合突变体l、2、3的羽化节律,对此分析不正确的是()A. 由于基因突变的多方向性导致pers、perL、per01出现B. 突变体1与野生型正交或反交,F1羽化周期均为24hC. 突变体2雌雄个体相互交配,F1羽化周期大约为19hD. 突变体3与2杂交,F1雄性的羽化周期与野生型不同【解析】本题关键是几个曲线对应,野生型四天出现四个波峰,对应羽化周期为24h;突变体1周期不明显,对应无节律;突变体2三天出现四个波峰,对应羽化周期为19h;突变体3四天出现三个波峰,对应羽化周期为29h。
由于基因突变是不定向的,其多方向性导致pers、perL、per01出现,A正确;由于控制昼夜节律的基因位于X染色体上,且突变体1导致果蝇的羽化节律的周期变为无节律,所以突变体1与野生型正交或反交,F1羽化周期有的为24h,有的无节律,B错误;突变体2导致果蝇的羽化节律的周期变为19h,所以雌雄个体相互交配,F1羽化周期大约为19h,C正确;突变体3与2杂交,F1雄性的羽化周期为19h和29h,与野生型24h不同,D正确。
【答案】B【例2】下列关于哺乳动物下丘脑的叙述,不正确的是()A. 能控制昼夜节律B. 能感应细胞外液渗透压的变化C. 能分泌促性腺激素D. 能调控体温稳定【解析】下丘脑中存在控制昼夜节律的调节中枢,A正确;下丘脑内有渗透压感受器,能感应细胞外液渗透压的变化,B正确;促性腺激素由垂体产生,而不是下丘脑,C错误;下丘脑内有维持体温相对恒定的体温调节中枢,能调控体温稳定,D正确。
【答案】C【例3】科学家把蟑螂放在实验室里,人为地将实验室的白天和黑夜加以颠倒,大约经过一个星期,蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天),这种现象不能说明()A. 动物能感受昼夜节律信息B. 光照时间长短对生物活动会造成一定影响C. 信息传递可以影响动物的行为D. 蟑螂可以感受一切信息刺激【解析】本实验只说明蟑螂能够感受光信息,不能证明其他信息能否被感知。
【答案】D【例3】人的多种生理生化过程都表现出一定的昼夜节律。
研究表明,下丘脑SCN细胞中PER基因表达与此生理过程有关,其表达产物的浓度呈周期性变化,下图为相关过程。
据此判断,下列说法错误的是()A. 垂体细胞也含有PER基因,图3过程的原料为核糖核苷酸B. PER基因的表达过程存在反馈调节C. 图4中核糖体沿着mRNA从右往左移动D. 由图4可知,决定“天”氨基酸的密码子为GAC【解析】由于细胞的全能性,per基因存在于包括垂体细胞在内的所有正常细胞中。
图3过程为转录,原料为核糖核苷酸,A正确;据图2中的过程③可知,PER蛋白的合成调节机制为(负)反馈调节,B正确;核糖体在图中移动的方向是从左向右,C错误;密码子是mRNA上的三个相邻的碱基,因此图4中决定氨基酸“天”的密码子是GAC,D正确。
【答案】C 【例5】松果体是人体的一种内分泌腺,能够分泌褪黑素。
该激素的分泌呈现明显的昼夜节律变化,白天分泌减少,黑夜分泌增加。
在人和哺乳动物,生理剂量的褪黑素具有促进睡眠的作用。
(1)褪黑素是人体的一种重要激素,它是色氨酸的一种衍生物。
在植物体中也有一种由色氨酸经过一系列反应转化生成的激素,其化学本质是________。
(2)切除啮齿类动物的松果体后,该动物的胸腺和脾脏功能被抑制,主要表现在T细胞介导的免疫功能的变化。
若再给该动物注射褪黑素,则其免疫功能又会恢复。
由此推测,褪黑素会影响________免疫。
(3)褪黑素能促进垂体对________激素的分泌,进而影响人体的生长发育。
垂体分泌的这种激素与________激素存在协同作用。
(4)细胞衰老时,细胞膜的通透性发生改变,使物质运输功能________。
褪黑素具有抗细胞衰老作用,其抗细胞衰老是通过抗自由基的作用来实现的。
(5)科学研究发现,褪黑素对下丘脑-垂体-性腺轴的功能活动有抑制作用。
现提供若干只健康的幼年雄性小鼠,请设计实验加以验证。
实验操作:将小鼠平均分成两组,实验组________,对照组假手术处理,将实验组和对照组的小鼠都放在适宜且相同的环境下饲养一段时间,测定各组的睾丸重量。
【解析】(1)在植物体中由色氨酸经过一系列反应转化生成的激素――生长素,其化学本质是吲哚乙酸。
(2)与T细胞有关的免疫有体液免疫和细胞免疫。
(3)影响人体的生长发育且由垂体分泌的激素是生长激素。
生长激素与甲状腺激素在促进生长发育中存在协同作用。
(4)细胞衰老时,细胞膜的通透性发生改变,使物质运输功能降低。
(5)根据实验目的“验证褪黑素对下丘脑-垂体-性腺轴的功能活动有抑制作用”,设计实验的思路是实验组切除松果体,切断褪黑素的来源,对照组保留松果体,在相同环境条件下饲养,测定两组动物的睾丸重量。
【答案】(1)吲哚乙酸(2)体液免疫和细胞免疫(特异性免疫)(3)生长激素甲状腺激素(4)降低(5)切除松果体【例6】褪黑素是哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素,其分泌有昼夜节律,晚上分泌得多,白天分泌得少,具有调整睡眠的作用。
如图所示为光周期信号通过“视网膜→松果体”途径对生物钟的调控。
请回答下列问题:(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,此反射弧的效应器是________,调节生物钟的中枢是________。
(2)褪黑素由松果体分泌后,经_______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__________。
(3)有人喜欢长期熬夜玩手机或电脑,从而扰乱了生物钟,推测其原因是_______。
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。
【解析】结合图解分析,光周期信号刺激视网膜上的感受器,产生兴奋,传到下丘脑视交叉上核(SCN),经分析和综合,将兴奋传到效应器,支配松果体分泌褪黑素,褪黑素经体液运输,再反馈抑制神经中枢――SCN,使褪黑素不再继续分泌增多。
(1)结合前面的分析可知,褪黑素的分泌是由反射活动产生。
此反射的反射弧上效应器包含传出神经末梢及其支配的松果体,调节生物钟的中枢是下丘脑视交叉上核(SCN)。
(2)褪黑素由松果体分泌后,经体液运输到下丘脑视交叉上核,褪黑素会反过来抑制下丘脑视交叉上核的活动,此过程中存在的调节是负反馈调节。
(3)长期熬夜玩手机或电脑,可扰乱了生物钟,原因最可能是手机或电脑的光线抑制了褪黑素的分泌,进而影响睡眠。
根据题意“熬夜时还会导致免疫力下降,在淋巴细胞中含有特异性褪黑素受体”可知,褪黑素能直接作用于淋巴细胞,从而影响免疫力。
【答案】(1)传出神经末梢及其支配的松果体下丘脑视交叉上核(或SCN)(2)体液(负)反馈调节(3)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)作用于淋巴细胞。