2020年生物高考热点：2019诺贝尔生理学或医学奖

2020年生物高考热点：2019诺贝尔生理学或医学奖

一、单选题

1.血液中氧气含量降低时，肾脏的某些细胞会加速分泌一种促进红细胞生成的激素

（EPO）,红细胞数量增多有利于机体适应低氧环境。下列相关叙述错误的是（）

A.人从平原进入高海拔地区生活，EPO分泌增加

B.EPO及其功能类似物可能是运动比赛的禁药

C.EPO参与体液调节，作用的靶细胞是肾脏细胞

D.血氧含量的降低会引起脑干中呼吸中枢的兴奋

2.2019年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家，以表彰他们发现了细胞如何感知和

适应氧气变化的机制。研究发现，细胞内存在一种缺氧诱导因子（HIF-1,包括a,p

两个亚单位），正常氧气条件下，HIF-la会被蛋白酶体降解，低氧环境下，HIF-la能促

进缺氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境，具体过程如图所示。下列说法错误的

EPO为促红细胞生成素，能促进血液中红细胞的生成。

A.氧气不足时HIF-la可诱导红细胞生成以适应低氧

B.增大细胞内的氧气浓度会导致HIF-la的含量升高

C.用药物降低HIF-la的含量可能会抑制肿瘤细胞增殖

D.细胞摄取的氧气可在线粒体内膜上与［H］结合形成水

3.2019年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现了一种蛋白质——缺氧诱导因子（HIF）

在细胞感知和适应氧气供应中的作用。当体内氧含量正常时细胞中几乎不含HIF;当氧含

量减少时，HF的含量增多.HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达，从而促

进红细胞的生成。下列叙述错误的是

A.促进贫血病人缺氧诱导因子基因的表达，可能会缓解贫血症状

B.体内氧含量的变化是影响缺氧诱导因子基因表达的关键因素

C.促红细胞生成素基因能促进肾脏中的细胞增殖、分化生成红细胞

D.肾脏细胞合成促红细胞生成素是基因选择性表达的结果

4.2019年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现了一种蛋白质——缺氧诱导因子（HIF）在细

胞感知和适应氧气供应中的作用。当体内氧含量正常时，细胞中几乎不含HIF；当氧含

量减少时，H1F的含量增多。HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达，从而

促进红细胞的生成。下列叙述错误的是

A.促进贫血病人缺氧诱导因子基因的表达，可能会缓解贫血症状

B.促红细胞生成素基因能促进肾脏中的细胞增殖、分化生成红细胞

C.体内氧含量的变化是影响缺氧诱导因子基因表达的关键因素

D.肾脏细胞合成促红细胞生成素是基因选择性表达的结果

5.因发现细胞在分子水平上感知氧气的基本原理，三位科学家在2019年获得诺贝尔生

理学或医学奖。研究发现，缺氧诱导因子（HIF）包括两种不同的DNA结合蛋白，即

HIF-la和ARNT,H1F以依赖氧的方式与DNA片段结合。当氧气含量很低时，HIF-la

数量增加，调节促红细胞生成素基因，增加红细胞的数量，下列有关叙述正确的是

A.缺氧诱导因子（HIF）的功能由其特定的脱氧核甘酸序列决定

B.HIF-la数量增加，有利于氧气的运输

C.HIF-la与DNA片段结合，遵循碱基互补配对原则

D.当人体缺氧时，可进行无氧呼吸产生酒精提供能量

6.2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在揭示细胞感知和适应

氧气供应机制所做的贡献。当氧气缺乏时，肾脏分泌EPO（促红细胞生成素）刺激骨髓

生成新的红细胞，这几位科学家正是要找出这种反应背后的基因表达机制。他们发现细

胞内的HIF-la（低氧诱导因子）可以控制EPO的表达水平，并且会随着氧浓度的改变

发生相应的改变（如图示），调节人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反

应。下列分析错误的是（）

缁氧02a羟化前

HIF-laHIF-la

A.低氧环境下，HIF-la能促进相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境

B.正常氧气条件下，人和大多数动物细胞的HIF-la含量相对较少

试卷第2页，总8页

C.静脉注射适量的EPO可以使肌肉更有劲、工作时间更长

D.只有在缺氧环境下，人体内的HIF-la才会调控EPO的合成

7.机体缺氧时缺氧诱导因子（HIF）聚集到细胞核中激活靶基因特定的DNA片段（HRE）,

促进促红细胞生成素（EPO）的合成。EPO是一种糖蛋白质激素，可作用于骨髓造血组

织，促进红细胞生成改善缺氧。氧含量的增加促进HIF解体，以减少EPO的合成，调

节过程如图所示。下列说法正确的是（）

促进占0合成

A.EPO合成场所是细胞核

B.缺氧时，EPO在HIF的作用下转变成了血红蛋白

C.氧气充足时，HIF被解体以减少EPO的合成，这属于负反馈调节

D.EPO作用的靶细胞是红细胞，红细胞数量增加可以改善缺氧情况

8.2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了研究细胞对氧气的感应和适应机制的三位科学

家。研究表明，HIF是普遍存在于人和哺乳动物细胞内的一种蛋白质.在正常氧气条件

下，HIF会迅速分解；当细胞缺氧时.HIF会与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答

元件（非编码蛋白质序列）结合，使EPO基因表达加快.促进EPO的合成。HIF的产

生过程及其对EPO基因的调控如图所示，下列分析正确的是（）

4r

I低箕”

A.

HIF.K因EPO底因

A.过程①和过程②在低氧环境中才能够进行

B.HIL的含量与细胞内的氧气含量呈正相关

C.细胞在正常氧气环境中EPO基因不能表达

D.EPO含量增加会促进细胞中HIF含量下降

9.2019诺贝尔生理学或医学奖颁发给Kaelin、Ratclife及Semenza三位科学家。他们

研究表明：缺氧环境下，细胞产生缺氧诱导因子HIF-1（蛋白质），HIF-1会诱导相关

基因的表达，以适应缺氧环境。下列描述不合理的是（）

A.HIF-1（蛋白质）具有信号分子的作用

B.缺氧时肌肉细胞无氧呼吸酶增加，促进丙酮酸转化成酒精

C.缺氧时细胞会产生“促红细胞生成素”，以诱导产生更多的红细胞

D.缺氧时机体会诱导新生血管生成，有利于氧气的运输

10.2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现对人类及大多数动物细胞感知并适应氧

气变化的分子机制的三位科学家。研究发现低氧条件下，HIF—la（缺氧诱导因子的成分

之一，其本质是一种蛋白质）进入细胞核，并与基因组中的一段DNA序列相结合，调控

相关基因表达，促进红细胞生成等，进而促进机体适应低氧环境。下列相关分析正确的

是（）

A.mRNA沿着核糖体移动合成的HIF-la可通过核孔进入细胞核

B.低氧条件下，机体内HIF-la的含量降低有利于维持机体内环境稳态

C.HIF-la与相应DNA上的起始密码子结合后发挥作用

D.适当提高细胞核与细胞质的HIF-la含量比值，可治疗缺氧性疾病

11.2019年诺贝尔生理学或医学奖获奖者发现了“细胞能够调节相关基因表达以适应不

同氧浓度的分子机制”。正常氧浓度条件下，转录调控因子HIF-la会被蛋白酶体降解；

在缺氧条件下，HIF-la会进入细胞核激活相关基因的表达，并通过一系列变化，改变血

液中红细胞的数量以适应氧浓度的变化。下列叙述正确的是（）

A.缺氧条件下，HIF-la含量会增加，促进相关基因的翻译过程

B.缺氧条件下，哺乳动物成熟红细胞通过有丝分裂增加数量

C.氧气充足条件下，氧气通过主动运输进入红细胞与血红蛋白结合

D.在进化过程中，机体产生了这种特殊机制来确保组织和细胞能得到充足的氧气供应

12.2019年诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现了细胞适应氧气供应变化的分子机制的

科学家。人体细胞缺氧时，缺氧诱导因子（HIF-la）与ARNT结合，调节核基因的表

达生成促红细胞生成素（EPO,一种促进红细胞生成的蛋白质激素），氧气充足时，HIF-la

羟基化后被蛋白酶体降解，调节的机制如下图。下列说法正确的是（）

试卷第4页，总8页

EPO

A.HIF-la的化学本质为蛋白质，降解后一定会形成20种氨基酸分子

B.HIF-la与ARNT结合到DNA上，催化EPO基因转录出相应mRNA

C.EPO在细胞核内合成，EPO可能与造血干细胞上的受体结合

D.在高海拔环境中，机体会增加红细胞的数量适应环境的变化

13.缺氧诱导因子（HIF）是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子，可以帮助缓解缺氧症

状。据此分析，下列相关叙述正确的是

A.剧烈运动时HIF合成减少B.HIF合成导致乳酸的产生增加

C.HIF的作用有助于维持内环境稳态D.降低HIF的活性可治疗缺氧性疾病

14.在机体缺氧时，肾脏产生红细胞生成酶，该酶作用于肝脏所生成的促红细胞生成素

原，使其转变成促红细胞生成素（ESF）。促红细胞生成素一方面刺激骨髓造血组织，使

周围血液中红细胞数增加，改善缺氧；另一方面又反馈性地抑制肝脏中的促红细胞生成

素原的生成（如下图所示）。以下叙述错误的是

促红细胞生成素

A.促红细胞生成素抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成，这属于负反馈调节，这种

机制保证了生物体内物质含量的相对稳定

B.骨髓中的造血干细胞还能产生淋巴细胞，参与免疫调节

C.促红细胞生成素作用的靶细胞是红细胞，红细胞数量增加可增加携氧能力，改善缺

氧

D.血浆中含有较多的蛋白质，血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关

15.在机体缺氧时，肾脏产生红细胞生成酶，该醐作用于肝脏所生成的促红细胞生成素

原，使其转变成促红细胞生成素（ESF）。促红细胞生成素一方面刺激骨髓造血组织，

使周围血液中红细胞数增加，从而改善缺氧；另一方面又反馈性地抑制肝脏中的促红细

胞生成-素-原的-生平成（如下图所示）平。以卜下-叙述-错误的是

।红细胞生成*促红细胞生成素皿

红细用\/

\7|

件的造血的域-------ESF--------------------------

促红细胞生或索

A.促红细胞生成素抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成，这种反馈属于负反馈调节,

这种机制保证生物体内物质含量的稳定，不会造成浪费

B.血浆中含有较多的蛋白质，血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关

C.促红细胞生成素作用的靶细胞是红细胞，红细胞数量增加可以增加携氧能力，改善

缺氧

D.骨髓中的造血干细胞还能产生淋巴细胞，参与免疫调节

16.促红细胞生长素（ESF）既能刺激骨髓造血组织，使血液红细胞数增加，改善缺氧；

又反馈性的抑制肝脏中的促红细胞生长素原（ESF原）的生成•以下叙述错误的是

A.红细胞具有接收ESF的受体蛋白，从而改善缺氧

B.骨髓中的造血干细胞还能产生淋巴细胞，参与免疫调节

C.血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关

D.ESF抑制肝脏中的ESF原的生成属于负反馈调节

17.将体外培养的大鼠神经细胞置于含氧培养液中，测定单细胞的静息电位，之后再将

其置于无氧培养液中，一段时间后重复上述测定，结果表明，跳氧可引起神经细胞静息

电位绝对值变小。下列分析最合理的是

A.缺氧使神经细胞膜对K离子的通透性增大

B.缺氧使神经细胞膜两侧的K离子浓度差减小

C.缺氧促进了神经细胞膜上Na离子通道关闭

D.缺氧抑制了神经细胞内K离子外流

18.《美国科学院院报》在7月21曰发表了颠覆累积突变导致癌症的观点。一些癌细胞

能在缺氧环境下占生存优势，而在健康富氧组织中，癌细胞会因没有竞争优势而被淘汰

或抑制，即癌症是进化的产物而非突变而来。下列说法错误的是

A.传统观点认为癌细胞是原癌基因和抑癌基因突变产生的

B.按此新观点，癌症的治疗和药物设计应保证癌变组织缺氧

C.癌细胞能在缺氧环境下存活符合适者生存、不适者淘汰的自然选择学说

试卷第6页，总8页

D.在长期吸烟或压力环境下，癌细胞也可占生存优势

二、综合题

19.2019年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家WilliamG.Kaelin、

Gregg.L.Semenza以及英国科学家SirPeterJ.Ratcliffe,以表彰他们“发现了细胞

如何感知以及对氧气供应的适应性研究发现正常氧气条件下，细胞内的低氧诱导因

子（HIF-la）会被蛋白酶降解，低氧环境下，HIF-la能促进缺氧相关基因的表达从而

使细胞适应低氧环境。请据图分析回答下列问题：

（1）人体内氧气主要参与有氧呼吸第阶段反应，为细胞正常生命活动提供

能量。当氧气不足的时候，我们的身体会合成一种叫做促红细胞生成素的物质（EPO）,

它是一种糖蛋白激素，可以刺激__________生成更多的红细胞，让更多的氧气被运输

到身体组织里。

（2）组成HIF-la的基本单位是，低氧环境下HIF-la的含量___________。

（3）未来科学家可以研制药物降低癌细胞内的含量，抑制肿

瘤增殖达到治疗的目的。

（4）青藏高原地区的生物能较好适应低氧环境，科学家在研究藏羚羊适应机制时发现

与其线粒体中的COX基因有关，这属于水平的研究。

20.2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位科学家，以表彰他们在揭示细胞感知和

适应氧气供应机制所做的贡献。研究表明，肾脏细胞内的缺氧诱导因子（HIF）在缺氧

条件下被激活，导致细胞核内促红细胞生成素（EPO）基因表达，EPO能够增强骨髓造

血干细胞的活动，最终保证氧气的供应。

肿瘤细胞也同样具有感知氧的机制。当肿瘤增长超过了血管供应能力，肿瘤内部会缺氧。

肿瘤细胞HIF激活，可促进血液中血管内皮生长因子（VECF）含量增加，促进血管生

成。回答下列问题：

(1)国家为提高中长跑等耐力项目运动员竞技水平，建立了云南海域等体育训练高原

基地。原因是运动员在高海拔地区训练时相比于低海拔地区更易处于状态，

HIF被激活，促进肾脏细胞EPO基因表达，EPO促进造血干细胞,产生更多

的红细胞，提高运输氧气的能力。运动员比赛时氧气供应充足，提高速率，获

得更充足的能量，有利于提高比赛成绩。

(2)根据细胞感知和适应氧气供应机制，提出抑制肿瘤细胞增殖的设想，并解释原因。

21.2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家，他们研究发现，在细胞内氧含

量下降时，细胞内的一种蛋白质一缺氧诱导因子(HIF)的含量会增加，HIF能进入细

胞核促进红细胞生成素(EPO)基因的表达，最终促进红细胞的生成，其作用机理如图

所示。

气气含於下降一►H1F的含瓜增加与相关基因结合一二

mRNA

」•一PO--------»红细胞增多

回答问题：

(1)HIF通过进入细胞核。图中①过程需要酶进行催化。

(2)在②过程中由少量mRNA就可以短时间内合成大量的EPO,其主要原因是

(3)成熟的红细胞没有细胞核，但刚形成的成熟红细胞中血红蛋白含量仍增加，原因

是o

(4)镰刀型细胞贫血症患者(“能”或“不能”)通过注射EPO来改善贫血症症

状，理由是»

试卷第8页，总8页

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参考答案

1.C

【解析】

【分析】

题意分析：血液中氧气含量降低时，会刺激肾脏的某些细胞会分泌分泌一种促进红细胞生成

的激素（EPO）,该激素会作用于骨髓造血干细胞，使得红细胞数目增多，使氧气运输增多，

以缓解机体缺氧的状态，这是机体的自我调节性的适应。

【详解】

A、高海拔地区氧气稀薄，致使体内EPO分泌增加，红细胞数量增多有利于机体适应低氧

环境，A正确；

B、运动比赛会导致机体血氧浓度降低，使用EPO及其功能类似物会增加红细胞数量，进而

增强运动员耐受低血氧的能力，提高比赛成绩，B正确：

C、EP。作为激素，参与体液调节，其分泌细胞（而非靶细胞）是肾脏细胞，C错误；

D、血氧含量的降低是引起脑干中呼吸中枢的有效刺激，会引起脑干中呼吸中枢的兴奋，D

正确。

故选C。

2.B

【解析】

【分析】

有氧呼吸可以分为三个阶段：

第一阶段：在细胞质的基质中。

反应式：c6Hl2。6（葡萄糖）酶2c3H4。3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）；

第二阶段：在线粒体基质中进行。

反应式：2c3H4。3（丙酮酸）+6H2O酶20[H]+6c。2+少量能量（2ATP）；

第三阶段：在线粒体的内膜上。

反应式：24[H]+6O2酉每式-0+大量能量（34ATP）；

【详解】

A、根据图示可知，当氧气不足时HIF-la会诱导EPO基因等的表达，促进红细胞的生成，

增强机体运输氧的能力，以适应低氧环境，A正确；

答案第1页，总12页

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B、增大氧气浓度会促进HIF-la被蛋白酶体降解，从而导致HIF-la的含量降低，B错误；

C、用药物降低HlF-la的含量会使肿瘤细胞无法适应低氧环境，从而抑制肿瘤细胞的增殖，

C正确；

D、细胞摄取的氧气参与有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，氧气和［H］结合形成

水，D正确。

故选Bo

3.C

【解析】

【分析】

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，其本质是基因的选择性表达。

【详解】

A、根据题干信息“HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达，从而促进红细胞的生

成“，红细胞数目增多能够携带更多的氧气，缓解贫血症状，A正确；

B、根据题干的信息“当体内氧含量正常时细胞中几乎不含HIF;当氧含量减少时，HF的含量

增多”，说明体内氧含量的变化是影响缺氧诱导因子基因表达的关键因素，B正确；

C、促红细胞生成素基因的表达促进红细胞的生成，红细胞的生成是在骨髓，而不是在肾脏，

C错误；

D、肾脏细胞合成促红细胞生成素是在外界因子的诱导下基因的选择性表达，D正确。

故选C。

【点睛】

本题结合题干的信息考查细胞分化的相关知识，解题的关键是理解题干中给出的信息。

4.B

【解析】

【分析】

通过题干分析可知，当体内氧含量正常时.，细胞中几乎不含缺氧诱导因子；当氧含量减少时，

缺氧诱导因子的含量增多，促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因表达产生促红细胞生成素，

作用于骨髓造血干细胞，从而促进红细胞的生成。

【详解】

A、促进贫血病人缺氧诱导因子基因的表达，使其产生缺氧诱导因子，通过分析可知，缺氧诱

答案第2页，总12页

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导因子增加最终会促进红细胞的生成，因此可以缓解贫血症状，A正确；

B、促红细胞生成素基因表达产生的促红细胞生成素作用于骨髓造血干细胞，使其增殖、分

化生成红细胞，B错误；

C、当体内氧含量正常时，细胞中几乎不含缺氧诱导因子，当氧含量减少时，缺氧诱导因子

的含量增多，因此体内氧含量的变化是影响缺氧诱导因子基因表达的关键因素，C正确；

D、当氧含量减少时，缺氧诱导因子的含量增多，促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因表达，

产生促红细胞生成素，是基因选择性表达的结果，D正确。

故选B。

【点睛】

解答本题的关键是阅读题干获取有效信息，能够根据提供信息弄清楚缺氧条件下，促红细胞

生成素、缺氧诱导因子与生成新的红细胞之间的关系，进而结合题干对选项进行分析。

5.B

【解析】

【分析】

根据题意“缺氧诱导因子（HIF）包括两种不同的DNA结合蛋白，即HIF-la和ARNT"，说

明HIF-la和ARNT的化学本质均为蛋白质，由氨基酸脱水缩合形成；当氧气含量很低时，

HIF-la数量增加，调节促红细胞生成素基因，增加红细胞的数量，有利于氧气的运输。

【详解】

A、缺氧诱导因子（HIF）的化学本质是蛋白质，其功能由其特定的氨基酸种类、数量和排

列顺序以及肽链形成的空间结构决定，A错误；

B、根据题意“HIF-la数量增加，调节促红细胞生成素基因，增加红细胞的数量”，显然红细

胞数量的增加，则有利于氧气的运输，B正确；

C、HIF-la的化学本质是蛋白质，蛋白质中不含碱基，其与DNA片段结合，不存在碱基互

补配对的过程，C错误；

D、当人体缺氧时进行无氧呼吸产生乳酸，不会产生酒精，D错误。

故选B。

【点睛】

分析本题关键要抓住题干信息“缺氧诱导因子（HIF）包括两种不同的DNA结合蛋白，即

HIF-la和ARNT”、“当氧气含量很低时，HIF-la数量增加，调节促红细胞生成素基因，增

加红细胞的数量”等进行判断。

答案第3页，总12页

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6.D

【解析】

【分析】

根据题意和识图分析可知，在正常氧条件下，HIF-la在脯氨酸羟化酶、蛋白酶体和VHL的

作用下被降解；而在低氧环境下，HIF-la通过核孔进入细胞核内，与ARNT的结合，促进

缺氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境。

【详解】

A、据分析可知，低氧环境下，HIF-la通过核孔进入细胞核内，与ARNT的结合，促进缺

氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境，A正确；

B、在正常氧条件下，HIF-la在脯氨酸羟化酶、蛋白酶体和VHL的作用下被降解，在人和

大多数动物细胞内的含量相对较少，B正确；

C、EPO能促进红细胞的生成，提高运氧能力，进而保证能量的供应，使肌肉更有劲、工作

时间更长，C正确；

D、由题干信息“细胞内的H1F-1。（低氧诱导因子）可以控制EPO的表达水平，并且会随着

氧浓度的改变发生相应的改变”，可知并不是只有在缺氧环境下，人体内的HIF-la才会调控

EPO的合成，D错误。

故选D。

【点睛】

本题以细胞在分子水平上感受氧气的基本原理的研究机制为背景考查学生获取信息和解决

问题的能力，要求学生能够正确识图分析获取有效信息，结合题干的条件和所学的知识，解

决问题，这是突破该题的关键。

7.C

【解析】

【分析】

1.激素作用的一般特征：微量高效、通过体液运输、作用于靶器官靶细胞。

2.激素既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶

细胞原有的生理活动发生变化，是调节生命活动的信息分子。

【详解】

A、题意显示EPO是糖蛋白质激素，故其合成场所是核糖体，A错误；

B、缺氧时，（HIF）聚集到细胞核中激活靶基因特定的DNA片段（HRE）,促进促红细胞生

答案第4页，总12页

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成素(EPO)的合成EPO,EPO作用于骨髓造血组织，促进红细胞生成改善缺氧，并非是

EPO在HIF的作用下转变成了血红蛋白，B错误；

C、氧气充足时，HIF被解体以减少EPO的合成，从而维持了血液中红细胞数目的稳定，该

过程属于负反馈调节，C正确；

D、结合题意可知，EPO作为一种激素，其作用的靶细胞是骨髓造血干细胞，造血干细胞增

殖分化为红细胞，使红细胞数量增加，改善缺氧情况，D错误。

故选C。

8.D

【解析】

【分析】

基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程，基因表达产物通常是蛋白

质。基因表达包括转录和翻译。转录过程由RNA聚合酶进行，以DNA为模板，产物为RNA。

RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译过程是以信使RNA(mRNA)

为模板，指导合成蛋白质的过程。促红细胞生成素(EPO)又称红细胞刺激因子、促红素，

是一种人体内源性糖蛋白激素，可刺激红细胞生成。

【详解】

A、过程①为转录，过程②为翻译，均不需要在低氧环境中进行，A错误：

B、正常氧气条件下，HIF会迅速分解；当细胞缺氧时.HIF会与促红细胞生成素(EPO)基因

的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合，因此HH-的含量与细胞巾的氧气含量呈负相关，

B错误；

C、EPO为促红细胞生成素细胞，在正常氧气环境中EPO基因表达，在低氧环境下EPO基

因表达加快，以适应低氧的环境，C错误；

D、EPO含量增加会促进红细胞运输氧气，细胞逐渐提高甚至恢复正常氧气的状态，而在正

常氧气条件下，HIF分解，因此EPO含量增加会促进HIF含量下降，D正确。

故选D。

9.B

【解析】

【分析】

本题以细胞在分子水平上感受氧气的基本原理的研究机制为背景考查学生获取信息和解决

问题的能力，要求学生能够正确分析获取有效信息，结合题干的条件和所学的无氧呼吸的知

答案第5页，总12页

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识点，解决问题，这是突破该题的关键。

【详解】

A、由题干“HIF-1会诱导相关基因的表达”可知，HIF-1会调节基因的表达的表达，故HIF-1

（蛋白质）具有信号分子的作用，A正确；

B、肌肉细胞在缺氧时会无氧呼吸，无氧呼吸类型是乳酸型，无氧呼吸酶增加促进丙酮酸转

化成乳酸，B错误；

C、由题干“缺氧时HIF-1会诱导相关基因的表达，以适应缺氧环境''分析可知，HIF1细胞

会产生“促红细胞生成素”，促红细胞生成素促进人体产生红细胞，以携带更多的氧气供应

组织细胞，C正确；

D、由以上分析可知，缺氧时细胞会产生“促红细胞生成素”，以诱导产生更多的红细胞，也

会诱导新生血管生成，有利于氧气的运输，D正确。

故选B。

10.D

【解析】

【分析】

分析题文描述可知：在氧气供应不足时，在合成促红细胞生成素（EPO）的细胞内持续表

达并积累的低氧诱导因子（HIF-la）可以促进EPO的合成，进而促进红细胞的生成，使红

细胞增多以适应低氧环境。

【详解】

A、HIF-la是经翻译合成的，翻译过程中核糖体沿着mRNA移动，A错误；

B、在氧气供应不足时，细胞内积累的HIF-la可以促进EPO的合成，使红细胞增多而适应

低氧环境，若机体内HIF—la的含量降低则不利于维持机体内环境稳态，B错误；

C、起始密码子位于mRNA上而非DNA上，C错误；

D、由信息可知“HIF-la可调控相关基因表达，促进红细胞生成等，进而促进机体适应低氧

环境”，故适当提高细胞核与细胞质的HIF—la含量比值，可治疗缺氧性疾病，D正确。

故选D。

【点睛】

本题以细胞在分子水平上感受氧气的基本原理的研究机制为背景考查学生获取信息和解决

问题的能力，要求学生能够正确分析获取有效信息，结合题干的条件和所学的转录、翻译等

知识点，解决问题，这是突破该题的关键。

答案第6页，总12页

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11.D

【解析】

【分析】

根据题干信息分析，缺氧条件下，氧诱导因素(HIF-la)会进入细胞核激活相关基因的表达，

说明氧诱导因素是从细胞质进入细胞核的，激活的是相关基因的转录过程，结果是红细胞的

数量发生改变。而正常氧浓度条件下，转录调控因子HIF-la会被蛋白酶体降解.

【详解】

A、根据题意分析可知，缺氧诱导因子在缺氧条件下会进入细胞核激活相关基因的表达，诱

导机体产生更多的红细胞以适应缺氧条件，并不是HIF-la数量增加，A错误；

B、正常红细胞没有细胞核，不能分裂，B错误；

C、氧气充足条件下，氧气通过自由扩散进入红细胞与血红蛋白结合，C错误；

D、根据题意可知，在进化过程中，机体产生了这种特殊机制来确保组织和细胞能得到充足

的氧气供应，D正确。

故选D。

12.D

【解析】

【分析】

本题考查基因表达、细胞分化、科学探究的相关知识，重点考查学生获取信息、分析信息的

能力。根据题干信息，当氧含量减少时，HIF的含量增多，HIF能促进肾脏细胞中促红细胞

生成素基因的表达，从而促进造血干细胞形成红细胞，缓解缺氧症状。

【详解】

A、能合成蛋白质的氨基酸共有20种，但作为蛋白质的HIF-la降解后不一定含有所有种类

的氨基酸分子，A错误；

B、有题干信息，缺氧诱导因子(HIF-la)与ARNT结合，调节核基因的表达生成促红细胞

生成素，B错误；

C、EPO本质是蛋白质，在细胞质中的核糖体上合成，C错误；

D、在高海拔环境中，人体易缺氧，故机体会增加红细胞的数量适应环境的变化，D正确。

故选D。

13.C

【解析】

答案第7页，总12页

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【分析】

内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压：

（1）人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右；

（2）正常人的血浆接近中性，pH为7.35〜7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定，与它含

有的缓冲物质有关；

（3）血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐

离子中，含量上占有明显优势的是Na+和C「，细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Ch

【详解】

A、缺氧诱导因子（HIF）是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子，因此剧烈运动时HIF合成

增多，A错误；

B、HIF是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子，HIF合成不会导致乳酸的产生，是无氧呼吸

产生了乳酸，B错误；

C、HIF是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子，HIF的作用有助于维持内环境稳态，C正确：

D、HIF是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子，因此提高HIF的活性可治疗缺氧性疾病，D

错误。

故选C。

14.C

【解析】

据图可知，当ESF过多时，会抑制肝脏的功能，属于负反馈调节，这种机制保证生物体内

物质含量的稳定，不会造成浪费，A正确；淋巴细胞起源于骨髓中的造血干细胞，B正确；

根据图示分析可知，ESF作用的靶细胞是骨髓造血组织中造血干细胞，进而使得红细胞数量

增加，C错误；血浆渗透压的大小与蛋白质和无机盐含量有关，D正确。

15.C

【解析】

根据题意和图示分析可知：促红细胞生成素一方面刺激骨髓造血组织，使周围血

液中红细胞数增加，另一方面又反馈性的抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成,

所以促红细胞生成素抑制肝脏中的促红细胞生成素原的生成这种反馈属于负反

馈调节，这种机制保证生物体内物质含量的稳定，不会造成浪费，A正确；血浆

中含有较多的蛋白质，血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关，B正

答案第8页，总12页

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确；促红细胞生成素作用的靶细胞是骨髓造血干细胞，从而使红细胞数量增加，

增加携氧能力，改善缺氧，C错误；骨髓中的造血干细胞除能产生血细胞外，还

能产生B淋巴细胞和T淋巴细胞等，参与免疫调节，D正确。

16.A

【解析】

依题意可知：ESF作用的靶细胞是骨髓中的造血干细胞和肝脏细胞，因此造血干细胞和肝脏

细胞具有接收ESF的受体蛋白，但缺氧状况的改善，是ESF刺激骨髓造血组织、使血液红

细胞数增加所致，A错误；骨髓中的造血干细胞还能产生淋巴细胞，参与特异性免疫，B正

确；血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关，C正确；ESF一方面能刺激骨髓

造血组织，以增加血液红细胞数，从而改善缺氧，另一方面又反馈性的抑制肝脏中的ESF

原的生成，以维持红细胞数量的相对稳定，因此ESF抑制肝脏中的ESF原的生成属于负反

馈调节，D正确。

17.B

【解析】

【分析】

神经细胞膜内K+浓度大于膜外K+浓度，缺氧会导致有氧呼吸减弱，产生ATP减少，影响离

子的主动运输；神经细胞静息电位表现为外正内负，主要原因是神经细胞膜对K+通透性大，

K+外流，缺氧导致产生ATP减少，导致钠钾泵转运K+进入细胞内的过程受阻，因此膜两侧

K+浓度差变小，导致静息电位绝对值变小。

【详解】

A.神经细胞膜对K+的通透性增大与通道开放程度有关，与氧气浓度无关，A错误；

B.缺氧使神经细胞膜两侧的K+浓度差减小，B正确；

C.静息状态下神经细胞膜上Na+通道关闭，与缺氧无关，C错误；

D.神经细胞内K+外流是协助扩散，与氧气浓度无关，D错误。

【点睛】

本题考查神经细胞膜电位变化的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点，把握知识间

的内在联系，形成知识的网络结构的能力，解答本题的关键是区分神经细胞膜内外两侧离子

分布和运输。

18.B

【解析】

答案第9页，总12页

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细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果，A正确；一些癌细胞能在缺氧环境下

占生存优势，而在健康富氧组织中，癌细胞会因没有竞争优势而被淘汰或抑制，所以癌症的

治疗和药物设计应保证癌变组织富含氧，B错误；癌细胞能在缺氧环境下存活符合适者生存、

不适者淘汰的自然选择学说，C正确；在长期吸烟或压力等不适宜的环境下，癌细胞也可占

生存优势，D正确。

19.三骨髓（红骨髓）氨基酸上升低氧诱导因子（或HIF-la）分子

【解析】

【分析】

根据题意和识图分析可知，在正常氧条件下，HIF-la在脯氨酸羟化酶、蛋白酶体和VHL的

作用下被降解；而在低氧环境下，HIF通过