2003年10月8日,瑞典皇家科學(xué)院宣布,將2003年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家彼得·阿格雷和羅德里格·麥金農(nóng),以表彰他們?cè)诩?xì)胞膜通道方面作出的貢獻(xiàn)。阿格雷發(fā)現(xiàn)了水通道,而麥金農(nóng)的研究主要集中在細(xì)胞膜離子通道的結(jié)構(gòu)和機(jī)理方面,兩位科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)闡明了鹽分和水如何進(jìn)出活體細(xì)胞。

  下圖為ADH(抗利尿激素)對(duì)腎集合管細(xì)胞管腔膜AQP2(水通道蛋白)數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)制示意圖。當(dāng)血漿ADH水平升高后,腎集合管細(xì)胞胞漿內(nèi)AQP2水通道蛋白小泡向管腔膜遷移并與之融合。通過(guò)出胞作用小泡膜上的AQP2水通道蛋白嵌入管腔膜,使管腔膜AQP2水通道蛋白的數(shù)量增加,從而使水通透性相應(yīng)地增高,增高的幅度與血漿ADH升高的濃度成正比。當(dāng)血漿ADH水平降低時(shí),集合管細(xì)胞管腔膜出現(xiàn)胞吞作用,又使AQP2水通道蛋白小泡遷移到管腔膜下的胞漿內(nèi)。此時(shí)細(xì)胞管腔膜上的AQP2水通道蛋白數(shù)量相應(yīng)地減少,管腔膜水通透性也相應(yīng)地降低。

回答:

(1)

水通道蛋白的形成及水通道蛋白小泡的出胞作用與哪些結(jié)構(gòu)有關(guān)

①細(xì)胞膜、诰粒體、鄹郀柣w ④內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、莺颂求w、藜(xì)胞核

[  ]

A.

①②③④⑤⑥

B.

②③④⑤

C.

①②③④

D.

①④⑤⑥

(2)

有人認(rèn)為“腎集合管對(duì)水的重吸收是一個(gè)不消耗能量的滲透過(guò)程”,你同意嗎?為什么?

答案:1.A;
解析:

  答案:不同意 雖然水通過(guò)“水通道”擴(kuò)散不消耗能量,但抗利尿激素對(duì)腎集合管細(xì)胞管腔膜AQP2數(shù)量的調(diào)節(jié)過(guò)程需要消耗ATP。

  思路分析:本題以ADH(抗利尿激素)對(duì)腎集合細(xì)胞管腔膜AQP2(水通道蛋白)數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)制為材料背景,考查知識(shí)目標(biāo)主要有:細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能和物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。題目具有較強(qiáng)的綜合性,體現(xiàn)了“以能力為主導(dǎo),以情景為主線,以知識(shí)為載體”的命題思想,分析如下:

  第(1)題:主要考查內(nèi)膜系統(tǒng)的功能。由核基因指導(dǎo)合成的AQP2水通道蛋白雖然不是直接分泌到細(xì)胞外的蛋白質(zhì),但從水通道蛋白的合成及水通道蛋白小泡的出胞作用(小泡向管腔膜遷移并與之融合)的過(guò)程看,推理可知AQP2水通道蛋白的合成和分泌實(shí)質(zhì)是一種分泌蛋白的合成和分泌。

  第(2)題:考查考生的創(chuàng)新意識(shí)和批判精神。雖然水通過(guò)“水通道”擴(kuò)散不消耗能量,但抗利尿激素對(duì)腎集合管細(xì)胞腔膜AQP2數(shù)量的調(diào)節(jié)過(guò)程(如A.C腺苷環(huán)化酶的活化,AQP2的小泡的出胞作用等)消耗ATP(見(jiàn)題干示意圖)。

  熱點(diǎn)分析:關(guān)注社會(huì)、科技熱點(diǎn),尤其是與生物學(xué)有關(guān)的“國(guó)際(內(nèi))十大科技進(jìn)展”和年度諾貝爾獎(jiǎng)成果,并結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,不僅可以培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng),而且使生物學(xué)學(xué)習(xí)變得更加生動(dòng)有趣;一方面做到心中有數(shù),使自己在應(yīng)試中能夠處變不驚,另一方面更提高了自己獲取知識(shí)的能力、遷移推理能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力。


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中央電視臺(tái)于2003年8月10日,在《新聞聯(lián)播》節(jié)目中報(bào)道:世代深居在我國(guó)內(nèi)蒙古東北部,大興安嶺北端原始森林中的全國(guó)最后一個(gè)狩獵部落鄂溫克族,在政府的關(guān)懷和安排下,于今日扔下獵槍?zhuān)瑺恐Z鹿,邁出森林,走下大山,來(lái)到根河市郊區(qū)定居下來(lái),開(kāi)始了新的生活。這是一次重要的生態(tài)移民,這一舉措的最直接作用或者意義是

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A.保護(hù)大興安嶺森林的動(dòng)物多樣性

B.保護(hù)大興安嶺森林的生物多樣性

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閱讀材料:

  材料一  2003年四五月間,SARS病毒影響了中國(guó)大地,據(jù)調(diào)查廣東省早期病人多集中在東門(mén)市場(chǎng)(野生動(dòng)物集散中心)附近。

  材料二  對(duì)廣東普通人群和野生動(dòng)物經(jīng)營(yíng)者調(diào)查發(fā)現(xiàn):普通人群中僅感染SARS者才有SARS抗體,而野生動(dòng)物經(jīng)營(yíng)者無(wú)一患病,其中有5/10的人存在SARS抗體。

  材料三  5月17日,經(jīng)科學(xué)家聯(lián)合攻關(guān),發(fā)現(xiàn)果子貍攜帶的冠狀病毒與SARS病毒的遺傳物質(zhì)有99.8%同源性,僅相差29個(gè)核苷酸。

  材料四  據(jù)中國(guó)新聞網(wǎng)報(bào)導(dǎo),媒體披露果子貍與SARS有關(guān)后,一些地方對(duì)果子貍進(jìn)行大規(guī)模滅殺。

(1)你認(rèn)為SARS病毒的遺傳物質(zhì)最可能是________,從所給材料說(shuō)明你推斷的理由。

(2)SARS病毒與人的關(guān)系是________,根據(jù)材料,你認(rèn)為SARS病毒的可能來(lái)源是________,說(shuō)明理由:

(3)在SARS暴發(fā)流行期,為什么野生動(dòng)物經(jīng)營(yíng)者無(wú)一患病?

(4)中國(guó)南方一向就有野生動(dòng)物滋養(yǎng)人的說(shuō)法,請(qǐng)你從物質(zhì)代謝和營(yíng)養(yǎng)角度分析這種說(shuō)法是否正確。

(5)據(jù)科學(xué)家持續(xù)對(duì)其他野生動(dòng)物研究,發(fā)現(xiàn)其他種野生動(dòng)物也帶有與SARS病毒遺傳物質(zhì)有一定的同源性的病毒。說(shuō)說(shuō)材料四做法的危害性。談?wù)勅绾伪Wo(hù)野生動(dòng)物?

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