高考生物社會(huì)熱點(diǎn)專題復(fù)習(xí)初探

張卓鵬

在高考生物復(fù)習(xí)中，方向比努力更為重要.高考命題每年都在與時(shí)俱進(jìn)，學(xué)科社會(huì)熱點(diǎn)常常成為命題的重要取材背景，以考查學(xué)生在新情境中獨(dú)立獲取、處理知識(shí)信息的能力.如2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、體細(xì)胞克隆猴、生態(tài)文明、甲型H1N1流感、低碳經(jīng)濟(jì)、低碳生活等，都可成為生物高考命題的熱點(diǎn).這類試題的典型特征是：交代取材背景，情境新、知識(shí)活，起點(diǎn)高、落點(diǎn)低，現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用.但通過考前熱點(diǎn)的集中訓(xùn)練，可化生為熟，聚焦思維，縮短審題所需的時(shí)間.同時(shí)，在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)生活中的熱點(diǎn)問題中，建立生命觀念，形成積極解決問題的志向，承擔(dān)社會(huì)責(zé)任.

預(yù)測(cè)生物命題社會(huì)熱點(diǎn)問題主要有以下幾個(gè)方面：

一、諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)

2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)聯(lián)合頒發(fā)給三位美國(guó)科學(xué)家杰弗理·霍爾（Jeffrey C.Hall）、邁克爾·羅斯巴什（Michael Rosbash）和邁克爾·楊（Michael W. Young），以表彰他們“發(fā)現(xiàn)控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制”.

人體的一些生理活動(dòng)晝夜之間呈現(xiàn)周期性變化.如人的體溫早晨稍低，白天逐漸上升，到黃昏又高一些.新陳代謝活動(dòng)，白天分解過程旺盛，晚間則同化過程增強(qiáng).白天交感神經(jīng)活動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，夜晚副交感神經(jīng)活動(dòng)占優(yōu)勢(shì).人體的腎上腺素含量在白天某一時(shí)刻達(dá)到一定水平，然后逐漸下降，12小時(shí)后再度上升.這些生理變化，一天之中的波動(dòng)范圍是恒定的，周期和時(shí)鐘相似，又稱生物鐘.

1984年，洛克菲勒大學(xué)邁克爾·楊以及布蘭戴斯大學(xué)的杰弗理·霍爾和邁克爾·羅斯巴什團(tuán)隊(duì)先后獨(dú)立地成功克隆了per基因.自此，科學(xué)家們開始逐步揭開晝夜節(jié)律的神秘面紗.霍爾和羅斯巴什的團(tuán)隊(duì)隨后發(fā)現(xiàn)per基因的表達(dá)產(chǎn)物是一種轉(zhuǎn)錄抑制因子，通過抑制自身的表達(dá)而產(chǎn)生周期約為24小時(shí)的表達(dá)節(jié)律.而楊的實(shí)驗(yàn)室則對(duì)7000多個(gè)果蠅突變株進(jìn)行分析，在1994年發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)核心生物鐘基因Timeless（tim）.這個(gè)基因的表達(dá)產(chǎn)物TIM蛋白，與PER蛋白之間有著重要的相互作用.后來，霍爾、羅斯巴什與楊進(jìn)行合作，獲得了更多關(guān)于生物鐘分子調(diào)節(jié)機(jī)制的關(guān)鍵信息.他們以果蠅為模式生物，分離出控制生物鐘的基因.

在轉(zhuǎn)錄因子激活下，per與tim基因產(chǎn)物PER和TIM蛋白的增多，這兩種蛋白結(jié)合成異二聚體，在夜間進(jìn)入細(xì)胞核，抑制轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄活性，從而抑制per與tim自身的轉(zhuǎn)錄.而隨著PER和TIM的降解，轉(zhuǎn)錄因子的激活功能在黎明時(shí)得以恢復(fù)，激活per和tim進(jìn)入新的表達(dá)周期.

從真菌到昆蟲、到哺乳動(dòng)物，生物鐘的運(yùn)作機(jī)制本質(zhì)上都是相似的.霍爾在獲獎(jiǎng)后接受美聯(lián)社采訪時(shí)說，弄清這一機(jī)制有助于解決因晝夜節(jié)律紊亂導(dǎo)致的睡眠問題.

命題

例1?2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)聯(lián)合頒發(fā)給三位美國(guó)科學(xué)家杰弗理·霍爾（Jeffrey C.Hall）、邁克爾·羅斯巴什（Michael Rosbash）和邁克爾·楊（Michael W. Young），以表彰他們“發(fā)現(xiàn)控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制”.人的多種生理生化過程都表現(xiàn)出一定的晝夜節(jié)律.研究表明，下丘腦SCN細(xì)胞中PER基因表達(dá)與此生理過程有關(guān)，其表達(dá)產(chǎn)物的濃度呈周期性變化.下圖1為該基因表達(dá)過程示意圖，圖2和圖3是對(duì)其部分過程的放大圖.請(qǐng)據(jù)圖回答問題：

（1）PER基因 （是/否）存在于垂體細(xì)胞中，其表達(dá)產(chǎn)物的濃度變化周期約為小時(shí).

（2）據(jù)圖1中的過程③可知，PER蛋白的合成調(diào)節(jié)機(jī)制為.該圖過程②中核糖體的移動(dòng)方向是.

（3）圖2和圖3分別對(duì)應(yīng)于圖1中的過程（填寫數(shù)字序號(hào)），圖2中堿基配對(duì)方式與圖3中不同的是.

（4）圖2過程的進(jìn)行需要酶催化，圖3中決定氨基酸“天”的密碼子是.

（5）長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)不良，會(huì)影響人體晝夜節(jié)律，并使睡眠質(zhì)量降低.據(jù)圖3分析，可能的原因是體內(nèi)氨基酸水平較低，部分tRNA由于沒有攜帶氨基酸而成為空載tRNA，空載tRNA進(jìn)入核糖體，導(dǎo)致終止，繼而影響人體晝夜節(jié)律.

解題思路?本題結(jié)合圖解，考查遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場(chǎng)所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí).分析圖1：圖1中①為轉(zhuǎn)錄過程，②為翻譯過程，③過程表示PER蛋白能進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)節(jié)PER基因的轉(zhuǎn)錄過程.分析圖2：圖2表示以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA的轉(zhuǎn)錄過程.分析圖3：圖3表示以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的翻譯過程.

（1）人體所有體細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵有絲分裂形成的，都含有相同的DNA，因此人體的垂體細(xì)胞也含有PER基因.PER基因表達(dá)產(chǎn)物的濃度呈周期性變化，表現(xiàn)出一定的晝夜節(jié)律，人的晝夜節(jié)律周期約為24小時(shí)，故PER基因表達(dá)產(chǎn)物的濃度變化周期約為24小時(shí).

（2）據(jù)圖1中的過程③可知，PER基因的表達(dá)過程存在著（負(fù)）反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，從而導(dǎo)致其表達(dá)產(chǎn)物的濃度呈周期性變化.過程②中核糖體沿著mRNA是從右往左移動(dòng)的.

（3）圖2（轉(zhuǎn)錄）和圖3（翻譯）分別對(duì)應(yīng)于圖1中的①、②過程，圖2（轉(zhuǎn)錄）中堿基配對(duì)方式與圖3（翻譯）中不同的是T—A.

（4）圖2（轉(zhuǎn)錄）過程的進(jìn)行需要RNA聚合酶催化;密碼子位于mRNA上，由圖3可知，決定“天”氨基酸的密碼子為GAC.

（5）據(jù)圖3分析，如果長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)不良，體內(nèi)氨基酸水平較低，部分tRNA由于沒有攜帶氨基酸而成為空載tRNA，空載tRNA進(jìn)入核糖體，導(dǎo)致PER蛋白合成終止，從而影響PER蛋白濃度的周期性變化，繼而影響人體晝夜節(jié)律，并會(huì)使睡眠質(zhì)量降低.

答案：（1）是?24??（2）（負(fù)）反饋調(diào)節(jié)?從右往左??（3）①②?T—A??（4）RNA聚合酶??GAC??（5）PER蛋白的合成