资源描述
2025年河北省张家口市涿鹿中学生物高三第一学期期末教学质量检测模拟试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)
1.某昆虫原先生活在环境变化不大的盆地中,其有翅和残翅由基因A和a控制。研究人员从该群体中选取100只基因型为Aa的个体,并带到某个经常刮大风的海岛上。两年后,从海岛种群中随机抽取100只该昆虫,发现AA、Aa和aa的个体数分别为10、20和70。下列叙述正确的是( )
A.海岛上残翅昆虫数量逐渐增多是一种适应性进化
B.Aa的基因型频率较AA高,说明环境直接选择的是基因型
C.Aa个体间相互交配得到AA、Aa和aa的子代是基因重组的结果
D.海岛种群A基因频率从50%降至20%,说明其进化形成了新物种
2.豌豆花瓣红色对白色显性,由一对等位基因B/b控制。某豌豆植株比正常植株多一条发生缺失突变的染色体。如图所示,仅获得缺失染色体的花粉不育,而这样的雌配子是可育的。减数分裂配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是( )
A.用光学显微镜在该植物根尖临时装片中可以观察到变异的细胞
B.该植物产生可育雄配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:2:1
C.以该植株为父本与正常植株杂交,则1/2的子代含有缺失染色体
D.若该植株自交,预测子一代的性状分离比是红花:白花=1:29
3.下列关于高中生物学实验,不正确的是( )
A.用荧光标记法研究生物膜的流动性
B.用构建物理模型的方法研究DNA分子结构特点
C.用3H标记胸腺嘧啶研究基因的表达过程
D.用差速离心法分离细胞中的不同的细胞器
4.将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D.适当降低反应温度,T2值增大
5.细胞分化是细胞生命历程中的一个重要阶段。下列有关细胞分化的叙述,正确的是( )
A.愈伤组织的形成过程中会发生细胞分化
B.受抗原刺激后B细胞形成浆细胞的过程中存在细胞分化现象
C.成熟红细胞含有血红蛋白基因表明该细胞已经发生了细胞分化
D.细胞分化是基因选择性表达的结果,具有可逆性
6.在蛋白质合成过程中,肽酰转移酶催化核糖体上一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基间形成肽键。该酶对核糖核酸酶敏感,但对蛋白酶不敏感。下列关于肽酰转移酶的叙述错误的是( )
A.肽酰转移酶在核糖体上合成
B.肽酰转移酶在核糖体中起作用
C.肽酰转移酶催化氨基酸脱水缩合
D.肽酰转移酶能降低反应的活化能
7.下列关于基因表达的说法,正确的是( )
A.胰岛素基因的表达实际上就是胰岛素基因指导胰岛素合成的过程
B.通过RNA干扰技术抑制胰岛素基因的表达可降低糖尿病的发病率
C.胰岛素和胰高血糖素的功能存在差异的根本原因是基因的选择性表达
D.一条mRNA上结合多个核糖体同时翻译可以提高每条多肽链的合成速度
8.(10分)下列关于有机物的鉴定实验中,易导致实验失败的操作是( )
①蛋白质鉴定时,将NaOH溶液和CuSO4溶液混合后再加入样液 ②还原糖 鉴定时,需要进行水浴加热 ③淀粉鉴定时,直接将碘液滴加到样液中 ④脂 肪鉴定过程中,对装片染色后需用清水漂洗后放在显微镜下镜检
A.①④ B.②③ C.①③ D.③④
二、非选择题
9.(10分)2018年!月25日,中科院神经科学研究所研究团队利用类似克隆羊“多莉”的体细胞克隆技术克隆的猕猴“中中”和“华华”,登,上了全球顶尖学术期刊《细胞》的封面,该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代。下图是体细胞克隆猴的技术流程图,请据图回答问题。
(1)图中选择猕猴胚胎期而非成年期的成纤维细胞进行培养,其原因是_________。刚放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现___________现象。每一次传代培养时,常利用_________酶消化处理,制成细胞悬液后转入到新的培养瓶中。
(2)图示过程涉及的主要技术有_________(答出三点即可)。以体细胞克隆猴作为实验动物模型的显著优势之一是同-批克隆猴群的遗传背景相同,图中克隆猴的遗传物质主要来自_______。
(3)图中步骤①是克隆猴的技术难点之一,需要将卵母细胞培养到_________后进行去核操作,而后用_________方法激活受体细胞,使其完成分裂和发育。
(4)体细胞克隆猴的另外一个技术难点是猴的体细胞克隆胚胎发育差。科学家发现,胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。由此推测,图中Kdm4dmRNA翻译产生的酶的作用是_____。
10.(14分)为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与Ti质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。回答下列问题:
(1) PCR技术所用到的关键酶是__________,利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,其目的是__________。
(2)图1是花色基因C两侧被EcoR I酶切后所形成的末端结构,请写出EcoR I酶识别序列并标出切点:__________(用“↓”表示切点位置)。图2中EcoRI酶所识别的位点应在Ti质粒的__________片段上。
(3)将导人目的基因的菊花细胞培养成植株需要利用__________技术,其原理是__________。
(4)在个体生物学水平上,如何鉴定转基因菊花培育是否成功?____________________
11.(14分)2019年亚马逊河流域的森林持续发生大火,给当地的生态环境造成了严重的影响。如图表示该生态系统的部分结构和功能,图中A--D代表生态系统的生物成分,其中B为食草动物,①~⑩则代表碳元素流动的相应过程,回答下列问题:
(l)图中五种成分构成___________;分析图示可知,图中没有标出的生态系统的组成成分是________。
(2)该生态系统中碳元素以_____形式在A~D之间流动;图示可以发生还原氢与氧气结合的过程是______(填图中序号)。
(3)根据图中营养结构,若要使D同化的能量增加100kJ,则至少需要第一营养级提供的能量为________kJ;B用于生长、发育和繁殖的能量流动去向是________。
(4)亚马逊河流域的森林持续发生大火,给当地的生态环境造成了严重的影响,这说明生物多样性具有______价值。运用恢复生态学重建了该森林曾有的植物和动物群落,该过程属于群落的______演替。
12.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-la和ARNT)组成,其中对氧气敏感的是HIF-la,而ARNT稳定表达且不受氧调节,即HIF-la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-la脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-la能与VHL蛋白结合,致使HIF-la被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF-la羟基化不能发生,导致HIF-la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-la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。
请回答问题:
(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.葡萄糖分解成丙酮酸 D.兴奋的传导
(2) HIF的基本组成单位是____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。
①图中A、C分别代表___________、______________。
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-Ia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___________。
参考答案
一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。)
1、A
【解析】
新物种形成的三个环节:突变和基因重组、自然选择、隔离,三者关系如图所示:
【详解】
A、海岛上残翅昆虫数量逐渐增多是自然选择的结果,是一种适应性进化,A正确;
B、大风环境选择的是昆虫的表现型,B错误;
C、原先Aa的个体得到子代出现AA、Aa和aa是基因分离的结果,C错误;
D、两年时间A基因频率从50%降至20%,昆虫发生了进化但不一定形成了新物种,D错误。
故选A。
本题考查现代生物进化理论的主要内容,要求考生识记现代生物进化理论的主要内容,掌握物种的形成过程及新物种形成的标志,再结合所学的知识准确判断各选项。
2、A
【解析】
根据题意和图示分析,含基因B的一条染色体发生缺失,且多了一条含基因B的正常染色体。BBb在减数分裂时,三条染色体可以随机两两联会,剩余的一条随机移向一极,可产生BB、Bb、B、b四种配子。
【详解】
A、染色体变异可以通过该植物根尖分生区临时装片用光学显微镜观察,A正确;
B、由于三条染色体可以随机两两联会,剩余的一条随机移向一极,且仅获得缺失染色体的花粉不育,故该植株减数分裂能可育雄配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:1:1,B错误;
C、据上分析可知,该植株减数分裂能可育雄配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:1:1,其中BB及一半的Bb含有缺失染色体,与正常植株为母本,则杂交后代2/5植株含缺失染色体,C错误;
D、由于可育的雄配子为BB:Bb:B:b=1:2:1:1,可育雄配子b占1/5,雌配子BB:Bb:B:b=1:2:2:1,即雌配子b占1/6,其后代白花bb=1/5×1/6=1/30,故子一代的性状分离比是红花:白花=29:1,D错误。
故选A。
3、C
【解析】
基因表达包括转录和翻译过程,转录是以DNA的一条链为模板形成RNA的过程,需要四种核糖核苷酸为原料,翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质,需要氨基酸为原料。DNA特有的碱基为T,RNA特有的碱基为U。
【详解】
A、由于细胞膜上的蛋白质是可以运动的,因此可以用红、绿荧光染料标记膜蛋白研究细胞膜的流动性,A正确;
B、沃森和克里克运用构建物理模型的方法发现了DNA分子结构为双螺旋结构,B正确;
C、胸腺嘧啶只存在于DNA中,只有DNA复制过程中才会利用胸腺嘧啶,基因表达过程涉及转录和翻译,不涉及DNA复制,因此应用3H标记的胸腺嘧啶不能研究基因的表达过程,C错误;
D、由于各种细胞器的质量和密度不同,所以运用差速离心法可以将细胞中各种细胞器相互分离开来,D正确。
故选C。
4、C
【解析】
T1时加入酶C,A物质浓度降低,B物质浓度增加,说明酶C催化A物质生成B物质,而酶的作用机理是降低化学反应的活化能,A正确;题图显示:该体系中酶促反应速率先快后慢,B正确;T2后B增加缓慢是A物质含量减少导致,C错误;曲线是在最适温度下绘制的,因此适当降低反应温度,反应速率减慢,T2值增大,D正确。
5、B
【解析】
关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:
(1)细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。
(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
【详解】
A、愈伤组织的形成是离体的植物细胞脱分化和分裂的结果,没有发生分化,A错误;
B、受抗原刺激后B细胞增殖、分化形成浆细胞和效应B细胞,B正确;
C、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,不含血红蛋白基因,由于不同细胞中核基因相同,所以就算细胞含有血红蛋白基因也不能表明细胞已经发生了分化,C错误;
D、细胞分化是基因选择性表达的结果,一般不可逆,D错误。
故选B。
6、A
【解析】
A、根据题干信息可知肽酰转移酶对于核糖核酸酶敏感,但对蛋白酶不敏感,说明该酶的化学本质是RNA,在细胞核合成,A错误;
B、该酶催化蛋白质的合成,而蛋白质的合成发生在核糖体,B正确;
C、蛋白质合成的过程是氨基酸脱水缩合的过程,C正确;
D、酶的催化作用的机理是降低化学反应的活化能,D正确。
故选A。
7、A
【解析】
本题考查基因表达的相关知识。基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,转录是在细胞核中,以DNA分子的一条链为模板合成RNA,翻译是在核糖体中,以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】
A、基因表达的实质就是基因指导蛋白质合成的过程,A正确;
B、抑制胰岛素基因的表达,胰岛素分泌减少,会提高糖尿病的发病率,B错误;
C、胰岛素和胰高血糖素功能不同的根本原因在于控制它们合成的基因是不同的,C错误;
D、一条mRNA上结合多个核糖体可以同时合成多条相同的多肽链,提高翻译的效率,但不能提高每条多肽链的合成速度,D错误;
故选A。
8、A
【解析】
生物组织中化合物的鉴定:
(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀).斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
(4)甲基绿能使DNA呈绿色,吡罗红能使RNA呈红色。
【详解】
①蛋白质鉴定时,先加NaOH溶液,后加CuSO4溶液,①错误;
②还原糖鉴定时,需要进行水浴加热,②正确;
③淀粉鉴定时,直接将碘液滴加到淀粉样液中,③正确;
④脂肪鉴定过程中,对装片染色后需用酒精洗掉浮色后放在显微镜下镜检, ④错误。
故选A。
本题考查生物组织中化合物的鉴定,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的使用方法、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
二、非选择题
9、胚胎成纤维细胞增殖能力更强,更易于培养 细胞贴壁 胰蛋白 动物细胞核移植技术(或体细胞核移植技术)、早期胚胎培养技术(或动物细胞培养技术)、胚胎移植技术 成纤维细胞的细胞核 减数第二次分裂中期(MⅡ中期) 物理或化学 催化组蛋白的去甲基化
【解析】
1.动物细胞培养过程
取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎,并用胰蛋白酶(或用胶原蛋白酶)处理(消化),形成分散的单个细胞,将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。
2.胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术,这是胚胎工程的最后一道工序,胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】
(1)由于胚胎成纤维细胞增殖能力更强,更易于培养,因此在进行核移植时,通常选择胚胎期的成纤维细胞进行培养。动物细胞培养过程中常出现贴壁生长和接触抑制的特点,因此刚放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现细胞贴壁现象。进行传代培养时,常利用胰蛋白酶消化处理,制成细胞悬液后转入到新的培养瓶中。
(2)图示过程涉及的主要技术有动物细胞核移植技术、早期胚胎培养技术(或动物细胞培养技术)、胚胎移植技术。图中克隆猴是成纤维细胞的细胞核移入卵母细胞,获得重组细胞,经过细胞培养获得早期胚胎,然后经过胚胎移植获得的,因此其遗传物质主要来自成纤维细胞的细胞核。
(3)图中步骤①体细胞核移植是克隆猴的技术难点之一,其具体操作为,首先需要将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)后进行去核操作,而后用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成分裂和发育。
(4)由于胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关,为了使胚胎顺利发育,需要对组蛋白进行去甲基化操作,因此可推知图中Kdm4dmRNA翻译产生的酶的作用是催化组蛋白去甲基化的。
熟知克隆动物的流程以及相关的技术手段是解答本题的关键,能够从题干中获得有用的信息进行合理的推测是解答本题的另一关键!
10、热稳定DNA聚合酶(Taq酶) 要根据这一序列合成引物 G↓AATTC T-DNA 植物组织培养 植物细胞具有全能性 观察转基因菊花是否表现出基因C所控制的花色
【解析】
PCR是应用DNA双链复制的原理,将基因的核苷酸序列不断地加以复制,使其数量呈指数方式增加,而这一技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸系列,以便根据这一序列合成引物。目的基因导入植物细胞一般需要进行植物组织培养。
【详解】
(1)由于PCR技术应用了DNA双链复制的原理,在高温情况下进行,该过程需要的关键酶是热稳定DNA聚合酶;该过程中要有一段已知目的基因的核苷酸系列,以便根据这一序列合成引物;
(2)根据酶切后形成的序列,可以推测出EcoR I酶识别的序列为GAATTC,且在酶切以后单独形成一个G,所以酶切位点为G↓AATTC;由于后续需要将目的基因导入到受体细胞中,所以会将目的基因转移至Ti质粒的T-DNA片段上;
(3)目的基因导入到植物细胞,从而培育出新的植一般都需要植物组织培养技术的协助;该过程应用的原理是植物细胞具有全能性;
(4)目的基因的检测在个体水平上需要观察到明显的性状变化或蛋白质的合成,因此该过程需要观察转基因菊花是否表现出基因C所控制的花色。
本题的重点是基因工程的过程,包含了目的基因的获取,目的基因与运载体的结合,目的基因的检测等方面的综合考察,其中目的基因和运载体的结合是难点,需要考虑目的基因的正常使用和运载体正常行使功能,因此酶切位点的选择一般是保证运载体上相关基因的完整性,且可以实现转运,所以一般会将目的基因导入T-DNA片段中。
11、(生物)群落 非生物的物质和能量 有机物 ①④⑩ 2500 分解者(A)和下一营养级(C和D) 间接 次生
【解析】
结合碳循环的过程进行分析A是分解者,BCD是三种生物形成的一个食物网,①④⑩生产者,分解者和消费者的呼吸作用,②是生产者的光合作用。
【详解】
(1)图中五种生物包括生产者、分解者和消费者,所以构成生物群落;没有标示出的成分是非生物的物质和能量。
(2)A~D属于生物群落的成分,碳在生物群落内部流动以有机物的形式;还原氢与氧气结合发生在有氧呼吸过程中,是图中的①④⑩阶段。
(3)为D提供营养的有两条食物链,生产者→B→C→D,生产者→B→D,所以至少需要的能量按照最短的食物链,最高的传递效率(20%)进行计算,所以需要第一营养级提供的能量是100÷20%÷20%=2500KJ;B用于生长、发育和繁殖的能量流动去向是分解者(A)和下一营养级(C和D)。
(4)大火给当地的生态环境造成了严重的影响,说明生物多样性有间接价值。在火灾后发生的演替的次生演替。
本题需要考生根据碳循环的过程分析出图中各字母所代表的成分,掌握能量流动的过程和相关的计算。
12、BD 氨基酸 上升 人体剧烈运动时,骨骼肌细胞内缺氧,HIF-1ɑ羟基化不能发生,导致HIF-1ɑ无法被VHL蛋白识别,HIF不被降解而在细胞内积聚 HIF-1ɑ VHL蛋白分子 高 加速HIF-1ɑ降解;阻断HIF-1ɑ进细胞核;抑制HIF-1ɑ与ARNT结合形成转录因子等
【解析】
阅读材料可知:
1、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。
2、缺氧诱导因子HIF由两种不同的DNA结合蛋白(HIF-1ɑ和ARNT)组成,其中对氧气敏感的部分是HIF-1ɑ;而蛋白ARNT稳定表达且不受氧调节。所以,HIF-1α是机体感受氧气含量变化的关键。
3、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-1ɑ脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-1ɑ能与VHL蛋白结合,最终被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF-1ɑ羟基化不能发生,导致HIF-1α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。
4、研究生物氧气感知通路,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-1ɑ的降解能促进红细胞的生成来治疗贫血,同时还可能促进新血管生成,治疗循环不良等。
【详解】
(1)A、细胞吸水是被动运输,不消耗能量,与氧气含量无关,A错误;
B、细胞分裂,消耗能量,受氧气含量的影响,B正确;
C、葡萄糖分解成丙酮酸不受氧气含量的影响,C错误;
D、兴奋的传导,消耗能量,受氧气含量的影响,D正确。
故选BD。
(2)据题干信息可知,HIF是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸。人体剧烈运动时,骨骼肌细胞内缺氧,HIF-1ɑ羟基化不能发生,导致HIF-1ɑ无法被VHL蛋白识别,HIF不被降解而在细胞内积聚,导致骨骼肌细胞中HIF的含量上升。
(3)①根据题干信息和图示氧气感知机制的分子通路,正常氧时,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF-1α脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-1ɑ能与VHL蛋白结合,最终被蛋白酶体降解;缺氧时,HIF-1ɑ羟基化不能发生,导致HIF-1ɑ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,故图示中的A是HIF-1ɑ,B是O2,C是VHL蛋白,D是ARNT。
②VHL蛋白是氧气感知机制的分子通路中一个重要分子,VHL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,可推测与正常人相比,患者体内HIF-1ɑ的含量高,因为肿瘤细胞代谢旺盛,耗氧较多,因此对氧气敏感的部分的HIF-1ɑ就高。
③要抑制此类患者的肿瘤生长,可以采取的治疗思路有:加速HIF-1ɑ降解、阻断HIF-1ɑ进核、抑制HIF-1ɑ作为转录因子的活性等。
本题主要以材料信息为背景,综合考查细胞的缺氧保护机制,掌握基因的表达过程,考查学生对知识的识记理解能力和归纳能力,题目难度适中。
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