Question

【题目】科学家利用酵母菌为研究对象探究节食与寿命之间的关系。酵母菌是单细胞生物，母细胞死亡之前产生的子细胞数目越多，寿命越长。在cdc25突变型酵母中，由葡萄糖介导的相关信号通路被阻断，因此可以做为模型模拟节食进行研究。

（1）研究人员将野生型和cdc25突变型酵母分别置于正常培养基和低糖培养基中培养，实验结果如图1所示。野生型低糖培养基组的酵母菌寿命比野生型正常培养基组更______，而与cdc25突变型组相比______________，由此可以得出结论_________________。

（2）研究人员在此基础上进一步探究节食与寿命相关联的机制，结果如图2所示。

①有研究发现，节食可能是通过蛋白Sir2与寿命发生关联的，从图2结果可知支持这个结论的依据是___________。Sir2突变后，酵母菌寿命显著低于野生型，研究者推测，Sir2在维持酵母菌正常生命活动方面具有关键作用。

②有研究表明，rDNA重组会对细胞造成损伤，Sir2可通过保护基因组的稳定性来_______细胞损伤，以此来维持酵母菌的正常生命活动。有的科学家怀疑Sir2突变后，rDNA过度重组损伤细胞导致酵母菌提前死亡，在此基础上利用cdc25突变来模拟节食，无论节食是否必须通过Sir2发挥作用，酵母菌都因提前死亡而使寿命无法被延长。

③为了打消这些科学家的疑虑，研究人员另外做了两组实验。已知fob1蛋白在rDNA重组过程中的是必需的，研究人员测定了Sir2与fob1双突变体以及cdc25、Sir2与fob1三突变体的寿命，请根据实验结果判定是否可以排除②中的疑虑并分析说明___________。

（3）白藜芦醇是红葡萄酒中的成分之一，它可以提高Sir2蛋白的活性，白藜芦醇处理后的野生型酵母即使在正常培养上培养寿命也明显延长，请就这项实验结果对人类生活的影响提出你的观点：________________。

Answer 1

【答案】长 无显著差异 节食促进酵母菌寿命延长 Sir2正常存在时，模拟节食的cdc25突变体组比野生型组寿命明显延长，而Sir2突变后，利用cdc25突变体模拟节食不能导致寿命延长 降低 可以排除；fob1突变后，rDNA无法重组，在此基础上即使Sir2突变，酵母菌的寿命也可以达到野生型水平，在此条件下，再突变cdc25来模拟节食，寿命无法延长，说明节食必须通过Sir2才能延长寿命。

(进一步解释：fob1突变后，即使Sir2突变，rDNA也不能完成重组，酵母菌细胞不会因此提前死亡，因此Sir2与fob1双突变体的寿命可以达到野生型的水平。在此条件下，再突变cdc25来模拟节食，cdc25、Sir2与fob1三突变体组的寿命与Sir2与fob1双突变体相比没有延长，说明是因为Sir2蛋白缺失导致节食对寿命延长失去作用，而不是因为Sir2蛋白缺失导致rDNA过度重组损伤细胞使酵母菌提前死亡。) 观点一：这个实验为人类延长寿命的研究带来了希望，如果进一步利用人体细胞进行研究并出现类似结果，人类很可能在不必辛苦节食的情况下，通过食用白藜芦醇就可延长寿命；

观点二：该研究结果仅适用于酵母菌，但可能被葡萄酒商人或者白藜芦醇保健品公司利用，夸大白藜芦醇对人类寿命延长的效果，造成虚假宣传，从中获取暴利

【解析】

根据题意“母细胞死亡之前产生的子细胞数目越多，寿命越长”，分析图1可知，野生型低糖培养基组的酵母菌寿命比野生型正常培养基组更长。

分析图2：Sir2正常存在时，模拟节食的cdc25突变体组比野生型组寿命明显延长，而Sir2突变后，利用cdc25突变体模拟节食不能导致寿命延长，可说明节食可能是通过蛋白Sir2与寿命发生关联的。

（1）由图1可知，与野生型正常培养基相比，野生型低糖培养基组的母细胞存活率更高，寿命长。而与cdc25突变型组相比，两组的母细胞存活率差不多，寿命无显著差异，由此说明节食可促进酵母菌寿命延长。

（2）①由图2可知，Sir2正常存在时，与野生型组相比，模拟节食的cdc25突变体组母细胞存活率高，寿命长，而Sir2突变后，而Sir2突变后，利用cdc25突变体模拟节食不能导致寿命延长，可说明节食有可能通过蛋白Sir2与寿命发生关联。

②rDNA重组会对细胞造成损伤，Sir2可通过保护基因组的稳定性来降低细胞损伤，以此来维持酵母菌的正常生命活动。

③可以排除；fob1突变后，rDNA无法重组，在此基础上即使Sir2突变，酵母菌的寿命也可以达到野生型水平，在此条件下，再突变cdc25来模拟节食，寿命无法延长，说明节食必须通过Sir2才能延长寿命，则可以排除这些科学家的疑虑。

（3）观点一：这个实验为人类延长寿命的研究带来了希望，如果进一步利用人体细胞进行研究并出现类似结果，人类很可能在不必辛苦节食的情况下，通过食用白藜芦醇就可延长寿命。

观点二：该研究结果仅适用于酵母菌，但可能被葡萄酒商人或者白藜芦醇保健品公司利用，夸大白藜芦醇对人类寿命延长的效果，造成虚假宣传，从中获取暴利。