1、18.科 技 前 沿 满分30分,攻坚克难,10分钟突破高考易失分点!一、选择题(共3小题,每小题4分,共12分)1.2018年我国科学家成功将酿酒酵母单倍体的16条染色体合并为一条。该新型酵母除细胞分裂能力稍弱外,在形态、结构和代谢等方面都与野生型相似。此成果是染色体研究领域的重大突破。下列有关叙述错误的是()A.制备新型酵母细胞的过程中发生了染色体变异B.新型酵母的一条染色体含有几乎全部遗传信息C.新型酵母的培养基中不需加入有机碳源D.新型酵母与野生型共同培养时竞争力较弱【解析】选C。新型酵母细胞的制备过程中,染色体由16条变成1条,发生了染色体数目变异,A正确;新型酵母是将酿酒酵母单倍体
2、的16条染色体合并为一条,因此含有酿酒酵母几乎全部的遗传信息,B正确;新型酵母为异养型生物,培养基中需加入有机碳源,C错误;新型酵母细胞分裂能力稍弱,与野生型共同培养时繁殖较慢,竞争力较弱,D正确。2.研究发现,神经递质A会与蓝斑神经元上的GalR1受体结合,引起K+通道开放,使K+顺浓度梯度转移,影响幼年大鼠蓝斑神经元的兴奋性。下列叙述错误的是()A.神经递质A与蓝斑神经元上的GalR1受体结合后会使K+外流B.离体的蓝斑神经纤维上兴奋的传导方向与膜内电流方向相同C.神经递质A可以通过增大静息电位绝对值,抑制幼年大鼠蓝斑神经元的兴奋性D.神经递质A还能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,引起突触
3、后膜兴奋【解析】选D。通过题干可知,神经递质A与蓝斑神经元上的GalR1受体结合后使K+顺浓度梯度转移,而细胞内K+浓度高于细胞外,故K+外流,A正确;离体神经纤维上兴奋的传导方向与膜内电流方向相同,B正确;静息电位产生的机理是K+外流,神经递质A会与蓝斑神经元上的GalR1受体结合,促进K+外流,所以神经递质A可以通过增大静息电位绝对值,抑制其产生动作电位,从而抑制幼年大鼠蓝斑神经元的兴奋性,C正确;神经递质A与受体的结合具有特异性,因此不能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,D错误。3.我国科学家通过敲除水稻基因组中3个控制减数分裂的基因和1个孤雌生殖相关基因获得了Fix植株,实现了“孤雌生殖
4、”。如图为Fix植株的生殖过程,据图判断下列说法错误的是()A.基因缺失不影响雌雄配子的随机结合B.Fix植株自交后代不发生性状分离C.基因缺失导致雄配子染色体降解从而实现孤雌生殖D.基因缺失不影响减数分裂过程中同源染色体的分离【解析】选D。据图可知Fix植株产生的雌雄配子仍能随机结合,说明基因缺失不影响雌雄配子的随机结合,A正确;Fix植株自交后代全部为Fix植株,不发生性状分离,B正确;据图可知,基因缺失导致雄配子中相应染色体降解,最终产生的子代全为Fix植株,C正确;对比Fix植株体细胞和配子中的染色体可以发现,配子中的染色体数目没有减半,且仍有同源染色体,故基因缺失影响了减数分裂过程中
5、同源染色体的分离,D错误。二、非选择题(共18分)4.2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了揭示人体细胞的氧气感知通路及信号机制的科学家。如图表示氧气供应正常时,细胞内低氧诱导因子(HIF1)会被蛋白酶降解;氧气供应不足时,HIF1将转移到细胞核中。该项研究不仅在基础科研上极具价值,更有望为癌症等多种疾病的治疗打开思路。请据图回答下列问题:(1)正常条件下,氧气通过_的方式进入细胞,细胞内合成HIF1的场所是_。(2)云南呈贡训练基地海拔2 000多米,中国田径队常在此集训以提高成绩。高海拔地区氧气供应不足,运动员细胞中的HIF1将通过_进入细胞核,和其他因子(ARNT)一起与EPO基因上游的调
6、控序列结合,_(填“促进”或“抑制”)EPO基因的表达,EPO可刺激骨髓造血干细胞,使其_,从而提高氧气的运输能力。(3)为了进一步探究HIF1的作用,研究人员进行了以下实验,请分析回答。注射物肿瘤质量/g培养9天培养21天实验鼠HIF1基因缺陷型胚胎干细胞0.70.8对照鼠野生型胚胎干细胞1.75.2肿瘤细胞的_将导致肿瘤附近局部供氧不足,请从打破癌细胞缺氧保护机制的角度提出治疗癌症的新思路:_。【解析】(1)氧气是气体分子,正常条件下通过自由扩散的方式通过细胞膜进入细胞。据题目信息,HIF1会被蛋白酶降解,说明其化学本质为蛋白质,故其合成场所是核糖体。(2)核孔是大分子物质进出细胞核的通道
7、,据题目信息可知,HIF1为蛋白质,低氧状态下其通过核孔进入细胞核,和其他因子(ARNT)一起与EPO基因上游的调控序列结合,通过促进EPO基因的表达,提高体内EPO含量,进而EPO刺激骨髓造血干细胞,分裂分化出大量红细胞,从而保证在低氧状态下的氧气运输,维持细胞的有氧呼吸正常进行。(3)肿瘤细胞的快速增殖,会导致局部氧气的大量消耗而出现供氧不足。通过实验数据对比,可以发现HIF1基因缺陷型的胚胎干细胞与野生型胚胎干细胞相比,在相同培养条件下,肿瘤质量显著降低,说明降低HIF1可以有效抑制肿瘤细胞的增殖,从而可以打破癌细胞缺氧保护机制治疗癌症。答案:(1)自由扩散 核糖体(2)核孔 促进 增殖分化出大量红细胞(3)增殖(迅速增殖)降低癌细胞中HIF1的含量,或阻断HIF1与ARNT的结合
