分目前临床上癌症治疗的方法,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,并就此问题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。
Ⅰ.其中某位同学实验操作如下:(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
胰蛋白酶处理,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 内,在显微镜下计数,记录数据。
Ⅱ.请你纠正上面这位同学操作上的错误① ;
② 。
Ⅲ.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 |
(1)在该实验中,遵循了实验设计的 原则和 原则。
(2)根据实验结果,你能得出的结论是 。
(15分)高度分化的动物的体细胞分化潜能变窄,它的全能性受到限制,但它的细胞核仍具有全能性,请利用性成熟的青蛙做实验材料,设计一个实验方案证明上述说法。
实验原理:细胞的全能性是指 ;(2 分) 细胞具有全能性的原因是 ,遗传物质主要分布在 中。
实验步骤:
第一步:准备若干个正常雄性青蛙的体细胞和雌性青蛙的卵细胞。
第二步:对照实验:
对照组:
实验组: (2分)
第三步:结果检测:_____________ ______________。
实验结果:___________________ __________。(2分)
实验结论:_________________ ____________。
问题讨论:
⑴ 第二步实验组若能克隆出小青蛙,其性别与主要性状应与 _ ___相同,某些性状不同原因可能有 等。
(2)上述实验能否说明细胞的全能性受细胞质的影响?__ __。
原因是:___ ______________。
现实生活中,广告随处可见,它对于繁荣社会经济、方便人们生活起到了重要作用。但也有一些利欲熏心者炮制出一些违背科学事实的虚假广告。现节录两则如下:
广告一 “×××教授经三十多年的不懈努力,以中西医理论结合为基础,应用高科技成果,研制出新一代基因治疗糖尿病和各种癌症的全新药物×××××,从而开创了糖尿病和各种癌症基因治疗的新时代。”
广告二 “……人类男性的精子有两种,一种是XX,一种是XY。XX精子与卵细胞受精就生女孩,XY精子与卵细胞受精就生男孩。服用××××后可以显著提高XY精子的活性,让卵细胞选择性地与XY精子结合而生男孩。经过1886人服用后跟踪统计,有效率在98%以上……”
针对以上两则广告,分析回答下列问题:
(1)①人患Ⅰ型糖尿病的直接原因是_________________________。癌细胞指________________________________。
②基因治疗是指__________________________________。
③正常骨髓细胞的细胞周期大约为40 h,急性淋巴性白血病白细胞的细胞周期为2 d到10 d,医院采用化疗的方法最大限度地杀伤肿瘤细胞,保存骨髓细胞。请从理论上推断给药的间隔时间并简述理由。
_________________________________________________________________
④广告一中谈到的基因治疗糖尿病和多种癌症,是否是真实的?简述理由。
__________________________________________________
(2)①广告二中存在两处科学性错误,请指出并简述理由。
错误一:______________________________________
错误二:_______________________________________
②假定广告二中所介绍的药物确实有效的话,请你从生态学和社会学的角度谈谈这样做的后果是什么。____________________________________
下图是细胞重大生命活动图示,请根据下图回答下列问题。
(1)该图表示的是____________ 生物细胞重大生命活动图示。
(2)细胞识别是细胞信号传导的前提,它是通过________________实现的,该结构的主要成分是______________________
(3)在ABCD中,染色体结构动态变化主要发生在_______________ ,基因选择性表达的过程则主要发生在__________,对于生物体有积极意义的过程是__________________________
(4)细胞分化过程中,如果由于某种因子的作用,就有可能使________________发生基因突变,使正常细胞发生癌变转化为癌细胞。
(5)图中细胞增殖的主要方式是___________________.
蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽,具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤等广泛的生物学效应。体外研究发现,蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。请同答:
(1)在工蜂毒腺细胞的核糖体上,蜂毒素是以 为模板合成的。
(2)在适宜的条件下进行体外培养,癌细胞能够 ,在此过程中细胞内的DNA含量将持续出现周期性的变化。如图表示癌细胞在一定浓度的蜂毒素培养液中培养几小时后,DNA含量不同的细胞数。据此推测,蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的 期.
(3)研究表明,阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。科研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。请完善实验并回答问题。
①方法步骤:
a.取4只相同的培养瓶,编号,分别加入等量的完全培养液并接种等量的离体胃癌细胞。
b.1号培养瓶为空白对照,向2~4号培养瓶中分别加入 _蜂毒素溶液。
c.培养48 h后,检测并统计 ,结果如图甲所示。
d.重复a、b步骤,检测凋亡基因(Bax、Bel-2)的表达,结果如图乙所示。
②分析讨论:
a.图甲表明
b.图甲、图乙表明:从基因水平上看,蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与有关。当Bel-2蛋白/Bax蛋白的比值出现 趋势时,将会诱导胃癌细胞凋亡。
(每空1分,共10分)人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因。其突变后表达的产物是G蛋白。当细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合后,G蛋白将信号经图中的过程①形成转录激活剂,激活剂激活、启动过程②③,形成大量物质D,导致细胞周期启动并过度分裂(图中字母表示物质,数字表示生理过程)。
(1)癌细胞的特点是________________________________(至少两点)。过程②③合称为 。
(2)G蛋白与GTP作用后获取能量,变为转录激活剂。GTP与ATP都是能源物质,参照ATP的命名方法,请写出GTP的中文名称:__________________。
(3)图中所示过程中,均需要解旋酶的过程是 。(填序号)
(4)分析原癌基因,一般需要PCR扩增原癌基因。下列物质是PCR扩增所需要必须的物质有(多选) 。
A.游离的脱氧核苷酸 | B.DNA聚合酶 | C.游离的核糖核苷酸 | D.mRNA |
E.tRNA F.解旋酶 G.RNA聚合酶
(5)突变的原癌基因在人体中指令合成的蛋白质与通过转基因技术将突变的原癌基因转入细菌中合成的蛋白质,它们的分子结构相同,原因是 。
(6)根据图中的信息,从信息传递的角度提出一种抑制癌细胞产生的方法:
_ __
下图是有关生物细胞生活史的概括。请据图回答有关问题:
(1)②所示的变化,在生物学上称为 。
(2)目前认为引起④过程的因子,根据属性可分为三类,分别为 、 、 和 。
(3)F→G→H过程的技术,在植物学上叫 。其理论基础是 ,该植株的产生与“克隆”都属于 繁殖。
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)图中A表示__ _过程,B表示 过程。经B过程形成的 a、b、c、d仍具有相同的________。
(2)若a为植物细胞,且能在体外条件下培养成一个完整植物体,则说明a具有 。
(3)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 。
(4)老年人的头发会变白,这与C过程中的细胞内 有关。
(5)正常细胞发生了D的根本原因是 。
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 。
(6分)2013年诺贝尔生理学或医学奖授予三名科学家,他们发现并解释了囊泡如何精确释放内部物质到细胞表面。下图为羊乳腺上皮细胞合成与分泌乳汁的过程示意图。请据图回答:
(1) 在上述酪蛋白乳糖的合成、加工、运输、分泌过程中,起重要作用的细胞器有_____________线粒体等,研究物质合成和分泌过程常用的科学方法是______________。
(2)物质投送过程体现了生物膜的结构特点是________,物质投送到细胞外的方式是__________________。
(3)若此细胞是癌细胞,则细胞膜组成成分的主要变化是_____________。