【題目】2019年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予在低氧感應方面做出貢獻的科學家。研究發(fā)現(xiàn),合成促紅細胞生成素(EPO)的細胞持續(xù)表達低氧誘導因子(HIF-1a)。在氧氣供應正常時,HIF-la合成后很快被降解;在氧氣供應不足時,HIF-1a不被降解,細胞內(nèi)積累的HIF-1a可促進EPO的合成,使紅細胞增多以適應低氧環(huán)境,相關機理如下圖所示。此外,該研究可為癌癥等諸多疾病的治療提供新思路。
(1)如果氧氣供應不足,HIF-1a進入細胞核,與其他因子(ARNT)一起與EPO基因上游的調(diào)控序列結(jié)合,增強該基因的__________,使EPO合成和分泌增加。EPO刺激骨髓造血干細胞,使其__________,生成大量紅細胞,從而提高氧氣的運輸能力。
(2)正常條件下,氧氣通過__________的方式進入細胞,細胞內(nèi)的HIF-1a在脯氨酰羥化酶的作用下被羥基化,最終被降解。如果將細胞中的脯氨酰羥化酶基因敲除,EPO基因的表達水平會__________(填“升高”或“降低”),其原因是__________。
(3)一些實體腫瘤(如肝癌)中的毛細血管生成滯后,限制了腫瘤的快速發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn),血管內(nèi)皮生長因子能促進血管內(nèi)皮細胞增殖和毛細血管的生成。假設血管內(nèi)皮生長因子的合成與EPO合成的調(diào)節(jié)途徑類似,且途徑有兩個:途徑①相當于圖中HIF-la的降解過程,途徑②相當于HIF-1a對EPO合成的調(diào)控過程。為了限制腫瘤快速生長,可以通過調(diào)節(jié)途徑①和途徑②來實現(xiàn),進行調(diào)節(jié)的思路是__________。
【答案】轉(zhuǎn)錄 增殖分化 自由擴散 升高 HIF-1a無法降解,在細胞內(nèi)積累,促進EPO基因的表達 促進途徑①進行,抑制途徑②的進行
【解析】
據(jù)題干和題圖分析,HIF-1a是低氧誘導因子,當氧氣供應正常時,HIF-la在脯氨酰羥化酶的作用下被降解;在氧氣供應不足時,HIF-1a進入細胞核中,與EPO基因調(diào)控序列結(jié)合,促進促紅細胞生成素(EPO)的合成,據(jù)此分析。
(1)據(jù)圖可知,如果氧氣供應不足,HIF-1a進入細胞核,與其他因子(ARNT)一起與EPO基因上游的調(diào)控序列結(jié)合,增強該基因的轉(zhuǎn)錄,使EPO合成和分泌增加。EPO刺激骨髓造血干細胞,促進其增殖和分化,生成大量紅細胞,從而提高氧氣的運輸能力。
(2)正常條件下,氧氣通過自由擴散的方式進入細胞,細胞內(nèi)的HIF-1a在脯氨酰羥化酶的作用下被羥基化,最終被降解。如果將細胞中的脯氨酰羥化酶基因敲除,則HIF-1a降解的途徑中斷,HIF-1a無法降解,在細胞內(nèi)積累,會進入細胞核后,促進EPO基因的表達,故EPO基因的表達水平會升高。
(3)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,途徑有兩個:途徑①相當于圖中HIF-la的降解過程,途徑②相當于HIF-1a對EPO合成的調(diào)控過程。根據(jù)題意,實體腫瘤(如肝癌)中的毛細血管生成滯后,會限制腫瘤的快速發(fā)展,故可通過抑制毛細血管的生成來限制腫瘤的快速生長,而血管內(nèi)皮生長因子能促進血管內(nèi)皮細胞增殖和毛細血管的生成,故可調(diào)控誘導血管內(nèi)皮生長因子凋亡來實現(xiàn)。因此,進行調(diào)節(jié)的思路為:促進途徑①即降解過程,抑制途徑②的進行。
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【題目】如圖表示遺傳信息的中心法則圖解,有關敘述不正確的是
A.真核細胞DNA的合成主要在細胞核中進行
B.存在A與T配對的過程有:a、b、d
C.b過程和e過程所需的原料都是核糖核酸
D.在自然條件下只有病毒的增殖過程中才會發(fā)生d或e過程
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【題目】淀粉和蔗糖是光合作用的兩種主要終產(chǎn)物。下圖是馬鈴薯光合作用產(chǎn)物的形成及運輸示意圖,請據(jù)圖回答:
(1)卡爾文循環(huán)與光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP密切相關,這兩種物質(zhì)是在圖中_______(填“①”或“②”)階段被利用,該過程稱為_____________。
(2)在葉綠體內(nèi),磷酸丙糖形成后,如繼續(xù)參與卡爾文循環(huán),則會形成___________。
(3)研究發(fā)現(xiàn),蔗糖進入韌皮部細胞的過程可被呼吸抑制劑抑制。這一結(jié)果表明,蔗糖進入韌皮部可能是___________(填“順”或“逆”)濃度梯度。
(4)馬鈴薯下側(cè)葉片合成的有機物主要運向塊莖貯藏。若摘除一部分塊莖,葉肉細胞液泡中的蔗糖含量會____________;繼續(xù)培養(yǎng)一段時間后,下側(cè)葉片的光合速率會___________(填“上升”、“不變”或“下降”),原因是_________________________________________。
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【題目】下圖表示人體組織細胞與細胞外液發(fā)生物質(zhì)交換的過程。下列有關敘述正確的是
A. 組織細胞產(chǎn)生的代謝廢物如尿素,從內(nèi)環(huán)境排出體外要經(jīng)過循環(huán)、泌尿系統(tǒng)
B. ①代表血液,②代表組織液,③代表淋巴
C. 組織細胞所處的內(nèi)環(huán)境多數(shù)是血漿
D. 激素、氨基酸、胰蛋白酶都是內(nèi)環(huán)境的組成成分
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【題目】下圖為人體體溫與水鹽平衡調(diào)節(jié)的示意圖,請據(jù)圖作答。
(1)當受到寒冷刺激時,⑥過程表示______________________________________,再引起③與④激素分泌增多,從而促進骨骼肌和內(nèi)臟__________________,產(chǎn)熱量增加。與此同時,皮膚的變化是____________________。
(2)③的分泌受②__________________的控制,④的分泌受________控制。
(3)⑤是由________分泌,生理作用是____________________。
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【題目】基因定點整合可替換特定基因,該技術可用于單基因遺傳病的治療。苯丙酮尿癥是由PKU基因突變引起的,將正常PKU基因定點整合到PKU基因突變的小鼠胚胎干細胞的染色體DNA上,替換突變基因,可用來研究該病的基因治療過程。定點整合的過程是:從染色體DNA上突變PKU基因兩側(cè)各選擇一段DNA序列HB1和HB2,根據(jù)其堿基序列分別合成HB1和HB2,再將兩者分別與基因、連接,中間插入正常PKU基因和標記基因,構(gòu)建出如圖所示的重組載體。重組載體和染色體DNA中的HB1和HB2序列發(fā)生交換,導致兩者之間區(qū)域發(fā)生互換,如圖所示。
(1)構(gòu)建重組載體時,常用的工具酶有________。該實驗用小鼠胚胎干細胞作為PKU基因的受體細胞以培育出轉(zhuǎn)基因小鼠,除了胚胎干細胞能大量增殖外,還因為胚胎干細胞_________。
(2)為獲得小鼠的胚胎干細胞,可將小鼠囊胚中的_________取出,并用_________處理使其分散成單個細胞進行培養(yǎng),培養(yǎng)過程中大部分細胞會貼附在培養(yǎng)瓶的表面生長,這種現(xiàn)象稱為___________。
(3)用圖中重組載體轉(zhuǎn)化胚胎干細胞時,會出現(xiàn)PKU基因錯誤整合。錯誤整合時,載體的兩個中至少會有一個與一起整合到染色體DNA上。已知含有的細胞具有G418的抗性,、的產(chǎn)物都能把DHPG轉(zhuǎn)化成有毒物質(zhì)而使細胞死亡。轉(zhuǎn)化后的胚胎干細胞依次在含有G418及同時含有G418和DHPG的培養(yǎng)液中進行培養(yǎng),在雙重選擇下存活下來的是__________的胚胎干細胞,理由是_________。
(4)將篩選得到的胚胎干細胞培育成小鼠,從個體生物學水平檢測,若小鼠__________,說明PKU基因成功表達。
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【題目】甲圖表示某自然環(huán)境中一晝夜植物C02吸收和釋放的變化曲線、S2、S3分別表示曲線和坐標軸圍成的面積),圖乙表示密閉容器中一晝夜CO2濃度的變化曲線;卮鹣铝邢嚓P問題:
(1)甲、乙兩圖中光合速率和呼吸速率相等的點分別有_____。
(2)圖甲d時刻現(xiàn)象出現(xiàn)的原因最可能是_______,同樣的原因?qū)е碌墓夂纤俾氏陆翟趫D乙的________(填圖中字母)有所體現(xiàn)。
(3)圖甲中一晝夜有機物的積累量為 _______。(用S1、S2、S3表示)
(4)若植物長期處于圖乙所示狀況,植物能不能正常生長?___________理由是_________。
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【題目】某小組利用草莓對影響光合作用的因素及果實發(fā)育期光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移進行了相關實驗。圖1表示在最適溫度及其它條件保持不變的條件下,草莓葉肉細胞CO2釋放量隨光照強度變化的曲線;圖2表示在適宜條件下,向密閉溫室中充人,一定量14CO2后,草莓葉片、莖、果實的放射性含量隨時閭變化的曲線。回答下列問題:
(1)圖1中A點表示的含義是____________________________。E點后限制光合速率的環(huán)境因素是____________________。
(2)圖1中D點驟變?yōu)?/span>C點時,短時間內(nèi)五碳化合物的含量將__________。光照強度過高時草莓的光合速率反而降低,其原因是______________________________。
(3)由圖2可知,有機物在草莓各器官間的轉(zhuǎn)移路徑為_________________________。
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【題目】下圖是人體胰腺組織局部結(jié)構(gòu)模式圖。下列相關敘述正確的是( )
A. 如果注射促胰液素,則血液流經(jīng)如圖所示的組織后,血液中的胰蛋白酶含量會增加
B. 紅細胞中的氧氣進入組織細胞中發(fā)揮作用要經(jīng)過6層生物膜
C. 如果血糖濃度過高,流經(jīng)如圖所示的組織后血液中胰高血糖素含量會增加
D. 正常情況下,A液中的蛋白質(zhì)含量高于B液
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