情景信息类题型分析

黑龙江 付 薇

情景信息类题型分析

黑龙江 付 薇

情景信息题在高考试题中重点考查运用知识解决实际问题的能力和处理文字、图像、表格等生物学信息的能力，以及搜集信息、加工处理、转换信息的能力。此题型特点为“新情景、老知识”。其解题思维模式如下：

1.审题：阅读题干时，首先要将其与学过的知识、原理进行联系，要善于从题干中找出答案。从近些年的高考题中可以看出，在情景信息题中，有时会有个别题的答案就在题干内，要从题干中找出并大胆地填写。

2.分析：情景信息题在教材中往往存在原型，可以联系教材知识和已知的生物学原理，找出解决此题的知识点，精确地判断出运用哪种原理进行解题，认真分析本质，得出结论。

【典例剖析1】

中科院发现一种诱导细胞凋亡的新机制，在H2O2和TNF-α（一种淋巴因子）等因素的诱导下，鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶，将细胞质内的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者与线粒体、溶酶体的膜结合，诱导内容物释放，最终导致细胞凋亡（如图1所示）。请结合所学知识分析，下列叙述不正确的是 （ ）

图1

A.该过程与细胞膜的信息交流有关

B.cBid可能会引起细胞能量供应能力下降，加速细胞的凋亡

C.溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用，而其他内容物的释放无此功能

D.溶酶体内含有水解酶，在细胞凋亡中具有重要作用

【答案】C

【分析】细胞凋亡是细胞的编程性死亡，细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内环境相对稳定，以及抵御各种外界因素的干扰都起着非常关键的作用。

【解答】据图1可知，该过程与H2O2和细胞膜表面的受体结合有关，故体现了细胞膜的信息交流功能，A正确；cBid能与线粒体膜结合，最终导致细胞凋亡，可推知其导致细胞提供能量减弱，B正确；溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用，而其他内容物是否有此功能不一定，C错误；溶酶体内含有水解酶，在细胞凋亡中具有重要作用，D正确。

【典例剖析2】

阅读材料：

材料一：“温度对唾液淀粉酶活性影响”的实验：将盛有2 mL唾液淀粉酶溶液的试管和盛有2 mL可溶性淀粉溶液的试管编为一组，共四组。在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一组，维持各自的温度5 min。然后，将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后继续放回原来的温度下保温。

材料二：在生物化学反应中，当底物与酶的活性位点形成互补结构时，可催化底物发生变化，如下图2所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，从而抑制酶的活性，如下图3、4所示。

图2

图3

图4

材料三：科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构象。在研究溶菌酶的过程中，得到了多种突变酶，测得酶50%发生变性时的温度（Tm），部分结果见下表，（注：Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置）

酶 半胱氨酸（Cys）的位____________________________________________置和数目_二硫键数目 Tm/℃野生型T4溶__________菌酶_Cys51，Cys97 无 41.9__突变酶1 ____Cys21，Cys143 _____1 ___52.9突变酶2 Cys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164 3 65.5

（1）根据材料一回答下列问题：

①记录实验的起始时间从_______开始。再每隔一分钟，取一滴混合液滴在盛有碘液的点滴板上进行观察，记录每种混合液蓝色消失的时间。通过比较混合液中_______（填物质）消失所需时间的长短来推知酶的活性。

②温度对酶活性的影响主要体现在两个方面。其一，随温度的升高会使________接触的机会增多，反应速率变快。其二，因为大多数酶是蛋白质，本身随温度升高而发生分子结构（空间结构）的改变，温度升到一定程度，酶将完全失活。这两种作用叠加在一起，使酶促反应在某一温度下最快，这一温度就是该酶的_______。

（2）癌症化疗时应用的烷化剂（如二氯二乙胺）能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞分裂周期的间期，它的作用机制与材料二中的图________相符。

（3）从材料三中可以看出溶菌酶热稳定性的提高，是通过改变________得以实现的。

【答案】

（1）①淀粉酶与淀粉混合时 淀粉 ②酶与底物 最适温度

（2）4

（3）半胱氨酸的位置、数目和增加二硫键的数目

【分析】酶具有一些特性：高效性、特异性、需要温和的条件（适宜的温度和pH）。因此温度、pH等因素会影响酶的活性，在高温、过酸、过碱的条件下，酶的空间结构改变，导致酶失活；而在低温条件下，酶活性只是降低，升温可使活性恢复。

【解答】（1）①本实验的目的是探究温度对唾液淀粉酶活性影响，将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，并把时间记录下来作为本实验的起始时间，通过比较混合液中淀粉消失所需时间的长短来推知酶的活性，其中100℃温度下，酶已经变性失活，混合液中的蓝色不会消失。②大多数酶的本质是蛋白质，温度会影响蛋白质分子的空间结构的改变；酶的催化效率最高时的温度就是该酶的最适温度。（2）癌细胞能无限繁殖，抑制DNA的复制能治疗癌症；二氯二乙胺和DNA的结构不同，只能与DNA复制酶的非活性部位结合，即图4，导致DNA复制酶与DNA不能相互作用，进而抑制DNA的自我复制。（3）从材料三中可以看出溶菌酶热稳定性的提高是通过改变半胱氨酸的位置、数目和增加二硫键的数目实现的。

【典例剖析3】

生物膜系统从结构和功能上看都是一个统一的整体。根据图中所给信息，回答下列问题：

图5

图6

（1）研究图5所示的生理过程，一般采用的方法是。从图中可以看出溶酶体起源于 ，并具有分解侵入机体的细菌的功能。在细胞分泌蛋白质的分泌面，通常会形成较多褶皱，依据图中信息，从膜结构转移方面解释，其原因是 。

（2）囊性纤维病病人生物膜系统结构受损，导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变，图6显示了细胞膜的 模型，所展示的两类载体蛋白中，氯离子跨膜运输的正常进行是由 决定的。

（3）在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速率 ，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。

【答案】（1）同位素标记法 乙（高尔基体） 分泌小泡不断与细胞膜融合，使膜面积增加形成褶皱

（2）流动镶嵌 功能正常的CFTR蛋白（只答CFTR蛋白或蛋白质均不对）

（3）主动运输 加快

【解答】（1）具有一定放射性的同位素及其组成的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其组成的化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，可用它来追踪物质运行和变化的过程。若要研究分泌蛋白在细胞内的“活动轨迹”以及通过胞吞进入细胞的细菌的“踪迹”，用同位素标记法比较科学。结合细胞器的结构图可以识别出图5中甲、乙分别为内质网、高尔基体。由图5可以看出，溶酶体和分泌小泡均源自高尔基体。分泌小泡与细胞膜融合后，会使细胞膜出现很多“凹坑”，看上去是一些褶皱。（2）图6表示的是磷脂双分子层和蛋白质构成的细胞膜的流动镶嵌模型。对比左右两侧正常情况和异常情况可以看出，氯离子的运出，需要正常的CFTR蛋白，异常的CFTR蛋白处于关闭状态，不能转运氯离子。（3）由于氯离子的运出需要“ATP→ADP”和“正常的CFTR蛋白”，说明该过程为主动运输。水分子跨膜运输的方式为自由扩散，其动力来自浓度差。因此，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速率也将加快。

（作者单位：黑龙江省大庆市第二十三中学）