(每空3分,共9分)已知蜜蜂中的蜂王和工蜂都是二倍体(2n=32),根据下图回答:
(1)雄蜂是由卵细胞直接发育而来,体细胞中含有 条染色体,属于 倍体。
(2)受精卵发育成蜂王的过程中,有丝分裂后期的细胞中含有 条染色体;
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,据图分析回答问题:
(l)图中A代表细胞膜上的 。葡萄糖进入癌细胞后,在代谢过程中可通过
氨基转换作用形成非必需氨基酸,也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),代谢途径发生这种变化的意义在于能够产生大量的中间产物,为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料,从而有利于癌细胞的增殖。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.
癌细胞通常是由正常细胞的基因发生改变后形成的。癌细胞的特性包括细胞的无休止和无序的分裂,并有侵袭性(向周围组织浸润)和转移性。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)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 |
(2)上述因素使正常细胞中的 发生突变,从而导致癌变的发生。
(3)放疗是利用放射线如放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗或加速器产生的X射线、电子束、中子束、质子束及其他粒子束等照射患处杀死癌细胞的一种方法。放疗与化疗相比,对患者全身正常细胞影响范围较小的是________.
(4)与正常细胞相比,肿瘤细胞在显微镜下观察可看见明显增多的细胞器有 。
(5)如果确定该肿瘤为恶性,与良性细胞相比较,恶性细胞表面的 等物质减少,导致其容易在人体内的分散和转移。
(6)研究人员从人体的DNA中筛选克隆出内皮抑素基因,将此基因转移到双歧杆菌中,使其能够正常表达。用这样得到的双歧杆菌制成口服制剂,此制剂可以用于抑制癌症。在这种药物用于临床治疗之前,应该先进行动物实验,以确定制剂对机体内重要脏器的安全性。写出简要的实验设计方案。
实验材料:转基因双歧杆菌口服制剂;健康鼠4只,性别、体重如下表所示:
实验设计:
第一步:将实验鼠分为实验组、对照组,其中 为实验组,________为对照组(代号)
②第二步:_____________________________________________________。
③第三步:饲养相同时间后,分别解剖观察实验组、对照组的鼠,检查重要脏器发生病变情况。
(7)癌细胞还具有无限增殖的特征。若开始培养时取一滴培养液观察有100个癌细胞,经24 h培养后,取一滴稀释100倍后再取一滴(设三次的“一滴”等量)观察,发现有64个肿瘤细胞,此肿瘤的细胞周期约为 h。
Notch信号途径是一种细胞间相互作用的基本途径,调控着细胞增殖、分化、凋亡等过程。
右图表示肝脏组织受损或部分切除后激活Notch信号途径实现再生的过程。图中受损细胞A的膜上产生信号分子,与正常细胞B膜上的Notch分子(一种跨膜受体)结合,导致Notch的膜内部分水解成NICD,NICD再与RBP(一种核内转录因子)一起结合到靶基因的相应部位,激活靶基因,最终引起肝脏再生。请分析回答:
(1)信号分子与细胞膜上的Notch分子结合后引起肝细胞的一系列变化,这体现了细胞膜的 功能。
(2)在Notch分子基因表达过程中,过程①需要的酶主要是 ;过程②除需要mRNA外,还需要 。
(3)直接参与Notch分子合成、加工和转运的细胞器有 ,其中转运过程依赖生物膜的 。
(4)靶基因激活后能促进过程①,其意义是 。
(5)众多研究发现,Notch信号传导的异常活化与多种肿瘤的形成有关。请结合图中信息,写出一种通过阻断Notch信号传导途径以治疗肝癌的设想: 。
(7分)右图表示人体内部分结缔组织细胞的形成过程。成纤维细胞是疏松结缔组织的主要细胞成分,其形成过程未经人为调控;A细胞到单核细胞、红细胞的几种途径中部分属于人为调控过程,PU、GATA为两种蛋白质,是细胞内的调控因子。请回答下列问题:
(1) 过程①发生的根本原因是________,过程②中,染色体组数目发生倍增的时期是________。
(2) 为长期培养胚胎干细胞,需建立一种培养体系,可按过程③途径操作。首先在培养皿底部用胚胎成纤维细胞制备饲养层,当饲养层细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止增殖。此时,培养皿底部形成的细胞层数是________。然后将干细胞接种在饲养层上进行培养,由此推测,胚胎成纤维细胞可以分泌________物质。
(3) 图中A、B、C、D四类细胞,有可能在骨髓中完成细胞分化的是________。
(4) 研究发现,PU和GATA可以识别基因的特定序列,由此推测,其结构更接近下列物质中的________。
① DNA聚合酶 ② DNA连接酶 ③ 逆转录酶 ④ 限制酶
(5) 若要使血红细胞前体直接转变成单核细胞,可行的人为调控措施是____。
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 。
(10分)如图是细胞重大生命活动图示,请据图回答下列问题:
(1) 谈到了染色体说明该生物是________生物,谈到B说明该生物是________生物。
(2)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。
(3)细胞识别是细胞信号传导的前提,它是通过__________实现的,细胞识别的物质基础是该结构上有____________。
(4)图中细胞增殖的主要方式是____________________。
(5)图中对生物的生长(体积增大)起主要作用的过程是____________。
(6)图中对生物体细胞种类的增多起主要作用的过程是 ____________。
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 。
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,得到的结果如下表:
实验组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
二氯二乙胺溶液浓度(mg/mL) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0 |
细胞数目(个/mL) |
320 |
275 |
186 |
96 |
560 |
在该实验中,遵循了实验设计的 原则和 原则。
(4)根据上表中实验结果,你能得出的结论是 。
下图是人体皮肤细胞重新编程为多功能的干细胞示意图。请据图回答以下问题:
(1)上述实验得到的表皮细胞与提供实验材料的人的表皮细胞基因组成 (不同/相同)。神经细胞和肌肉细胞内, (DNA、RNA种类或蛋白质种类)不同。
(2)①过程的主要增殖方式是 ,其重要意义是亲代细胞的 之后,平均分配到两子细胞中,从而保持遗传的稳定性。
(3)②过程称为 ,其实质是 。
(4)甲状腺细胞吸收碘的方式是 ,某些淋巴细胞能够合成和分泌抗体,抗体的加工在细胞的 进行,抗体的分泌依赖细胞膜的 。
细胞消化、降解自身部分蛋白质或者细胞器的现象,称为自噬。为探究促生长因子F对自噬以及自噬对神经细胞突起生长的影响,研究者对离体神经干细胞培养体系作了不同处理,实验结果见下表。
组别 |
处理措施 |
B基因表达水平 (相对值) |
细胞突起数目 (相对值) |
||
去除F因子 |
加入自噬抑制剂 |
||||
A组 |
A1 |
+ |
- |
1.2 |
120 |
A2 |
+ |
+ |
/ |
75 |
|
B组 |
B1 |
- |
- |
0.6 |
100 |
B2 |
- |
+ |
/ |
98 |
(注:“+”表示“是”,“-”表示“否”,“/”表示未检测到)
(1)用_________酶处理原代培养完成后_________生长的神经干细胞,获得实验用细胞悬液。
(2)已知细胞内B基因的表达是自噬启动的标志,实验中可采用_________杂交技术检测B基因是否完成了表达。
(3)比较A1组与_________组的结果,可推测去除F因子促进了神经干细胞自噬。比较A组和B组的结果,推测自噬能_________神经细胞突起的生长。
(4)鉴定细胞发生了自噬的方法是在显微镜下观察细胞中是否形成自噬体。自噬体是包裹了蛋白或细胞器的囊泡,囊泡可与_________融合并被后者所含水解酶消化,这一融合过程依赖于生物膜的_________性。
(5)细胞的自噬现象有利于维持细胞内代谢环境的_________,获得的降解产物也可以为细胞合成自身的_________提供原料。
请回答下列问题:
(1)胆固醇是构成 的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输。
(2)细胞骨架是由 纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
(3)同有机物在生物体外的燃烧相比,有氧呼吸具有不同的特点:有机物中的能量是经过一系列的化学反应 释放的;这些能量有相当一部分储存在ATP中。
(4)原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是______。
雾霾环境中的致癌因子可能通过改变正常细胞中遗传物质的结构或功能使其变为癌细胞。年老体衰的人细胞发生癌变后,癌细胞特别容易冲破细胞识别作用,逃避机体的免疫监视。请根据上述材料完成下列问题。
(1)老人易患癌症原因可能是________能力降低,导致机体无法识别并杀死癌变细胞。
(2)癌细胞的特点之一是在适宜的条件下,能够无限增殖。从该特点看,致癌因子改变的基因是_______。癌细胞的特点之二是具有转移性,原因是________。
(3)蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽,研究发现,蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。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肺癌细胞的影响及作用机制,进行了以下实验,请回答问题。
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离体肺癌细胞。
b.1号培养瓶为空白对照,向2、3、4号培养瓶中分别加入等量的2、4、6μg/mL蜂毒素溶液。
c.培养48 h后,检测并统计肺癌细胞的凋亡率,结果如图1所示。
d.重复a、b步骤,检测凋亡基因(Bax、Bel2)的表达,结果如图2所示。
②分析讨论:
a.图1表明:_________________。
b.图1、图2表明:从基因水平上看,蜂毒素诱导肺癌细胞凋亡与__________有关,当Bel2蛋白/Bax蛋白的比值出现________趋势时,将会诱导肺癌细胞凋亡。
(14分,每空2分)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_____ ___。
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 。