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中圖分類號：Q3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0234-03
遺傳學是研究生物起源，基因和基因組結構、功能及其演變規律的學科，而基因的研究對促進遺傳學發展具有重要意義。自20世紀開始以來，基因的發展經歷了理論水平、細胞水平的遺傳學階段和分子水平上的遺傳學階段，在前人大量實驗的基礎上，人們對基因的認識不斷深入，特別是隨著人類基因組計劃和“DNA元件百科全書”計劃（Encyclopedia of DNA Elements， ENCODE）的完成，人們對基因的認識又有了新的變化，并將遺傳學中基因的概念和理論應用到了計算機、商業和信息技術等領域。
如今的21世紀，隨著學科交叉研究的發展，一些科學研究者開始利用物理化學工具來研究核酸結構，從分子水平上闡述遺傳現象背后的化學本質。本文結合大量文獻綜述了基因的發展歷程以及現階段物理化學方法在遺傳學研究中的應用，并展望了量子化學理論在遺傳學領域的應用前景。
1 基因概念的歷史淵源
19世紀，由于農業生產發展的需要，人們開始重視動植物的遺傳變異現象并對這些現象進行了系統研究，這為基因概念的產生創造了條件。1868年，Darwin C.受Hippocrates和Anaxagoras的生源說影響提出了泛生論的假說，認為生物體的細胞能產生自我繁殖的微粒，這些微?？梢詤R聚于生殖細胞并決定后代的遺傳性狀，這種觀點缺乏實驗論證，不過它充分肯定了生物體內部存在特殊的物質負責遺傳性狀的傳遞。之后，Weismann A.又在前人基礎上提出了種質論（Germpiasm），認為種質是生物體的遺傳物質，它可能作為遺傳單位存在于染色體上，這對基因概念的形成奠定了理論基礎[1]。
2 基因的研究發展
2.1 基因概念的提出
在前人的遺傳學理論研究基礎上，Mendel G.J.第一個對遺傳現象做了系統的實驗研究。通過豌豆雜交實驗，他認為生物性狀是由“遺傳因子”來控制的，這些遺傳現象符合分離定律和自由組合定律。之后，Devries H、Correns C.和Tschermak E.分別證實了孟德爾的實驗結果，到1909年，丹麥的Johannsen W.L.首次用“基因”一詞表示遺傳因子。不過，當時的遺傳因子沒有涉及到基因的具體物質概念，只是一個經過統計學分析的理論概念。
2.2 基因學說的創立
Mendel的遺傳因子學說是宏觀水平上的發現，其所提出的遺傳因子到底是否存在于細胞中需要進行細胞水平上的研究。隨著當時工業生產的發展，用以研究生物學實驗的儀器設備有了極大的改進。20世紀初，Boveri T.[2]和Sutton W.S.[3]各自在研究減數分裂時，發現遺傳因子的行為與染色體行為呈平行關系，提出了基因就在染色體上的假說。然后，1910年，Morgan T. H.等[4]用果蠅作材料，進行了一系列雜交實驗，發現了伴性遺傳現象和基因連鎖互換定律，直接證實了基因在染色體上，建立了染色體遺傳理論。1926年，Morgan T.H.正式提出了基因學說，即“三位一體”的基因概念，基因首先是決定性狀的功能單位，能控制蛋白質的表達，決定一定的表型效應；其次是一個突變單位，可以發生在等位基因之間，表現出變異類型；最后它是一個重組單位，只發生在基因之間，可以產生與親本不同的基因型[5]。這把染色體和基因聯系了起來，說明了基因具有物質性，不過，Morgan在其著作中并沒有涉及基因的本質是什么以及基因的功能是如何發揮等問題。
2.3 基因化學本質的研究
對于基因的化學本質和功能等問題，早在1909年，英國Garrod A.E.就提出過基因產生酶的觀點。之后，1941年斯坦福大學Beadle G.和Tatum E.[6]在研究真菌過程中，提出了“一個基因一個酶”的假說，認為一個基因控制一個酶的合成，基因通過酶控制生物的代謝途徑，這從生物化學角度闡述了基因的功能，不過這種基因的概念仍然沒有揭示基因的化學本質，只是解釋了基因發揮功能的途徑。到1944，Avery等通過肺炎雙球菌轉化實驗證明了遺傳物質的化學本質是DNA，然后，1956年，美國的Fraenkel又通過煙草花葉病毒實驗證明了RNA也可以作為遺傳物質進行傳遞[7]。
2.4 基因功能的研究
1953年，Watson J.D.和Crick F.H.C.[8]提出了DNA的雙螺旋結構，人們開始從分子水平上認識基因的本質，即基因是DNA分子中含有特定遺傳信息的一段核苷酸序列，是遺傳物質的最小功能單位[9]，從此以后，人們對基因功能的認識開始有了深入的了解。1955年，Benzer S.[10]通過T4噬菌體感染大腸桿菌的互補實驗提出了順反子學說，認為基因就是順反子，即一個遺傳功能單位，一個順反子決定一條多肽鏈，它并不是一個突變單位和交換單位。一個順反子可以包含一系列突變子，突變子是DNA中構成的一個或若干個核苷酸，由于基因內的各個突變子之間有一定距離，所以突變子彼此之間能發生重組，重組頻率與突變子之間的距離成正比[11]。
20世紀60年代之前，人們已經認識到基因是有著精細結構的DNA分子，其結構可以繼續分割，不過，當時對于基因功能表達及其具體作用等問題的研究依然局限于傳統的“一個基因一個酶”的學說。1961年，法國遺傳學家Jacob F.和Monod J.L.[12]根據對大腸桿菌的試驗，提出了大腸桿菌操縱子模型，認為DNA的不同區域存在一個調節基因和一個操縱子，操縱子模型包括若干結構基因、操縱基因和啟動基因。這一模型進一步說明了基因是可分的，通過基因間的密切協作，細胞才能表現出獨特的功能[13]。此后，隨著DNA重組技術和DNA測序技術的發展，人們對基因的研究更加深入，發現了許多基因的其他功能和特點，極大地完善了人們對生物體各種遺傳現象的認識。
2.5 基因概念的新發展
20世紀70年代以后，隨著分子生物學技術的飛速發展，人們對基因的結構和功能上的特征有了更多的認識，其中比較重要的發現有假基因、重疊基因、跳躍基因、斷裂基因、反轉錄基因、印記基因等。結合基因的這些新發現，現今人們認識基因有以下幾種特點[5]：（1）基因不都是離散的，因為有重疊基因；（2）基因不一定是連續的，如斷裂基因；（3）基因可以移動，其位置可以改變，如跳躍基因；（4）基因不是全能的結構單位，有很多順式作用元件影響轉錄或剪接；（5）基因也不是簡單的功能單位，因為基因可以通過順式或反式剪接，產生多種蛋白質。那么，到底應該怎樣給一個基因準確定義呢？近年來，有很多人對此提出了看法。
Gerstein等[14]提出，基因的定義應該和原來的定義有兼容，建立在已有的生物術語基礎之上。他們認為，基因是基因組序列的聯合體，這些序列可以編碼具有潛在重疊功能的產品（蛋白質或RNA），基因與其調節序列是多對多關系。在此基礎上，Pesole[15]則認為基因是一個離散的基因組區域，其轉錄可以被一個或多個啟動子和遠端調節成分調控，并含有合成功能蛋白質或非編碼RNA的信息?；蛟谧罱K功能產物上有共同性質，這個定義主要針對真核生物基因組，強調每個基因都分布于基因組的連續區域，基因序列包含5′UTR和3′UTR。此外，還有學者從計算機角度對基因的定義做了描述，他們把基因組比喻為一個生命體的大的操作系統，而基因就是其中的一個子程序?？傊?，隨著當今科技水平的發展，人們通過對DNA、RNA和蛋白質新功能的研究，發現基因并不是以前想得那么簡單，其概念、功能和特征是隨著一些特殊的生命遺傳現象可以改變的。
如阮病毒的發現，朊病毒是一種只有蛋白質而沒有核酸的病毒，就之前生物學家對基因的概念而言，朊病毒的復制并非以核酸為模板，而是以蛋白質為模板，這又重現了20世紀遺傳物質本質問題的爭議，是現階段基因概念的新挑戰。此外，2006年，《自然》雜志在New Feature欄目上刊登了“什么是基因？”一文，這篇文章結合最近的研究成果對基因的概念做了新的詮釋，一些研究發現，RNA不是被動的將基因信息傳遞下去，而是主動地調控細胞的活動，有的RNA鏈不是傳統認為的只由DNA的一條鏈轉錄，而是由兩條鏈轉錄得來，還有一些RNA可以通過某種途徑使正?；虺聊?，在必要時還會作為模板糾正某些異常基因，跨世代地攜帶生物體遺傳信息[16]。這些研究發現加深了我們對RNA的認識，深化了我們對生物體遺傳現象的了解。又20世紀90年代，美籍華人牛滿江教授又發現了“外基因”，即一些生物體細胞質中mtRNA能激活一些特定基因，使生物體表達特定的蛋白質，還有，2008年《自然》雜志上報告，美國科學家確認了一種可導致乳腺癌轉移的超級基因，這種基因可控制腫瘤細胞中其他基因的表達，它的表達與癌癥發生有密切的聯系[17]。
總之，隨著科學的不斷發展，人們對于生物遺傳現象的認識越來越深入，基因的概念也隨著生物學的發展不斷變化和完善。由于其他非生命領域的研究對象顯示出了生命力及與生物基因相似的特征，現今，經濟領域和計算機領域中又出現了企業基因[18]、產品基因[19]、數據基因[20]等新的定義，基因概念的基本理論已經發展到更多學科中了，對基因本質和特征的研究越來越有必要。
3 量子化學作為研究核酸方法的應用
當前，遺傳學的研究已經發展到了分子水平，然而對于生物遺傳現象中一些酶、核酸、激素等活性物質的構象、生物活性和其具體作用機制依然存在爭議。生物系統研究的最大難題是生物分子的復雜性，常規的實驗方法只能得到實驗現象的宏觀方面解釋，而不能從微觀方面對實驗現象的化學本質做出解釋。目前有一些研究者將物理化學方法應用到了生命科學領域，建立了從理論分析到實驗優化的方法模式，他們根據實際體系在計算機上進行實驗，通過比較模擬結果和實驗數據檢驗理論模型的準確性，并在此基礎上模擬生物大分子的結構、性質和反應過程。
隨著計算機技術和物理化學理論的發展，以及X射線、NMR等技術的應用，人們可以利用一些物理化學工具在計算機上進行分子模擬，以此來模擬DNA、RNA和蛋白質的結構，預測蛋白質與核酸的功能和性質。而且，隨著計算方法的改進，高度變化的核酸體系的精確分子模擬已成為可能，依賴強大的計算機就能模擬一些更復雜的反應，如DNA、RNA和蛋白質的催化及折疊等[21]。
其中應用比較廣泛的物理化學工具就是量子化學方法，量子化學方法是應用量子化學基本原理和方法來研究化學體系的結構和化學反應性能的科學，其基本理論主要有價鍵理論（VB）、分子軌道理論（MO）、密度泛函理論（DFT），基本的計算方法有從頭算方法（ab initio）、半經驗方法（semi-empirical method）、密度泛函方法（Density Functional Theory）[22]。量子化學的原理和方法在物理化學、藥學計算和生命科學領域有廣泛的應用，可以很好地分析分子間相互作用的機理，解釋實驗中一些宏觀現象的物理化學本質。如李梅杰[23]利用量子化學方法中的高精度組合從頭算方法（ONIOM-G3B3）研究了核酸自由基性質和損傷機理，很好地解釋了生命過程中由于自由基和電子轉移導致DNA的斷鏈損傷而引起的衰老、癌癥、神經紊亂等疾病的發生。又如2002年，Starikov E.B.[24]總結了核酸中量子化學方法的應用，闡述了核酸中電荷轉移過程的量子化學描述及其化學機理，并詳細地討論了不同量子化學方法在研究核酸電子構型中的優缺點。此外，于芳[25]運用量子化學工具對胞嘧啶與丙烯酰胺組成的分子體系進行了計算，以此來模擬核酸與蛋白質相互作用的反應過程，分析了DNA與蛋白質的作用形式。
對于利用量子化學方法研究蛋白質的應用，國外在這方面做得比較深入。如紐約州立大學石溪分校Simmerling C.等[26]應用量子化學方法研究了一種小分子量蛋白質，僅有20個色氨酸構成，準確地預測了蛋白質三維結構的折疊過程。又如Berriz和Shakhnovich[27]模擬了小的三螺旋束蛋白的折疊，Daggett和Fersht[28]模擬了小的單結構域蛋白的動力學折疊.還有Akira Shoji等[29]采用密度泛函理論方法優化了右手α-螺旋的PLA（聚L-丙氨酸）分子（如圖1所示，即H-Ala18-OH分子），分析了αR-螺旋的PLA形成的機制，獲得優化的αR-螺旋H-Ala18-OH構型外側的1H、13C、15N、17O原子的化學位移與用高分辨率固相NMR檢測的相同。
4 展望
近年來，國內外量子化學在分子生物學中的應用日趨廣泛，如利用量子化學方法研究納米微粒促進靶向給藥、純化核酸以及處理廢氣等技術的發展；應用量子化學方法優化生物活性分子結構，研發新型抗疾病藥物；采用分子模擬的量子化學計算方法探究激素與受體以及其他活性分子與核酸的作用機理等等，很大程度上促進了分子生物學和醫學的發展。從目前所作的科學研究看，量子化學完全可以作為遺傳學工具來研究生物體遺傳現象背后的化學本質，其在遺傳學的研究中有廣闊的應用前景。
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1介紹科學史,開發學生思維能力
講點科學史,讓學生了解一個理論或一個結論的創立是經過了實踐———認識———再實踐的艱苦歷程,這對青年學生樹立世界觀,對開發學生科學思維能力很有好處。生化教學中。核酸的發現及研究史是一個很好的例子。我們首先介紹最初在1868年前后瑞士一青年外科醫生,從外科繃帶的膿血細胞中分離到細胞核,從核中提取到一含磷豐富的酸性化合物,命名為“核素”。他的導師Selye很慎重地親自重復實驗,證實了此結果,才將此結果發表。由此可見,生化上某種物質的發現,不僅是有根據的,也是十分慎重的。20年后,R.Altmann將核素改名為核酸,眾多的化學家用不同的方法分解核酸,得到不同的水解產物,并對其作一一鑒定,到本世紀20年代正確地將核酸根據成分差別命名不核糖核酸(RNA)及脫氧核糖核酸(DNA)?？梢娨粋€物質的發現,一個化合物的組成鑒定都不是任意的,認識只能來源于實踐,實踐又是認識的基礎。此后劃時代意義DNA右手雙螺旋結構模型的提出,左旋雙螺旋結構的發現,都說明人們對自然界的認識是不能離開實踐的,認識的深化是隨著社會實踐的發展而發展的。[2]教學時用少許時間介紹核酸的發現史,既引起了學生的興趣,又能開發學生的智力,往往會收到事半功倍的效果,
2采用科學歸納法總結難點章節的學習內容
作為現代分子生物學重要內容的核酸合成(包括DNA合成和RNA合成)及蛋白質合成,有其不同于脂類、糖類分子合成的獨特規律性,掌握這些知識,對于學生是非常重要的。在教學中,我們采用歸納推理的方法,即從對個別具體的某些方面的接觸開始,逐步認識到事物的全體、本質和內在聯系,經過分析、比較,達到對事物的本質規律性認識,從個別事實中概括出一般規律。[3]在分別學習了DNA、RNA、蛋白質的合成過程后,引導學生自己分析總結出DNA、RNA、蛋白質合成的內在規律,歸納出:1•它們的合成過程均接受指導,有合成的模板;2•都由小分子物質為原料合成生物大全子;3•由合成酶在眾多的因子幫助下催化反應歷程;4•合成產物忠實于模板;5•不論其合成過程、合成模板或產物,均帶有方向性這五大共同特點,再逐一對照三類物質各自合成過程的特點,就很容易使學生掌握了主要內容。最后,再引導學生思考共同特性產生的內在因素,找到了基因攜帶的遺傳信息是指導三者合成的關鍵,這樣就將主要內容歸納到分子生物學中心法則:（式略）
3假說、論證激發學生興趣
一、比較剖析
酶是活細胞產生的具有生物催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。從概念來分析，酶的來源為活細胞產生，作用為生物催化作用，本質為有機物。高中教材中講到的酶本質都是蛋白質，沒有出現具有催化作用的RNA。酶具有的特性：高效性、專一性、溫和性。酶的作用原理：降低化學反應的活化能。
1.限制性核酸內切酶：簡稱限制酶。限制酶主要存在于原核生物中。一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割DNA分子，是特異性地切斷DNA雙鏈中磷酸二酯鍵的核酸酶（“分子手術刀”）。發現于原核生物體內，現已分離出100多種，幾乎所有的原核生物都含有這種酶，是重組DNA技術和基因診斷中重要的一類工具酶。例如，從大腸桿菌中發現的一種限制酶只能識別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開。目前已經發現了200多種限制酶，它們的切點各不相同。蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因，就能被某種限制酶切割下來，在基因工程中起作用。
2.DNA連接酶：主要是連接雙鏈DN段之間的磷酸二酯鍵，起連接作用，在基因工程中起作用。
3.DNA聚合酶：主要是連接DN段與單個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，在DNA復制中起做用。DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而DNA連接酶是在兩個DN段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個核苷酸與DN段之間形成磷酸二酯鍵。DNA聚合酶是以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補的DNA鏈；而DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來。因此DNA連接酶不需要模板。
4.DNA酶：又稱DNA水解酶。它是將大分子DNA水解成脫氧核苷酸所需要的酶，也作用于磷酸二酯鍵，使磷酸二酯鍵斷開，不過這只是DNA的初步水解，還有的DNA水解酶可以讓DNA水解成更小的單位——堿基、磷酸、脫氧核糖，即DNA的徹底水解。
5.RNA聚合酶：又稱RNA復制酶、RNA合成酶。RNA聚合酶以完整的雙鏈DNA為模板，轉錄時DNA的雙鏈結構部分解開，轉錄后DNA仍然保持雙鏈的結構。真核生物RNA聚合酶：真核生物的轉錄機制要復雜得多，有三種細胞核內的RNA聚合酶，即：RNA聚合酶I轉錄rRNA，RNA聚合酶II轉錄mRNA，RNA聚合酶III轉錄tRNA和其它小分子RNA，在RNA復制和轉錄中起作用。RNA聚合酶有參考資料上說為轉錄酶。
6.RNA酶：又稱RNA水解酶。它是水解RNA的酶，斷開RNA鏈上核糖核苷酸之間的磷酸二酯鍵，將RNA水解成游離的核糖核苷酸。該酶不能水解單鏈或雙鏈DNA。
7.逆轉錄酶：又叫反轉錄酶。RNA指導的DNA聚合酶，具有三種酶活性，即RNA指導的DNA聚合酶、RNA酶、DNA指導的DNA聚合酶。在分子生物學技術中，作為重要的工具酶被廣泛用于建立基因文庫、獲得目的基因等工作，在基因工程中起作用。
一、生物學是研究生命的科學。生命的基本特征是新陳代謝、生長發育、生殖、遺傳和變異。而生命的物質基礎是原生質，結構基礎是細胞。所以，課本首先講述這方面的知識，然后在這一知識基礎上講述生命的基本特征。生命的基本特征是課本的中心內容。新陳代謝是生物的最基本特征，一切生命活動都是在這個基礎上進行的，新陳代謝一旦停止，生命即告終結。生物在新陳代謝的基礎上進行生長發育、生殖后代，并表現出遺傳和變異的特征來。因而-，課本也就按照新陳代謝、生殖與發育、生長發育的調節和控制，以及遺傳和變異的順序來安排、內容。在掌握了關于生命的基本特征的基礎上，探討生命的起源問題。最后，是在前面知識基礎上講述生物科學研究的現代成就和展望，以擴大眼界。全課本的體系如此，各細節內容亦有其內在聯系。在復習時，就要處處注意其內在聯系，這樣所記住的知識就不再是孤立的條文了。
二、在全面復習的基礎上抓住重點和難點深入理解、重點復習。就全課本來講，生命的基本特征一章是中心內容，生命的物質基礎和結構基礎一章又是學習生命的基本特征一章的基礎知識，這兩章是復習的重點。在生命的基本特征一章中，新陳代謝、遺傳和變異這兩節則又是這一章的重點和難點。在生殖與發育一章中，有關減數分裂的內容是學習遺傳部分的基礎，也是重點內容。
三、在重點復習時，一些內容可不必再按照課本安排分散復習，可以集中起來復習。例如細胞的有絲分裂和減數分裂是分別在不同的章節講述的。在復習時，則可把減數分裂的內容提前到有絲分裂內容后復習。又如關于核酸的內容，在第一章中僅簡略地指出核苷酸是組成核酸的基本單位，核酸分核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩大類，核酸對生物的生長、遺傳和變異等生命現象都起著重要的決定作用，而具體的內容主要在遺傳和變異一節中講述?，F在進行復習，不受知識基礎的限制，可以把分散在各有關章節的這方面內容集中于第一章復習。這樣，對于這一部分內容可以完整地、系統地掌握住。
四、在復習時，一要經常地運用比較方法，把有關的內容進行比較，找出它們的異同。例如，在復習有絲分裂和減數分裂的內容時'要進行比較，有絲分裂和減數分裂在哪些方面有共同處，它們之間的本質區別是什么。又如在復習異化作用時，比較呼吸(需氧呼吸)和發酵(缺氧呼吸)的異同。這樣，可以抓住本質，區別清楚，避免混淆而發生錯誤。
[中圖分類號]G712[文獻標志碼]A[文章編號]2096-0603（2017）34-0094-01
生物化學是醫學生的必修課，作為醫學基礎課程，一般是在新生入學不久后開設的，是通向臨床醫學的橋梁，有著十分重要的地位。如果此時學生基礎沒有打好，那么以后的學習將會寸步難行。而生物化學課程本身知識體系復雜，多種代謝途徑縱橫交錯，學生普遍反映難懂、難學。要解決這一現狀，應依據各個專業特點，對照國家對職業資格的要求，在教學內容、職業技能等方面進行有針對性的教學，同時要注意教學方法革新以提高教學質量。下面以高職護理專業為例談談我們的做法，以拋磚引玉。
一、關于教學內容
高職護理生物化學只有36學時，課時不多。按照職業能力要求，盡量精選與護理專業密切相關的知識點，以此為框架進行內容整合。打破以往所謂傳統的知識體系。如在講解糖代謝時將生物氧化的內容整合其中。生物化學是一門交叉性很強的學科，這就要注意與其他課程交叉知識點的處理。如了解到學生在高中階段學習了有關核酸的知識，那么在介紹蛋白質、核酸等大分子性質時就會有的放矢，提高講課效率。同樣水鹽代謝部分內容可以放到生理學內容中介紹。
二、職業技能培養方面
職業教育是要為社會培養技能型應用人才，在基礎課階段
就應該有意識地創造機會讓學生提高操作技能。為此增加了實
驗實訓課時，當然這一點還要根據各個學校具體條件實施，課后開放實驗室，讓學生多一點動手機會。在實驗技能考核方面要求非常嚴格，從實驗預習、操作技能、理論知識、課堂表現、勞動紀律、師生互動等方面實行多元化考核，充分利用考試這個“指揮棒”，以確保實訓效果。
三、教學方法的運用
當代世界無論是發展中國家還是發達國家，都把教學方法的創新作為教學改革的重中之重[1]。目前普及的就是多媒體PPT的教學方式。由于生物化學內容比較抽象，可在教學中大量采用圖片、動畫等使枯燥的理論變得生動起來。除此之外，應根據不同教學內容選擇不同的教學方法，達到好的教學效果。常用的有PBL（ProblemBasedLearning）、CBL（CaseBasedLearning）、慕課等。
（一）PBL教學法
PBL教學法，即基于問題的教學法，是1969年由美國神經病學教授Barrows在加拿大麥克馬斯特大學首創的。近年來，在醫學教學領域應用最為廣泛，其核心是由老師預先提出問題，學生自主解決問題。這樣學生的自學能力、創新能力等都得到鍛煉，但前提是學生已具備一定的基礎知識和自學能力。因而此法比較適合在課程進行一段時間以后使用。如在學習核酸之前可以提出討論題：核酸與蛋白質的異同。這樣學生在查資料、相互討論過程中既復習了已經學過的蛋白質內容又預習了核酸內容，教師則起引導作用。
（二）CBL教學法
CBL教學法為案例教學法是以病例為基礎，啟發學生對病例進行分析、討論從而鞏固所學知識的學習方法。CBL教學法的核心是引入典型臨床案例，將抽象難懂的基礎理論知識融入形象具體的臨床病例[2]。這種學習方法能激發學生的學習興趣，從現象分析本質，培養學生的臨床思維。
（三）慕課（MOOC）
英文直譯“大規模開放的在線課程（MassiveOpenOnline
Course）”，是新近涌現出來的一種在線課程開發模式。這就給學習者提供了一個自由廣闊的天地，便于學生得到低成本或者無成本的優質教育資源?！澳秸n”最突出的特點，就是翻轉課堂[3]。通過翻轉課堂實現線上線下互動，這種新型教學模式極大地提高了學習效率。慕課的優勢在于選擇性，學生可根據需要選擇注冊相應的課程，進行網上討論、測試等，完成自主學習。但慕課還有許多需要完善的地方，如教學質量的保證、人與人面對面的交流問題等。
在大力發展職業教育的今天，培養適應社會發展需要的高素質技能型人才是職業院校的職責所在。深化教學改革，教材的選擇、實驗實訓以及教學手段的更新尤為重要。同時應注重完善教學管理體制，實時反饋整改，打造一流職業人才培養基地。
參考文獻：
[1]邢淑蘭.以創新型教學方法提高職業院校心理學教學質量邢淑蘭[J].山東社會科學，2015（S2）：294-295.
大多數核酶通過催化轉磷酸酯和磷酸二酯鍵水解反應參與RNA自身剪切、加工過程。
核酶一詞用于描述具有催化活性的RNA, 即化學本質是核糖核酸(RNA), 卻具有酶的催化功能。核酶的作用底物可以是不同的分子, 有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。核酶的功能很多,有的能夠切割RNA, 有的能夠切割DNA, 有些還具有RNA 連接酶、磷酸酶等活性。與蛋白質酶相比，核酶的催化效率較低，是一種較為原始的催化酶。
（來源：文章屋網 ）
1953年4月25日，英國著名科學雜志《自然》發表了美國生物學家沃森和英國物理學家克里克合作的《核酸的分子結構―脫氧核糖核酸的結構》一文，解答了生命的秘密所在，奏響了分子生物學的劃時代樂章。西班牙超現實主義畫家達利對DNA結構的發現者極為崇拜，并與沃森見了面。在《核酸的分子結構―脫氧核糖核酸的結構》這篇后的第十年、沃森和克里克榮獲諾貝爾獎的第二年，達利創作了《半乳糖苷核酸―向克里克和沃森致敬》，表達了他對DNA像“上帝”一樣的頂禮膜拜，而他的這個“上帝”正是自然科學。
但19世紀上半葉之前，在西方確實幾乎沒有人懷疑過那個萬能的上帝在創造生命萬物中所表現出的無所不能。直到21世紀，仍有相當數量的人甚至專家仍相信是神靈設計和創造了生命世界。科學會給我們答案，科學事實證明，約在35億年前，原始地球溫暖的海洋中，出現了某種大分子物質，這種物質能夠實現自身復制，經過漫長的歲月，由這種物質進化出了500多萬種不同的生命形式。
對物種進化論進行詳細研究的是英國生物學家達爾文，他于1859年出版了《物種起源》一書，該書論述了地球物種的進化機制及其過程。當時他廣泛地搜集信息、資料，就像一個癡迷智力拼圖游戲的人。但他不知道最終需要多少塊圖板，才能解釋多樣的動植物是怎樣形成、在地球上如何分布，以及如何將化石拼入圖畫。達爾文耐心地進行拼接，有些板塊則是他從篩選的科學雜志和游記中得到的。另外，他素描了加拉帕戈斯群島上的“達爾文雀”（科學家以他的名字命名），他發現這些地雀均由同一種鳥進化而來，并且這種鳥來自大陸。這些鳥的“喙”（鳥嘴）為了不同進食目的而逐漸進化出不同的形狀，給達爾文留下了深刻的印象，以至于他在發表的《研究日記》第二版中加上這些插畫，“達爾文雀”是生物進化論中最著名的例證之一（圖a）。
此外，英國生物學家胡克約在1665年繪制的用顯微鏡觀察到的軟木生物結構畫，他將木中的“小孔”稱為細胞。此處所說的小孔實際上是曾經存活的植物細胞的外緣，是死亡細胞的殘跡。后來“細胞”這一名詞被用來描述完整的活的細胞，并成為生命科學中最為重要的專業術語之一（圖c）。
20世紀，荷蘭著名畫家埃舍爾的版畫表明了生命物種是可以隨時空不同而漸變的，并且在演化過程中弱肉強食、適者生存，可以說它是生物進化論形象的藝術描繪（題圖）。
對生命繁衍及其孕育的描繪
物種的繁衍是生命得以延續的自然形式，而人類生命的延續是建立在有性繁殖基礎之上。500多年前，達?芬奇繪制了大量令人不可思議的人體解剖素描圖。英國華威大學臨床解剖學教授彼得?亞伯拉罕斯表示，達?芬奇人體素描圖的精確度與當前任何科學畫家繪制的圖像不相上下。他進一步解釋：“達?芬奇是一位非常細心的觀察者，不放過每一個細節，同時，達?芬奇也是一位非常嚴謹的科學家，進行過大量實驗。因此，達?芬奇所繪制的素描擁有驚人的準確度?！?/p>
雖然達?芬奇的人體解剖素描圖擁有驚人的精確度，但他仍然無法擺脫一些觀點。例如，他認為人類的生殖系統在某種程度上與植物的生殖系統類似。達芬奇在筆記中寫道：“所有種子都有一個臍帶，在種子成熟后斷開。類似地，植物也有子宮和隔膜，種子在莢狀子宮內發育?！彼栽诿枋鎏旱乃孛鑸D中，達芬奇筆下的子宮也像花瓣一樣打開。
畢加索也曾對生命的繁衍和孕育進行過描述，他的繪畫《海邊的母與子》使我們想到了那首“大海呀大海，就像媽媽一樣……”的歌。從某種意義上說，海洋創生和孕育了地球生命，提供了生物進化和生存的諸種必要條件，例如水和地球上絕大部分的氧氣等。
對基因“力量”的描繪
現在我們知道，沃森和克里克發現的大分子DNA（脫氧核糖核酸）是解開生物本質的關鍵，它儲存著世代相傳的遺傳信息，掌管極度復雜的細胞世界。但在20世紀50年代初，他們希望找出其三維立體結構、得以一窺“生命的秘密”是多么的困難。1953年2月28日，他們的發現終于平息了自古以來的爭論：生命的本質像自然科學課上的化學反應一樣，是物理和化學作用下的產物，而不是源自神圣力量的運作。隨著雙螺旋結構圖景的明確，人類關于生命的千古爭論一一得到了解答。
我們都知道“種瓜得瓜，種豆得豆”的道理，它是奧地利生物學家、現代遺傳學之父孟德爾留給我們的最基本、最通俗的基因遺傳表述?；蚴沁z傳的基本單位，由DNA組成，并構成部分染色體。它決定著由親代遺傳而來的生物體的性狀。基因有不同的形式（顯性和隱性），可決定這些物種性狀的表現方式。例如，下面畫中園丁鳥和蜜蜂的行為看起來比它們的同類高明，但實際上，這只是因為它們的基因與同類稍有區別而已。人類富于意識、智慧和情感的根本原因也在于此。
對生命生存環境的不同描繪
一、引言
縱觀全球，轉基因飼料因其價格優勢，在許多發展中國家擁有廣泛市場，廉價的轉基因飼料為解決全球糧食問題作出了很大程度的貢獻。目前，我國轉基因作物種植面積已有6.7萬多hm2，列世界第4位，大部分轉基因作物及其副產品如豆粕、棉籽粕和菜籽粕等被廣泛用作飼料原料。據不完全統計，我國每年進口大豆或大豆粕2000多萬噸，其中相當一部分是轉基因產品。[1]目前在飼料原料中應用最為廣泛的是轉基因農作物，常規飼料中豆粕比例為25%～30%，玉米比例為60%～65%，若玉米和餅粕類飼料均來自轉基因飼料，其比例占飼糧組成95%以上。可見轉基因農作物原料占整個飼料成分的比例很大。[2]我國的農畜大多是由這些轉基因飼料所喂養的，而這些農畜的下一級消費者是人類。因此，我認為，轉基因飼料的安全與否，是關系著人類的健康、社會的穩定乃至經濟發展的重大問題。
二、轉基因飼料的本質分析
轉基因飼料是由轉基因農作物為主要原料制成的。轉基因農作物是由人們應用重組DNA技術，將外源基因入植物細胞，并在其中整合、表達和傳代，從而創造出新型的植物，通過這種方法創造出來的新型植物。和普通的農作物相比，這些農作物有著抗病、抗蟲。產量高和品質好等優點。從源頭分析，導入的外源基因的本質是脫氧核糖核酸（DNA）。DNA是由四種脫氧核糖核酸ATGC通過磷酸二酯鍵連接而形成的。我們所說的轉基因則是通過內切酶等手段切斷DNA后再連入一段特定DNA并篩選得到成功插入個體的過程。根據中心法則，轉基因農作物優于普通農作物的原因是，導入的特定DNA序列轉錄為mRNA，再經翻譯為蛋白質，優良性狀得以表達。
三、轉基因飼料的安全性分析
從基因水平看，新導入的DNA和自然DNA的化學本質相同；兩者所轉錄的mRNA的化學本質相同，只是由于兩者的序列不同而導致翻譯的蛋白質不同。那么轉基因飼料的安全性關鍵就取決于轉基因農作物的蛋白質是否安全。綜合國內外的信息看，未曾發現有關于人類食用轉基因農作物后產生不良影響的報告，只有少數論文的實驗數據說明對小白鼠使用轉基因飼料后某些生理指標會產生變化。從根本上來說，現在我們所食用的自然農作物，本質上也是由于人類長期選育而基因改良的結果。轉基因只是為了縮短選育時間而采用的一種改變基因的方法。2016年年初，廣西壯族自治區玉林市陸川縣土豬在食用轉基因飼料的同時出現死亡率上升的情形。經過江南大學關于轉基因飼養家畜相關問題研究大創團隊于2016年4月下旬前往陸川縣八角村進行實地調研，沒有發現大白豬有異常情況，即使2012年到2013年稍有問題出現，但近兩年情況明顯好轉，值得一提的是，由于健康衛生的養豬方法的推廣，陸川豬近幾年在飼養方面進步明顯，而農民所反映的大白豬幼崽出欄率下降極有可能是個別現象。
四、結語
目前并沒有充分證據證明轉基因飼料的安全性低于非轉基因飼料的安全性。
（作者單位為江南大學）
[課題項目：本文系江南大學省級大創項目（201610295013Y）。]
參考文獻
課程代碼：03179
請考生按規定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。
選擇題部分
注意事項：
1.答題前，考生務必將自己的考試課程名稱、姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規定的位置上。
2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題紙上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。不能答在試題卷上。
一、單項選擇題(本大題共46小題，每小題1分，共46分)
在每小題列出的四個備選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將其選出并將“答題紙”的相應代碼涂黑。未涂、錯涂或多涂均無分。
1.下列氨基酸中，屬于酸性氨基酸的是
A.谷氨酸 B.谷氨酰胺
C.蛋氨酸 D.苯丙氨酸
2.維持核酸一級結構穩定的化學鍵是
A.1′，3′-磷酸二酯鍵 B.2′，3′-磷酸二酯鍵
C.2′，5′-磷酸二酯鍵 D.3′，5′-磷酸二酯鍵
3.下列含氮有機堿中，不出現在DNA分子中的是
A.胸腺嘧啶 B.尿嘧啶
C.腺嘌呤 D.鳥嘌呤
4.嘌呤的分解產物過多可引起痛風，該物質是
A.肌酐 B.肌酸
C.尿酸 D.尿素
5.核酸分子的紫外吸收峰波長約為
A.160nm B.180nm
C.260nm D.280nm
6.酶促反應的高催化效率的主要原因是
A.酶能增加底物的反應活性 B.酶能增加產物的反應活性
C.酶能極大地降低反應活化能 D.酶能極大地降低活化分子數
7.酶具有不穩定性的主要原因是
A.酶的化學本質是蛋白質 B.酶結合了金屬離子為輔助因子
C.酶結合了維生素為輔酶 D.酶主要以無活性的酶原形式存在
8.若酶的活性中心有半胱氨酸殘基組成必需基團，則這類酶稱為
A.變構酶 B.結合酶
C.羥基酶 D.巰基酶
9.下列例子中，屬于酶的不可逆抑制的是
A.重金屬鉛對羥基酶的抑制 B.磺胺類藥物的抑菌作用
C.氨甲蝶呤抑制腫瘤細胞生長 D.5-氟尿嘧啶抑制細胞核酸合成
10.發生肝炎或肝硬化后，血清內何種乳酸脫氫酶(LDH)同工酶顯著升高?
A.LDHl和LDH2 B.LDH2和LDH3
C.LDH3和LDH4 D.LDH4和LDH5
11.常見的脫氫酶輔酶NAD+的全稱是
A.黃素單核苷酸 B.黃素腺嘌呤二核苷酸
C.煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 D.煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸
12.抗生素磺胺和化療藥氨甲蝶呤的作用機制均與一種維生素合成有關，這種維生素是
A.泛酸 B.葉酸
C.生物素 D.維生素B12
13.糙皮病的發生主要與何種水溶性維生素缺乏有關?
A.維生素B1 B.維生素PP
C.葉酸 D.泛酸
14.由非糖物質轉變為葡萄糖或糖原的代謝過程稱為
A.磷酸戊糖途徑 B.糖酵解
C.糖異生 D.有氧氧化
15.脂質的生理功能不包括
A.儲能、供能 B.免疫功能
C.構成生物膜 D.轉變成激素
16.脂肪酸在體內的主要分解方式是
A.無氧酵解 B.有氧氧化
C.β-氧化 D.聯合脫氨基
l7.下列物質中，不屬于酮體的是
A.乙酰乙酸 B. β-羥丁酸
C.草酰乙酸 D.丙酮
18.負責運輸外源性(食物)三酰甘油及膽固醇至全身各組織利用的脂蛋白是
A.乳糜微粒 B.極低密度脂蛋白
C.低密度脂蛋白 D.高密度脂蛋白
19.中國發病率較高的兩種高脂血癥類型是
A.I型和II型 B.I型和V型
C.II型和型Ⅳ型 D.III型和Ⅳ型
20.下列分子中，屬于呼吸鏈遞氫體的是
A.細胞色素 B.尼克酰胺
C.黃素酶 D.鐵硫蛋白
21.FADH2經琥珀酸氧化呼吸鏈氧化，測得的P／O值近乎為
A.1.5 B.2.5
C.3.5 D.4.5
22.下列化合物中，能阻斷電子從細胞色素b到細胞色素c傳遞的是
A.魚藤酮 B.抗霉素A
C.氰化物 D.疊氮化物
23.下列分子中，能直接向磷酸肌酸轉移高能磷酸鍵的是
A.ATP B.GTP
C.CTP D.UTP
24.下列物質中，屬于小分子抗氧化物的是
A.泛醌 B.FAD
C.ADP D.SOD
25.甲狀腺素調節氧化磷酸化的機制之一是
A.促進細胞膜上Na+、K+-ATP酶生成
B.增加細胞色素酶系活性
C.抑制ATP合酶活性
D.激活NADH脫氫酶活性
26.作為腎小管上皮細胞分泌氨來源的氨基酸是
A.谷氨酰胺 B.丙氨酸
C.賴氨酸 D.半胱氨酸
27.下列代謝紊亂中，與高血氨所致腦功能障礙密切相關的是
A.尿素合成障礙 B.酮體合成減少
C.肝脂肪酸β-氧化降低 D.肝糖原合成減少
28.氨基酸可以轉變成其它營養物質，但不能轉變成
A.糖 B.脂肪
C.膽固醇 D.營養必需脂肪酸
29.下列關于酶活性調節特點中，不屬于酶變構調節的是
A.酶蛋白分子中存在調節部位或調節亞基
B.變構劑與酶蛋白分子非共價結合
C.消耗ATP
D.屬于快速調節
30.長期服用安眠藥苯巴比妥產生耐藥的原因之一是肝加單氧酶活性升高，其本質屬于
A.藥物誘導酶合成增加 B.藥物變構激活酶活性
C.藥物促進酶化學修飾 D.藥物抑制酶蛋白降解
31.下列激素中，作用于細胞內受體的是
A.腎上腺素 B.胰高血糖素
C.胰島素 D.雌激素
32.下列第二信使中，作用于PKA，使其活化的是
A.cAMP B.IP3
C.Ca2+ D.DG
33.發生等滲性脫水時，應補充
A.0.9％生理鹽水為主 B.5％葡萄糖水為主
C.等量5％葡萄糖水和0.9％生理鹽水 D.GIK補液
34.下列金屬離子濃度與神經和肌肉應激性無關的是
A.Mg2+ B.Na+
C.K+ D.Cu2+
35.臨床上常用的GIK補液中的“K”指的是
A.氯化鈉 B.氯化鉀
C.氯化鎂 D.氯化鈣
36.體內最主要的內源性堿性物質來源是
A.氨基酸分解產生的氨 B.磷脂分解生成的膽堿
C.磷脂分解生成的乙醇胺 D.腸道內蛋白腐敗產生的胺類物質
37.下列關于血漿晶體滲透壓的敘述，正確的是
A.血漿晶體滲透壓主要取決于白蛋白濃度
B.形成血漿晶體壓的無機小分子維持了血容量
C.血漿晶體滲透壓比膠體滲透壓高
D.血漿晶體滲透壓降低導致組織水腫
38.下列血漿蛋白中，不能用醋酸纖維素膜電泳分辨的是
A.白蛋白 B. β-球蛋白
C.γ-球蛋白 D.轉鐵蛋白
39.鐮刀狀細胞貧血所測得的血紅蛋白是
A.α2ε2 B.α2γ2
C.α2β2 D.HbS
40.下列哪種物質缺乏，可能造成巨幼紅細胞性貧血?
A.維生素A B.維生素D
C.維生素B5 D.葉酸
41.主要提供紅細胞能量的代謝途徑是
A.糖酵解 B.糖有氧氧化
C.脂肪酸β-氧化 D.酮體利用
42.蠶豆病紅細胞遺傳缺陷的酶是
A.己糖激酶 B.6-磷酸葡萄糖脫氫酶
C.磷酸果糖激酶 D.乳酸脫氫酶
43.肝功嚴重受損時出現蜘蛛痣和肝掌，是下列哪種激素滅活減少所致?
A.雄激素 B.雌激素
C.腎上腺素 D.去甲腎上腺素
44.屬于肝生物轉化反應第二相反應的是
A.氧化反應 B.水解反應
C.還原反應 D.與葡萄糖醛酸結合反應
45.下列膽汁酸中，屬于次級膽汁酸的是
A.膽酸 B.甘氨膽酸
C.牛磺膽酸 D.脫氧膽酸
46.下列黃疸特點中，屬于肝后性黃疸的是
A.血中未結合膽紅素升高 B.血中結合膽紅素升高
C.尿膽紅素陰性 D.尿膽素升高
非選擇題部分
注意事項：
用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上，不能答在試題卷上。
二、名詞解釋題(本大題共6小題，每小題3分，共18分)
47.反密碼環
48.脂溶性維生素
49.脂肪動員
50.呼吸鏈
51.微量元素
52.膽素原的腸肝循環
三、簡答題(本大題共3小題，每小題8分，共24分)
53.何為蛋白質的變性?簡述其在醫學中的應用。
54.簡述血氨的來源與去路。
病毒（Virus）由一種核酸分子與蛋白質（Protein）構成（朊病毒只有蛋白質、類病毒僅含RNA）.病毒個體微小，結構簡單，沒有細胞結構，只能寄生在活細胞中，所以病毒不能獨立代謝.在自身遺傳物質的指導下，由宿主細胞提供原料、能量等，進行復制繁殖.
二、病毒的知識要點
1.知識構建（圖1）
圖1 病毒的知識構建
2.病毒熱點問題歸類
病毒與人體健康：SARS病毒破壞人體的肺部等處的細胞；乙肝病毒破壞肝細胞；脊髓灰質炎病毒破壞運動神經元，導致小兒麻痹癥；HIV破壞淋巴細胞，使人喪失免疫力；高致病性禽流感病毒引起禽流感等.
病毒在教材中的應用：在細胞工程中，某些病毒可以作為細胞融合的誘導劑，例如仙臺病毒；在基因工程中，病毒可以作為目的基因的運載體；病毒在單克隆抗體中制備生物導彈；通過病毒抗原研制疫苗等.
案例 由A型流感病毒中的H5N1亞型引起的禽流感是一種高致病性禽類傳染病，其發病率和死亡率都很高.下列關于禽流感病毒的說法正確的是（ B ）
A.雖然能引發傳染病，但是其沒有細胞結構，因此它不是生物
B.能引發傳染病，必須寄生在活細胞內
C.在人工配制的富含有機物的培養基上就可以培養
D.通過細胞分裂進行繁衍后代
命題意圖 以新情境H5N1為載體，考查病毒的特點，體現新課標要求的理論聯系實踐的能力.
3.病毒的命題要點
認識常見病毒：DNA病毒中的噬菌體、天花病毒和乙肝病毒，RNA病毒中的HIV、煙草花葉病毒；理解病毒與細胞的典型不同之處：僅有DNA或RNA，遺傳物質為DNA或RNA，不能獨立代謝，只能寄生在活細胞中；對教材的挖掘：以教材中涉及的病毒的知識為素材，直接考查教材相關核心知識點；新情境試題：以病毒為素材，考查病毒的相關特點，并基于此考查新課標對學生的四種能力的要求（理解能力、實驗與探究能力、獲取信息的能力、綜合運用的能力）.
三、高考題賞析及命制意圖分析
1.考查理解能力
例1 （2013年上海卷）下列關于乙型肝炎病毒的說法正確的是（ B ）
A. 能在人體血漿中增殖
B.不能寄生在呼吸道黏膜細胞中
C.核酸中含5種含氮堿基
D.蛋白質由自身的核糖體合成
命制意圖 本題以乙肝病毒為素材，考查病毒的生活方式與繁殖及遺傳物質的相關知識.意在考查學生的識記能力與理解能力.
解析 病毒不能獨立增殖，必須寄生在活細胞中才能繁殖后代；乙型肝炎病毒主要在肝細胞中增殖；每個病毒只會含一種核酸，即DNA或RNA，因此其核酸中只含有4種堿基；病毒自身沒有細胞器.
例2 （2013年海南卷）關于T2噬菌體的敘述，正確的是（ D ）
A.T2噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素
B.T2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中
C.RNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質
D.T2噬菌體可利用寄主體內的物質大量增殖
命制意圖 本題以T2噬菌體為載體，實則考查“噬菌體侵染細菌的實驗” ，要求學生在識記的基礎上，理解該實驗的原理，從而選出答案.
例3 （2015年安徽模擬）2014年2月，非洲地區再次爆發新一輪的埃博拉病毒疫情.據國外媒體報道，此次疫情已導致非洲利比里亞等多個國家兩千人死亡，目前仍無很好治療方法，引起了全世界對非洲疫情及病毒傳染性的關注與警惕.下列有關埃博拉病毒敘述不正確的是（ C ）
①為獲得大量埃博拉病毒用于研究，可以用培養基在體外培養；
②該病毒的遺傳物質是DNA和RNA；
③該病毒結構簡單，沒有任何細胞器；
④該病毒增殖時，遺傳信息和氨基酸等肥料由宿主細胞提供；
⑤該病毒主要由蛋白質和核酸組成，是最小的生命系統.
A.2項 B.3項 C.4項 D.5項
命制意圖 該題以“埃博拉病毒”為背景材料（該素材在2015年重慶理綜卷第7題也有出現），考查病毒的有關知識，病毒沒有細胞結構，組成成分是蛋白質和核酸，不能獨立完成生命活動是解題的關鍵.
2.考查獲取信息的能力
例4 （2015年全國理綜卷I）人或動物PrP基因編碼一種蛋白（PrPc），該蛋白無致病性. PrPc的空間結構改變后成為PrPBc （朊粒），就具有了致病性.PrPBc可以誘導更多PrPc的轉變為PrPBc，實現朊粒的增值，可以引起瘋牛病.據此判下列敘述正確的是（ C ）
A.朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中
B.朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同
C.蛋白質空間結構的改變可以使其功能發生變化
D. PrPc轉變為PrPBc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程
命制意圖 本題以朊病毒為載體，考查了學生從題干獲取信息的能力.考查了細胞增值、基因的表達、結構決定功能的生物學觀點.PrPc的空間結構改變后成為PrPBc，產生了致病性，原因是空間結構改變導致功能改變.
例5 （模擬題）對瘋牛病的某病原體進行研究時發現， 該病原體對核酸酶不敏感，而對蛋白酶敏感， 用各種核酸水解酶處理后仍具有感染性.從生命的化學本質看， 與該病原體的感染性相關的物質最可能是（ B ）
A.核酸 B.蛋白質 C.水 D.多糖
命制意圖 考查學生獲取信息能力.結合題干信息“該病原體對核酸酶不敏感，對蛋白酶敏感”分析，聯系必修一酶的專一性知識，可解決該問題.
4.考查綜合運用能力
例6 （2015年全國理綜卷Ⅰ）HIV屬于逆轉錄病毒，是艾滋病的病原體.回答下列問題：
（1）用基因工程方法制備HIV的某蛋白（目的蛋白）時，可先提取HIV中的 ，以其作為模板，在 的作用下合成 .獲取該目的蛋白的基因，構建重組表達載體，隨后導入受體細胞.
（2）從受體細胞中分離純化出目的蛋白，該蛋白作為抗原注入機體后，刺激機體產生的可與此蛋白結合的相應分泌蛋白是 .該分泌蛋白可用于檢測受試者血清中的HIV，檢測的原理是 .
（3）已知某種菌導致的肺炎在健康人群中罕見，但是在艾滋病患者中卻多發.引起這種現象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分 細胞，降低了患者免疫系統的防衛功能.
（4）人的免疫系統有 癌細胞的功能，艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易發生惡性腫瘤.
命制意圖 該題以HIV為素材，考查學生綜合運用所學知識解決生物學問題的能力，教師要注重引領學生回歸教材，夯實基礎.該題考查了基因工程的操作過程以及特異性免疫的相關知識.HIV是逆轉錄病毒，需要逆轉錄酶完成逆轉錄過程；HIV攻擊人體T淋巴細胞，使人幾乎喪失一切免疫力；人體免疫系統具有三個功能，即防衛功能、監控和清除功能.
)
A．都可通過體液運輸到全身
B．都在細胞內發揮作用
C．發揮作用后都立即被滅活
D．都能在常溫下與雙縮脲試劑發生作用，產生紫色反應
2．(2020·北京，4)用新鮮制備的含過氧化氫酶的馬鈴薯懸液進行分解H2O2的實驗，兩組實驗結果如圖。第1組曲線是在pH＝7.0、20
℃條件下，向5
mL
1%的H2O2溶液中加入0.5
mL酶懸液的結果。與第1組相比，第2組實驗只做了一個改變。第2組實驗提高了(
)
A．懸液中酶的濃度
B．H2O2溶液的濃度
C．反應體系的溫度
D．反應體系的pH
3．(2020·山東，1)經內質網加工的蛋白質進入高爾基體后，S酶會在其中的某些蛋白質上形成M6P標志。具有該標志的蛋白質能被高爾基體膜上的M6P受體識別，經高爾基體膜包裹形成囊泡，在囊泡逐漸轉化為溶酶體的過程中，帶有M6P標志的蛋白質轉化為溶酶體酶；不能發生此識別過程的蛋白質經囊泡運往細胞膜。下列說法錯誤的是(
)
A．M6P標志的形成過程體現了S酶的專一性
B．附著在內質網上的核糖體參與溶酶體酶的合成
C．S酶功能喪失的細胞中，衰老和損傷的細胞器會在細胞內積累
D．M6P受體基因缺陷的細胞中，帶有M6P標志的蛋白質會聚集在高爾基體內
4．(2016·全國Ⅰ，3)若除酶外所有試劑已預保溫，則在測定酶活力的實驗中，下列操作順序合理的是(
)
A．加入酶加入底物加入緩沖液保溫并計時一段時間后檢測產物的量
B．加入底物加入酶計時加入緩沖液保溫一段時間后檢測產物的量
C．加入緩沖液加入底物加入酶保溫并計時一段時間后檢測產物的量
D．加入底物計時加入酶加入緩沖液保溫一段時間后檢測產物的量
5．(2020·河北衡水中學質檢)下列有關酶的實驗設計思路，正確的是(
)
A．利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性
C．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為5、7、9的緩沖液驗證pH對酶活性的影響
D．利用過氧化氫、新鮮的豬肝研磨液和氯化鐵溶液研究酶的高效性
6．為探究影響酶活性的因素、驗證酶的專一性和高效性等，某同學設計了4套方案，如表所示。下列相關敘述正確的是(
)
方案
催化劑
底物
pH
溫度
①
胃蛋白酶、胰蛋白酶
蛋白塊
中性
室溫
②
淀粉酶
淀粉、蔗糖
適宜
適宜
③
蛋白酶
蛋白質
適宜
不同溫度
④
過氧化氫酶、氯化鐵溶液
過氧化氫
強酸性
室溫
A.方案①的目的是探究pH對酶活性的影響，自變量是酶的種類
B．方案②的目的是驗證淀粉酶的專一性，可用斐林試劑檢測
C．方案③的目的是驗證溫度對酶活性的影響，可用雙縮脲試劑檢測
D．方案④的目的是驗證酶的高效性，加酶的一組產生氣泡數較多
7．某同學欲通過如圖所示的裝置進行與酶有關的實驗研究，下列分析正確的是(
)
A．若不同濾紙片上分別附有等量過氧化氫酶、Fe3＋，則該裝置可用于探究酶的專一性
B．該裝置可用于探究溫度對過氧化氫酶活性的影響
C．酶促反應速率可用濾紙片進入燒杯液面到浮出燒杯液面的時間(t3－t1)來表示
D．該裝置不能用于探究pH對酶活性的影響
8．(2021·東北師大模擬)下列有關酶的敘述正確的是(
)
A．酶的催化效率比無機催化劑的高是因為酶能降低反應的活化能
B．酶都是在核糖體上合成的
C．在最適溫度和最適pH的條件下，酶對細胞代謝的調節作用最強
D．酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學反應
9．科學家使用巰基乙醇和尿素處理牛胰核糖核酸酶(牛細胞中的一種蛋白質)，可以將該酶去折疊轉變成無任何活性的無規則卷曲結構。若通過透析的方法除去尿素和巰基乙醇，再將沒有活性的酶轉移到生理緩沖溶液中，經過一段時間以后，發現胰核糖核酸酶活性得以恢復。下列敘述不正確的是(
)
A．胰核糖核酸酶空間結構的形成與肽鏈的盤曲、折疊方式等有關
B．這個實驗說明環境因素能通過影響蛋白質的空間結構而影響其功能
C．用強酸、強堿等處理胰核糖核酸酶也能導致其蛋白質結構的改變
D．巰基乙醇和尿素處理破壞了胰核糖核酸酶中的肽鍵導致其變性
10．在最適條件下，某一不可逆化學反應進行到t1時，加入催化該反應的酶(成分為蛋白質)。該反應在加酶前后反應物濃度隨時間的變化如圖所示。下列有關分析錯誤的是(
)
A．當反應時間達到t2時，酶完全失去活性
B．適當升高反應體系的溫度，t2將會右移
C．t1后反應物濃度降低的速率可表示酶促化學反應的速率
D．受反應物濃度的限制，tl～t2酶促反應速率逐漸減慢
11．用某種酶進行實驗，其實驗結果如下圖所示。下列有關說法錯誤的是(
)
A．該酶的最適催化溫度不確定
B．圖2和圖4能說明該酶一定不是胃蛋白酶
C．由圖4實驗結果可知酶具有高效性
D．由圖3實驗結果可知Cl－是該酶的激活劑
12．酶的抑制劑能降低酶的活性，不同的抑制劑對酶活性的影響不同。某科研小組通過實驗研究了兩種抑制劑對某消化酶酶促反應速率的影響，對實驗的結果進行分析并繪圖，如圖所示。請回答下列問題：
(1)該實驗的自變量是____________________________，實驗中對無關變量應進行控制，該實驗的無關變量有
________________(答出兩項即可)。
(2)據圖分析，隨著底物濃度的升高，抑制劑________(填類型)的作用逐漸減弱甚至消失。從活化能的角度分析，推測抑制劑能降低酶促反應速率的原因是
________________________________________________________________________。
(3)某同學認為該實驗小組的實驗過程應是：
a．將某消化酶溶液等分為①②③三組，將每組等分為若干份；
b．在一定條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合；
c．在①中加入一定量的蒸餾水，②中加入等量的抑制劑Ⅰ，③中加入等量的抑制劑Ⅱ；
d．定時取樣檢測各反應中底物的量或產物的量，記錄實驗結果并繪圖。
你認為該實驗操作是否正確？________，如果不正確，請進行改正：
________
________________________________________________________________________。
13．(2016·全國Ⅱ，29)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組：A組(20
℃)、B組(40
℃)和C組(60
℃)，測定各組在不同反應時間內的產物濃度(其他條件相同)，結果如下圖。回答下列問題：
(1)三個溫度條件下，該酶活性最高的是________組。
(2)在時間t1之前，如果A組溫度提高10
℃，那么A組酶催化反應的速度會________。
(3)如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產物總量______，原因是____________________________________________________
________________________。
(4)生物體內酶的化學本質是_________________，其特性有________________________(答出兩點即可)。
答案
1．
D
2．
B
3．
D
4．
C
5．
D
6．
B
7．
C
8．
D
9．
D
10．
A
11．
C
12．
(1)抑制劑種類和底物濃度 溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量等(合理即可)
(2)Ⅰ 在抑制劑的作用下，酶的活性(催化效率)降低，其降低化學反應活化能的能力下降(合理即可)
(3)不正確 步驟c應與步驟b互換，即先對酶溶液進行處理再加入底物(合理即可)
13．
(1)B
(2)加快
