高中生物胚胎干细胞的来源及分化综合题

癌症严重威胁人类健康，对癌细胞的研究迫不及待。下面甲图示培养皿中癌细胞与正常分化细胞在细胞培养过程中的情况，乙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）甲图中      （填图中字母）培养皿里的为正常细胞，这可以从贴壁细胞出现          现象来判断。
（2）乙图中，①过程葡萄糖进入癌细胞需要细胞膜上的           协助。葡萄糖进入癌细胞后，可通过形成五碳糖而合成             作为DNA复制的原料。
（3）在进行细胞培养时发现，癌细胞和正常分化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十倍。这是因为癌细胞在有氧条件下，细胞呼吸方式为                      ，其中过程        （填乙图中编号）明显增强。这种变化的意义在于能够                           ，从而有利于癌细胞的增殖。
（4）细胞在致癌因子的影响下       基因的结构发生改变而激活，进而控制酶的合成来改变代谢途径，导致癌细胞的代谢异常。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，过程      （填图乙中编号）不宜选为作用位点。

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。

下图为人体组织细胞及其相关生理活动。请据图回答：

(1)在个体发育过程中，甲、乙两种不同细胞的形成是________               的结果。
(2)甲、乙细胞内产生CO₂的场所是____   ____，两种细胞生活的内环境是____   ___   _。
(3)若甲表示胰岛B细胞，则①表示___     ___  __，①从开始合成到分泌出细胞，经过的细胞结构依次是_________________      ____                 _。
(4)若甲为甲状腺细胞，则其分泌物被输送到靶细胞(乙)时，首先与靶细胞膜上的____ ___ (成分)结合，引起靶细胞原有的生理活动发生变化，则甲→①→乙过程体现了细胞膜的__________               __   ____的功能。

阿尔茨海默病是一种持续性高级神经功能活动障碍，即在没有意识障碍的状态下，记忆、思维、分析判(1)-间辨认等方面出现障碍。请结合上述信息，回答下列 问题：
(1)___________是人体整个神经系统中最高级的部位，它除了对外部世界的感知以及控制机体的 ___________ 活动外，还具有语言、学习、 ___________和思维等方面的高级功能。
(2)阿尔茨海默病伴有神经纤维缠结这一异常细胞状态，会影响到兴奋的 ___________ ；若缠结点在下图中的_______处时，刺激产生的兴奋不会引起d处电位的变化。

(3)阿尔茨海默病会出现大量记忆性神经元数目减少的现象，这是 ___________ （填“非特异性免疫”、“细胞免疫”或“体液免疫”）执行功能的结果，属于细胞的 ___________ 现象。在显微镜下观察病人的神经细胞，会发现细胞核出现 ___________、__________、染色质收缩、染色加深等细胞衰老的特征。

某科研小组开展了人白细胞介素18(IL- 18)对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用的研究。 实验原理：机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。 实验步骤：
①选取若干实验小鼠，随机均分成甲、乙、丙三组；
②甲组无辐射损伤；乙组辐射损伤(Co照射，下同）；丙组先辐射损伤，1天后注射IL-18。
③14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了 0h、12h、24h、48h后，检测并计算细胞凋亡相对值。
（1）脾属于机体免疫系统的 _________，IL-18是一种淋巴因子，由_________细胞分泌；淋巴因子与_________都属于免疫活性物质。
（2）细胞凋亡是由遗传决定的__________死亡，与细胞凋亡直接相关的细胞器是_________。
（3）设置甲、乙两组的目的是探究有无核辐射对细胞凋亡的影响。设置乙、丙两组的目的是________________________________。
（4）科研小组还设置了丁组实验，方法是先注射IL-18，3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组，与丙组相比，设置丁组的目的是________________________________。

某医院病理室为确诊一患者的肝组织肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题：
（1）培养之前，肿瘤组织需先用           处理成单个细胞。
（2）化疗是抑制肿瘤组织增殖的一种方法，其原理是用药物抑制肿瘤细胞的         ，使细胞分裂停止在分裂间期。
（3）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，并用柱状图的形式呈现实验结果。
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                                  。
②                                  。
③将上述细胞培养瓶放在       （培养环境），在相同且适宜的条件下培养一段时间。
④一段时间后取出观察、并记录各组细胞的数目。
Ⅱ．若结果显示药物P只对肝癌细胞有效，请在坐标系中以柱状图的形式呈现该结果。

人体胎盘素是当前高端美容产品，其功效主要有全面促进新生角质层细胞的增殖与生长，加速死皮细胞的脱落，对各类因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、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”），但是并不是所有生物的细胞内水分减少就一定代表衰老的细胞。试举例说明：        （举一个）。
（2）细胞衰老后细胞核体积增大，核膜内折。但是人体也有例外的细胞，如       （举一个）。
（3）现有衰老的肝细胞和新生的肝细胞，用醋酸洋红能将染色质染色，染色深浅的比较情况是      。
（4）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”）。

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

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。请回答：

(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。下图-1表示癌细胞在一定浓度的蜂毒素培养液中培养一定时间后，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。
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 2、4、8 μg/mL蜂毒素溶液。
c.培养48h后，检测并统计          ，结果如上图-2所示。
d.重复a、b步骤，检测凋亡基因（Bax、Bel-2）的表达，结果如上图-3所示。
分析讨论:
a.图-2表明一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度增大诱导效应          。
b.图-2、图-3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。

研究表明，癌细胞和正常分化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，据图回答：

（1）图中A代表细胞膜上的            ，依赖该物质的运输方式是            ，葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可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                          。与正常的细胞相比①—④过程在癌细胞中明显增强的有           （填编号）。
（3）致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使                          发生突变，进而调控        的合成来改变代谢途径，若要研制药物来医治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。

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：                 、                、               。

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)。请据此回答下列问题：

(1)癌细胞容易转移扩散，其原因是细胞表面的      减少，黏着性降低。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)原癌基因在细胞分裂过程中的作用是                         。
(4)突变的原癌基因在人体中指导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                        。
(5)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：                 。

右图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：

（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至____期的内细胞团或胎儿的_____中分离得到的一类细胞。
（2）图中分化程度最低的干细胞是______。在体外培养条件下，培养液中加入______因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。
（3）在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因_________的结果。
（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓的治疗的实质是将图中的______细胞移植到患者体内。
（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的______，其原因是______。
（6）肿瘤细胞进行的分裂方式是_________，若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的___期。

在过去的几十年中出现了多种治疗癌症的方法，主要包括手术治疗、放疗、化疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等。请回答下列一组有关癌症及其治疗的问题。
(1)下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述，正确的是_________

A．细胞分化使各种细胞的遗传物质产生差异

B．细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象

C．细胞分化仅仅发生于胚胎发育阶段

D．所有体细胞都不断地进行细胞分裂

（2）通常能够引起基因改变的因素可能有 _________。(填写序号) 
A 紫外线    B 甘油     C 肝炎病毒    D 煤焦油及其衍生物苯
E 葡萄糖    F 尼古丁  G 丙酮酸   　H 核辐射
（3）化疗时采用的烷化剂如二氯甲二乙胺能够与DNA分子发生反应，从而阻止参与DNA分子复制的酶与DNA的相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的___________期。此时期最大特点______________ 和______________。

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。