1 . 阅读下列短文,回答相关问题。
细胞感知氧气的分子机制
2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·塞门扎三位科学家,他们的贡献在于阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感知、适应不同氧气环境的基本原理,揭示了其中重要的信号机制。
人体缺氧时,会有超过300种基因被激活,或者加快红细胞生成、或者促进血管增生,从而加快氧气输送——这就是细胞的缺氧保护机制。科学家在研究地中海贫血症的过程中发现了“缺氧诱导因子”(HIF)。HIF由两种不同的DNA结合蛋白(HIF—lα和ARNT)组成,其中对氧气敏感的是IHIF—lα,而ARNT稳定表达且不受氧调节,即HIF—lα是机体感受氧气含量变化的关键。
当细胞处于正常氧条件时,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF—lα脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF—lα能与VHL蛋白结合,致使HIF—lα被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF—lα羟基化不能发生,导致HIF—lα无法被VHL蛋白识别,从而不被降解而在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成转录因子,激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达,促进氧气的供给与传输。
HIF控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应,三位科学家一步步揭示了生物氧气感知通路。这不仅在基础科学上有其价值,还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰HIF—lα的降解能促进红细胞的生成治疗贫血,同时还可能促进新血管生成,治疗循环不良等。
(1)下列人体细胞生命活动中,受氧气含量直接影响的是_______。
(2)人体剧烈运动时,骨骼肌细胞中HIF的含量______ ,这是因为____________ 。
(3)细胞感知氧气的机制如下图所示。__________________ 、____________ 。
②VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤,并发现肿瘤内有异常增生的血管。由此推测,多发性肿瘤患者体内HIF—Iα的含量比正常人__________ 。
③抑制VHL基因突变的患者的肿瘤生长,可以采取的治疗思路有______
细胞感知氧气的分子机制
2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·塞门扎三位科学家,他们的贡献在于阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感知、适应不同氧气环境的基本原理,揭示了其中重要的信号机制。
人体缺氧时,会有超过300种基因被激活,或者加快红细胞生成、或者促进血管增生,从而加快氧气输送——这就是细胞的缺氧保护机制。科学家在研究地中海贫血症的过程中发现了“缺氧诱导因子”(HIF)。HIF由两种不同的DNA结合蛋白(HIF—lα和ARNT)组成,其中对氧气敏感的是IHIF—lα,而ARNT稳定表达且不受氧调节,即HIF—lα是机体感受氧气含量变化的关键。
当细胞处于正常氧条件时,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF—lα脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF—lα能与VHL蛋白结合,致使HIF—lα被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF—lα羟基化不能发生,导致HIF—lα无法被VHL蛋白识别,从而不被降解而在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成转录因子,激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达,促进氧气的供给与传输。
HIF控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应,三位科学家一步步揭示了生物氧气感知通路。这不仅在基础科学上有其价值,还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰HIF—lα的降解能促进红细胞的生成治疗贫血,同时还可能促进新血管生成,治疗循环不良等。
(1)下列人体细胞生命活动中,受氧气含量直接影响的是_______。
A.细胞吸水 | B.细胞分裂 |
C.胃蛋白酶的分泌 | D.葡萄糖分解成丙酮酸 |
(2)人体剧烈运动时,骨骼肌细胞中HIF的含量
(3)细胞感知氧气的机制如下图所示。
②VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤,并发现肿瘤内有异常增生的血管。由此推测,多发性肿瘤患者体内HIF—Iα的含量比正常人
③抑制VHL基因突变的患者的肿瘤生长,可以采取的治疗思路有
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2 . 黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,可用作生物学实验材料。下列说法错误的是( )
A.可利用黑藻叶片观察叶绿体和细胞质流动 |
B.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片 |
C.质壁分离过程中,黑藻液泡绿色加深、吸水能力减小 |
D.探究黑藻叶片中光合色素的种类时,可用无水乙醇作提取液 |
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3 . 控制人血红蛋白合成的基因分别位于11和16号染色体上,基因分布及不同发育时期的血红蛋白组成如图所示,α、β、γ、ε、δ和ξ表示不同基因,(表示该血红蛋白由2条α肽链和2条β肽链组成。人类镰刀型细胞贫血症由β基因突变引起。
(1)图中所示人在不同发育时期血红蛋白的组成不同,从分子水平上分析,这是____________ 的结果。
(2)据图分析,下列叙述正确的是________________
a.人体血红蛋白基因的表达有时间顺序
b.多个基因控制血红蛋白的合成
c.控制某血红蛋白合成的基因位于相同染色体上
d.控制某血红蛋白合成基因发生突变则一定会患病
(3)合成血红蛋白肽链的场所是____________ 。已知α肽链由141个氨基酸组成,β肽链由146个氨基酸组成,那么成年人中肽链组成为a₂β₂的1个血红蛋白分子中的肽键数是______________ 。
(4)β基因中一个碱基对的改变会导致镰刀型细胞贫血症,结果是β肽链上的谷氨酸被缬氨酸替换。已知谷氨酸的密码子之一为GAA,缬氨酸的密码子之一为GUA。则突变基因中控制该氨基酸的相应碱基组成是______________ 。
(5)若两个健康成年人均携带三个α隐性突变致病基因和一个β隐性突变致病基因,则此二人婚配后生出患病孩子的概率是________________ 。
(1)图中所示人在不同发育时期血红蛋白的组成不同,从分子水平上分析,这是
(2)据图分析,下列叙述正确的是
a.人体血红蛋白基因的表达有时间顺序
b.多个基因控制血红蛋白的合成
c.控制某血红蛋白合成的基因位于相同染色体上
d.控制某血红蛋白合成基因发生突变则一定会患病
(3)合成血红蛋白肽链的场所是
(4)β基因中一个碱基对的改变会导致镰刀型细胞贫血症,结果是β肽链上的谷氨酸被缬氨酸替换。已知谷氨酸的密码子之一为GAA,缬氨酸的密码子之一为GUA。则突变基因中控制该氨基酸的相应碱基组成是
(5)若两个健康成年人均携带三个α隐性突变致病基因和一个β隐性突变致病基因,则此二人婚配后生出患病孩子的概率是
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4 . 高等动物胚胎干细胞分裂过程中,发生在同一时期的是( )
A.染色体的出现和纺锤体的出现 |
B.DNA的复制和染色体数的加倍 |
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂 |
D.中心体的复制和染色体数的加倍 |
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5 . 已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验结果如下:
(1)理论上预期实验①的F₂基因型共有________ 种,其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为__________ ,雄性个体中表现上图乙性状的概率为__________ 。
(2)实验②F₁中出现了1只例外的白眼雌蝇,请分析:
Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的,则该蝇的基因型为______________ 。
Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该蝇产生的配子为______ 。
Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表现型为____________ 的果蝇与其杂交。
(1)理论上预期实验①的F₂基因型共有
(2)实验②F₁中出现了1只例外的白眼雌蝇,请分析:
Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的,则该蝇的基因型为
Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该蝇产生的配子为
Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表现型为
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6 . 下图为果蝇体细胞染色体组成示意图,以下说法正确的是( )
A.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y构成一个染色体组 |
B.X染色体上的基因均与性别决定有关 |
C.果蝇体内的细胞都含有两个染色体组 |
D.配子含有个体发育所需的全套遗传信息 |
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7 . 埃及斑蚊是传播某传染病的媒介。某地区喷洒杀虫剂后,此蚊种群数量减少了99%,但一年后该种群又恢复到原来的数量,此时再度喷洒相同的杀虫剂后,仅杀死了40%的斑蚊。下列分析正确的是( )
A.杀虫剂诱导斑蚊基因突变产生了抗药基因 |
B.斑蚊体内累积的杀虫剂增加了自身的抗药性 |
C.第一年斑蚊种群没有基因突变,但第二年发生了突变 |
D.原斑蚊种群中就有少数个体存在抗药基因 |
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8 . 一个患有牙齿珐琅质褐色病症的男性与正常女性结婚,子代中男性均正常,女性均为患者。子代男性与正常女性结婚后,所生子女均正常,而子代女性与正常男性结婚后,所生子女发病率为50%,这种遗传病属于( )
A.伴X染色体显性遗传病 |
B.伴Y染色体显性遗传病 |
C.伴X染色体隐性遗传病 |
D.常染色体显性遗传病 |
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2024-04-30更新
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60次组卷
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2卷引用:北京市第一六六中学2023-2024高一下学期期末模拟测试生物试题
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9 . 研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上,筛选出乳酸菌。然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中,筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述不正确的是( )
A.腌制酸笋需要水封,为乳酸菌发酵提供无氧环境 |
B.将酸笋发酵液用稀释涂布法接种到固体培养基中 |
C.溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落 |
D.胆固醇属于脂质,主要为微生物的生长提供氮源 |
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2024-03-28更新
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332次组卷
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8卷引用:北京市昌平区2023-2024学年高三上学期期末生物试题
10 . 水葫芦曾在我国多地水城泛滥成灾,研究人员对某水域水葫芦入侵前后的植物群落特征进行研究,结果如下表
据此分析相关叙述不正确 的是( )
调查时段 | 物种数 | 植物类型 | 优势种 | |
入侵前 | Ⅰ | 100 | 沉水植物、浮水植物、挺水植物 | 龙须眼子菜等多种 |
入侵后 | Ⅱ | 22 | 浮水植物、挺水植物 | 水葫芦、龙须眼子菜 |
Ⅲ | 10 | 浮水植物 | 水葫芦 |
A.Ⅰ时段,植物群落具有明显的垂直结构 |
B.Ⅱ时段沉水植物消失的主要原因是缺少光照 |
C.水葫芦入侵不会影响当地植物群落演替的方向 |
D.若Ⅱ时段对水葫芦有效治理,群落物种丰富度会提高 |
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2024-03-10更新
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122次组卷
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2卷引用:北京市顺义区2023—2024学年高二上学期期末生物试题