
21. 阅读下列材料,回答相关问题
我国科学工作者为生命起源的研究作出了重大贡献:1965年,在国际上首次利用氨基酸合成了具有生物活性的结晶蛋白质——牛胰岛素;1981年,人工合成了组成生命的另一种重要物质——核酸;2018年,宣布成功创建国际首例人造单条染色体酿酒酵母细胞。
人造单条染色体酿酒酵母细胞中的这1条染色体由原型酵母中的16条染色体人工合成而来,能执行16条染色体的功能。将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞后,细胞能继续成活,并表现出相应的生命特性。这项合成生物学领域的研究成果,是继人工合成大分子蛋白质和核酸后,生命起源研究又一里程碑式突破。
(1)牛胰岛素的人工合成,为生命起源的_______(填序号)阶段提供了证据。
①无机物合成简单有机物②简单有机物聚合成复杂有机物③复杂有机物演变成原始生命
(2)牛胰岛素最初用于治疗糖尿病,但其结构与人胰岛素存在一定差异,可能被免疫系统当作_______而排斥。后来,科研人员把人胰岛素基因转入大肠杆菌内,这种_______技术的成功运用,不仅实现了人胰岛素的量产,还解决了患者的排斥问题。
(3)根据材料中画线句子可推测,这条染色体携带了控制相关性状的全部_______,该细胞表现出与普通酵母菌相同的生命活动。例如,在条件适宜时可通过_______生殖,长出芽体,快速繁殖;在_______(填“有氧”或“无氧”)的条件下能分解有机物产生酒精。
【答案】(1)② (2) ①. 抗原 ②. 转基因
(3) ①. 基因 ②. 出芽 ③. 无氧
【解析】
【分析】(1)有关生命起源的学说有很多,其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的。化学起源说将生命的起源分为四个阶段:第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段;第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质;第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系;第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。
(2)转基因生物是指把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入另一种生物的基因组中,培育出的转基因生物就有可能表现出转入基因所控制的性状。
【小问1详解】
结晶牛胰岛素是一种活性蛋白质,蛋白质是大分子物质,人工合成蛋白质的成功证明了在生物体外可以将有机小分子物质合成为有机大分子物质。可见是证明了生命起源的第②阶段简单有机物聚合成复杂有机物,故②符合题意,①③不符合题意。
故选②。
【小问2详解】
抗原是指引起人体产生抗体的物质,除了包括致病的病原体以外,还包括其他能引起人体产生抗体的异物,如花粉、异种动物血清、异型红细胞等物质。牛胰岛素最初用于治疗糖尿病,但其结构与人胰岛素存在一定差异,可能被免疫系统当作抗原而排斥。转基因生物是指把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入另一种生物的基因组中,培育出的转基因生物就有可能表现出转入基因所控制的性状。科研人员把人胰岛素基因转入大肠杆菌内,利用大肠杆菌生产人胰岛素,这种转基因技术的成功运用,不仅实现了人胰岛素的量产,还解决了患者的排斥问题。
【小问3详解】
基因控制生物的性状。根据材料中画线句子可推测,这条染色体携带了控制相关性状的全部遗传信息,即全部基因,该细胞表现出与普通酵母菌相同的生命活动。酵母菌在适宜的条件下主要进行出芽生殖,即细胞会长出芽体并快速繁殖。酵母菌在无氧的条件下进行发酵,分解有机物产生酒精和二氧化碳。

