内容正文:
2024届高考生物二轮微专题
微专题08 社会热点及命题新情境
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一、考向解读(情境链接+真题评析+新题尝鲜)
考向一、诺贝尔奖
2021年诺贝尔奖:我们如何感知温度
2022年诺贝尔奖:已灭绝古人类基因组和人类进化研究
2023年诺贝尔奖:核苷碱基修饰
考向二、传统文化
1.诗经
2.诗句
二、专题特训
一、诺贝尔奖
【情境链接】
1.2021年诺贝尔奖:我们如何感知温度
感知温度对人类的生存至关重要。温度刺激是如何转化为电信号的呢?2021年诺贝尔生理学或医学奖得主大卫·朱利叶斯,通过研究辣椒素使人感到灼热的过程,揭示了温度感受的机理和痛觉的外周感受的部分机制。
朱利叶斯团队从能够感知热和疼痛的神经元中提取RNA,通过逆转录获得大量DNA片段。将这些DNA片段分别导入本身不会对辣椒素产生反应的细胞中,一段时间后检测细胞对辣椒素的反应。经过辛苦的搜寻,他们发现在导入某一基因后,细胞变得对辣椒素敏感。该基因编码的蛋白质可与辣椒素结合,被称为辣椒素受体蛋白,后来被命名为TRPV1。
TRPV1是一种阳离子通道。研究发现,除辣椒素外,TRPV1还可以被高于43℃的温度(该温度达到令人疼痛的程度)、pH小于6等多种刺激因素激活(如图1)。TRPV1的发现是一项重大突破,为揭开其他温度感应受体开辟了道路。在TRPV1之后,TRPM8等离子通道被鉴定出来,并被发现在不同的温度范围内被激活(如图2)。
TRPV1参与痛觉的形成,痛觉感受器上广泛分布着TRPV1。当以一个恒强刺激持续作用于感受器,相应的感觉神经元上的动作电位频率将随时间的延长而下降,这一现象称为感受器的适应。压力感受器属于快适应感受器,而痛觉感受器不易出现适应。
TRPV1也在非神经细胞上表达。它可参与多种生理过程,如咳嗽、疼痛、胃肠运动、血压调节、细胞凋亡等,也可参与慢性疼痛、瘙痒和肿瘤等病理过程。这使它有望成为治疗多种疾病的药物靶点,为新药研发提供了方向。
2.2022年诺贝尔奖:已灭绝古人类基因组和人类进化研究
关于人类的起源与进化问题,早期研究普遍认为已灭绝的古老型人类与早期现代人自分离后独立发展,后期没有基因交流,这一假说被称为“替代说”。但后续的很多证据都对此学说提出了质疑和挑战。
出土于罗马尼亚的距今3.4~3.6万年的古人类化石,属于尼安德特人和早期现代人形态特征的镶嵌体;一具出土于葡萄牙的距今约2.45万年的儿童骨骼化石,同时具有许多早期现代人和尼安德特人的形态特征。这些化石的发现给支持古老型人类与早期现代人有过基因交流这一观点的研究者极大的信心。
获取古人类化石中的遗传物质进行检测和分析,成为探究古人类之间联系的关键。对一具木乃伊的DNA分子进行克隆是获取古代DNA序列的第一次成功。随着PCR技术的出现,低成本、大规模获取古人类化石中的遗传物质成为可能。由于古代线粒体DNA序列比其他序列更容易获得,所以最早的研究集中于线粒体基因。随着技术的发展,科学家后续展开了全方位的核基因检测。研究显示,当今现代人基因组中的尼安德特人基因比例为1.8%~2.6%,另一种古老型人类丹尼索瓦人也为现代人贡献了基因。
已灭绝的古老型人类的基因流入与现代人的环境适应能力密切相关。藏族人身体中普遍携带的EPAS1突变基因很有可能来源于丹尼索瓦人。在高海拔地区,低氧激活野生型EPAS1基因表达,易导致红细胞过度增多,诱发高原红细胞增多症,存在于藏族人中的EPAS1突变基因只会轻微提高红细胞水平,降低了高原性疾病的发生。
古老型人类的基因流入对现代人的健康也造成了一定程度的影响。在尼安德特人基因组中发现了丰富的基因变异类型,其中一些基因可能使现代人对糖尿病、肝硬化、红斑狼疮、局限性肠炎等疾病更加敏感。
3.2023年诺贝尔奖:核苷碱基修饰
(1)原理:卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼的研究发现,RNA分子上的某些化学基团可以影响RNA的功能,进而影响生命过程。而核苷碱基修饰通过改变核苷酸的化学结构与性质来影响其生物学功能。
(2) 过程:
①在细胞内,特定的酶或蛋白质会特异性识别要修饰的特定碱基
② 修饰酶将特定的修饰基团添加到碱基上
③修饰酶促使修饰基团与目标碱基之间发生特定的化学反应
④ 目标碱基的化学结构发生改变
【真题评析】
1.(2021·山东·统考高考真题)我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来,用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是( )
A.“引子”的彻底水解产物有两种
B.设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA
C.设计“引子