高中生物胚胎干细胞的来源及分化综合题

为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具保护作用，研究者提出了以下实验思路。
①实验分组：
甲组：培养液+心肌细胞+生理盐水            乙组：培养液+心肌细胞+阿霉素
丙组：培养液+心肌细胞+生物制剂Q+阿霉素    每组设置若干个重复样品。
②各组样品在相同且适宜的条件下培养一段时间后，在显微镜下观察记录细胞数。
③重复②若干次，统计分析各组样品的细胞存活率。请回答：
（1）本实验涉及的主要生物技术是        。
（2）预测实验结果及结论：
①若    ，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡具保护作用。
②若     ，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡不具保护作用。
（3）分析与讨论：
①与实验动物相比，采用离体心肌细胞为实验材料，可以避免实验动物的心脏活动受   调节的影响。
②为了获得单个的心肌细胞悬浮液，需采用    消化组织中的胶原纤维和细胞外成分。
③上述分组时，还可增设对照组，丁组：    。

苦马豆素（SW）是一种具有抗肿瘤功能的生物碱。为了解苦马豆素在抗肿瘤过程中的作用效果，科研人员进行了相关研究。
（1）细胞发生癌变的根本原因是          。癌变后，细胞膜上的     等物质减少，使得癌细胞容易在体内分散和转移。同时，某些癌细胞的细胞膜成分发生改变，出现甲胎蛋白等物质，这些物质可以作为____刺激机体产生特异性免疫，这种现象体现了细胞膜具有         的功能。癌细胞的线粒体也较正常细胞减少，从而影响了癌细胞中的         过程。（填选项前的符号）
A．葡萄糖分解成丙酮酸、[H]            B．丙酮酸转化成乳酸
C．丙酮酸和水彻底分解成CO₂和[H]        D．[H]与氧结合形成H₂O
（2）细胞凋亡是     所决定的细胞自动结束生命的过程。为研究SW对胃癌细胞凋亡的影响，科研人员进行了下列实验：取胃癌细胞用     处理，使之分散成单个细胞，用细胞培养液进行培养，此细胞培养液与植物组织培养基最主要的不同是需要添加         。将制备好的细胞悬液放入恒温         培养箱内，在适宜条件下培养一段时间后，加入不同浓度的SW，分别培养24 h、48 h、72 h后，统计结果如下：

将经实验处理过的胃癌细胞制成装片在显微镜下进行观察，可以观察到癌细胞出现了凋亡的特征。结合图中数据可以得出的结论是         。
（3）为研究不同浓度SW在治疗肿瘤的过程中对机体免疫调节功能的影响，科研人员利用正常小鼠和移植肿瘤的小鼠进行了相关实验。实验过程中，除设置不同浓度SW处理的实验组以外，还需设置     作为对照。（填选项前的符号）
A．注射等量清水的正常小鼠
B．注射等量生理盐水的正常小鼠
C．注射等量生理盐水的移植肿瘤小鼠
D．注射等量不同浓度SW的移植肿瘤小鼠
如果还需要将SW与具有免疫调节功能的临床应用药物左旋咪唑的效果进行比较，应设置          作为对照才能得出结论。

研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用，而对正常细胞无影响。进一步研究发现，发挥作用的物质是L—天冬酰胺酶，它能将L—天冬酰胺分解，而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸，增殖被抑制。
（1）为验证该酶对两种细胞的影响，某兴趣小组进行了以下实验。
实验材料：正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基（含细胞生长所需物质）、L—天冬酰胺酶
实验步骤：
a.分组
实验组：培养基 + L—天冬酰胺酶 + 淋巴瘤细胞
对照组：培养基 + ___________
b.适宜条件下培养后，观察细胞生长状态、检测L—天冬酰胺含量。
实验结果（如下表）：

实验分组	生长状态	L—天冬酰胺含量
		培养液	细胞内
实验组		缺乏	缺乏
对照组	正常	缺乏	正常

结果分析：
该实验利用了酶的__________特性；表中①应为__________；对照组细胞内L—天冬酰胺含量正常的原因是 ______________ 。
（2）患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低，是因为发生了____________反应；该酶口服无效，原因是____________。
（3）根据实验结果，你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是_______________。

凋亡抑制蛋白与肿瘤的发生、发展有关，科学家利用先天无胸腺的裸鼠，探究凋亡抑制蛋白基因的反义脱氧核苷酸链对肠癌肿瘤的抑制作用。请分析回答下列问题：
（1）人工合成部分序列为5’GGCAAC…………ACCCAT3’反义脱氧核苷酸链，能够与凋亡抑制蛋白基因的__________配对结合，使其分子构象发生改变，不能与____________结合，抑制翻译。请写出凋亡抑制蛋白基因的部分序列：____________。另外，人工合成的序列不应与人类其他基因的碱基序列相同，以避免该序列                 。
（2）将肠癌细胞置于含5%__________的恒温培养箱中培养，对培养细胞用0.4%台盼蓝染料染色，拒染率＞95%，说明绝大部分培养细胞为活细胞，其细胞膜具有___________性。将拒染的细胞制成单细胞悬液，每只实验裸鼠接种等量的单细胞悬液于背部皮下，2周左右成瘤，成瘤率为100%。成瘤率为100%的原因是裸鼠________________________________。
（3）将若干只生长状况相同的裸鼠等分为两组，对皮下瘤体分别注射适量含_________________的生理盐水和等量的生理盐水，检测_______________，计算抑制率，抑制率=（1‒治疗组瘤重量/对照组瘤重量）×100%。若抑制率_______________，则说明反义脱氧核苷酸链能够明显抑制裸鼠肠癌移植瘤的生长。

为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具保护作用，研究者提出了以下实验思路。
①实验分组：
甲组：培养液+心肌细胞+生理盐水            乙组：培养液+心肌细胞+阿霉素
丙组：培养液+心肌细胞+生物制剂Q+阿霉素    每组设置若干个重复样品。
②各组样品在相同且适宜的条件下培养一段时间后，在显微镜下观察记录细胞数。
③重复②若干次，统计分析各组样品的细胞存活率。请回答：
（1）本实验涉及的主要生物技术是        。
（2）预测实验结果及结论：
①若    ，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡具保护作用。
②若     ，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡不具保护作用。
（3）分析与讨论：
①与实验动物相比，采用离体心肌细胞为实验材料，可以避免实验动物的心脏活动受   调节的影响。
②为了获得单个的心肌细胞悬浮液，需采用    消化组织中的胶原纤维和细胞外成分。
③上述分组时，还可增设对照组，丁组：    。

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__________________________________________________。

近年来，有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展迅速。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，利用动物细胞融合技术制备的单克隆抗体，可用于诊断和治疗原癌基因X过量表达的肿瘤，请回答下列问题：
（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）制备该单克隆抗体时，免疫动物的抗原可以是           。B淋巴细胞识别抗原并与之结合，之后在适当的信号作用下增殖分化为          和           。
（5）用该单克隆抗体处理原癌基因X过量表达的某肿瘤细胞株，发现其增殖能力明显下降。这是因为           。

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。人白细胞介素18(IL－18)能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL－18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下：
选取若干实验小鼠，随机分成三组：①组无辐射损伤；②组辐射损伤(⁶⁰Co照射，下同)；③组先辐射损伤，1天后注射IL－18。14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了0 h、12 h、24 h、48 h后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋亡相对值如下表：

组别	处理方法	0 h	12 h	24 h	48 h
①	无辐射损伤	0.046	0.056	0.048	0.038
②	辐射损伤	0.460	0.420	0.530	0.520
③	辐射损伤＋IL－18	0.239	0.265	0.279	0.269

(1)选择脾细胞作为本实验材料，是因为脾脏是机体重要的________器官。已知IL－18是一种淋巴因子，淋巴因子与________都属于免疫活性物质。
(2)细胞凋亡是由遗传机制决定的________死亡。从表中数据可知，细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越________；从________(组别)两组数据可知，IL－18能够抑制脾细胞凋亡。
(3)科研小组还设置了第④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。与第③组相比，设置第④组的目的是____________________________。
(4)在作物育种中，可用⁶⁰Co放出的γ射线使作物发生基因突变，从中筛选出优良的变异类型，这种育种方法叫做________育种，其特点是____________________________(至少答出两点)。

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________(填数字号)，①过程中细胞内遗传信息的流动方向为_______________________________________________
_____________________________________________________________。
(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到细胞外，体现了细胞膜的哪一特点？________________。
(5)若将D细胞内各种细胞器分开，常用的方法是______________。

端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构，由DNA重复序列和结合蛋白组成。研究发现，随细胞不断增殖，端粒逐渐缩短。当细胞端粒缩至一定程度时，细胞停止分裂。端粒酶由RNA和蛋白质组成，其中RNA是一段模板序列，可指导合成端粒DNA的重复序列。人体内大多数癌细胞都表现出较高的端粒酶活性。请分析回答：
(1)白细胞和淋巴细胞都起源于骨髓中的________。其中________细胞在胸腺中发育成熟。正常分化出的白细胞能够通过变形运动吞噬侵入机体的细菌，白细胞的变形运动体现了细胞膜的________。
(2)端粒酶的作用相当于HIV中的________酶。结合端粒酶的作用推测，癌细胞表现出恶性增殖而不衰老死亡的特点可能是由于____________________。
(3)双歧杆菌是人体肠道内的自然菌群，具有抗肿瘤作用。研究人员从双歧杆菌中提取出双歧杆菌脂磷壁酸(LTA)，加入细胞培养液中培养人白血病细胞株HL－60，检测LTA对细胞增殖的影响。LTA浓度和实验结果如图1所示。

①此实验中还有一组对照实验，其处理是________。图1结果说明LTA能________，且LTA作用的效果受________的影响。
②选用LTA浓度为40 μg/mL的培养液中培养的细胞，测定端粒酶活性，结果如图2所示。综合两个实验结果，可以得出的结论是，LTA通过________。

苦马豆素（SW）是一种具有抗肿瘤功能的生物碱。为了解苦马豆素在抗肿瘤过程中的作用效果，科研人员进行了相关研究。
（1）细胞发生癌变的根本原因是          。癌变后，某些癌细胞的细胞膜成分发生改变，出现甲胎蛋白等物质，这些物质可以作为____刺激机体产生特异性免疫，这种现象体现了细胞膜具有         的功能。癌细胞的线粒体也较正常细胞减少，从而影响了癌细胞中的         过程。（填选项前的符号）
A．葡萄糖分解成丙酮酸、[H]      B．丙酮酸转化成乳酸 
C．丙酮酸和水彻底分解成CO₂和[H]   D．[H]与氧结合形成H₂O
（2）为研究不同浓度SW在治疗肿瘤的过程中对机体免疫调节功能的影响，科研人员利用正常小鼠和移植肿瘤的小鼠进行了相关实验。实验过程中，除设置不同浓度SW处理的实验组以外，还需设置     作为对照。（填选项前的符号）
A．注射等量清水的正常小鼠    B．注射等量生理盐水的正常小鼠
C．注射等量生理盐水的移植肿瘤小鼠
D．注射等量不同浓度SW的移植肿瘤小鼠
如果还需要将SW与具有免疫调节功能的临床应用药物左旋咪唑的效果进行比较，应设置          作为对照才能得出结论。

下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①细胞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表明该过程中遗传信息的流动途径：________________。
(3)成熟的红细胞结构非常特殊，我们使用的教材中以红细胞为材料的实验是__________，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞形状发生改变的直接原因是________________。
(4)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过程的无膜细胞器依次是________________。

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__________________________________________________。

为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具保护作用，研究者提出了以下实验思路。
①实验分组：
甲组：培养液+心肌细胞+生理盐水            乙组：培养液+心肌细胞+阿霉素
丙组：培养液+心肌细胞+生物制剂Q+阿霉素    每组设置若干个重复样品。
②各组样品在相同且适宜的条件下培养一段时间后，在显微镜下观察记录细胞数。
③重复②若干次，统计分析各组样品的细胞存活率。请回答：
（1）本实验涉及的主要生物技术是       。
（2）预测实验结果及结论：
①若   ，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡具保护作用。
②若    ，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡不具保护作用。
（3）分析与讨论：
①与实验动物相比，采用离体心肌细胞为实验材料，可以避免实验动物的心脏活动受  调节的影响。
②为了获得单个的心肌细胞悬浮液，需采用   消化组织中的胶原纤维和细胞外成分。
③上述分组时，还可增设对照组，丁组：   。

据报道，木瓜叶提取物能杀死癌细胞。请根据下列材料，设计实验证明木瓜叶提取物对小鼠肉瘤有抑制作用。
实验材料：生长发育状况相同的生有肉瘤S－180的实验小鼠10只、木瓜叶提取物制剂、注射器、蒸馏水、生理盐水等(其他材料器具自定)。
实验步骤：①____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②向A组各实验小鼠注射适量________________，向B组各实验小鼠注射与A组等量的____________。
③在相同条件下饲养实验小鼠一段时间后，测量统计A、B组实验鼠________________。
实验预期：______________________________________________________________。