情景信息類題型分析

黑龍江 付 薇

情景信息類題型分析

黑龍江 付 薇

情景信息題在高考試題中重點考查運用知識解決實際問題的能力和處理文字、圖像、表格等生物學信息的能力，以及搜集信息、加工處理、轉換信息的能力。此題型特點為“新情景、老知識”。其解題思維模式如下：

1.審題：閱讀題干時，首先要將其與學過的知識、原理進行聯(lián)系，要善于從題干中找出答案。從近些年的高考題中可以看出，在情景信息題中，有時會有個別題的答案就在題干內，要從題干中找出并大膽地填寫。

2.分析：情景信息題在教材中往往存在原型，可以聯(lián)系教材知識和已知的生物學原理，找出解決此題的知識點，精確地判斷出運用哪種原理進行解題，認真分析本質，得出結論。

【典例剖析1】

中科院發(fā)現(xiàn)一種誘導細胞凋亡的新機制，在H2O2和TNF-α（一種淋巴因子）等因素的誘導下，鼠肝細胞內的溶酶體釋放微量的胰凝乳蛋白酶，將細胞質內的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者與線粒體、溶酶體的膜結合，誘導內容物釋放，最終導致細胞凋亡（如圖1所示）。請結合所學知識分析，下列敘述不正確的是 （ ）

圖1

A.該過程與細胞膜的信息交流有關

B.cBid可能會引起細胞能量供應能力下降，加速細胞的凋亡

C.溶酶體中胰凝乳蛋白酶的釋放具有促進細胞凋亡的作用，而其他內容物的釋放無此功能

D.溶酶體內含有水解酶，在細胞凋亡中具有重要作用

【答案】C

【分析】細胞凋亡是細胞的編程性死亡，細胞的自然更新、被病原體感染細胞的清除是通過細胞凋亡完成的；細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發(fā)育，維持內環(huán)境相對穩(wěn)定，以及抵御各種外界因素的干擾都起著非常關鍵的作用。

【解答】據圖1可知，該過程與H2O2和細胞膜表面的受體結合有關，故體現(xiàn)了細胞膜的信息交流功能，A正確；cBid能與線粒體膜結合，最終導致細胞凋亡，可推知其導致細胞提供能量減弱，B正確；溶酶體中胰凝乳蛋白酶的釋放具有促進細胞凋亡的作用，而其他內容物是否有此功能不一定，C錯誤；溶酶體內含有水解酶，在細胞凋亡中具有重要作用，D正確。

【典例剖析2】

閱讀材料：

材料一：“溫度對唾液淀粉酶活性影響”的實驗：將盛有2 mL唾液淀粉酶溶液的試管和盛有2 mL可溶性淀粉溶液的試管編為一組，共四組。在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一組，維持各自的溫度5 min。然后，將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后繼續(xù)放回原來的溫度下保溫。

材料二：在生物化學反應中，當底物與酶的活性位點形成互補結構時，可催化底物發(fā)生變化，如下圖2所示。酶的抑制劑是與酶結合并降低酶活性的分子。競爭性抑制劑與底物競爭酶的活性位點，非競爭性抑制劑和酶活性位點以外的其他位點結合，從而抑制酶的活性，如下圖3、4所示。

圖2

圖3

圖4

材料三：科研人員通過蛋白質工程來設計改變酶的構象。在研究溶菌酶的過程中，得到了多種突變酶，測得酶50%發(fā)生變性時的溫度（Tm），部分結果見下表，（注：Cys上角的數字表示半胱氨酸在肽鏈的位置）

酶 半胱氨酸（Cys）的位____________________________________________置和數目_二硫鍵數目 Tm/℃野生型T4溶__________菌酶_Cys51，Cys97 無 41.9__突變酶1 ____Cys21，Cys143 _____1 ___52.9突變酶2 Cys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164 3 65.5

（1）根據材料一回答下列問題：

①記錄實驗的起始時間從_______開始。再每隔一分鐘，取一滴混合液滴在盛有碘液的點滴板上進行觀察，記錄每種混合液藍色消失的時間。通過比較混合液中_______（填物質）消失所需時間的長短來推知酶的活性。

②溫度對酶活性的影響主要體現(xiàn)在兩個方面。其一，隨溫度的升高會使________接觸的機會增多，反應速率變快。其二，因為大多數酶是蛋白質，本身隨溫度升高而發(fā)生分子結構（空間結構）的改變，溫度升到一定程度，酶將完全失活。這兩種作用疊加在一起，使酶促反應在某一溫度下最快，這一溫度就是該酶的_______。

（2）癌癥化療時應用的烷化劑（如二氯二乙胺）能夠阻止參與DNA復制的酶與DNA相互作用。此類藥品作用于癌細胞分裂周期的間期，它的作用機制與材料二中的圖________相符。

（3）從材料三中可以看出溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高，是通過改變________得以實現(xiàn)的。

【答案】

（1）①淀粉酶與淀粉混合時 淀粉 ②酶與底物 最適溫度

（2）4

（3）半胱氨酸的位置、數目和增加二硫鍵的數目

【分析】酶具有一些特性：高效性、特異性、需要溫和的條件（適宜的溫度和pH）。因此溫度、pH等因素會影響酶的活性，在高溫、過酸、過堿的條件下，酶的空間結構改變，導致酶失活；而在低溫條件下，酶活性只是降低，升溫可使活性恢復。

【解答】（1）①本實驗的目的是探究溫度對唾液淀粉酶活性影響，將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，并把時間記錄下來作為本實驗的起始時間，通過比較混合液中淀粉消失所需時間的長短來推知酶的活性，其中100℃溫度下，酶已經變性失活，混合液中的藍色不會消失。②大多數酶的本質是蛋白質，溫度會影響蛋白質分子的空間結構的改變；酶的催化效率最高時的溫度就是該酶的最適溫度。（2）癌細胞能無限繁殖，抑制DNA的復制能治療癌癥；二氯二乙胺和DNA的結構不同，只能與DNA復制酶的非活性部位結合，即圖4，導致DNA復制酶與DNA不能相互作用，進而抑制DNA的自我復制。（3）從材料三中可以看出溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高是通過改變半胱氨酸的位置、數目和增加二硫鍵的數目實現(xiàn)的。

【典例剖析3】

生物膜系統(tǒng)從結構和功能上看都是一個統(tǒng)一的整體。根據圖中所給信息，回答下列問題：

圖5

圖6

（1）研究圖5所示的生理過程，一般采用的方法是。從圖中可以看出溶酶體起源于 ，并具有分解侵入機體的細菌的功能。在細胞分泌蛋白質的分泌面，通常會形成較多褶皺，依據圖中信息，從膜結構轉移方面解釋，其原因是 。

（2）囊性纖維病病人生物膜系統(tǒng)結構受損，導致這一疾病發(fā)生的主要原因是編碼CFTR蛋白的基因發(fā)生突變，圖6顯示了細胞膜的 模型，所展示的兩類載體蛋白中，氯離子跨膜運輸的正常進行是由 決定的。

（3）在正常細胞內，氯離子在CFTR蛋白的協(xié)助下通過方式轉運至細胞外，隨著氯離子在細胞外濃度逐漸升高，水分子向膜外擴散的速率 ，使覆蓋于肺部細胞表面的黏液被稀釋。

【答案】（1）同位素標記法 乙（高爾基體） 分泌小泡不斷與細胞膜融合，使膜面積增加形成褶皺

（2）流動鑲嵌 功能正常的CFTR蛋白（只答CFTR蛋白或蛋白質均不對）

（3）主動運輸 加快

【解答】（1）具有一定放射性的同位素及其組成的化合物，與自然界存在的相應普通元素及其組成的化合物之間的化學性質和生物學性質是相同的，可用它來追蹤物質運行和變化的過程。若要研究分泌蛋白在細胞內的“活動軌跡”以及通過胞吞進入細胞的細菌的“蹤跡”，用同位素標記法比較科學。結合細胞器的結構圖可以識別出圖5中甲、乙分別為內質網、高爾基體。由圖5可以看出，溶酶體和分泌小泡均源自高爾基體。分泌小泡與細胞膜融合后，會使細胞膜出現(xiàn)很多“凹坑”，看上去是一些褶皺。（2）圖6表示的是磷脂雙分子層和蛋白質構成的細胞膜的流動鑲嵌模型。對比左右兩側正常情況和異常情況可以看出，氯離子的運出，需要正常的CFTR蛋白，異常的CFTR蛋白處于關閉狀態(tài)，不能轉運氯離子。（3）由于氯離子的運出需要“ATP→ADP”和“正常的CFTR蛋白”，說明該過程為主動運輸。水分子跨膜運輸的方式為自由擴散，其動力來自濃度差。因此，隨著氯離子在細胞外濃度逐漸升高，水分子向膜外擴散的速率也將加快。

（作者單位：黑龍江省大慶市第二十三中學）