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高考热点情境训练
【热点情境1----猪心移植】
猪心脏移植人体手术是人类首次尝试将器官跨物种移植进活人体内的成功实例。异种器官移植需要解决各种安全问题,猪基因组中携带的猪内源性逆转录病毒(PERV)就是其中一个备受关注的潜在威胁,这些病毒能够将自己的基因整合在猪基因组各处,进而感染人类细胞。如图是PERV的生活史示意图。请据图回答下列问题:
1.PERV的最外层有脂质的囊膜包被,且有多种蛋白质,据此推测PERV进入宿主细胞的方式是什么?
依靠脂质膜和细胞膜的融合,以类似胞吞的方式进入宿主细胞。
2.该病毒是将其核糖核酸注入猪细胞内合成逆转录酶后再进行逆转录吗?
不是,逆转录酶是猪内源性逆转录病毒带入猪细胞内的。
3.猪感染该病毒后,推测其子代基因组中是否可能含有该病毒的基因序列并说明理由。
由于病毒逆转录得到的DNA会整合到猪细胞的核DNA上,因此子代基因组中可能含有该病毒的基因序列。
4.病毒繁殖所需的原料、能量、场所、模板分别由谁提供?
病毒繁殖所需的原料、能量、场所均由宿主细胞提供,病毒自身仅提供模板。
5.PERV病毒的囊膜来源于哪里?
PERV病毒的囊膜来源于最后所在的宿主细胞。
6.T2噬菌体是专一侵染大肠杆菌的病毒,如果想用放射性同位素标记T2噬菌体,该如何操作?请写出基本思路。
先用含有放射性同位素的培养基培养大肠杆菌,再用标记后的大肠杆菌培养T2噬菌体。
7.怎么理解“病毒属于生物,却又不属于生命系统的任一结构层次”?
因为病毒无细胞结构,不属于生命系统的任一结构层次;病毒能寄生在宿主(活细胞)内进行大量繁殖,产生子代,表现出生命的特征,所以病毒属于非细胞生物。
【热点情境2----糖尿病】
1、糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病,严重危害人体健康。胰岛B细胞合成、分泌的胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素,如图1为胰岛素作用机理示意图,葡萄糖转运蛋白GLUT4是位于细胞膜上的葡萄糖载体。如图2是细胞间的三种信息交流方式。请结合图示,思考回答下列问题:
(1)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。
(2)图1中体现出细胞膜有哪些功能?
将细胞与外界环境分隔开;进行细胞间的信息交流;控制物质进出细胞。
(3)图2中能表示肝脏细胞接受胰岛素方式的是A(填字母)。
(4)下列有关细胞膜信息传递的说法,错误的是①②③④(多选)。
①高等植物细胞之间只能通过胞间连丝进行信息交流 ②性激素通过与靶细胞膜上的受体结合传递信息 ③精子和卵细胞、胰岛B细胞和肝细胞进行信息交流的方式相同 ④细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必需结构
(5)若用酶解法证明人体成熟红细胞膜中含有蛋白质和磷脂,请写出实验思路。
取人体成熟红细胞均分为三组,分别置于等量磷脂酶溶液、蛋白酶溶液和生理盐水中,观察细胞膜是否被破坏。
(6)如果将上述图中磷脂分子提取后置于空气—水界面上、水中和水—苯的混合溶剂中,磷脂分子将会如何分布?请绘出相关示意图。
(7)若要证明细胞膜中的磷脂分子为双层,请从胰岛B细胞、肝细胞和哺乳动物成熟红细胞中选择实验材料设计实验进行验证,请写出选材原因和实验思路。
应选择哺乳动物成熟红细胞作为实验材料。选材原因:胰岛B细胞和肝细胞中除细胞膜外,还有核膜和各种细胞器膜,它们的膜中都含有磷脂分子。实验思路:将哺乳动物成熟红细胞膜结构中的磷脂分子提取出来,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积,并与红细胞膜面积的大小进行比较。
2、1型糖尿病是由胰岛B细胞分泌胰岛素不足引发的一种代谢类疾病,其发病的原因与蛋白质错误折叠有关,如图所示。请思考回答下列问题:
(1)胰岛B细胞细胞核内的RNA通过核孔进入细胞质,与核糖体结合,指导胰岛素的合成。
(2)若胰岛B细胞细胞核内的核仁被破坏,胰岛素合成将不能正常进行的原因是什么?
核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,胰岛素的合成将不能正常进行。
(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系:代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大。胰岛B细胞中的核孔数目多于口腔上皮细胞中的。
(4)当机体长期高糖高脂高蛋白饮食需要大量胰岛素时,胰岛素的合成超过了内质网的转运和折叠能力,继而开始出现错误折叠的蛋白质。错误折叠的蛋白质与内质网膜上的受体结合,诱导伴侣蛋白基因表达出伴侣蛋白。结合图示分析,伴侣蛋白的作用是与错误折叠的蛋白质结合,使其正确折叠。
(5)当错误折叠的蛋白质持续积累时,会诱导细胞发生凋亡,胰岛B细胞数量减少,剩余的胰岛B细胞则被要求产生更多(填“更多”“更少”或“等量”)的胰岛素, 继而导致产生更多错误折叠的蛋白质,该调节机制在生物学上称之为(正)反馈。结合错误折叠的蛋白质产生和胰岛B细胞减少的原因,请给出 2 条预防1型糖尿病的健康生活