某果蝇染色体及部分基因组成如图甲所示,观察该果蝇某器官切片,发现了如图乙、丙所示的细胞。请回答下列问题:
乙 甲 丙
(1)丙细胞的名称是____________,其分裂产生的配子的基因组成可能为________________________。
(2)正常情况下,乙细胞“?”处的基因应为________。丙细胞中出现A和a的原因可能是____________________________。
(3)若甲细胞每个DNA分子均由3H标记的核苷酸组成,现将甲细胞移植到正常果蝇体内,通过1次过程①所示的细胞分裂,则一个子细胞中含3H的染色体条数是________条。
(4)研究人员分析了果蝇红细胞、肌肉细胞、神经细胞中基因表达的情况。
①最可能代表指导细胞呼吸酶合成基因的是________。通过对上图的分析,可得出的结论是____________________________。
②果蝇飞行时,骨骼肌细胞的直接供能物质是________。研究发现:果蝇飞行时需要的能量增加约10倍,但骨骼肌细胞中该物质的含量并无明显增加。对此现象合理的解释是__________________________________________________。
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。
蛋白质的降解过程是生物体内一种高效率的、指向性极强的降解过程,负责把细胞中新合成的不合格的蛋白质销毁掉,而不合格蛋白质的存在,与人体细胞的癌变有极其密切的关系。
(1)蛋白质降解为氨基酸需要蛋白酶和肽酶,不要淀粉酶,这体现了酶具有 。
(2)构成生物膜的蛋白质与 、 和能量转换等细胞生理过程有密切关系。癌细胞的细胞膜上的 等物质减少,使得细胞间黏着性降低,导致癌细胞容易转移。
(3)分泌蛋白的加工场所是内质网和高尔基体,为上述加工过程直接提供能量的物质的结构简式是 。
抗菌肽(selvsin)能治疗癌症,不同浓度抗菌肽治疗效应不同,高浓度抑制细胞增殖,低浓度却促进细胞凋亡。表甲示抗菌肽对肝癌细胞作用的实验结果(3H-TdR即含3H放射性标记的胸腺嘧啶,活细胞数目取决于细胞增加数目与细胞凋亡数目相对值),图乙示抗菌肽的人工合成流程。请回答
抗菌肽浓度(ug/ul) |
0 |
1 |
10-1 |
10-2 |
10-3 |
10-4 |
10-5 |
|
实验组别及研究内容 |
||||||||
一 |
3H-TdR摄取量 |
4000 |
1100 |
1180 |
2400 |
4120 |
4310 |
4220 |
二 |
活细胞总数 |
100 |
140-153 |
180-200 |
212-240 |
148-160 |
80-92 |
20-40 |
表甲为梯度浓度的抗菌肽对肝癌细胞吸收3H-TdR及活细胞数目的影响(24h内)
(1)根据表甲实验一的数据分析
①抗菌肽能治疗癌症的原理是抑制细胞分裂周期中 期内 的合成从而限制细胞的增殖。
②最佳抑制作用对应的抗菌肽浓度为 (ug/ul)左右。
(2)癌细胞增殖的同时,细胞也会“自溶”出现凋亡。
①这种现象体现了膜具有 特点,当抗菌肽的浓度超过10-2(ug/ul)后,癌细胞增殖数目 凋亡数目。
②细胞凋亡的本质是 。
(3)图乙中甲醇诱导表达体现了表现型与性状的关系是 。分离与纯化抗菌肽常使用的方法有 。
生命活动的调节是细胞与细胞、细胞与组织、细胞与器官之间通过某种信号分子的交流与反馈而实现的。下图示部分细胞结构及人体内某些信息分子作用的示意图,请据图回答:
(1)图1中甲蛋白能与细菌、病毒结合,使细菌、病毒失去毒性,甲蛋白是___________,是____________细胞产生的。乙蛋白参与物质的跨膜运输,其方式可能是__________________,若该细胞为甲状腺细胞,其积累碘时所需的直接能源物质产生的场所是______________。
(2)丙蛋白与多糖结合形成的物质具有______________功能,若该细胞为癌细胞,丙的变化是_______________。丁蛋白具有催化功能,它与无机催化剂相比,催化效率更高的原因是______________。
(3)甲、乙、丙、丁四种蛋白质功能不同的根本原因是_______________________________。
(4)图2表示激素作为信号分子对靶细胞作用的过程。该过程体现了细胞膜具有______________的功能。若A、B、C分别是胰岛素、葡萄糖、多糖,则该细胞是_______________。若人体免疫反应过度造成D损伤而引起信息传递中断,人会患_________病。
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: (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 (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”)。
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1L - 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 _________,1L - 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________________________________。请设计实验结果记录表。
(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________________________________。
2013年,中国遭遇史上最严重的雾霾天气,2014年初,京津冀纷纷启动重污染天气预警,雾霾成为人们最为关注的话题之一。请回答以下问题:
(1)全球性生态环境问题主要包括全球性气候变化、 、臭氧层破坏、酸雨、 、海洋污染等。
(2)焚烧塑料垃圾所产生的二恶英(一种毒性严重的脂溶性物质)会诱发细胞癌变,细胞癌变的根本原因是 。
(3)研究发现雾霾中含有多种病菌,部分会引起过敏和呼吸系统疾病。病毒侵入肺细胞后,免疫系统通过
可诱导靶细胞凋亡。
(4)近十年来肺癌患者增加了60%,引起肺癌的因素有多种,如大气污染、吸烟、免疫力降低等。某研究小组用生理盐水制备香烟浸出液,进行“香烟生理盐水浸出液对大鼠体重影响” 的研究,将生理状态相似的大鼠随机分为三组,每天同一时间分别对小剂量组和中剂量组按每百克体重0.5ml、1.0ml灌胃香烟生理盐水浸出液,同时对照组按每百克体重1.0ml灌胃生理盐水。结果如下图所示。由图可以得出的结论是__________。
若进一步研究香烟生理盐水浸出液对大鼠身体健康的影响,还需对肝脏病理、肺部纤维增生程度进行检查,并通过显微镜观察____________来初步判断是否发生癌变等。
(5)研究人员利用基因工程技术对肺癌的治疗进行了大量研究发现,肺部细胞中的let-7基因表达减弱,癌基因RAS表达增强,会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达,发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图所示,据图回答。
①形成重组载体时,需用 酶切割 。
②研究发现,let-7基因能影响RAS基因的表达,其影响机理如图乙所示。从分子水平的角度分析,其作用机理是let-7基因通过转录形成miRNA, ,从而抑制肺癌细胞的增殖。
③若let-7基因能影响RAS基因的表达,则在图甲传代培养的过程中,癌细胞的细胞周期将 。
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。____________________________________
内皮素(ET)是一种含21个氨基酸的多肽,它有强烈的血管收缩和促进平滑肌细胞增殖等作用。研究发现内皮素功能异常与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系。内皮素主要通过与靶细胞膜上的内皮素受体结合而发挥生物学效应。ETA是内皮素的主要受体,科研人员试图通过构建表达载体,实现ETA基因在细胞中高效表达,为后期ETA的体外研究以及拮抗剂的筛选、活性评价等奠定基础。其过程如下(图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因,限制酶ApaⅠ的识别序列为C↓CCGGG,限制酶XhoⅠ的识别序列为C↓TCGAG)。请分析回答:
(1)完成过程①需要的酶是 ;与过程②相比,过程①特有的碱基配对方式是______________。
(2)过程③中,限制酶XhoⅠ切割DNA,使_______键断开,形成目的基因的黏性末端是________。用两种限制酶切割,获得不同的黏性末端,其主要目的是_____________。
(3)过程⑥中,要用________预先处理大肠杆菌,使其处于容易吸收外界DNA的感受态。
(4)利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,目的是_________。
(5)人皮肤黑色素细胞上有内皮素的特异受体,内皮素与黑色素细胞膜上的受体结合后,会刺激黑色素细胞的分化、增殖并激活酪氨酸酶的活性,从而使黑色素急剧增加。美容时可以利用注射ETA达到美白祛斑效果,这是因为ETA能与内皮素结合,减少了内皮素与 的结合,抑制了内皮素对黑色素细胞的增殖和黑色素的形成。
根据课本相关知识填空:
(1)原癌基因主要负责 ,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是
(2)衰老细胞体积 ,细胞核体积 。
(3)次级卵母细胞与次级精母细胞在减II后期形态上的主要区别是 。若AaXB Y的精原细胞经减数分裂形成了一个aXB Y的精子,则另外3个精子的基因型为 。
(14分)下图是某细胞增殖和分化的概念图,据图回答下列有关问题。
(1)图中A、B表示的过程分别是__________和__________
(2)图中b、c、d、e具有相同的________。
(3)若e能合成血红蛋白,则b、c、d都________( 填“不能”或“能”)合成,其主要原因是________________________________________________________。
(4)B过程的实质是________________。
(5)若a为植物细胞,而d能在离体条件下培养成一个植物体,则说明d具有________性。
某些癌细胞分泌免疫抑制因子以抵抗人体免疫功能,其机制是:进入肿瘤组织周围的免疫细胞会分泌与细胞凋亡相关的蛋白质分子-Fas。而肿瘤细胞分泌一种FasL。FasL与Fas结合后激活免疫细胞的凋亡信号途径,诱导免疫细胞凋亡。请分析回答:
(1)图中表现了细胞膜的功能为___________________。
(2)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。细胞表面的____________减少,细胞黏着性下降,导致癌细胞容易在机体内扩散和转移。
(3)图中的效应细胞应是________,它是由__________增殖、分化来的。
(4)效应细胞中与Fas分子合成、分泌相关的细胞器有______________。
(5)激活细胞凋亡信号途径是通过激活相关________的活动实现的。正常情况下,细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持_______的稳定以及抵御外界各种因素的干扰起着重要作用。
BAK基因是近年来发现的一种促凋亡基因,癌细胞内的BAK基因表达异常。
(1)细胞凋亡是由________决定的细胞自动死亡的过程,对于多细胞生物体的正常发育具有重要意义。
(2)癌变是在致癌因子的作用下,细胞内的_________________发生了突变而导致的。在癌变细胞内,BAK基因的表达水平明显_________。
(3)将体外扩增的BAK基因导入癌细胞诱导细胞凋亡,有望成为癌症治疗的新途径。用实验验证导入的BAK基因在胃癌细胞中大量表达所起的作用,结果如下图。完善实验步骤,分析实验结果。
①用__________处理胃癌细胞使之分散成单个细胞,分为A、B、C三组。
②B组细胞导入空载体,则A组细胞___________, C组细胞___________。
③在相同适宜条件下培养5天,统计各组活细胞数,并从分子水平上比较__________的含量。C组细胞明显少于A组和B组,分析其原因是_______________________________________________________。
研究发现肿瘤细胞的生长增殖与端粒酶的活性有密切关系,为确定X、Y两种抑癌药物的作用机理,某科研小组进行了如下实验。请完成相关实验内容并回答问题。实验主要用品:悬浮培养的人肝癌细胞、溶于Z试剂中的X、Y药物制剂、相关培养和检测用具等(说明:Z试剂对细胞及药物作用不产生影响)
方法思路:
①将悬浮培养的人肝癌细胞均分甲、乙、丙三组
②甲组中加入适量的 作为对照,乙、丙组中各分别加入 X、Y药物制剂。
③在相同适宜的环境中培养一段时间,测定 。
实验结果:如下图l、2。
分析与讨论:
(1)由实验结果可推测人肝癌细胞中的端粒酶活性与细胞的生长增殖呈 关系。
(2)实验测得Y药物组中的端粒酶活性与对照组相同,请用柱状图表示该组的情况 。
(3)依据上述结果可以得出X、Y药物对肝癌细胞的作用是: .