【題目】2019年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予在低氧感應(yīng)方面做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。研究發(fā)現(xiàn)合成促紅細(xì)胞生成素(EPO)的細(xì)胞持續(xù)表達(dá)低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)。 在氧氣供應(yīng)正常時(shí),HIF-1α合成后很快被蛋白酶體降解;在氧氣供應(yīng)不足時(shí),HIF-1α不被降解,細(xì)胞內(nèi)積累的HIF-1α可促進(jìn)EPO的合成,使紅細(xì)胞增多以適應(yīng)低氧環(huán)境,相關(guān)機(jī)理如下圖所示。此外,該研究可為癌癥等諸多疾病的治療提供新思路。
(1)HIF-1α 被徹底水解的產(chǎn)物是_____,被降解所需要的條件有_______。(答出兩個(gè))
(2)如果氧氣供應(yīng)不足,HIF-1α通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核,與其他因子(ARNT)一起與EPO基因上游的調(diào)控序列結(jié)合,增強(qiáng)該基因的_______,使EPO合成和分泌增加。EPO刺激骨髓造血干細(xì)胞,使其__________,生成大量紅細(xì)胞,從而提高氧氣的運(yùn)輸能力。
(3)正常情況下,氧氣進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞內(nèi)的HIF-1α在脯氨酸羥化酶的作用下被羥基化,最終被降解。如果將細(xì)胞中的脯氨酸羥化酶基因敲除,EPO基因的表達(dá)水平會(huì)______(填“升高”或“降低”),其原因是______________________________________________。
(4)一些實(shí)體腫瘤(如肝癌)中的毛細(xì)血管生成滯后,限制了腫瘤的快速發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn),血管內(nèi)皮生長因子能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖和毛細(xì)血管的生成。假設(shè)血管內(nèi)皮生長因子的合成與EPO合成的調(diào)節(jié)途徑類似,且有兩個(gè)途徑:途徑①相當(dāng)于圖中HIF—1α的降解過程,途徑②相當(dāng)于HIF-1α對EPO合成的調(diào)控過程。為了限制腫瘤快速增長,可以通過調(diào)節(jié)途徑①和途徑②來實(shí)現(xiàn),進(jìn)行調(diào)節(jié)的思路是________________________。
【答案】)氨基酸 正常氧、蛋白酶體、脯氨酸羥化酶等 轉(zhuǎn)錄 增殖分化 升高 HIF—1α無法降解,細(xì)胞內(nèi)積累過多,促進(jìn)EPO基因表達(dá) 促進(jìn)途徑①進(jìn)行,抑制途徑②進(jìn)行
【解析】
由題意可知,在常氧條件下,HIF-1α在脯氨酸羥化酶、蛋白酶體的作用下會(huì)被降解;在缺氧條件下,HIF-1α會(huì)進(jìn)入細(xì)胞核中,與ARNT結(jié)合,可以促進(jìn)EPO的合成。
(1)HIF-1α可以被蛋白酶降解,說明其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),故其被徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸,由題目信息可知,在常氧條件下,HIF-1α在脯氨酸羥化酶、蛋白酶體的作用下會(huì)被降解。
(2)如果氧氣供應(yīng)不足,HIF-1α會(huì)與其他因子(ARNT)一起,增強(qiáng)EPO基因的轉(zhuǎn)錄,使EPO合成和分泌增加。EPO刺激骨髓造血干細(xì)胞,使其增值分化,生成大量紅細(xì)胞,從而提高氧氣的運(yùn)輸能力。
(3)如果將細(xì)胞中的脯氨酸羥化酶基因敲除,HIF-1α不能被降解,會(huì)在細(xì)胞內(nèi)積累,會(huì)促進(jìn)EPO基因的表達(dá),故EPO基因的表達(dá)水平會(huì)升高。
(4)由題意可知,一些實(shí)體腫瘤(如肝癌)中的毛細(xì)血管生成滯后,會(huì)限制腫瘤的快速發(fā)展。故可以通過該促進(jìn)途徑①進(jìn)行即血管內(nèi)皮生長因子的降解,抑制途徑②進(jìn)行及抑制血管生成,從而限制腫瘤快速增長。
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【題目】下圖中a、b、c、d為細(xì)胞器,3H-亮氨酸參與圖示過程合成3H-X。下列敘述正確的是( )
A.b和d兩種細(xì)胞器的膜之間存在直接聯(lián)系
B.3H-X可能為神經(jīng)遞質(zhì),圖中a、b、d的膜面積會(huì)產(chǎn)生變化
C.3H-X分泌到細(xì)胞外與膜的流動(dòng)性有關(guān)
D.c中有多種酶,它們的分子結(jié)構(gòu)不同的根本原因是氨基酸種類,數(shù)量,排列順序的不同
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【題目】圖表示人體一個(gè)細(xì)胞分裂時(shí),細(xì)胞核中染色體數(shù)(有陰影)和DNA分子數(shù)(無陰影)在A、B、C、D四個(gè)時(shí)期的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。則可能含有2個(gè)染色體組的時(shí)期是
A.只有AB.A和B
C.A和CD.A和B和C
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【題目】下圖甲、乙分別表示高等植物細(xì)胞和高等動(dòng)物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu),據(jù)圖回答:
(1)圖中[2]、[5]、[6]、[10]、[11]等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成了細(xì)胞的____________系統(tǒng),其中結(jié)構(gòu)[2]在細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行____________、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞過程中起著決定性作用。
(2)與自然界中碳循環(huán)直接相關(guān)的細(xì)胞器是____________(填編號)。能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的細(xì)胞器有__________(填編號)。
(3)在產(chǎn)生干擾素的過程中,核糖體上合成的有關(guān)蛋白質(zhì)分子,在有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)間移動(dòng)的順序是__________(用編號和箭頭表示)。
(4)若乙是人的大腿肌肉細(xì)胞,在進(jìn)行長跑的過程中,大腿肌肉感到酸痛,是因?yàn)榇思?xì)胞的[ ]____________中產(chǎn)生使肌肉細(xì)胞疲勞的物質(zhì)。若甲細(xì)胞線粒體中產(chǎn)生的一個(gè)CO2擴(kuò)散進(jìn)入一個(gè)相鄰細(xì)胞進(jìn)行光合作用,則該CO2分子穿過的磷脂分子共_______________層。
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【題目】科研人員將紅色熒光蛋白基因?qū)霟煵菁?xì)胞培育轉(zhuǎn)基因煙草,如圖①②③為兩個(gè)紅色熒光蛋白基因隨機(jī)整合在染色體上的三種轉(zhuǎn)基因煙草的體細(xì)胞示意圖。不考慮交叉互換和突變,下列說法正確的是
A.植株①減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細(xì)胞中一定不含有紅色熒光蛋白基因
B.植株③的一個(gè)花粉細(xì)胞中至少含有1個(gè)紅色熒光蛋白基因
C.處于有絲分裂后期時(shí)有4條染色體含有紅色熒光蛋白基因的細(xì)胞來自植株①②③
D.處于減數(shù)第二次分裂后期時(shí)可能含4個(gè)紅色熒光蛋白基因的細(xì)胞來自植株①和③
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【題目】回答下列關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)的問題。
(1)草原上的植被能防風(fēng)固沙、保持水土,對于緩解相鄰地區(qū)的沙塵天氣有一定的作用,這體現(xiàn)了生物多樣性的________價(jià)值。
(2)蝗災(zāi)已成為草原農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的重大危害之一。圖甲示研究者對草原上四種主要蝗蟲密度對牧草產(chǎn)量 (牧草產(chǎn)量=牧草補(bǔ)償量-蝗蟲取食量)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;圖乙為農(nóng)業(yè)部門對某次“亞洲小車蝗”的爆發(fā)和防治過程中種群密度的調(diào)查結(jié)果。
①由圖甲可知,該實(shí)驗(yàn)的因變量是______,甲圖為研究者依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立的______模型。當(dāng)狹翅雛蝗密度小于5頭/m2時(shí),牧草產(chǎn)量增加,說明蝗蟲只有達(dá)到一定量才會(huì)導(dǎo)致危害,因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)具有_____________________。
②若圖乙是對蝗蟲的幼蟲跳蝻進(jìn)行調(diào)查所獲得的結(jié)果,則該調(diào)查采用的方法是_________。由圖乙可知,農(nóng)業(yè)工作者在前期進(jìn)行了多次農(nóng)藥防治,隨農(nóng)藥使用次數(shù)的增多防治效果變差;圖中________點(diǎn)是引入害蟲的天敵進(jìn)行生物防治,利用生物間的____________關(guān)系,使防治效果持久而穩(wěn)定。
(3)嚴(yán)重的草原火災(zāi)會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng),但適當(dāng)?shù)?/span>“地面火”能燒掉枯枝落葉,_________(填加速或減慢)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),還可使部分位置獲得更多光線,促進(jìn)植物的光合作用,利于植被生長。
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【題目】囊性纖維病是一種嚴(yán)重的遺傳性疾病,發(fā)病主要原因是編碼CFTR蛋白的基因發(fā)生突變,下圖表示CFTR蛋白在氯離子運(yùn)輸過程中的作用。請回答下列問題:
(1)圖中所示為細(xì)胞膜的____________模型,其中構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架是____________。
(2)在CFTR蛋白的協(xié)助下氯離子通過____________方式轉(zhuǎn)運(yùn)至胞外,隨著氯離子濃度升高,胞外溶液的滲透壓__________________。
(3)請據(jù)圖中信息解釋囊性纖維病患者呼吸道分泌物黏稠的原因:__________________。
(4)CFTR蛋白只特定轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子,這反映了細(xì)胞膜的__________________功能。
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【題目】綠水青山就是金山銀山。下圖是某人工濕地生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級間的能量流動(dòng)關(guān)系簡圖,相關(guān)數(shù)值用有機(jī)干物質(zhì)質(zhì)量表示(單位:t·km-2a-1)。請據(jù)圖分析下列問題:
(1)從生態(tài)系統(tǒng)成分的角度分析,濕地中浮游動(dòng)物可以作為___________。
(2)濕地中的蘆葦高低不一、錯(cuò)落有致,這種現(xiàn)象___________(填屬于或不屬于)群落的分層現(xiàn)象。
(3)若該濕地在相同環(huán)境及養(yǎng)殖條件下,魚蝦總投放量不變,增加肉食性魚類的投放比例,則魚蝦總產(chǎn)量將___________(填升高、不變或降低)。
(4)小型魚蝦類到食魚性魚類的能量傳遞效率為1.2%,該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)低于10%,據(jù)圖分析,最可能的原因是_________________________________。
(5)濕地生態(tài)系統(tǒng)中存在兩類食物鏈,一種是以死亡生物或有機(jī)碎屑為起點(diǎn)的腐食食物鏈,還有一種是通過生物間___________關(guān)系形成的食物鏈,二者同時(shí)存在,各有側(cè)重。植物直接流入浮游動(dòng)物的能量占浮游動(dòng)物同化的總能量的13.3%,這說明___________食物鏈在濕地生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)中起更重要作用。
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【題目】下圖1為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級,m1、m2代表能量。下圖2為能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化過程;卮鹣铝袉栴}:
(1)圖1中,輸入該湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量主要是 _______________ 。位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個(gè)體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于營養(yǎng)級Ⅲ,主要原因是 _______________ 。
(2)圖2中,若A表示圖1中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則C表示__________,若圖1中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為Y,營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是____________(用圖中所給字母的表達(dá)式表示)。
(3)圖1中的m2包含圖2中的 _________(填字母)。
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