内容正文:
2025年9月高三上学期生物月考试题
一、单选题(每题3分,共36分)
1. 无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起( )
A. 血红蛋白含量降低 B. 肌肉抽搐
C. 神经细胞兴奋性降低 D. 甲状腺肿大
2. 研究发现癌细胞线粒体外膜上的D蛋白磷酸化增强,会引起癌细胞线粒体嵴密度增大,乳酸脱氢酶(催化丙酮酸生成乳酸)含量降低等相应变化,癌细胞可通过上述变化调控代谢以适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。下列说法正确的是( )
A. D蛋白磷酸化可使癌细胞线粒体分解葡萄糖的速率增大
B. D蛋白磷酸化增强时细胞耗氧量和NADH产生量均增加
C. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程生成少量ATP
D. 抑制D蛋白的磷酸化癌细胞内的乳酸生成速率降低
3. 佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A. 参与构成叶绿素 B. 用于诱导原生质体融合
C. 辅助血红蛋白携氧 D. 参与构成甲状腺激素
4. 下列关于有机物鉴定实验的叙述中,正确的是( )
A. 向新榨的苹果匀浆中加入新配制的斐林试剂摇匀会出现砖红色沉淀
B. 将等量的 0.1g/mLNaOH 溶液和 0.01g/mLCuSO4溶液混合后摇匀加入到新榨的 2mL 豆浆中,可以鉴定豆浆中是否含有蛋白质
C. 用双缩脲试剂鉴定煮开后冷却的豆浆,则不会出现紫色
D. 用苏丹Ⅲ染色处理的花生子叶,在显微镜下可以看到橘黄色的脂肪颗粒
5. 下图是同一动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确的是( )
A. 上述动物一定是雄性个体
B. ③所示的细胞一般不发生基因重组
C. ③所示的细胞的染色单体数量是④的两倍
D. ①④所示的细胞中着丝粒一分为二与星射线的牵引有关
6. 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
7. 近年来研究发现,原核细胞也存在细胞骨架,人们已经在细菌中发现了 FtsZ、MreB 和 CreS 这 3 种重要的细胞骨架蛋白。下列有关说法错误的是( )
A. FtsZ、MreB 和 CreS 等蛋白与原核细胞的物质运输、能量转化、信息传递、细胞分裂等生命活动密切相关
B. FtsZ、MreB 和 CreS 等蛋白锚定并支撑着线粒体、核糖体等多种细胞器
C. 高温破坏 FtsZ、MreB 和 CreS 的空间结构,从而使其功能不可逆地丧失
D. 细菌合成 FtsZ、MreB 和 CreS 时有可能直接在细胞质基质中对蛋白质进行加工
8. B基因是水稻中的“自私基因”,不含B基因的花粉存在一定比例的致死现象,若基因型为Bb的水稻自交、F1中隐性个体比例为1/6。下列说法错误的是( )
A. 含b花粉的致死率为1/2 B. F1产生的雄配子比例为B:b=7:5
C. Bb与bb正反交,后代表型比例不同 D. F1随机交配产生F2,F2中bb占25/228
9. 如图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图,其中a~f表示相应的细胞结构,①~⑧表示相应的生理过程。下列叙述不正确的是( )
A. 图中结构能进行遗传信息转录的有b、c
B. a~f共同参与构成该细胞的生物膜系统
C. 胰腺细胞产生和分泌胰蛋白酶的过程是⑤⑥⑧
D. 从图可知,呼吸酶和解旋酶的形成可能不经过高尔基体
10. 已知正常小鼠体细胞中染色体数目为 20 对,中科院动物研究所研究团队发现 CyclinB3(细胞周期蛋白)在雌鼠卵细胞形成过程中发挥了独特作用,当 CyclinB3 缺失时雌鼠不能产生后代。此外,基因组分析发现 CyclinB3 缺失的卵母细胞仍能正常进行减数第二次分裂。研究者对 CyclinB3 缺失雌鼠和正常雌鼠卵细胞的形成过程对比观察并绘制了下图。下列说法正确的是( )
A. CyclinB3 缺失雌鼠中期Ⅱ染色体数为 20 条
B. 推测细胞周期蛋白 CyclinB3 的功能是抑制同源染色体的分离
C. 若 CyclinB3 缺失雌鼠可正常受精,则受精后形成的受精卵中染色体数为 60 条
D. 减数分裂和有丝分裂对同种生物前后代染色体数目保持恒定起到了决定性作用
11. 光是绿色植物进行光合作用的条件。某兴趣小组为探究光对植物光合作用的影响,设计了以下实验。将密闭玻璃罩内的某植物置于适宜光照下一定时间,迅速进行遮光处理,一段时间后给予适宜光照,检测到玻璃罩内CO2含量的变化如图。下列选项不正确的是( )
A. ab段含量减少是因为植物的光合作用强度大于呼吸作用强度
B. bc段含量上升是因为遮光处理后植物只进行呼吸作用
C. ab段和cd段植物都有有机物积累,有机物含量最多的是c点
D. de段CO2含量不变是因为该植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
12. 核酶是一类具有催化活性的RNA分子,能够催化化学反应,尤其是RNA分子的自我剪切。下列相关叙述正确的是( )
A. 核酶与RNA酶共有元素为C、H、O、N、P
B. 核酶作用的化学键与RNA聚合酶作用的化学键相同
C. 核酶可以为RNA分子的自我剪切提供能量
D. ATP中的A可以作为核酶的基本单位
二、多选题(每题4分,共16分)
13. 下图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物,a、b、c、d 代表不同的小分子物质,A、B、C 代表不同的大分子物质。下列说法正确的是( )
A. 部分无细胞结构的生物也可以由 B 和 C 组成
B. 在植物细胞内,与物质 A 作用相近的是脂肪,相对于糖类而言,脂肪中的氢与氧的比值比糖类中的高
C. 物质 b 在人体细胞中共 21 种,其中有 8 种是人体细胞自身可以合成的
D. 图中的 A、B、C 都存在单体,都以碳链作为其基本骨架
14. 将某绿色蔬菜放置在密闭、黑暗的容器中,在最适温度下一段时间内分别测定了其中O2、CO2相对含量数据见下表,下列分析错误的是( )
0min
5min
10min
15min
20min
25min
30min
CO2相对含量
1
4
5.6
6.7
7.7
9.1
10.3
O2相对含量
20
17
15.8
15.0
14.6
14.4
14.4
A. 0~5min 植物进行有氧呼吸,NADH 和 ATP 的生成总是相伴随
B. 25~30min 植物只进行无氧呼吸,此时细胞质基质中会有 NADH 的积累
C. 若在 15min 给予植物一定强度的光照,则装置中的O2含量可能会上升
D. 15~20min 装置中的蔬菜产生的CO2最少,但该时间段呼吸作用消耗的葡萄糖并非最少
15. 2024年4月,美国研究人员通过研究海洋藻类,发现了一种能够固氮的细胞器,这一发现颠覆了以往真核生物无法从大气中固定氮气的认知,根据这一科研成果,下列有关叙述错误的是( )
A. 该海洋藻类和蓝细菌都有叶绿体,能够进行光合作用
B. 固定的氮元素可以用于该藻类合成蛋白质、脂肪等有机物
C. 该发现为原核细胞被真核细胞吞噬并演化为细胞器提供了证据
D. 该发现为设计自行固氮的作物提供新的思路,有利于减少环境污染
16. 火龙果在常温下极易腐败变质,产生醋味。可从火龙果上筛选优质醋酸菌种,用于火龙果深加工,筛选过程如图。下列说法正确的是( )
A. “富集培养基” 为液体培养基, 培养时需振荡培养
B. 可用紫外线照射对 “初筛” 培养基进行灭菌
C. 初筛时产生了透明圈的菌落为 “符合要求” 的单菌落
D. 缺少糖源时, 醋酸菌可将乙醇转化为醋酸
三、解答题(共36分)
17. 强光条件下,绿色植物细胞内光合色素吸收过多光能会造成光系统损伤,植物会通过一系列生理变化来减少这种伤害。科研人员对某绿色植物光暗转换中的适应机制开展相关研究,测定了绿色植物由暗到亮过程中CO2吸收速率的变化,以及光反应相对速率和热能散失比例(叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例),结果分别如图1和图2。
(1)科研人员测定绿色植物由暗到亮过程中,CO2吸收速率的变化,结果如图1。
①绿色植物细胞内捕获光能的光合色素分布于______;若要通过吸收光能的百分比来检测叶肉细胞中叶绿素的含量,应选择______光。
②结果显示,未开始光照时,检测到CO2吸收速率低于0,这是由于植物细胞进行______(填生理过程)的结果。0.5min后,CO2吸收速率才迅速升高,说明此时光合作用______反应过程的反应才启动。
(2)结合图1及光合作用过程推测,0~0.5min之间,图11光反应相对速率逐渐下降原因是_______。
(3)请分析,图2中0~2min之间中热能散失比例变化对该绿色植物适应强光环境的意义是_______。
18. 当病原体入侵人体时,免疫细胞会迅速合成并分泌抗菌肽(一种小分子多肽)来杀伤细菌、真菌或病毒。下图为某免疫细胞的亚显微结构示意图,其中1-7代表细胞结构。回答下列问题:(在[ ]内填数字,在___________上填文字)
(1)免疫细胞中,抗菌肽合成的控制中心是[ ]___________,结构6在该细胞中的作用是___________。
(2)结构1、2、4中最后被分离出来的是[_______]。抗菌肽合成时,会先在游离的核糖体中合成一段肽链S,然后肽链S、核糖体与mRNA的复合体会一起转移到结构3上继续合成,但最终分泌出的抗菌肽中却没有肽链S的序列,推测肽链S的功能是___________。某些细菌能分泌毒素破坏免疫细胞的结构7,感染这类细菌后机体的免疫防御功能下降,推测原因是___________(答出1点)。
(3)包裹抗菌肽的囊泡在免疫细胞内的定向运输过程与___________(填细胞结构)有关,该结构还具有的功能是___________(答出2点)。
(4)基因工程中以大肠杆菌作为工程菌,虽然可以大量生产抗菌肽,但得到的抗菌肽不具有生物学活性,分析原因可能是___________。
19. 肌丝滑行学说认为,肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝之间的相对滑动导致的。肌球蛋白位于粗肌丝内,其头部具有一个结合ATP的位点。细肌丝中存在肌球蛋白的结合位点。
(1)ATP是驱动细胞生命活动的______________能源物质。图1中肌球蛋白与ATP结合后,其______________发生改变,并使ATP水解释放能量,用于肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动,然后肌球蛋白又回到原来的状态。此过程中肌球蛋白可以看作是催化ATP水解的一种______________。
(2)细肌丝中肌球蛋白的结合位点被覆盖时肌球蛋白无法结合,肌肉松弛。Ca2+可使结合位点暴露。图2为加入ATP后,不同Ca2+浓度下心肌收缩情况。据图可知,当Ca2+浓度______________时,才引起肌肉收缩。此过程体现了无机盐对于______________具有重要作用。
(3)通常肌球蛋白在粗肌丝中处于静止的OFF(关闭)状态,当其转变为ON(开启)状态时,静电相互作用会使肌球蛋白与细肌丝相互吸引。综上,科研人员提出了肌丝滑动模型(图3),下列叙述的正确排序是C→______________F。
A.肌球蛋白与细肌丝相互吸引
B.Ca2+使细肌丝上的结合位点暴露出来
C.肌球蛋白与ATP结合
D.肌球蛋白由OFF转变为ON状态
E.肌球蛋白与细肌丝结合并引起肌丝滑动
F.肌球蛋白回到OFF状态
四、实验题
20. 胰岛素在血糖平衡调节中发挥着重要作用,它的分泌受到葡萄糖等多种物质的影响,作用机制如图所示。生酮饮食是一种低碳水、高脂肪、适量蛋白质及其他营养物质的配方饮食,其以脂肪替代碳水化合物作为能量供给,促进脂肪代谢,诱导酮体(脂肪氧化的中间产物)的产生,酮体呈酸性,过量的酮体会对人体造成危害。研究人员发现肝脏分解脂肪酸产生的β-羟基丁酸(一种酮体,简称BHB)在酶CNDP2的作用下能抑制食欲。
GLUT:葡萄糖载体蛋白;GLP-1:胰高血糖素样肽-1;GIP:抑胃肽;+:促进;-:抑制
(1)当葡萄糖进入胰岛B细胞后,经一系列信号转导,可促进胰岛素分泌,其根本原因是__________;血糖浓度降低还会使下丘脑的某个区域兴奋,通过__________支配胰岛A细胞。在血糖调节过程中,当血糖浓度下降到一定程度时,胰岛素分泌减少,这种调节方式是__________。
(2)以往的体外实验显示,CNDP2催化乳酸盐和氨基酸缩合生成的乳酸盐—氨基酸复合物可以帮助小鼠减重。鉴于BHB和乳酸盐在结构上高度相似,请推测关键酶CNDP2在人体内的作用是__________。有人希望通过生酮饮食达到减肥的目的,但盲目进行生酮饮食也可能会对人体产生不利影响,试举一例并说明理由__________(答出1点即可)。
(3)请据图设计一种降糖效果持久的药物,并阐明其持久降糖机理__________。
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2025年9月高三上学期生物月考试题
一、单选题(每题3分,共36分)
1. 无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起( )
A. 血红蛋白含量降低 B. 肌肉抽搐
C. 神经细胞兴奋性降低 D. 甲状腺肿大
【答案】A
【解析】
【分析】部分无机盐离子的具体功能:(1)I-是甲状腺激素的组成成分,缺乏时甲状腺激素合成减少,成年人患地方性甲状腺肿;(2)Fe2+是血红蛋白中血红素的组成成分,缺乏时患贫血;(3)Ca2+:血钙过低时,会出现抽搐现象;血钙过高时,会患肌无力;(4)Mg2+是组成叶绿素的元素之一,缺乏时叶片变黄,无法进行光合作用;
【详解】A、Fe2+是血红蛋白中血红素的组成成分,缺铁会直接引起血红蛋白含量降低,A正确;
B、血钙过低时,会出现抽搐现象,B错误;
C、神经细胞兴奋性降低与细胞外Na+浓度低有关,C错误;
D、I-是甲状腺激素的组成成分,缺乏时甲状腺激素合成减少,成年人患地方性甲状腺肿,D错误。
故选A。
2. 研究发现癌细胞线粒体外膜上的D蛋白磷酸化增强,会引起癌细胞线粒体嵴密度增大,乳酸脱氢酶(催化丙酮酸生成乳酸)含量降低等相应变化,癌细胞可通过上述变化调控代谢以适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。下列说法正确的是( )
A. D蛋白磷酸化可使癌细胞线粒体分解葡萄糖的速率增大
B. D蛋白磷酸化增强时细胞耗氧量和NADH产生量均增加
C. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程生成少量ATP
D. 抑制D蛋白的磷酸化癌细胞内的乳酸生成速率降低
【答案】B
【解析】
【分析】研究发现癌细胞线粒体外膜上的D蛋白磷酸化增强,会引起癌细胞线粒体嵴密度增大,乳酸脱氢酶含量降低等相应变化,这些变化有助于癌细胞适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。
【详解】A、线粒体不分解葡萄糖,只能分解丙酮酸,A错误;
B、D蛋白磷酸化增强导致线粒体嵴密度增大,导致有氧呼吸增强,因此细胞耗氧量和NADH产生量均会增加,B正确;
C、丙酮酸转化为乳酸的过程不生成ATP,C错误;
D、抑制D蛋白的磷酸化会导致乳酸脱氢酶含量增加,使得丙酮酸转化为乳酸的速率增加,从而导致乳酸生成速率较快,D错误。
故选B。
3. 佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A. 参与构成叶绿素 B. 用于诱导原生质体融合
C. 辅助血红蛋白携氧 D. 参与构成甲状腺激素
【答案】B
【解析】
【分析】手足抽搐是由于血钙浓度降低引起的,而佝偻病与钙吸收不足有关。
【详解】A、佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2+)缺乏有关,叶绿素的核心元素是镁(Mg2+),钙(Ca2+)不参与叶绿素构成,A错误;
B、在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+-高pH是植物原生质体融合的其中一种方法,与钙(Ca2+)有关,B正确;
C、血红蛋白的辅基含铁(Fe2+),负责携氧,与钙无关,C错误;
D、甲状腺激素含碘(I-),钙不参与其构成,D错误。
故选B。
4. 下列关于有机物鉴定实验的叙述中,正确的是( )
A. 向新榨的苹果匀浆中加入新配制的斐林试剂摇匀会出现砖红色沉淀
B. 将等量的 0.1g/mLNaOH 溶液和 0.01g/mLCuSO4溶液混合后摇匀加入到新榨的 2mL 豆浆中,可以鉴定豆浆中是否含有蛋白质
C. 用双缩脲试剂鉴定煮开后冷却的豆浆,则不会出现紫色
D. 用苏丹Ⅲ染色处理的花生子叶,在显微镜下可以看到橘黄色的脂肪颗粒
【答案】D
【解析】
【详解】A、向新榨的苹果匀浆中加入新配制的斐林试剂后水浴加热,出现由蓝色到砖红色的变化,A错误;
B、向新榨的2mL豆浆中依次加入1mL双缩脲试剂A液(0.1g/mLNaOH)、4滴双缩脲试剂B液(0.01g/mLCuSO4),会出现紫色。如果继续增加B液量,过量滴加,会产生沉淀,并且自身显蓝色会干扰实验现象的观察,B错误;
C、煮开后的豆浆中蛋白质变性,但不影响肽键,可用双缩脲进行鉴定,出现紫色,C错误;
D、苏丹Ⅲ可将脂肪染为橘黄色,故用其染色处理的花生子叶,在显微镜下可以看到橘黄色的脂肪颗粒,D正确。
故选D。
5. 下图是同一动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确的是( )
A. 上述动物一定是雄性个体
B. ③所示的细胞一般不发生基因重组
C. ③所示的细胞的染色单体数量是④的两倍
D. ①④所示的细胞中着丝粒一分为二与星射线的牵引有关
【答案】B
【解析】
【分析】分析图可知,①细胞中存在同源染色体,且着丝粒分裂,为有丝分裂后期细胞,②细胞中存在同源染色体,且联会后的同源染色体整齐的排列在赤道板两侧,为减数第一次分裂中期细胞,③细胞中存在同源染色体,但无联会等特殊现象,为有丝分裂中期细胞,④细胞中不存在同源染色体,且着丝粒分裂,为减数第二次分裂后期细胞,据此答题即可。
【详解】A、不能判断上述动物一定是雄性个体,A错误;
B、基因重组发生在减数第一次分裂后期,③所示的细胞进行的是有丝分裂,不可能发生基因重组,B正确;
C、③所示的细胞的染色单体数量是8,④细胞的染色单体数量是0,C错误;
D、着丝粒一分为二与星射线的牵引无关,D错误。
故选B。
6. 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
【答案】D
【解析】
【分析】结合图示分析,丙酮酸根的运输速率受MPC数量、H+浓度以及丙酮酸根数量等多种因素的影响。
【详解】A、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体,就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸,从而导致产生更多的乳酸,动物细胞中乳酸积累将会增加,A正确;
B、结合图示可知,丙酮酸分解形成丙酮酸根和H+,两者共同与MPC结合使MPC构象改变,从而运输丙酮酸根和H+,B正确;
C、结合图示可知,H+会协助丙酮酸根进入线粒体,pH的变化受H+浓度的影响,因此线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率,C正确;
D、丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白(MPC)的参与,且需要H+电化学梯度(H+浓度差),因此丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响,也受MPC的数量及H+浓度的影响,因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高,D错误。
故选D。
7. 近年来研究发现,原核细胞也存在细胞骨架,人们已经在细菌中发现了 FtsZ、MreB 和 CreS 这 3 种重要的细胞骨架蛋白。下列有关说法错误的是( )
A. FtsZ、MreB 和 CreS 等蛋白与原核细胞的物质运输、能量转化、信息传递、细胞分裂等生命活动密切相关
B. FtsZ、MreB 和 CreS 等蛋白锚定并支撑着线粒体、核糖体等多种细胞器
C. 高温破坏 FtsZ、MreB 和 CreS 的空间结构,从而使其功能不可逆地丧失
D. 细菌合成 FtsZ、MreB 和 CreS 时有可能直接在细胞质基质中对蛋白质进行加工
【答案】B
【解析】
【详解】A、真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架,细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。FtsZ、MreB 和 CreS 是细菌中重要的细胞骨架蛋白,而细菌是由原核细胞构成的原核生物,因此FtsZ、MreB 和 CreS 等蛋白与原核细胞的物质运输、能量转化、信息传递、细胞分裂等生命活动密切相关,A正确;
B、原核细胞中没有线粒体,因此原核细胞中的FtsZ、MreB和CreS等蛋白不会锚定并支撑着线粒体,B错误;
C、FtsZ、MreB 和 CreS 的化学本质都是蛋白质,高温会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质的功能不可逆地丧失,C正确;
D、组成细菌的原核细胞中没有内质网和高尔基体,因此细菌合成 FtsZ、MreB 和 CreS 时有可能直接在细胞质基质中对蛋白质进行加工,D正确。
故选B。
8. B基因是水稻中的“自私基因”,不含B基因的花粉存在一定比例的致死现象,若基因型为Bb的水稻自交、F1中隐性个体比例为1/6。下列说法错误的是( )
A. 含b花粉的致死率为1/2 B. F1产生的雄配子比例为B:b=7:5
C. Bb与bb正反交,后代表型比例不同 D. F1随机交配产生F2,F2中bb占25/228
【答案】B
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、Bb自交,雌配子比例为B:b=1:1,由于含b的花粉存在一定比例致死,设花粉B:b=a:(1-a),则F1中bb个体为1/2×(1-a)=1/6,a=2/3,则存活花粉B:b=2/3:1/3=2:1,b花粉致死率为50%,A正确。
B、F1基因型组成及比例为BB:Bb:bb=2:3:1,考虑含b花粉有50%致死率,所以F1产生的雄配子比例为B:b=14:5,B错误。
C、若Bb作父本,bb作母本,则后代表型比例为2:1;若Bb作母本,bb作父本,则后代表型比例为1:1,C正确。
D、F1产生的b雄配子比例为5/19,b雌配子比例为5/12,F₂中bb比例为5/19×5/12=25/228,D正确。
故选B。
9. 如图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图,其中a~f表示相应的细胞结构,①~⑧表示相应的生理过程。下列叙述不正确的是( )
A. 图中结构能进行遗传信息转录的有b、c
B. a~f共同参与构成该细胞的生物膜系统
C. 胰腺细胞产生和分泌胰蛋白酶的过程是⑤⑥⑧
D. 从图可知,呼吸酶和解旋酶的形成可能不经过高尔基体
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中结构能进行遗传信息转录的有b细胞核、c线粒体,A正确;
B、a核糖体是无膜细胞器,不参与生物膜系统的构成,B错误;
C、胰腺细胞产生和分泌胰蛋白酶的过程是⑤翻译、⑥内质网和高尔基体加工、⑧胞吐,C正确;
D、由图可知,呼吸酶通过①④过程、解旋酶通过①②过程形成,不经过高尔基体,D正确。
故选B。
10. 已知正常小鼠体细胞中染色体数目为 20 对,中科院动物研究所研究团队发现 CyclinB3(细胞周期蛋白)在雌鼠卵细胞形成过程中发挥了独特作用,当 CyclinB3 缺失时雌鼠不能产生后代。此外,基因组分析发现 CyclinB3 缺失的卵母细胞仍能正常进行减数第二次分裂。研究者对 CyclinB3 缺失雌鼠和正常雌鼠卵细胞的形成过程对比观察并绘制了下图。下列说法正确的是( )
A. CyclinB3 缺失雌鼠中期Ⅱ染色体数为 20 条
B. 推测细胞周期蛋白 CyclinB3 的功能是抑制同源染色体的分离
C. 若 CyclinB3 缺失雌鼠可正常受精,则受精后形成的受精卵中染色体数为 60 条
D. 减数分裂和有丝分裂对同种生物前后代染色体数目保持恒定起到了决定性作用
【答案】C
【解析】
【详解】A、已知正常小鼠体细胞中染色体数目为 20 对,即含有40条染色体,由图可知,Cyclin B3缺失小鼠在减数第一次分裂后期,同源染色体不能正常分离,CyclinB3缺失雌鼠中期Ⅱ染色体数为40条,A错误;
B、与正常小鼠相比,CyclinB3缺失小鼠的同源染色体不能分离,由此可推测CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离,B错误;
C、Cyclin B3缺失的卵母细胞减数第一次分裂异常,导致Cyclin B3缺失的雌鼠产生的卵细胞中含有两个染色体组,与含有一个染色体组的精细胞进行结合,其形成的受精卵含有3个染色体组,受精卵中染色体数为60,C正确;
D、减数分裂和受精作用对同种生物前后代染色体数目保持恒定起到了决定性作用,D错误。
故选C。
11. 光是绿色植物进行光合作用的条件。某兴趣小组为探究光对植物光合作用的影响,设计了以下实验。将密闭玻璃罩内的某植物置于适宜光照下一定时间,迅速进行遮光处理,一段时间后给予适宜光照,检测到玻璃罩内CO2含量的变化如图。下列选项不正确的是( )
A. ab段含量减少是因为植物的光合作用强度大于呼吸作用强度
B. bc段含量上升是因为遮光处理后植物只进行呼吸作用
C. ab段和cd段植物都有有机物积累,有机物含量最多的是c点
D. de段CO2含量不变是因为该植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:ab段CO2含量减少,是在适宜光照下光合作用强度大于呼吸作用强度;bc段CO2含量上升,对应着遮光处理;cd段CO2含量减少,是遮光后又给予适宜的光照。
【详解】A、玻璃罩内CO2含量的变化取决于光合作用和呼吸作用的大小,ab段CO2含量的减少说明植物的光合作用吸收的CO2大于呼吸作用释放的CO2,即植物的光合作用强度大于呼吸作用强度,A正确;
B、bc段CO2含量上升,根据题意可知,光照后会迅速进行遮光处理,所以bc段含量上升是因为遮光处理后植物只进行呼吸作用,B正确;
C、ab段和cd段CO2含量都减少,说明光合作用强度大于呼吸作用强度,都有有机物积累,但有机物含量最多的是b点,因为b点是密闭容器内CO2含量的最低点,有机物积累最多,C错误;
D、de段玻璃罩内CO2含量不变,说明没有与密闭环境中发生气体交换,该植物光合作用强度与细胞呼吸作用强度相等,D正确。
故选C。
12. 核酶是一类具有催化活性的RNA分子,能够催化化学反应,尤其是RNA分子的自我剪切。下列相关叙述正确的是( )
A. 核酶与RNA酶共有元素为C、H、O、N、P
B. 核酶作用的化学键与RNA聚合酶作用的化学键相同
C. 核酶可以为RNA分子的自我剪切提供能量
D. ATP中的A可以作为核酶的基本单位
【答案】B
【解析】
【详解】A、核酶是RNA,含C、H、O、N、P;RNA酶是蛋白质,含C、H、O、N,不含P。共有元素为C、H、O、N,A错误;
B、核酶催化RNA自我剪切,断裂磷酸二酯键;RNA聚合酶催化RNA合成,形成磷酸二酯键。两者作用的化学键均为磷酸二酯键,B正确;
C、酶的作用是降低反应活化能,不能提供能量,C错误;
D、ATP中的A为腺苷(腺嘌呤+核糖),而核酶的基本单位是核糖核苷酸(含磷酸、核糖、含氮碱基),D错误。
故选B。
二、多选题(每题4分,共16分)
13. 下图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物,a、b、c、d 代表不同的小分子物质,A、B、C 代表不同的大分子物质。下列说法正确的是( )
A. 部分无细胞结构的生物也可以由 B 和 C 组成
B. 在植物细胞内,与物质 A 作用相近的是脂肪,相对于糖类而言,脂肪中的氢与氧的比值比糖类中的高
C. 物质 b 在人体细胞中共 21 种,其中有 8 种是人体细胞自身可以合成的
D. 图中的 A、B、C 都存在单体,都以碳链作为其基本骨架
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、由题推知B是蛋白质、C是RNA,部分无细胞结构的生物,比如RNA病毒由 蛋白质和RNA组成,A正确;
B、A是淀粉,在植物细胞内,与物质淀粉作用相近的储能物质是脂肪,相对于糖类而言,脂肪分子中氢含量相对较多,氧含量相对较少,因此脂肪中的氢与氧的比值比糖类中的高,B正确;
C、物质b是氨基酸,在人体细胞中共 21 种,其中有8 种是人体细胞不能合成的,被称为必需氨基酸,C错误;
D、图中a(葡萄糖)、b(氨基酸)、c(核糖核苷酸)是A(淀粉)、B(蛋白质)、C(RNA)的单体,每一个单体是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架,D正确。
故选ABD。
14. 将某绿色蔬菜放置在密闭、黑暗的容器中,在最适温度下一段时间内分别测定了其中O2、CO2相对含量数据见下表,下列分析错误的是( )
0min
5min
10min
15min
20min
25min
30min
CO2相对含量
1
4
5.6
6.7
7.7
9.1
10.3
O2相对含量
20
17
15.8
15.0
14.6
14.4
14.4
A. 0~5min 植物进行有氧呼吸,NADH 和 ATP 的生成总是相伴随
B. 25~30min 植物只进行无氧呼吸,此时细胞质基质中会有 NADH 的积累
C. 若在 15min 给予植物一定强度的光照,则装置中的O2含量可能会上升
D. 15~20min 装置中的蔬菜产生的CO2最少,但该时间段呼吸作用消耗的葡萄糖并非最少
【答案】AB
【解析】
【详解】A、0~5min内,O2相对含量从20降至17(氧气消耗),CO2相对含量从1升至4(二氧化碳释放),消耗的氧气的量等于产生的CO2的量,说明植物只进行有氧呼吸,有氧呼吸第一、二阶段产生NADH的过程会产生少量ATP,但在有氧呼吸第三阶段,NADH的消耗过程伴随着产生大量ATP,A错误;
B、25~30min内,O2相对含量保持14.4不变(无氧气消耗,即无有氧呼吸),但CO2仍在增加,说明植物只进行无氧呼吸。无氧呼吸第一阶段产生的NADH会在第二阶段被消耗,不会在细胞质基质中积累,B错误;
C、若在15min给予植物一定强度的光照,若光照强度足够使光合作用强度大于呼吸作用强度,则光合作用产生的O2量会大于呼吸作用消耗的O2量,装置中O2含量可能上升,C正确;
D、有氧呼吸的方程式为:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量;无氧呼吸产生CO2的方程式为:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量,15~20min装置中的蔬菜产生的CO2最少,为7.7-6.7=1,O2的消耗量为15-14.6=0.4,有氧呼吸消耗氧气的体积与产生CO2体积相同,按照比例关系可求得,该时段葡萄糖的总消耗量为0.4÷6+(1-0.4)÷2=22/60;10-15min时,CO2的产生量为6.7-5.6=1.1,O2的消耗量为15.8-15=0.8,依据比例关系,可求得葡萄糖的消耗量为0.8÷6+(1.1-0.8)÷2=17/60,故15-20min的时间段,植物参与呼吸作用的葡萄糖并非最少,D正确。
故选AB。
15. 2024年4月,美国研究人员通过研究海洋藻类,发现了一种能够固氮的细胞器,这一发现颠覆了以往真核生物无法从大气中固定氮气的认知,根据这一科研成果,下列有关叙述错误的是( )
A. 该海洋藻类和蓝细菌都有叶绿体,能够进行光合作用
B. 固定的氮元素可以用于该藻类合成蛋白质、脂肪等有机物
C. 该发现为原核细胞被真核细胞吞噬并演化为细胞器提供了证据
D. 该发现为设计自行固氮的作物提供新的思路,有利于减少环境污染
【答案】AB
【解析】
【分析】真核生物具有细胞核和众多细胞器,核糖体是合成蛋白质的场所。线粒体和叶绿体都具有一定的自主性,其起源与内共生学说有关。由题意可知,固氮的细胞器的起源应该也与共生学说有关。
【详解】A、蓝细菌是原核生物没有叶绿体,A错误;
B、脂肪不含氮元素,所以固定的氮元素不能用于合成脂肪,B错误;
C、藻类中发现了一种能够固氮的细胞器,这一发现颠覆了以往真核生物无法从大气中固定氮气的认知,为原核细胞被真核细胞吞噬并演化为细胞器提供了证据,C正确;
D、通过化学合成含氮化肥会污染环境,若设计自行固氮的作物,有利于减少环境污染,D正确。
故选AB。
16. 火龙果在常温下极易腐败变质,产生醋味。可从火龙果上筛选优质醋酸菌种,用于火龙果深加工,筛选过程如图。下列说法正确的是( )
A. “富集培养基” 为液体培养基, 培养时需振荡培养
B. 可用紫外线照射对 “初筛” 培养基进行灭菌
C. 初筛时产生了透明圈的菌落为 “符合要求” 的单菌落
D. 缺少糖源时, 醋酸菌可将乙醇转化为醋酸
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、“富集培养基”为液体培养基,液体培养基能使营养物质与菌体充分接触,有利于微生物对营养物质的充分利用。振荡培养可以增加培养液中的溶氧量,同时使菌体与培养液充分接触,有利于微生物的生长和繁殖。醋酸菌是好氧菌,在富集培养时采用液体培养基并振荡培养,能为醋酸菌提供充足的氧气,促进其生长和繁殖,A正确;
B、紫外线照射只能起到消毒的作用,不能对培养基进行灭菌。灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子;而消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。对“初筛”培养基进行灭菌应采用高压蒸汽灭菌法等方法,B错误;
C、产生透明圈可能是因为该菌落产生的酶分解了培养基中的某些成分,故初筛时产生了透明圈的菌落为 “符合要求” 的单菌落,C正确;
D、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,所以缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转化为醋酸,D正确。
故选ACD。
三、解答题(共36分)
17. 强光条件下,绿色植物细胞内光合色素吸收过多光能会造成光系统损伤,植物会通过一系列生理变化来减少这种伤害。科研人员对某绿色植物光暗转换中的适应机制开展相关研究,测定了绿色植物由暗到亮过程中CO2吸收速率的变化,以及光反应相对速率和热能散失比例(叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例),结果分别如图1和图2。
(1)科研人员测定绿色植物由暗到亮过程中,CO2吸收速率的变化,结果如图1。
①绿色植物细胞内捕获光能的光合色素分布于______;若要通过吸收光能的百分比来检测叶肉细胞中叶绿素的含量,应选择______光。
②结果显示,未开始光照时,检测到CO2吸收速率低于0,这是由于植物细胞进行______(填生理过程)的结果。0.5min后,CO2吸收速率才迅速升高,说明此时光合作用______反应过程的反应才启动。
(2)结合图1及光合作用过程推测,0~0.5min之间,图11光反应相对速率逐渐下降原因是_______。
(3)请分析,图2中0~2min之间中热能散失比例变化对该绿色植物适应强光环境的意义是_______。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 红 ③. 细胞呼吸/呼吸作用/有氧呼吸释放CO2 ④. 暗
(2)暗反应未被激活,光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制
(3)0-0.5min(暗反应未启动时),吸收的光能未被暗反应利用,而主要以热能形式散失,可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受(光)损伤;0.5-2min(暗反应启动后),以热能形式散失比例减少,吸收的光能可有效转化为有机物糖类中的化学能
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
①光合作用的色素位于类囊体薄膜上,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,为排除类胡萝卜的影响,应选则红光。②植物进行光合作用需要消耗CO2,据图1可知,未开始光照时,CO2吸收速率低于0,这是由于植物细胞进行呼吸作用释放CO2的结果;CO2在暗反应过程中参与CO2的固定过程,图示0.5min后暗反应过程才被激活,二氧化碳吸收速率升高。
【小问2详解】
光反应可为暗反应提供ATP和NADPH,据图1可知,正常情况下0.5min后暗反应被激活,二氧化碳吸收增多,而图2中0-0.5min之间,光反应速率降低,原因是暗反应未被激活,光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制。
【小问3详解】
结合上述分析可知,0-0.5min(暗反应未启动时),吸收的光能未被利用,以热能形式散失,可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受(光)损伤;0.5-2min(暗反应启动后),以热能形式散失比例减少,保证了色素吸收的光能可有效转化为有机物糖类中的化学能,以提高光合速率。
18. 当病原体入侵人体时,免疫细胞会迅速合成并分泌抗菌肽(一种小分子多肽)来杀伤细菌、真菌或病毒。下图为某免疫细胞的亚显微结构示意图,其中1-7代表细胞结构。回答下列问题:(在[ ]内填数字,在___________上填文字)
(1)免疫细胞中,抗菌肽合成的控制中心是[ ]___________,结构6在该细胞中的作用是___________。
(2)结构1、2、4中最后被分离出来的是[_______]。抗菌肽合成时,会先在游离的核糖体中合成一段肽链S,然后肽链S、核糖体与mRNA的复合体会一起转移到结构3上继续合成,但最终分泌出的抗菌肽中却没有肽链S的序列,推测肽链S的功能是___________。某些细菌能分泌毒素破坏免疫细胞的结构7,感染这类细菌后机体的免疫防御功能下降,推测原因是___________(答出1点)。
(3)包裹抗菌肽的囊泡在免疫细胞内的定向运输过程与___________(填细胞结构)有关,该结构还具有的功能是___________(答出2点)。
(4)基因工程中以大肠杆菌作为工程菌,虽然可以大量生产抗菌肽,但得到的抗菌肽不具有生物学活性,分析原因可能是___________。
【答案】(1) ①. [2]细胞核 ②. 参与细胞的有丝分裂,与纺锤体的形成有关
(2) ①. 4 ②. 作为信号肽,引导分泌蛋白进入内质网进行加工 ③. 7是高尔基体,被破坏之后无法加工形成具有生物活性的抗菌肽,导致机体对细菌的免疫防御功能下降
(3) ①. 细胞骨架 ②. 维持细胞的形态,锚定和支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
(4)大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,不能对核糖体合成的多肽进行加工
【解析】
【分析】1是线粒体,2是细胞核,3是内质网,4是核糖体,5是细胞膜,6是中心体,7是高尔基体。分泌蛋白的合成和分泌依次经过的细胞结构是:核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
【小问1详解】
抗菌肽合成的控制中心是2细胞核,6是中心体,它在动物细胞中参与有丝分裂,参与纺锤体的形成。
【小问2详解】
分离各种细胞器的方法是差速离心法,质量越大的细胞结构越先被分离出来,核糖体(4)最小,最后被分离出来。最终合成的抗菌肽中没有肽链S,可能肽链S是作为信号肽,引导分泌蛋白进入内质网进行加工。图中的7是高尔基体,被破坏之后无法加工形成具有生物活性的抗菌肽,导致机体对细菌的免疫防御功能下降。
【小问3详解】
细胞中参与定向运输的是细胞骨架,细胞骨架参与维持细胞的形态,锚定和支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【小问4详解】
大肠杆菌生产的抗菌肽不具有生物活性,是因为大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,不能对核糖体合成的多肽进行加工。
19. 肌丝滑行学说认为,肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝之间的相对滑动导致的。肌球蛋白位于粗肌丝内,其头部具有一个结合ATP的位点。细肌丝中存在肌球蛋白的结合位点。
(1)ATP是驱动细胞生命活动的______________能源物质。图1中肌球蛋白与ATP结合后,其______________发生改变,并使ATP水解释放能量,用于肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动,然后肌球蛋白又回到原来的状态。此过程中肌球蛋白可以看作是催化ATP水解的一种______________。
(2)细肌丝中肌球蛋白的结合位点被覆盖时肌球蛋白无法结合,肌肉松弛。Ca2+可使结合位点暴露。图2为加入ATP后,不同Ca2+浓度下心肌收缩情况。据图可知,当Ca2+浓度______________时,才引起肌肉收缩。此过程体现了无机盐对于______________具有重要作用。
(3)通常肌球蛋白在粗肌丝中处于静止的OFF(关闭)状态,当其转变为ON(开启)状态时,静电相互作用会使肌球蛋白与细肌丝相互吸引。综上,科研人员提出了肌丝滑动模型(图3),下列叙述的正确排序是C→______________F。
A.肌球蛋白与细肌丝相互吸引
B.Ca2+使细肌丝上的结合位点暴露出来
C.肌球蛋白与ATP结合
D.肌球蛋白由OFF转变为ON状态
E.肌球蛋白与细肌丝结合并引起肌丝滑动
F.肌球蛋白回到OFF状态
【答案】(1) ①. 直接 ②. 空间结构 ③. 酶
(2) ①. 超过10-6mol·L-1 ②. 维持细胞和生物体的生命活动 (3)D→A→B→E
【解析】
【分析】ATP的结构式可简写成A-P~P~P,式中A代表腺苷,T代表3个,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键,ATP是直接能源物质,其合成时2,能量来自光合作用或细胞呼吸作用。
【小问1详解】
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,图1中肌球蛋白与ATP结合后,其空间结构发生改变,并使ATP水解释放能量,用于肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动,然后肌球蛋白又回到原来的状态。此过程中肌球蛋白可以看作是催化ATP水解的一种酶。
【小问2详解】
由图2可知,当Ca2+浓度超过10-6mol·L-1时,才引起肌肉收缩。此过程体现了无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。
【小问3详解】
通常肌球蛋白在粗肌丝中处于静止的OFF(关闭)状态,当肌球蛋白与ATP结合后,肌球蛋白由OFF转变为ON(开启)状态,静电相互作用会使肌球蛋白与细肌丝相互吸引,接着Ca2+使细肌丝上的结合位点暴露出来,然后肌球蛋白与细肌丝结合并引起肌丝滑动,最后肌球蛋白回到OFF状态,故正确排序是C→D→A→B→E→F。
四、实验题
20. 胰岛素在血糖平衡调节中发挥着重要作用,它的分泌受到葡萄糖等多种物质的影响,作用机制如图所示。生酮饮食是一种低碳水、高脂肪、适量蛋白质及其他营养物质的配方饮食,其以脂肪替代碳水化合物作为能量供给,促进脂肪代谢,诱导酮体(脂肪氧化的中间产物)的产生,酮体呈酸性,过量的酮体会对人体造成危害。研究人员发现肝脏分解脂肪酸产生的β-羟基丁酸(一种酮体,简称BHB)在酶CNDP2的作用下能抑制食欲。
GLUT:葡萄糖载体蛋白;GLP-1:胰高血糖素样肽-1;GIP:抑胃肽;+:促进;-:抑制
(1)当葡萄糖进入胰岛B细胞后,经一系列信号转导,可促进胰岛素分泌,其根本原因是__________;血糖浓度降低还会使下丘脑的某个区域兴奋,通过__________支配胰岛A细胞。在血糖调节过程中,当血糖浓度下降到一定程度时,胰岛素分泌减少,这种调节方式是__________。
(2)以往的体外实验显示,CNDP2催化乳酸盐和氨基酸缩合生成的乳酸盐—氨基酸复合物可以帮助小鼠减重。鉴于BHB和乳酸盐在结构上高度相似,请推测关键酶CNDP2在人体内的作用是__________。有人希望通过生酮饮食达到减肥的目的,但盲目进行生酮饮食也可能会对人体产生不利影响,试举一例并说明理由__________(答出1点即可)。
(3)请据图设计一种降糖效果持久的药物,并阐明其持久降糖机理__________。
【答案】(1) ①. 促进胰岛素基因表达 ②. 交感神经 ③. 负反馈调节
(2) ①. CNDP2可催化BHB和氨基酸缩合生成BHB—氨基酸复合物,使人减 ②. 生酮饮食含糖类量少,可能会出现低血糖症状,甚至昏厥;
(3)可人工合成GIP(或GLP-1)的类似物,与GIP(或GLP-1)受体结合,促进胰岛素的分泌,且体内没有分解它的酶,故效果持久
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能促进肝糖原的分解和非糖类物质转化使血糖升高;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、进入肝和肌肉并合成糖原、进入脂肪细胞转变为甘油三酯,另一方面抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化为葡萄糖。
【小问1详解】
当葡萄糖进入胰岛B细胞后,经一系列信号转导,可促进胰岛素分泌,其根本原因是促进胰岛素基因表达。血糖浓度降低还会使下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经支配胰岛A细胞。在血糖调节过程中,当血糖浓度下降到一定程度时,胰岛素分泌减少,这种调节方式是负反馈调节。
【小问2详解】
结合题干信息可知,肝脏分解脂肪酸产生的β-羟基丁酸(一种酮体,简称BHB)在酶CNDP2的作用下能抑制食欲。且以往的体外实验显示,CNDP2催化乳酸盐和氨基酸缩合生成的乳酸盐—氨基酸复合物可以帮助小鼠减重。鉴于BHB和乳酸盐在结构上高度相似,由此推测CNDP2在人体内的作用是CNDP2可催化BHB和氨基酸缩合生成BHB—氨基酸复合物,使人减重。生酮饮食是一种低碳水、高脂肪、适量蛋白质及其他营养物质的配方饮食,生酮饮食含糖类量少,盲目进行生酮饮食可能会出现低血糖症状,甚至昏厥;生酮饮食含高脂肪,也可能导致高血脂;生酮饮食诱导酮体的产生,过量的酮体会引起酮体酸中毒。
【小问3详解】
唯一能降血糖的激素是胰岛素,要设计一种持续降糖的药物,即要促进胰岛素的分泌。据图分析可知,GIP(或GLP-1)受体被激活后,能增加腺苷酸环化酶的活性,并且促进形成cAMP,进而促进胰岛素基因的表达,促进胰岛素的合成核释放;而生长素受体被激活后会抑制腺苷酸环化酶的活性,由此设计实验方案:方法1:可人工合成GIP(或GLP-1)的类似物,与GIP(或GLP-1)受体结合,促进胰岛素的分泌,且体内没有分解它的酶,故效果持久;方法2:可人工合成肾上腺素(或生长抑素)受体拮抗剂,通过抑制肾上腺素(或生长抑素)与受体的结合,促进胰岛素的分泌,且体内没有分解它的酶,故效果持久。
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