大卫·朱利叶斯利用辣椒素(一种来自辣椒的刺激性化合物,可引起灼热感)发现了辣椒素受体TRPV1(这是一个离子通道蛋白,该受体会在高温时候的与H+结合后被激活,从而使人感受到疼痛,是一种疼痛感受器)而获得2021年诺贝尔生理与医学奖。下图为TRPV1被激活过程示意图,请据图回答:
(1)图中的TRPV1属于通道蛋白,其与细胞膜上的载体蛋白合称为_____________ ,载体蛋白在参与物质跨膜运输时不同于通道蛋白的特点是_____________ 和_____________ 。
(2)在反射弧中,感受器一般是指_____________ 和与之相连的各种特化结构。TRPV1受到热(>43℃)和_____________ (需一定浓度)的刺激时引起_____________ 等物质内流,此时神经细胞膜外电位变化是_____________ ,从而产生动作电位。物质内流的运输方式属于_____________ 。
(3)人体的很多地方都会用到压力敏感的离子通道。当找到这一类通道后,就可以以此为靶点来干预呼吸道、心血管、甚至听力等生理过程。利用这项研究,中晚期肿瘤带来的疼痛持续的慢性疼痛,焦虑、抑郁表现的痛觉敏感等,都可以得到有效的控制,请试着说明研发药物的作用机制_____________ 。
(4)Julius和他的同事创建了一个包含数百万个DNA片段的库,对应于在感觉神经元中表达的基因,该基因库称为_____________ 。这些基因可以回应疼痛、热和触摸。说明该DNA片段库包含可编码能够与辣椒素反应的蛋白质的DNA片段。通过____________ 和____________ 过程,实现编码蛋白质合成过程。
(1)图中的TRPV1属于通道蛋白,其与细胞膜上的载体蛋白合称为
(2)在反射弧中,感受器一般是指
(3)人体的很多地方都会用到压力敏感的离子通道。当找到这一类通道后,就可以以此为靶点来干预呼吸道、心血管、甚至听力等生理过程。利用这项研究,中晚期肿瘤带来的疼痛持续的慢性疼痛,焦虑、抑郁表现的痛觉敏感等,都可以得到有效的控制,请试着说明研发药物的作用机制
(4)Julius和他的同事创建了一个包含数百万个DNA片段的库,对应于在感觉神经元中表达的基因,该基因库称为
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江苏省无锡市2021-2022学年高三上学期期中教学质量调研测试生物试题(已下线)一轮巩固卷03-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考生物模拟卷(江苏专用)广东省普宁市华美实验学校2021-2022学年高二下学期第2次月考生物试题
更新时间:2021-11-22 19:25:26
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】下图表示某膜结构,图中A、B、C、D、E、F表示某些物质或结构,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答下列问题。
(1)图中所示结构为辛格和尼科尔森提出的细胞膜的__________ 模型,若其为小肠上皮细胞的细胞膜,其吸收氨基酸为图示__________ 所表示的跨膜运输方式。
(2)图中a、b、c、d四种方式中受O2浓度影响的有__________ 。
(3)图中B表示的结构是__________ ,物质D为__________ ,其中的①在膜表面有许多,构成__________ ,其与细胞表面的识别、__________ 等功能有密切关系。
(1)图中所示结构为辛格和尼科尔森提出的细胞膜的
(2)图中a、b、c、d四种方式中受O2浓度影响的有
(3)图中B表示的结构是
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的30倍左右,细胞外Ca2+浓度为细胞内的10000倍左右,与神经细胞一样也存在静息电位。当血糖浓度升高时,葡萄糖进入胰岛B细胞引起一系列生理反应,如图1所示,细胞内ATP浓度升高,导致ATP敏感的K+通道关闭,K+外流受阻,进而触发Ca2+大量内流,最终导致胰岛素的分泌。葡萄糖转运载体(GLUT)有多个成员,其中对胰岛素敏感的为GLUT-4,其作用机制如图2所示。请回答下列问题:
(1)据图1分析可知,进食后葡萄糖通过____________________ 方式进入胰岛B细胞,经细胞的氧化分解产生ATP,ATP浓度升高引起ATP敏感的K+通道关闭,此时触发了Ca2+大量内流,使胰岛B细胞产生兴奋,此时膜内电位发生的变化为______________ ,进而________ (促进/抑制)胰岛素的释放。
(2)据图2分析,当胰岛素与蛋白M结合后,经过细胞内的信号传递,引起含GLUT-4的囊泡与______________ 的融合,从而提高细胞对葡萄糖的吸收能力。胰岛素促进细胞内葡萄糖去向中的①和②指的是_______________________ 。
(1)据图1分析可知,进食后葡萄糖通过
(2)据图2分析,当胰岛素与蛋白M结合后,经过细胞内的信号传递,引起含GLUT-4的囊泡与
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】Na+是植物生长所需的矿质元素,主要储存在液泡中。液泡膜上的“Na+反向转运蛋白”将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+转运到液泡内,下图表示紫色洋葱外表皮细胞的液泡吸收Na+的过程。
(1)据图分析,液泡中H+浓度比细胞质基质中的________ (填“高”或“低”),H+进出液泡的运输方式分别为______________ 。
(2)液泡吸收Na+后,短时间内液泡中的H+浓度__________ (填“升高”或“降低”),进而使其中的花青素逐渐由紫色变成蓝色。欲利用该原理来验证液泡吸收Na+需要ATP间接供能,请用紫色洋葱外表皮细胞、钼酸钠溶液(细胞可吸收其中的Na+)和抗霉素A(抑制ATP生成的一种物质)设计实验。请简要写出实验思路:______________________ 。
(1)据图分析,液泡中H+浓度比细胞质基质中的
(2)液泡吸收Na+后,短时间内液泡中的H+浓度
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图表示人体内尿液形成、排出的部分调节示意图,图中数字代表结构。当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生兴奋,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿反射。回答下列问题:
(1)若某刺激可导致膀胱中尿液的形成量减少,则该刺激是_____ ,用文字和箭头表示该刺激对尿液形成的调节过程:_____ 。
(2)排尿反射弧中的效应器是指_____ ,图中⑤表示排尿反射弧中的_____ (填结构),若该结构受到破坏,对人体的影响是_____ 。
(3)对于健康成年人而言,控制排尿活动的神经中枢为_____ ;若排尿时间和地点合适,则兴奋传递到③后,③处突触后膜的膜电位变化为_____ (填“a”“b”或“c”)图;若排尿时间或地点不合适,则该处膜电位的变化为_____ (填“a”“b”或“c”)图。
(1)若某刺激可导致膀胱中尿液的形成量减少,则该刺激是
(2)排尿反射弧中的效应器是指
(3)对于健康成年人而言,控制排尿活动的神经中枢为
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适中
(0.65)
【推荐2】图甲是反射弧结构模式图,a、b分别是放置在传出神经元和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经元上的电表,用于记录神经兴奋电位变化.请回答下列问题:______________ ;最简单的反射弧由_____ 种神经元组成。
(2)若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培养液中,传入神经元静息时,膜内Na+浓度将___ (高于、低于、等于)膜外。
(3)用a刺激神经,此时a点膜外电位变化是___________ 。c测到的电位变化如乙图.膜电位从③到④变化时,膜上打开的离子通道是 ____________
(4)正常时,分别用a、b刺激神经和骨骼肌,会引起骨骼肌收缩.某同学用a刺激神经,发现骨骼肌不收缩.是传出神经元受损、d部位受损还是骨骼肌受损导致骨骼肌不收缩?为探究骨骼肌不收缩的原因,该同学利用图甲中的反射弧,设计了如下实验方案.(注:只考虑一个部位受损)请根据该实验步骤预测现象及结论。
第一步:用a刺激神经,观察c的电位变化和骨骼肌是否收缩;
如果______________ ,则说明传出神经元受损;
如果______________ ,则要继续往下做实验。
第二步:用b刺激骨骼肌,观察骨骼肌是否收缩;
如果____________ ,则说明部位d受损;
如果___________ ,则说明骨骼肌受损。
(1)图甲中的d表示
(2)若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培养液中,传入神经元静息时,膜内Na+浓度将
(3)用a刺激神经,此时a点膜外电位变化是
(4)正常时,分别用a、b刺激神经和骨骼肌,会引起骨骼肌收缩.某同学用a刺激神经,发现骨骼肌不收缩.是传出神经元受损、d部位受损还是骨骼肌受损导致骨骼肌不收缩?为探究骨骼肌不收缩的原因,该同学利用图甲中的反射弧,设计了如下实验方案.(注:只考虑一个部位受损)请根据该实验步骤预测现象及结论。
第一步:用a刺激神经,观察c的电位变化和骨骼肌是否收缩;
如果
如果
第二步:用b刺激骨骼肌,观察骨骼肌是否收缩;
如果
如果
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(0.65)
【推荐3】排尿是一种复杂的反射活动,与排尿相关的肌肉主要有躯体运动神经支配的尿道外括约肌以及内脏运动神经支配的尿道内括约肌和膀胱逼尿肌。如图所示。(1)婴幼儿不能有意识的控制排尿,是因为此时的排尿反射属于_________________ 控制的________ 反射。成长过程中学会有意识的控制排尿,这种长时记忆的形成可能与____________ 的改变及 _______ 有关。
(2)当婴儿膀胱充盈时,膀胱壁上的压力感受器受到刺激产生冲动,此时参与的神经纤维膜内外两侧的电位变为________ ,该反射的效应器是_________ 。
排尿过程中,尿液持续刺激尿道壁感受器,不断传入中枢,反复加强排尿中枢的活动,该过程属于反馈调节中的________ 调节。
(2)当婴儿膀胱充盈时,膀胱壁上的压力感受器受到刺激产生冲动,此时参与的神经纤维膜内外两侧的电位变为
排尿过程中,尿液持续刺激尿道壁感受器,不断传入中枢,反复加强排尿中枢的活动,该过程属于反馈调节中的
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适中
(0.65)
【推荐1】细胞膜的结构和功能是科学研究的热点问题。
(1)胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如图1所示,伴随ATP水解,K+通道______ (填“开放”或 “关闭”),Ca2+通道______ (填“开放”或“关闭”),最终引起细胞通过______ 方式释放胰岛
(2)同一突触小体中可以存在两种或两种以上的神经递质,此现象称为递质共存现象。如图2,突触前神经元可分泌抑制性神经递质GABA和兴奋性神经递质Ach研究发现,突触前膜的Ca2+通道能使细胞内Ca2+浓度增加,促进神经递质释放;而GABA与其受体结合,抑制Ca2+通道的开放。
①突触小体释放的抑制性神经递质GABA能引起突触后膜电位变化,其机理是:当GABA与受体结合后,使______ (填“阳”或“阴”)离子通道开启,相应离子内流,抑制突触后膜兴奋。
②科研人员连续刺激该突触的突触前神经元,测定突触后膜电位变化如图3所示。根据实验结果推测:刺激2所测定的突触后膜电位变化与刺激1所测定的突触后膜电位变化不同的原因可能是______ 。
(1)胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如图1所示,伴随ATP水解,K+通道
(2)同一突触小体中可以存在两种或两种以上的神经递质,此现象称为递质共存现象。如图2,突触前神经元可分泌抑制性神经递质GABA和兴奋性神经递质Ach研究发现,突触前膜的Ca2+通道能使细胞内Ca2+浓度增加,促进神经递质释放;而GABA与其受体结合,抑制Ca2+通道的开放。
①突触小体释放的抑制性神经递质GABA能引起突触后膜电位变化,其机理是:当GABA与受体结合后,使
②科研人员连续刺激该突触的突触前神经元,测定突触后膜电位变化如图3所示。根据实验结果推测:刺激2所测定的突触后膜电位变化与刺激1所测定的突触后膜电位变化不同的原因可能是
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名校
【推荐2】下丘脑中的神经内分泌细胞既能产生和传导兴奋,又能合成和释放激素,对维持机体内环境稳态具有重要作用。请回答下列问题:
(1)神经内分泌细胞受到适宜刺激后产生兴奋,此时膜内电位变化为_____________ ,兴奋后所释放的信号分子包括_____________ 和_____________ 两类。
(2)寒冷刺激后,机体甲状腺激素含量依然能保持相对稳定,该过程体现了甲状腺激素的分泌存在_____________ 调节机制。
(3)水、盐平衡调节过程中,下丘脑分泌的抗利尿激素只作用于肾小管和集合管的原因是_____________ 。
(4)有研究表明,由“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”调控分泌的糖皮质激素能调节机体免疫系统的功能,从而提高器官移植的成活率,该作用机理最可能是_____________ 。
(1)神经内分泌细胞受到适宜刺激后产生兴奋,此时膜内电位变化为
(2)寒冷刺激后,机体甲状腺激素含量依然能保持相对稳定,该过程体现了甲状腺激素的分泌存在
(3)水、盐平衡调节过程中,下丘脑分泌的抗利尿激素只作用于肾小管和集合管的原因是
(4)有研究表明,由“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”调控分泌的糖皮质激素能调节机体免疫系统的功能,从而提高器官移植的成活率,该作用机理最可能是
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【推荐3】当股直肌受到牵拉时,能够反射性地引起股直肌的收缩反应,这种反射活动称为牵张反射。在牵张反射发生的同时,颉颃肌是保持舒张的。高尔基腱器官是一种可感受肌肉张力变化的感受器,其作用与牵张反射引起的作用相反,因此将高尔基腱器官引起的反射称为反牵张反射。反牵张反射为牵张反射提供了一种辅助功能,如图解释了这一工作原理。请回答下列问题。
(1)反牵张反射的反射弧的神经中枢位于_______ ,反射弧的效应器为_____________ 。
(2)高尔基腱受刺激后,兴奋以________ 形式沿Ib纤维传到神经中枢。α运动神经元末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触,兴奋在此部位只能单向传递的原因是___________ 。
(3)当抑制性中间神经元被激活后,与其形成突触联系的α运动神经元的神经纤维的膜内电位为______ (填“正电位”或“负电位”)。
(4)在牵张反射的基础上,如牵拉力量进一步加大,则高尔基腱器官产生的兴奋使抑制性中间神经元被激活,进而通过与其形成突触联系的α运动神经元,引起股直肌的______ ,同时通过兴奋性中间神经元引起颉颅肌的收缩,这种调节的意义是_______________ 。
(5)人体大多生命活动还受激素调节,人体需源源不断地合成相关激素才能维持正常的调节过程,原因是___________________________ 。
(1)反牵张反射的反射弧的神经中枢位于
(2)高尔基腱受刺激后,兴奋以
(3)当抑制性中间神经元被激活后,与其形成突触联系的α运动神经元的神经纤维的膜内电位为
(4)在牵张反射的基础上,如牵拉力量进一步加大,则高尔基腱器官产生的兴奋使抑制性中间神经元被激活,进而通过与其形成突触联系的α运动神经元,引起股直肌的
(5)人体大多生命活动还受激素调节,人体需源源不断地合成相关激素才能维持正常的调节过程,原因是
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【推荐1】干燥综合征(SS)是一种自身免疫病,患者血清中存在多种抗体,其中SSB抗体特异性最强。科研人员为生产SSB抗体的检测试剂,利用基因工程获得重组SSB蛋白,流程如下,请回答:
(1)利用RNA通过①过程获得CDNA需要______ 酶,从而获得SSB基因,SSB基因通过PCR扩增,其延伸阶段需要______ 参与,而且在缓冲液中添加______ 以便激活该酶的活性。
(2)目的基因片段扩增n代,共需要个______ 引物,共获得______ 个短链、等长的目的基因。
(3)PCR循环之前,常要进行一次预变性,预变性的目的是增加______ 的概率,用PCR方法扩增目的基因时______ (填“必须”或“不必”)知道基因的全部序列。
(4)为与PET41a质粒连接,获得的目的基因A两端要含有______ (写出限制酶名称)酶切位点。
(5)获得含SSB基因的重组质粒后,进行如下实验切割原质粒和重组质粒,获得片段大小见表格(1kb=1000碱基对),分析数据,计算可得SSB基因的长度为______ 。与人基因组文库中的SSB基因相比,通过①过程获得的SSB基因结构特点是______ 。
(6)②过程目的是将重组质粒转入到处于______ 的大肠杆菌内,并接种于添加______ 的培养基上,收集菌落进行签定,将阳性菌落进一步纯化后再将菌体破碎处理,筛选得到重组SSB蛋白。
(1)利用RNA通过①过程获得CDNA需要
(2)目的基因片段扩增n代,共需要个
(3)PCR循环之前,常要进行一次预变性,预变性的目的是增加
(4)为与PET41a质粒连接,获得的目的基因A两端要含有
(5)获得含SSB基因的重组质粒后,进行如下实验切割原质粒和重组质粒,获得片段大小见表格(1kb=1000碱基对),分析数据,计算可得SSB基因的长度为
限制酶 | EcoRI | BanHI和XhoI |
原质粒 | 8.1kb | 2.7kb、5.4kb |
重组质粒 | 3.4kb、5.0kb | 未做该处理 |
(6)②过程目的是将重组质粒转入到处于
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适中
(0.65)
【推荐2】纤毛是广泛存在的细胞表面结构,功能异常可引起多种疾病。因此,研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。
(1)纤毛结构如图1所示,由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由中心体转变而来,中心体在有丝分裂中的功能是_____ 。
(2)某病人肾小管上皮细胞纤毛异常,为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异,对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时,可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来,溶液中添加NaC1至2.0mol/L的目的是_____ 。PCR扩增时,需在_____ 催化下,在引物_____ 端进行DNA链的延伸,获得扩增产物用于测序。
(3)为研究蛋白质X在细胞中的定位,构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白,融合蛋白具有绿色荧光,可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y,构建Y-M重组质粒(在EcoRV位点插入片段)。请完成下表。
(4)为研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化,采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA,经_____ 形成cDNA作为模板,PCR扩增结果显示,在总cDNA模板量相等的条件下,健康人Ct值为15,而病人Ct值为20(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)。
(1)纤毛结构如图1所示,由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由中心体转变而来,中心体在有丝分裂中的功能是
(2)某病人肾小管上皮细胞纤毛异常,为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异,对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时,可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来,溶液中添加NaC1至2.0mol/L的目的是
(3)为研究蛋白质X在细胞中的定位,构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白,融合蛋白具有绿色荧光,可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y,构建Y-M重组质粒(在EcoRV位点插入片段)。请完成下表。
分步实验目标 | 简易操作、结果、分析 |
PCR鉴定正向重组质粒Y-M(图Ⅱ中融合片段M中有白色的箭头,代表方向) | ①选择图Ⅱ引物 |
确保M及连接处序列正确,Y-M的连接处上游含有HindIII+EcoRV的识别序列,下游含有EcoRV+BamHI的识别序列 | ③质粒测序,图Ⅲ中正确的是 |
检测融合蛋白定位 | ④对照质粒Y-GFP(仅表达GFP)与实验质粒Y-M分别导入细胞,发现对照组整个细胞均有绿色荧光,而实验组荧光集中在纤毛基部,说明X蛋白参与 |
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(0.65)
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【推荐3】人血清白蛋白(HSA) 具有重要的医用价值,只能从人血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)为获取HSA基因,首先需采集人的血液,提取___________ 合成cDNA,然后以cDNA为模板,采用PCR技术扩增HSA基因。
(2)PCR技术的前提是需要引物,图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向_____________ 。
(3)基因工程中的核心步骤是____________________ ,该环节可使目的基因在受体细胞中___________________________________________ 作用。启动子通常具有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体,需要选择的启动子是____ 。
A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子 C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子
(4)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中,需添加酚类物质,作用是____________ 。
(1)为获取HSA基因,首先需采集人的血液,提取
(2)PCR技术的前提是需要引物,图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向
(3)基因工程中的核心步骤是
A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子 C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子
(4)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中,需添加酚类物质,作用是
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