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________―→________。
(11分)演艺圈的女明星,有些为了保持年轻貌美,不惜重金到香港注射人体胎盘素,人体胎盘素的功效主要有:全面激活面部休眠的成体细胞,使之转化为功能细胞;加强全身皮肤纤维母细胞、胶原纤维与弹性纤维的新陈代谢,来增加表皮与真皮层的厚度;全面促进新生角质细胞的增殖与生长,加速死皮细胞的脱落,对于各类衰老产生的色素沉着、面部各类色斑(遗传类色斑除外)有很强的淡化作用;迅速溶解衰老皮肤点状、片状色素堆积,使皮肤肤质细腻、色泽均匀、洁净无瑕。据此回答下列问题:
(1)衰老的细胞内水分____________(填“增加”或“减少”),那么所有生物的细胞内水分出现这种情况一定是衰老的细胞吗?____________。
(2)细胞衰老后细胞核________,核膜内折。那么人体内所有细胞衰老都会出现这种情况吗?______,为什么? _____________________。
(3)现有衰老的肝细胞和新生的肝细胞,用_____________(染色剂)能将染色质染色。
(4)与题干中休眠细胞相比,功能细胞内的水分________、酶的活性________,进而细胞代谢__________。
(5)注射人体胎盘素以后,新生的角质层细胞的细胞周期将________(填“缩短”或“延长”)。
(6)人体细胞内,有水产生的同时又形成有机物、但不产生ATP的细胞器是 。
(共8分,每空1分)如图为细胞重要的生命活动图解。请据图回答下面的问题。
(1)A、B、C、D中,染色体结构动态变化主要发生在________过程中。
(2)细胞增殖的主要方式是________________________。
(3)细胞分化是个体发育的基础,就同一个个体来说,乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息________,形态、结构和生理功能不同,这是因为_________________________________。
(4)李白有诗云:“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。”导致这种变化的原因是______________________。
(5)细胞的凋亡由于受到严格的由遗传机制决定的程序性控制,所以也称为______________。
(6)该图可以用来表示下列哪些生物的细胞重大生命活动?________(填写序号)。
①噬菌体 ②酵母菌 ③乳酸菌 ④变形虫 ⑤海带 ⑥蚯蚓 ⑦玉米 ⑧蘑菇
(7)对于人体来说,在A、B、C、D四项生命活动中,有积极意义的是________。
下图是美国科学家斯图尔德1958年将胡萝卜韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程示意图,请据图回答下面的问题。
(1)图中[4]是由[3]中单个细胞经过______________形成的细胞团,再进一步发育成植株。
(2)这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着___________________。
(3)将高度分化的动物体细胞核移植到去核卵细胞中,也能培养出与该动物类似的个体,即动物体细胞核也具有(2)所示的特性,之所以能发挥这种特性的原因是______________。
下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动,据图回答:
(1)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。
(2)该生物为_____________生物,其中A过程的方式包括_________________。
(3)细胞分化的实质是__________ _________。
(4)癌细胞通常由正常细胞转化而来,与原来的细胞相比,癌细胞的分化程度 (低,高)
人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因。研究发现,蛋白X是细胞膜上的一种受体,由原癌基因X 编码,在一些肿瘤细胞中,原癌基因 X过量表达会持续激活细胞内的信号传导,启动细胞DNA的复制,导致细胞异常增殖。
(1)同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化。正常情况下,体细胞核遗传信息相同的原因是 。
(2)通过检测原癌基因X的 和 可判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后,发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达,这说明 。
(3)根据以上信息,可推测原癌基因的主要功能是 。
(4)苦马豆素(SW)因从灰苦马豆中分离出来而得名,被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。以下是相关的实验研究过程及结果。
a.将等量的小鼠肝癌Hepal-6细胞悬液,分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中;
b.将培养瓶放于37 ℃、5% CO2培养箱中培养24 h,静置、去除上清液;
c.分别加入等量但含不同浓度SW的培养液,于37 ℃、5% CO2培养箱中继续培养;
d.分别在24 h、48 h、72 h时吸取培养液,观察结果,得到不同浓度SW对细胞存活率影响曲线如图所示。请回答下列问题:
步骤c中需要设置对照组,对照组的处理方法应为____________。步骤c中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养,计数后统计平均值,这是为了________________,使实验结果更准确。
下图是有关生物细胞生活史的模拟概括,请据图分析回答问题:
(1)产生③所示的变化的根本原因是________________。
(2)F→G→H过程的技术的理论基础是______________。
(3)⑤过程称之为癌变,癌症已经成为危害人类健康的常见病和多发病,肿瘤细胞培养是研究癌变机理、抗癌药检测的重要手段。
①细胞癌变的根本原因是致癌因子使_______________发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
②美国和日本研究人员在实验中发现,木瓜叶提取物能杀死癌细胞。某实验小组想通过癌细胞的培养来加以证明。请完成相应步骤。
第一步:从大医院获取手术切除的肿瘤,立即切取小块癌变组织将其剪碎,先用胰蛋白酶处理,使组织分散成单个细胞后,用细胞培养液稀释制成癌细胞悬浮液。
第二步:取两个规格相同的培养瓶,分别装入剂量相等的癌细胞悬浮液,一个加入一定剂量的木瓜叶提取物(标记为A),另一个加入___________(标记为B)。
第三步:将上述两培养瓶放在37℃、体积分数为5%的CO2培养箱内培养一段时间。
第四步:24小时后,如发现____________的培养基中癌细胞生长速度减缓,死亡率升高,说明木瓜叶提取物具有抗癌作用。
三硝基丙酸(3-NP)是一种能引起神经细胞中毒或凋亡的有毒物质。图甲表示突触结构,①表示兴奋性神经递质。图乙表示注射生理盐水配制的1mL 3-NP(300umol/L)后,小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA (P53)的总含量。请回答:
(1)正常情况下,图甲中物质①与结构②结合后,突触后膜内的电位变化是 。
(2)胆碱酯酶能够分解物质①,而3-NP能抑制胆碱酯酶的合成,经3-NP处理后物质①的含量会 ,将导致下一个神经元 。
(3)图乙中对照组小鼠应注射 。各组实验小鼠的数量至少需要3只,这是为了 。与对照组相比,实验组细胞中凋亡基因表达更活跃,这体现了 。
(4)据图乙推测,小鼠纹状体细胞凋亡数目增加最多的时段最可能是 ,其原因是 。
我国老龄化人口逐年增加,而相比其他年龄阶段,老年患癌症的概率偏高。随着我国经济实力的提升,食品安全、环境污染等也是导致癌症发病率提升的一个重要因素。回答以下问题:
(1)目前认为,致癌因子大致分为三类,即 。
(2)正常细胞内,原癌基因主要负责 ,而抑癌基因主要是 。
(3)研究表明,癌症的发生不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,才能赋予癌细胞的所有特征,其特征是 。
(4)研究表明,阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。研究人员为研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制,进行了以下实验。请回答以下讨论的问题。
实验步骤:
第一步:取4只相同的培养瓶,编号为1~4号,分别加入等量的完全培养液并接种离体胃癌细胞。
第二步:向1号培养瓶中加入适量生理盐水,向2~4号培养瓶中分别加入等量2、4、8μg/mL蜂毒素溶液。
第三步:培养48h后,检测并统计胃癌细胞的死亡率,结果如图1所示。
第四步:重复一、二步骤,检测凋亡基因(Bax、Bel-2)的表达,结果如图2所示。
分析讨论:
a.作为实验组的是 (填编号),该实验的无关变量有 (至少答出2种)。
b.从图1信息可知,在一定浓度范围内,蜂毒素溶液浓度超出 时,效果较为显著。
c.从实验结果分析,生理功能一切正常的细胞内Bax和Bel-2基因表达情况为 。
目前临床上治疗癌症的方法,一般是手术切除肿瘤,为防止体内残留癌细胞,在手术后进行化疗.某生物兴趣小组的同学从资料上获知:二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用.他们推测:二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖,能作为一种癌症的化疗药物.就此问题他们设计实验进行了探究.
实验材料:肝部长有肿瘤的小鼠,二氯二乙胺溶液,蒸馏水,生理盐水,含有全部营养物质的细胞培养液,显微镜,血球计数板,试管,吸管等.
(1)其中某位同学的实验操作如下:(请将实验内容补充完整)
①取洁净的培养皿一个,加入适量的培养液,从小鼠肝部切取肿瘤组织,剪碎,并用 处理,使其分散开来,置于培养皿中培养.
②取洁净的试管5支,加入等量的培养液,编号1、2、3、4、5,并在1~4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液,5号试管中加入 .
③从培养皿中吸取等量的培养液置于1﹣5号试管中,振荡后,在冰箱中培养一段时间.
④从静置的5支试管中吸取适量的培养液置于血球计数板内,在显微镜下计数,记录数据.
(2)请你纠正上面这位同学操作上的错误
① ;
② .
(3)另一位同学按照正确的方法进行实验,得到的结果如下:
实验组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
二氯二乙胺浓度(mg/mL) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0 |
细胞数目(个/mL) |
320 |
275 |
186 |
96 |
560 |
根据实验结果,你能得出的结论是 .
细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程,下图表示细胞凋亡的过程,图中Dnase为核酸内切酶,能够切割DNA形成DNA片段;Caspase是一类蛋白水解酶,负责选择性地切割某些蛋白质。请据图回答下列问题。
(1)细胞膜上受体的化学本质是____ ____,受体的存在体现了细胞膜具有____ ____的功能。
(2)凋亡基因的表达最终通过_____ ___(填细胞器名称)来实现。
(3)Dnase破坏DNA分子的___ _____(填化学键名称),从而形成DNA片段,使正常基因失去功能。Caspase能够破坏特定蛋白质中的______ __(填化学键名称),从而形成多肽片段,导致蛋白质失活。
(4)吞噬细胞以_____ ___方式吞噬凋亡细胞,与凋亡细胞分解密切相关的细胞器是_____ ___。
人体内的细胞有的在增殖,有的在分化,有的在凋亡,有的在衰老,还有的可能处于坏死或癌变。请回答下列相关问题:
(1)人体内衰老的细胞的代谢变慢可能与 有关。
(2)人体细胞的正常生命历程包括 。
(3)肺癌是发病率和死亡率增长最快,对人体生命健康造成的威胁最大的恶性肿瘤之一。为了探究不同浓度的某物质(X)对肺癌细胞体外生长的影响,研究人员进行了以下实验,请完善实验思路。
材料与用具:小鼠肺癌细胞悬浮液、物质X、癌细胞培养液、生理盐水、蒸馏水、活细胞检测仪、细胞培养瓶等。(说明:对动物细胞的培养过程和检测方法不做具体要求)
实验思路:
①取五个大小相同的细胞培养瓶,编号A、B、C、D、E,每组加入等量的肺癌细胞悬浮液和 ,并测定初始细胞数。
②在B~E组中依次加入适量不同浓度的物质X(浓度分别为1.0 ug/mL、2.0ug/mL、3.0ug/mL、4.0ug/mL),A组则加入 作为对照;每组设置三个重复样品。
③以上各组均置于 的条件下培养。
④检测与数据处理:分别在24 h、48 h、72 h时取样检测各组存活的细胞数,取平均值,求细胞存活率(细胞存活率=实验组/对照组×100%)。
实验结果见下图。
实验结论: 。
三羟基异黄酮(简称GST)是从豆科植物根部分离得到的一种天然产物,它具有显著的抗癌、抑菌、抗氧化等作用。经研究发现:GST可通过影响细胞凋亡基因(Bcl -2基因和Bax基因)的表达而诱导癌细胞凋亡。请回答下列问题:
(1)细胞癌变一般是环境中__________损伤细胞中的DNA分子,使___________和____________发生突变,从而导致正常细胞的生长和分裂失控的结果。
(2)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,常被称为__________。
(3)科研人员为研究CST对鼻咽癌细胞的影响和作用机制,进行了以下实验。请完善实验步骤并分析实验结果。
实验步骤:
①取5个相同的培养瓶,编号A、B、C、D、F,分别加入等量的培养液。向A瓶接种正常细胞,B、C、D、E瓶接种等量的鼻咽癌细胞。
②向C、D、E瓶中分别加入____________umol/LGST溶液,其他培养条件____________。
③培养一段时间后,统计细胞凋亡基因的表达情况,结果记录于表l。
④重复上述步骤,统计鼻咽癌细胞凋亡率,结果记录于表2。
表1
|
Bcl-2基因表达率 |
Bax基因表达率 |
正常细胞 |
不表达 |
全部表达 |
鼻咽癌细胞 |
90% |
19% |
5μmol/L GST干预组 |
75% |
58% |
10μmol/L GST干预组 |
49% |
67% |
15 μmol/L GST干预组 |
22% |
85% |
表2
|
鼻咽癌细胞凋亡率 |
5μmol/L GST干预组 |
15.72% |
10μmol/L GST干预组 |
27.33% |
15 μmol/L GST干预组 |
35.48% |
分析实验结果:表1数据说明,从基因水平上看,CST诱导鼻咽癌细胞凋亡与Bcl-2基因和Bax基因的表达有关。当Bcl -2蛋白/Bax蛋白的比值出现____________趋势时,会诱导鼻咽癌细胞凋亡。表2数据说明GST 可诱导鼻咽癌细胞凋亡,且______________。
演艺圈的女明星,有些为了保持年轻貌美,不惜重金到香港注射人体胎盘素,人体胎盘素的功效主要有:全面激活面部休眠的成体细胞,使之转化为功能细胞;加强全身皮肤纤维母细胞、胶原纤维与弹性纤维的新陈代谢,来增加表皮与真皮层的厚度;全面促进新生角质细胞的增殖与生长,加速死皮细胞的脱落,对于各类衰老产生的色素沉着、面部各类色斑(遗传类色斑除外)有很强的淡化作用;迅速溶解衰老皮肤点状、片状色素堆积,使皮肤肤质细腻、色泽均匀、洁净无瑕。据此回答下列问题:
(1)衰老的细胞内水分____________(填“增加”或“减少”),那么所有生物的细胞内水分出现这种情况一定是衰老的细胞吗?____________。
(2)细胞衰老后细胞核____________,核膜内折。那么人体内所有细胞衰老都会出现这种情况吗?__________,为什么? _____________________。
(3)现有衰老的肝细胞和新生的肝细胞,用_____________(染色剂)能将染色质染色。
(4)与题干中休眠细胞相比,功能细胞内的水分________、酶的活性________,进而细胞代谢__________。
(5)注射人体胎盘素以后,新生的角质层细胞的细胞周期将________(填“缩短”或“延长”)。
(6)人体细胞内,有水产生的同时又形成有机物、但不产生ATP的细胞器是 。
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 。