有毒物质的污染

　　有毒物质是指对自然生态系统和人类健康有毒害作用的物质，排放到生态环境之中而引起危害．这些物质主要是工业三废(废水、废气、废渣)、农药化肥和放射性物质等．

　　人类每年向环境排放大约几千至上万吨汞，大部分进入海洋，工业废渣中还有如锌、铜、铅和镉重金属等，而废水中更有氰化物、氟化物和酚等有毒物质．水俣湾事件是有名的海洋污染事件．1953～1968年日本熊县水俣湾遭到含汞污水的污染，原来一家日本的工厂把含汞废水、废渣排入水俣湾，汞进入鱼虾体内，猫鸟等动物和人因吃鱼虾而引起甲基汞的慢性中毒，因而得病．病人手脚麻木、听觉失灵、运动失调、严重时呈疯癫状态甚至死亡，人称水俣病．

　　人们为防治病虫害和消灭杂草，在农业生产上广泛应用杀虫剂(如DDT、六六六等)和除草剂，同时又大量使用化肥来提高土壤肥力，这在一定条件下能达到目的，但从长远利益看，却给人类自身带来危害．污染物进入环境后，不是静止不变的，而是随着生态系统的物质循环，在复杂的生态系统中不断地迁移、积累和富集．杀虫剂DDT就是其中一个实例．

　　DDT是有机氯类农药，其特点是化学性能较稳定，易溶于脂肪，难分解而残留性强，我国在1983年起已禁用．由于DDT的化学物质与脂肪相类似，因而很容易积累于生物体内，特别是水域，通过食物链而逐级浓缩，因分解缓慢，常可积累到毒害的程度．如有的国家牛肉中DDT的残留量达0.88×，有的国家人体脂肪细胞中DDT的含量达到30.2×．这些DDT就是通过生态系统的物质循环而进行全球性扩散并沿着不同的途径进入动物和人体的．

　　污染物进入环境后，还有一个积累和富集的过程．有机氯农药在水中的溶解度虽然很低，但通过食物链可以成千上万倍地在生物体内浓集起来．如美国旧金山北部休养圣地明湖，由于使用DDT，使湖中的鱼类和鸟类大量死亡．经分析证明，湖中浮游生物体内含DDT是湖水的265倍，小鱼脂肪中含DDT是湖水的500倍，食肉鱼的脂肪中含DDT是湖水的8.5万倍，这就是DDT沿“浮游植物→浮游动物→小鱼→食肉鱼(或水鸟)”的食物链逐级积累的结果，在生态学上这种现象叫生物富集作用．

　　1999年上半年，在比利时一些养鸡场，突然出现母鸡不生蛋、肉鸡生长异常等现象．4月下旬，该国农业部长经调查研究发现，某大型饲料公司生产的饲料中，竟含有高浓度的致癌物质——二噁(dioxin)．由于使用受了污染的饲料，结果发现鸡脂肪中二噁的含量超过允许量的140倍，随后又在一些猪肉和牛肉中发现了二噁．比利时“二噁污染鸡”事件在世界掀起轩然大波，可能受到污染的食品包括鸡、鸡蛋、牛肉、猪肉、牛奶及数以百计的衍生产品，成为继疯牛病危机之后欧洲最大的一起食品污染案，其范围之广、影响之大，与前者相比有过之而无不及．

DDT、二噁等污染物的污染及对生物的毒害作用，涉及到生态学、化学等多学科知识，因而是高考跨学科考试中的热点，特别是理科综合能力测试中的热点．下面结合实际问题来分析一下这类问题的考法与解法．

　　瑞士化学家米勒因合成DDT于1948年获得诺贝尔医学奖．DDT可杀灭各种蚊子和传播各种传染病的虱子．联合国世界卫生组织曾评价说：“单独从预防疟疾病来看，DDT可能拯救了50000万生命”．但DDT是一种难降解的有毒化合物，进入人体可引起慢性中毒．我国已于1983年停止生产和使用．已知在许多化合物中硫可以取代氧，取代后的物质仍跟原化合物有相似的性质．

　　下面是杀虫剂“DDT”和“1605”的结构简式：

据此回答下列问题：

1．杀虫剂1605本身对人畜毒性远强于DDT，但DDT已被禁用，而1605尚未禁用，这是因为________．

2．按照传播途径来分类，疟疾属于________传染病．

3．在过去，施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一小部分，可是远离施药地区的南极，动物体内也发现了DDT，这种现象说明了

[　　]

A．DDT是挥发性物质

B．考察队将DDT带到了南极

C．DDT已加入全球性的生物地化循环

D．南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食

4．下表是甲乙丙丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度．

请分析说明：

①在生态系统中的成分中属于次级消费者的是________．

②从表中可以看出，生物体内DDT的浓度的积累是通过________这条途径来实现的．

③人们在使用DDT的初期，杀虫效果十分明显，但随着使用时间的推移抗药性个体越来越多，这说明DDT的使用对害虫起到了________作用，抗药性的增强是通过害虫与杀虫剂之间的________来实现的．

细胞通讯是细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制，对环境作出综合反应的细胞行为。下图A、B所示细胞通讯方式为人体内常见的两种不同类型的信号分子及其信号传导方式， C、D表示不同的信号分子对靶细胞作用的方式。

请据图回答问题：

（1）在人体内图A所示过程中的信号分子最可能的名称为　　　　　 。那么参与这类物质合成与分泌的细胞器肯定有　　　　　　　　　　　　　 种。（不得少于两种）

（2）如果图A过程表示的是胰岛素分子对机体的作用过程，那么胰岛素分子主要通过[1]　

　　　 运输途径到达所作用的靶细胞，主要的靶细胞有　　　　　　　　　　　 。（不得少于两种）

　　　　　

 

（3）根据C、D可知靶细胞上接受信号分子的受体有两种，一类是细胞表面受体，一类是细胞内受体。信号分子与受体结合的部位是细胞膜的特性以及信号分子的化学性质有关。下列所列物质属于信号分子并且通过细胞内的某些物质选择性的识别和结合而实现的是　　　　　　　　　　

A ：唾液淀粉酶　　　 B：性激素　 C：生长激素　 D：呼吸氧化酶

（4）如果图B所示的靶细胞为人体唾液腺细胞，那么从神经调节方式的组成结构来看，[2]应该属于　　　　　　　　　　　 。接受[3]所释放物质的主要是该靶细胞膜上的　　　　 物质。

（5）细胞完成信号应答之后，要进行信号解除，终止细胞应答。已知[3]所释放的某种物质可使该靶细胞发生兴奋分泌唾液，当完成一次兴奋传递后，该种物质立即被分解。某种药物可以阻止该种物质的分解，这种药物的即时效应是（　 　 ）

A．[2]持续性兴奋　　　　　　　　　 B．靶细胞持续性兴奋并分泌唾液

C．[2]持续性抑制　　　　　　　　　 D．靶细胞持续性抑制不再分泌唾液

 

宫颈癌是女性第二常见癌症，楚尔·豪森因发现HPV(人乳头瘤病毒)是导致宫颈癌的“罪魁祸首”的机理而获得2008年诺贝尔生理或医学奖。宫颈癌疫苗就是在此基础上开发出来的。请回答下列相关问题：

(1)由资料可知乳头瘤病毒是引起宫颈癌的　　　　类致癌因子，该因子的作用是使正常细胞中的　　　　由　　　　状态转变成　　　　状态，从而导致癌变的发生。

(2)对患宫颈癌的患者通常采用的治疗方法有“化疗”、手术切除和“放疗”，或相互结合综合治疗。请问，在切除肿瘤后，还要进行“化疗”的原因是　　　　　　　　；“化疗”能够控制病情恶化，是因为化学药物抑制了肿瘤细胞分裂间期的　　　　　　　；达到　　　　　　　　　。

(3)根据资料介绍，结合动物细胞工程技术的相关知识，请你设计一个实验来探究“人乳头瘤病毒”对人体细胞染色体结构和数目的影响。

[1]该实验的原理是：若一种因子加入细胞培养液后，使培养细胞发生染色体结构和数目的变异，根据变异细胞占观察培养细胞的百分数，判断该因子的作用。

[2]实验方法步骤：

①材料准备：从医院妇产科获取所需要的原材料组织，“人乳头瘤病毒”液，高倍显微镜，培养瓶若干，配制好的培养液，剪刀，培养箱，所需要的酶。

②制备检测细胞：

a.配制细胞悬浮液：　　　　　　　　　　 。

b.将悬浮液分装到两个以上的培养瓶中，置于培养箱中培养一段时间。

③检测过程：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

④实验结果观察、分析得出结论。

 

细胞通讯是细胞间或细胞内高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制，是一种对环境作出综合反应的细胞行为。下图A、B所示细胞通讯方式为人体内常见的两种不同类型的信号分子及其信号传导方式，C、D表示不同的信号分子对靶细胞作用的方式。

请据图回答问题：

（1）在人体内，图A所示过程中的信号分子最有可能是激素，如果图A过程表示的是胰岛素分子对机体的作用过程，那么参与胰岛素合成和分泌的细胞器有　　　　　　　　　　　　　　　

（不得少于三种）。

（2）根据C、D可知靶细胞上接受信号分子的受体有两种，一类是细胞表面受体，一类是细胞内受体。信号分子与受体结合的部位与细胞膜的特性以及信号分子的化学性质有关。下列物质中，最有可能属于信号分子，并且通过细胞内的某些物质选择性的识别和结合而实现的是　 　　。

A.唾液淀粉酶　　 B.性激素　　　　C.生长激素　 D.呼吸氧化酶

（3）如果图B所示的靶细胞为人体唾液腺细胞，那么从神经调节方式的组成结构来看，［2］应该属于　　　　　　　　　　　神经。结构［3］的名称是＿＿＿＿＿＿＿；结构［3］释放的物质叫＿＿＿＿＿＿，识别接受结构［3］所释放物质的主要是该靶细胞膜上的　 　　　　物质（写化学本质）。

（4）细胞完成信号应答之后，要进行信号解除，终止细胞应答：已知［3］所释放的某种物质可使该靶细胞发生兴奋分泌唾液，当完成一次兴奋传递后，该种物质立即被分解。现有某种药物可以阻止该种物质的分解，这种药物的即时效应是　 　　　　　　　。

A.［2］持续性兴奋　　　　　 B.靶细胞持续性兴奋并分泌唾液

C.［2］持续性抑制　　　　　 D.靶细胞持续性抑制不再分泌唾液

 

细胞通讯通过细胞间或细胞内高度精确和高效地发送与接收信息而实现，是一种对环境作出综合反应的细胞行为。图A所示细胞通讯方式为人体内常见的一种信号分子及其信号传导方式，图B表示这种信号分子对靶细胞作用的方式。请据图回答相关问题。

(1)②表示的结构及组成成分分别是＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿。

(2)如果靶细胞是甲状腺细胞，则①表示的激素　　 　　　　　　　 ；当①分泌过多时，会抑制垂体和　　　　　　　　　　 的分泌活动，使①不至于过高。

(3)如果图A过程表示的是胰岛素分子对机体的作用过程，那么胰岛素分子主要通过

(③)　　　　　　　 的运输途径到达所作用的靶细胞。如果胰岛素与②结合，则激酶激活的特殊功能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

如果胰高血糖素与②结合，则激酶激活的特殊功能刚好相反，同时会影响胰岛素的分泌。

这种信息的调节方式叫　　　　 　　　 。．

(4)人类的糖尿病有I和II两种主要类型，I型与内分泌腺和激素水平有关；II型与靶细胞有关，试根据上述过程阐释II型糖尿病的发病机理可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿