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2019年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家以表彰他们在分子机理上发现细胞如何适...

2019年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家以表彰他们在分子机理上发现细胞如何适应氧气供给变化。研究发现肾皮质间质细胞能持续合成低氧诱导因子(HIF),氧气供应正常时HIF被降解,氧气供应不足时HIF在细胞内积累,促进促红细胞生成素的生成,相关机理如图所示。请回答:

1)有氧呼吸时氧气在肾皮质间质细胞中的_______(结构)中被利用,作用是________

2)图中催化过程⑤的酶是___________,过程⑥除了图示物质和结构外还需要的条件是________

3)平原地区的人进入高原地区后,会加快________(填序号)过程,其意义是________

4)兴奋剂rHuEPU(重组人促红细胞生成素)与人体内源促红细胞生成素极为相似。rHuEPO皮下注射后1~3天可被机体清除,其作用的效果可维持4周。世界反兴奋剂中心(WADA)通常通过检测_________含量来判断是否使用该兴奋剂。

 

线粒体(内膜) 与[H]结合生成水并释放大量能量 RNA聚合酶 原料(氨基酸)、能量(ATP)、tRNA ④⑤⑥⑦(④⑤⑥) 促进促红细胞生成素合成,提高红细胞数量和血红蛋白含量,以适应低氧环境 红细胞、血红蛋白 【解析】 有氧呼吸总反应方程式:6O2+C6H12O6+6H2O 酶 6CO2+12H2O+能量。 1、有氧呼吸可以分为三个阶段: 第一阶段:在细胞质的基质中。 反应式:C6H12O6(葡萄糖)酶 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2ATP); 第二阶段:在线粒体基质中进行。 反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O酶 20[H]+6CO2+少量能量(2ATP); 第三阶段:在线粒体的内膜上。 反应式:24[H]+6O2 酶 12H2O+大量能量(34ATP); (1)氧气在有氧呼吸第三阶段参与反应,与[H]结合生成水并释放大量能量,发生在细胞的线粒体内膜中。 (2)分析图示可知,过程⑤是转录过程,过程⑥是翻译,催化转录的酶是RNA聚合酶,翻译除了图示物质和结构外还需要原料(氨基酸)、能量(ATP)、tRNA。 (3)平原地区的人进入高原地区后,氧气供应不足HIF在细胞内积累,促进促红细胞生成素的生成,提高红细胞数量和血红蛋白含量,以适应低氧环境,故会加快过程有④⑤⑥⑦。 (4)兴奋剂rHuEPU(重组人促红细胞生成素)与人体内源促红细胞生成素作用的效果极为相似,故通过检测红细胞、血红蛋白含量来判断是否使用该兴奋剂。
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考点分析:
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高温强光会降低烤烟的光合速率,适宜浓度的外源葡萄糖能缓解高温强光对烤烟的胁迫作用。为揭示外源葡萄糖对高温强光条件下旺长期烤烟叶片光合作用的调控机制,科研人员将高温强光胁迫条件下的旺长期烤烟随机分成两组,分别用等量蒸馏水和05 mmol·L-1的葡萄糖溶液喷洒叶片,测定光合特性,实验结果如下表(气孔导度是指单位时间、单位面积叶片上通过气孔的气体量;RUBP羧化酶催化CO2的固定)。请回答:

处理

净光合速率/

μmolm-2·g-1

叶绿素含量/

mg·g-1

RUBP羧化酶活性/

nmol·min-1·g-1

气孔导度/

mmol·m-2·s-1

胞间CO2浓度/

μmol·molg-1

蒸馏水处理

217

175

500

28833

32700

05mmol·L-1 萄葡糖处理

240

215

886

42667

24467

 

 

1)烤烟细胞中叶绿素分布在________其功能是_________。烤烟叶绿素含量提高可直接导致光合作用中_________(过程)加快。

2)进行该实验之前,科研人员先研究了001030507 mmol·L-1的葡萄糖溶液对高温强光胁迫条件下的旺长期烤烟净光合速率的影响,其目的是_________

305 mmol·L-1的葡萄糖处理后,烤烟细胞中RUBP羧化酶活性提高可以直接使________(过程)加快;同时气孔导度提高,有利于提高_________速率,从而降低叶片温度,但胞间CO2浓度却降低的原因是_________

4)本研究对夏季种植烤烟的指导意义是__________

 

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空心莲子草是危害性极大的入侵物种。为探究空心莲子草抑制蚕豆生长的原因,科研人员进行了如下实验。请回答:

①将蚕豆放在适宜的条件下浸种催芽,待根长至1~2cm后备用。

②采集健康、生长一致的空心莲子草,晾干、切段、浸泡、过滤获得0100mg·mL-1浸提母液,然后配制浓度为0025 mg·mL-10050 mg·mL-10075 mg·mL-10100 mg·mL-1的空心莲子草的浸提液。

③取五组培养皿,每个培养皿中分别放入8粒生长良好、根长一致的蚕豆种子,分别加入等量的蒸馏水和不同浓度的空心莲子草的浸提液,处理24h48h72h

④处理后的种子用蒸馏水浸洗3次,每次2~3min。洗净后置入铺有湿润滤纸的培养皿中,25℃下培养22~24h,使根尖细胞继续分裂。

⑤取培养的种子,切取1cm长的幼根,进行解离、?、染色、制片,显微镜观察、拍照,计算有丝分裂指数(有丝分裂指数=处于分裂期的细胞数/总细胞数×100%),结果如图。

1)步骤⑤中解离的目的是________,“?”表示的步骤是__________

2)实验结果表明,空心莲子草能产生________抑制蚕豆根尖有丝分裂,这种抑制效应与______有关。

3)上述实验过程中还发现部分蚕豆根尖细胞出现了微核(微核是由细胞中畸变的染色体片段浓缩在主核之外形成的),研究人员发现了图所示的细胞,其中圈出的染色体片段易形成微核,因为它们缺少__________(结构),使其不能移向细胞两极。观察微核最好选择分裂__________期的细胞。

4)除了本实验揭示的机制外,空心莲子草抑制蚕豆生长的原因还可能是__________

 

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下列有关实验操作的叙述,正确的是(    )

A.还原糖鉴定实验中,要先将斐林试剂甲液和乙液等量混合后再加入待测样液

B.观察植物细胞质壁分离实验中,要滴加、吸引并重复几次以保证细胞充分浸润在蔗糖溶液中

C.探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,用酸性重铬酸钾检测酒精时需等葡萄糖被充分利用

D.绿叶中色素的提取和分离实验中,要先将叶片充分研磨后加入碳酸钙保护色素

 

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在培育“乳腺生物反应器”的过程中,可能涉及(    )

A.导入外源基因 B.诱导细胞融合

C.挑选雌性胚胎 D.胚胎移植

 

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南通某中学研究性学习小组选用等质量的不同材料进行DNA的粗提取与鉴定,结果如下表(表中“+”越多蓝色越深)。相关叙述正确的是(    )

材料

体细胞染色体数

颜色

洋葱

2n=16

+++

火龙果

2n=22

++

白花菜

2n=34

+

香蕉

3n=33

+++++

 

 

A.研磨过程中需要加入洗涤剂以瓦解细胞壁

B.鉴定时向DNA溶液中加入二苯胺试剂摇匀后即观察

C.白花菜组蓝色浅可能与细胞壁厚、研磨不充分有关

D.火龙果组总DNA较少可能与其含水量较高有关

 

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