高中生物胚胎干细胞的来源及分化综合题

如图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图回答下列问题：

（1）对人体来说，在A、B、C、D、E五项生命活动中，有积极意义的是                。
（2）在真核生物中，A过程的方式可能有                                            。
（3）B过程表示一个细胞增殖的后代，在形态、结构和功能上发生                        的过程。
（4）老年人的头发会变白，这与C过程中的细胞内                                   有关。
（5）由于某种原因，正常细胞发生了D过程，根本原因是                                。

（共9分）下图甲为人体部分细胞的生命历程示意图，图中①～⑩为不同的细胞，a～f表示细胞所进行的生理过程；图乙是某人体的基因型。据图回答下列问题

（1）图甲中a、b表示的生理过程是     ，e过程是原癌基因和抑癌基因发生了     的结果；人体内存在基因Ⅰ（呼吸酶基因）、Ⅱ（胰岛素基因）、Ⅲ（眼晶状体蛋白基因），这三种基因中在甲图的①②③④⑤⑥⑦细胞中都存在的基因是       （填序号），都要表达的基因是        （填序号）。
（2）图乙所示的人体，其A、a控制的一对相对性状与B、b控制的一对相对性状在遗传时是否遵循基因的自由组合定律       ，该人体的一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为       ，该人体在减数第二次分裂后期的一个次级精母细胞中有染色体组      个。

科学家利用逆转录病毒，将c-Myc（原癌基因）、Klf4（抑癌基因）和Oct-3/4、Sox2四个关键基因转入高度分化的体细胞内，让其重新变成一个多功能iPS细胞（诱导多能干细胞），如图所示，为自体细胞移植带来了曙光，请分析回答：

（1）Oct-3/4基因在高度分化的细胞中处于            状态（答活跃或沉默）。依据上图所示的原理，体细胞癌变是__             __等基因异常表达的结果；细胞凋亡是在图中                 等基因控制下的细胞_                      __过程。（基因填英文缩写）
（2）研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞，进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞，iPS细胞的这种变化过程称作                ，该过程的实质是                  。

癌症是威胁人类健康的最严重的疾病之一，为探究物质P抑制癌细胞增殖的效应，研究人员使用物质P处理人离体的肝癌细胞，
实验结果如下图所示。请回答：

（1）人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：_________和__________。由于癌细胞的细胞膜上__________等减少，使得癌细胞彼此之间的_____________，容易在体内分散和转移。
（2）本实验的自变量是___________、______________，因变量是抑制癌细胞增殖的抑制率。
（3）通过本实验结果，_________(填能或不能)可以得出结论：物质P抑制癌细胞增殖的最适浓度为1.00g/L。
（4）推测：物质P对肿瘤细胞的作用机制，可能与决定细胞凋亡的_____________有关。

研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题。

（1）图中A代表细胞膜上的                 。葡萄糖进入癌细胞后，可通过形成五碳糖进而合成                  作为DNA复制的原料。
（2）在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为                              。与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有             (填编号)。
（3）细胞在致癌因子的影响下，           基因的结构发生改变而被激活，从而导致细胞发生癌变。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程       (填编号)不宜选为作用位点。

（9分)如图一表示发生在小鼠某器官内细胞分裂、分化的过程．该小鼠的三对基因及在染色体上的位置如图二所示。请据图回答：

(1)在小鼠体内发生图一过程的器官是________，图中h细胞的名称是__________________。
(2)e、f细胞形态、结构、功能不同的根本原因是_____________________________，两细胞的遗传物质______________(相同／不同)。
(3)图一中含有4个染色体组的细胞是____________(填字母)，基因重组发生在_____________(填字母)细胞时期。
(4)根据图二判断，细胞c中移向细胞同一极的基因有_____________，若图一中h细胞的基因组成是AabbDD，原因是发生了__________________。若该生物产生了一个abdd的生殖细胞，原因是_________。

为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，研究者提出了以下实验设计思路：
第一步，进行实验分组：甲组加入培养液+心肌细胞+生理盐水、乙组加入培养液+心肌细胞+阿霉素、丙组加入培养液+心肌细胞+生物制剂Q+阿霉素。每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数相同。
第二步，各组样品在相同且适宜的条件下培养一段时间后，在显微镜下观察记录细胞数。
第三步，重复第二步若干次，统计计算____________（即实验因变量）。（填在第1小题）请根据以上实验回答问题：
（1）该实验的因变量是：___________________________________。
（2）预测实验结果及结论：
①若_____________________________，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡具保护作用。
②若___________________________，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡不具保护作用。
（3）与实验动物相比，采用离体心肌细胞为实验材料，可以避免实验动物的心脏活动受_________调节的干扰。
（4）上述实验还可以增加一组，加入的物质是：____________________________________。

I .2009年诺贝尔生理学奖授予了美国3名科学家，表彰他们发现了端粒和端粒酶作用机理。每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。细胞每分裂一次，端粒就缩短一次，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂。大约90%的癌细胞都有着不断增长的端粒及相对来说数量较多的端粒酶。
II．下图为人体某个细胞所经历的生长发育各个阶段示意图：

根据I.II材料回答下列问题：
（1）与①相比，②的表面积/体积比值      ，与外界环境进行物质交换的能力     。
（2）与①相比，衰老细胞中端粒比①中端粒      ；上皮细胞凋亡是由      控制的。
(3)根据上述内容推测端粒酶的作用是             ，端粒酶的合成要经过                  和         过程，由此你对肿瘤治疗有何新的建议？                             。

如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。请据图回答：
 
(1)区分细胞①与植物细胞最主要的依据是________________。细胞②不能无限长大的原因有__________________________________________。
(2)c过程的实质是___________________________________________。
请用箭头和文字简要说明该过程中遗传信息的流动途径：_____________________________________________________。
(3)若白细胞发生了癌变，根本原因是细胞中的________发生了突变，癌细胞无限增殖过程中直接参与a、b过程的无膜细胞器是____________________________________________________________________。
(4)癌症化疗时应用的烷化剂(如二氯二乙胺)能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的________期。
(5)从膀胱癌细胞中分离导致细胞癌变的ras基因，有一个碱基对发生了变化，使原癌基因控制编码第12个氨基酸的密码子GCC(甘氨酸)变成了GUC(缬氨酸)。这种突变基因产生的肿瘤蛋白，能持续促进细胞增殖。膀胱癌细胞中激活的ras基因与正常基因相比，发生突变的碱基对是________―→________。

根据教材填空（每空1分，共10分）
（1）一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是                           
（2）人和动物的染色体上本来就存在着与癌有关的原癌基因和抑癌基因。其中原癌基因主要负责                   ，抑癌基因主要是                    。
（3）基因的本质是                                       ，基因的两个基本功能是            和                遗传信息。
（4）以囊性纤维病为例来分析得知：基因是通过控制                        直接控制生物的性状。
（5）细胞中的一组                             它们在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体称为一个染色体组。
（6）在生物体进行                过程中，控制                     的基因的重新组合,称为基因重组。

如图表示某雄性哺乳动物体内细胞的某些生命活动。请据图回答下列问题。

（1）图中的a是动物体内仍然保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞，这一类细胞被称为            。
（2）该生物体细胞中的染色体数是     ，c细胞含有的染色体组数是________。正常情况下会发生等位基因分离的细胞是            （填字母序号）。
（3）细胞e和细胞f在形态结构和生理功能上不同的根本原因是两种细胞内       (物质)不相同。
（4）图示细胞的生理活动中，发生可遗传变异的类型有           。
（5）若细胞a的基因型是AaX^bY，在减数第一次分裂过程中只有性染色体没有分离，减数第二次分裂正常，则此细胞产生精细胞的基因型可能是           。

某科研单位研制出一种新型药物P，能有效抑制肝癌细胞的增殖，但不知道对造血干细胞的增殖是否有副作用。为验证其疗效并探究其副作用，请你利用以下材料和用具，完成实验步骤，设计实验结果的记录表，并预测实验结果。
材料和用具：已知起始数量的肝癌细胞和造血干细胞、动物细胞培养液、用生理盐水配置的药物P、生理盐水、培养瓶、CO₂培养箱等。（要求与说明：提供的细胞均具有分裂能力，只进行原代培养且条件适宜，肝癌细胞与造血干细胞的具体计数方法不作要求。）
Ⅰ．实验步骤：①取四个动物细胞培养瓶，分别标号为A、B、C、D，     。
②每组取样观察、计数并记录各组细胞数目。
③     。
④将上述细胞培养瓶放在CO₂培养箱中，在相同且适宜的条件下培养一段时间。
⑤     。
Ⅱ．实验结果：①请设计一张本实验数据记录表。         
②请预测结果：若药物P只对肝癌细胞有效，则结果为         ；若药物P对造血干细胞也有作用，则结果为         。

分如图表示某种动物细胞的生命历程，请回答有关问题：

(1)①③所示的变化，在生物学上分别称为_____________________________________。
(2)④过程产生的细胞除细胞核体积增大外，细胞膜发生的变化是____________________。
(3)⑤过程称之为________________，产生的根本原因是____________________。
(4)若D是胰腺细胞，用含¹⁸O标记的氨基酸培养液培养D细胞，结果发现在合成分泌蛋白的过程中产生了H₂¹⁸O，则H₂¹⁸O的生成部位是_________。该胰腺细胞是否具有增殖能力?_____________，为什么?_____________________。
(5)白血病患者常用异体骨髓移植的方法获得新的造血干细胞D，其将发生的变化⑥为____________________________________________。
(6)若D是某种哺乳动物成熟的红细胞，为证明药液x会抑制红细胞对Ca²⁺的吸收，可通过下面的实验：
①配制含Ca²⁺红细胞培养液，并均等分为A、B两组，分别加入成熟的红细胞，测定培养液中Ca²⁺含量。
②____________________________________________，在适宜条件下培养一段时间。
③测定甲、乙两组细胞培养液中的Ca²⁺含量。

据抽样调查我国35周岁以上城乡居民，吸烟与肺癌死亡率呈正相关。男性吸烟比不吸烟死于肺癌概率高53%，女性吸烟比不吸烟死于肺癌概率高26%。而且吸烟会诱发许多并发症的发生，某科研小组欲通过实验验证。
（1）实验材料。一定浓度的香烟烟雾冷凝物质（用生理盐水配制）、小白鼠的乳腺细胞悬液、生理盐水、显微镜、含培养基的培养瓶若干个等。
（2）实验原理：动物细胞经过多代培养后，细胞如果发生癌变，则细胞形态会发生改变，且不能紧贴瓶壁生长。
（3）实验目的：   。
（4）实验步骤（动物细胞培养具体过程不要求叙述）
（5）设计一张记录实验结果的表格

下图表示动物干细胞进行的一系列生理过程，请据图回答问题：

（1）图中表示一个完整细胞周期的是     （填数字标号）。
（2）③过程表示          ，其实质是                                。
（3）科学家采用同位素标记法研究D细胞分泌蛋白的形成过程，他们将³H标记的            注射到细胞内，发现带有³H的物质依次出现在                     等细胞器中。
（4）细胞膜能将分泌物从细胞内排出细胞外，体现了细胞膜的哪一功能?          
（5）若将D细胞内各种细胞器分开，常用的方法是                     。
（6）请写出细胞膜的功能：                 、                、               。