肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率多年都在全球和中国排在首位。研究发现SHOX2基因变化与肺癌高度相关。科研人员对此进行了一系列研究。
(1)许多癌症的产生是由于细胞中的_________ 发生突变所致。癌细胞与正常细胞最主要的区别是能够无限增殖,并容易在体内转移。癌症患者在中、晚期后会逐渐消瘦,请从物质和能量的角度分析其原因:_________________________________________________ 。
(2)科学家分析了一些肺癌的患者的SHOX2基因,发现该基因个别碱基发生了(如图1)的变化,这种变化_______ (填“属于”或“不属于”)基因突变。在DNA甲基转移酶的催化下,基因中的“CG”区域中的_______ 被添加甲基修饰,导致RNA聚合酶无法与DNA结合,直接影响是基因的_______ 过程,进而使SHOX2基因出现了_______ 现象,由此推测SHOX2基因可能是一种_______ (填“原癌”或“抑癌”)基因。此实例说明DNA甲基化也是导致肺癌发生的原因之一。
(3)科研人员用DNA甲基转移酶抑制剂对培养的肺癌细胞进行如下实验,结果如表所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/31/2517941963857920/2518339162578944/STEM/92e5d1a275484b8dafdb00ef645b9ed0.png?resizew=295)
据表1分析,该实验的自变量是_______ ,结果表明:_________________________________ 。
(4)科研人员对用DNA甲基转移酶抑制剂处理72h后的细胞SHOX2基因甲基化状态做了进一步研究,电泳结果如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/31/2517941963857920/2518339162578944/STEM/fd5cea8e57644160871a819ed79e368d.png?resizew=544)
结果显示,对照组的SHOX2基因_______ 。而在三个实验组中,抑制剂浓度越高,_______ 。实验结果说明该抑制剂的作用最可能是__________________________________________ 。
(1)许多癌症的产生是由于细胞中的
(2)科学家分析了一些肺癌的患者的SHOX2基因,发现该基因个别碱基发生了(如图1)的变化,这种变化
(3)科研人员用DNA甲基转移酶抑制剂对培养的肺癌细胞进行如下实验,结果如表所示。
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分组 | 细胞增殖抑制率(%) | ||
24h | 48h | 72h | |
对照组 | — | — | — |
1 μmol/L抑制剂 | 2.7 | 18.8 | 25.0 |
5 μmol/L抑制剂 | 26.3 | 38.1 | 41.3 |
10 μmol/L抑制剂 | 59.8 | 64.7 | 66.3 |
据表1分析,该实验的自变量是
(4)科研人员对用DNA甲基转移酶抑制剂处理72h后的细胞SHOX2基因甲基化状态做了进一步研究,电泳结果如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/31/2517941963857920/2518339162578944/STEM/fd5cea8e57644160871a819ed79e368d.png?resizew=544)
结果显示,对照组的SHOX2基因
更新时间:2020-08-01 10:37:03
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【推荐1】2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现癌细胞免疫疗法的詹姆斯艾利森和本庶佑。长期以来,科学家在癌症方面进行了大量地科学研究。下面是科学家在癌细胞代谢水平方面的研究:研究者将某动物(体细胞中染色体数是2m)乳腺细胞M诱导成为乳腺癌细胞(记为.Mc)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/22/2619831096795136/2679093657624577/STEM/616ad045-707b-4721-93ca-41448ba1bc3c.png)
(1)癌细胞膜上的_________ 等物质减少,使得癌细胞容易在体内分散和转移。同时,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。免疫系统能够及时消灭机体产生的癌细胞体现了免疫系统的______________________ 功能。
(2)实验一:研究者测定了M及Mc的葡萄糖摄取量,结果如图1。由图可知,癌细胞比正常细胞需要的葡萄糖___________ (多少)。
(3)实验二:研究者将一种作用于线粒体内膜的呼吸抑制剂加入到M和Mc细胞的培养液中,与_________ 细胞相比计算获得图2所示数据。结果说明__________________ 对该抑制剂更为敏感。由于该抑制剂抑制__________ 阶段,为确定癌变细胞的呼吸方式,研究者测定了乳酸在细胞培养液中的含量,发现Mc组的乳酸含量明显升高,可确定细胞癌变后代谢所需能量主要来自____________________ 。
(4)为了探究癌细胞发生这一代谢变化的原因,研究者测定了M和Mc中某种葡萄糖转运蛋白mRNA的量,结果见图3,这说明癌细胞通过___________ 来提高葡萄糖摄取量。
(5)图4是该生物某种细胞分裂过程中着丝粒数目变化的数学模型(部分时期),则bc段的形成说明细胞进入________________________ 时期。
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(1)癌细胞膜上的
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(4)为了探究癌细胞发生这一代谢变化的原因,研究者测定了M和Mc中某种葡萄糖转运蛋白mRNA的量,结果见图3,这说明癌细胞通过
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【推荐2】乳腺癌的生长和转移受雌激素调节,持续的雌激素刺激会增加女性患乳腺癌的风险。雌激素受体有多种类型,研究表明受体之一ERβ具有促进癌细胞凋亡等作用。为了阐明ERβ抑制乳腺癌的机制,研究者进行了一系列实验。
(1)雌激素的化学本质是_____ ,因此能以_____ 的方式进入细胞,与受体结合后由细胞质转移到细胞核中,调控靶基因的表达。雌激素水平升高时,可以抑制促性腺激素释放激素和_____ 激素的分泌,进行反馈调节。
(2)CLDN6是一种细胞间粘附蛋白,推测其在癌细胞中表达量_____ (填“上升”或“下降”)。
(3)为了探究CLDN6是否参与ERβ对癌细胞自噬的诱导,研究者用ERβ特异性的激动剂DPN和能抑制CLDN6表达的miRNA处理培养的癌细胞,结果如下,请在表格中补充实验处理。
注:DPN能促进CLDN6的表达量增加。
(4)综上研究,ERβ发挥抑癌作用的机制是_____ ,依据该研究,请提供乳腺癌的治疗思路:_____ 。
(1)雌激素的化学本质是
(2)CLDN6是一种细胞间粘附蛋白,推测其在癌细胞中表达量
(3)为了探究CLDN6是否参与ERβ对癌细胞自噬的诱导,研究者用ERβ特异性的激动剂DPN和能抑制CLDN6表达的miRNA处理培养的癌细胞,结果如下,请在表格中补充实验处理。
实验处理 | 每个细胞中自噬体的数量 | 癌细胞的转移数量 |
DMSO(溶剂) | 4 | 195 |
DPN | 18 | 130 |
DPN+miRNA | 6 | 177 |
19 | 122 |
注:DPN能促进CLDN6的表达量增加。
(4)综上研究,ERβ发挥抑癌作用的机制是
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【推荐3】Ml溶瘤病毒能选择性地感染并杀伤包括肝癌、黑色素瘤在内的多种体外培养的癌细胞,而对正常细胞无毒副作用,作用机理如下图所示,请据图回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/12/2267211871051776/2267800611454977/STEM/5a4117b9-3e0a-40f0-a634-e73735cda863.png?resizew=667)
(1)癌细胞产生的根本原因是_____ ,体外培养时霱要配制合成培养基,通常还需加入 ___ ,保证细胞的生命活动。
(2)由图甲可知:Ml溶瘤病毒选择性感染癌细胞的原因是____ ,癌细胞凋亡与 ____ (细胞结构)密切相关。
(3)癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程如图乙所示,其中①〜⑤不同种酶,其中分布在细胞质基质中的酶有_____ (填序号)。
(4)已知癌细胞大量摄入葡萄糖用于细胞呼吸,但其有氧呼吸产生的ATP与正常细胞却大体相当据图乙可知癌细胞有氧条件下呼吸方式是_____ ,ATP没有大量增加的原因是代谢中产生大量的_____ 等物质。
(5)最新研究发现,如果限制体内谷氨酰胺的含量,就可以使癌细胞无法正常吸收葡萄糖,从而抑制它的生长。与此相关叙述不正确的是__________ 。
A.减少葡萄糖的摄入可使癌细胞正常生长
B.糖类是包括癌细胞在内的所有细胞的直接能源物质
C.切断肿瘤细胞的“糖路”,可达到饿死肿瘤细胞的目的
D.谷氨酰胺可能用于合成癌细胞的葡萄糖载体蛋白
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/12/2267211871051776/2267800611454977/STEM/5a4117b9-3e0a-40f0-a634-e73735cda863.png?resizew=667)
(1)癌细胞产生的根本原因是
(2)由图甲可知:Ml溶瘤病毒选择性感染癌细胞的原因是
(3)癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程如图乙所示,其中①〜⑤不同种酶,其中分布在细胞质基质中的酶有
(4)已知癌细胞大量摄入葡萄糖用于细胞呼吸,但其有氧呼吸产生的ATP与正常细胞却大体相当据图乙可知癌细胞有氧条件下呼吸方式是
(5)最新研究发现,如果限制体内谷氨酰胺的含量,就可以使癌细胞无法正常吸收葡萄糖,从而抑制它的生长。与此相关叙述不正确的是
A.减少葡萄糖的摄入可使癌细胞正常生长
B.糖类是包括癌细胞在内的所有细胞的直接能源物质
C.切断肿瘤细胞的“糖路”,可达到饿死肿瘤细胞的目的
D.谷氨酰胺可能用于合成癌细胞的葡萄糖载体蛋白
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【推荐1】2018年诺贝尔生理学或医学奖授予两位免疫学家:美国的詹姆斯·艾利森与日本的本庶佑,以表彰他们“发现负性免疫调节治疗癌症的疗法方面的贡献”。免疫疗法就是指通过激活或增强免疫系统对癌细胞的识别能力来抗击癌症的疗法。詹姆斯·艾利森在小鼠实验中发现,T细胞上的CTLA-4蛋白与T细胞攻击癌细胞的行为有关,CTLA-4蛋白能阻止T细胞攻击癌细胞,因此,这个蛋白被称作“刹车分子”,只要使用CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白,就能激活T细胞,使T细胞持续攻击癌细胞。回答下列问题:
(1)T细胞攻击癌细胞的过程,是癌细胞表面的_____________ 刺激T细胞分化形成_________ ,该细胞与癌细胞_________ ,使其裂解死亡。这一过程体现免疫系统的__________ 功能。
(2)CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白,该过程属于特异性免疫反应中的__________ 免疫过程。抗体和淋巴因子在免疫调节中属于___________ 物质,体液、泪液中的溶菌酶也属于此类物质,在发挥免疫作用时,溶菌酶是人体的第___________ 道防线。
(3)根据所学知识分析,上述的免疫疗法可能引发的副作用有____________________ 。
(4)请你结合上述两位科学家的发现,说出一种可以恢复免疫细胞的攻击力,治疗癌症的方法_________ 。
(1)T细胞攻击癌细胞的过程,是癌细胞表面的
(2)CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白,该过程属于特异性免疫反应中的
(3)根据所学知识分析,上述的免疫疗法可能引发的副作用有
(4)请你结合上述两位科学家的发现,说出一种可以恢复免疫细胞的攻击力,治疗癌症的方法
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【推荐2】细胞的分裂、分化和衰老是生物体的重大生命活动,而癌变是由细胞异常分化形成的。癌症是21世纪威胁人类健康的三大杀手之一,任何人体内都有原癌基因,受到外界因素的刺激后其可能被激活而引起细胞畸形分化,从而导致细胞的癌变。科学研究表明,细胞的癌变并不一定会导致癌症。攻克癌症是当前医学上重要的研究课题,在过去的几十年中出现了多种癌症的治疗方法,主要包括手术治疗、放射治疗、化学治疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等。请根据你所学的生物学知识回答下列有关问题:
(1)与正常细胞相比,癌细胞内明显增多的细胞器有_____________ (填两项)。
(2)早期的癌症可以通过切除的方法进行治疗,但是中晚期就不能用这种方法了,因为癌细胞已经扩散到其他组织中去了,晚期癌细胞容易扩散的原因是______________ 。
(3)开发出能治疗癌症的药物无疑是患者的福音,现某科研单位研制出一种新型药物口服制剂,据说对肿瘤有较好的疗效。该药物用于临床治疗之前,应该先进行动物实验,以确定该制剂对机体内重要脏器的安全性,请完成相关实验。
实验材料:口服制剂、体重基本相同的健康小鼠20只(雌雄各10只)、必要的饲料、水等。
①实验步骤:
第一步:___________________________________ 。
第二步:_______________________________________ 。
第三步:饲养一段时间后,分别解剖观察小鼠的重要器官,记录影响情况。
②预测实验结果和结论:
a.若两组小鼠的重要器官健康状况一致,则说明_______________________________ ;
b.若A组小鼠的重要器官健康状况远远差于B组小鼠,则说明___________________ 。
(1)与正常细胞相比,癌细胞内明显增多的细胞器有
(2)早期的癌症可以通过切除的方法进行治疗,但是中晚期就不能用这种方法了,因为癌细胞已经扩散到其他组织中去了,晚期癌细胞容易扩散的原因是
(3)开发出能治疗癌症的药物无疑是患者的福音,现某科研单位研制出一种新型药物口服制剂,据说对肿瘤有较好的疗效。该药物用于临床治疗之前,应该先进行动物实验,以确定该制剂对机体内重要脏器的安全性,请完成相关实验。
实验材料:口服制剂、体重基本相同的健康小鼠20只(雌雄各10只)、必要的饲料、水等。
①实验步骤:
第一步:
第二步:
第三步:饲养一段时间后,分别解剖观察小鼠的重要器官,记录影响情况。
②预测实验结果和结论:
a.若两组小鼠的重要器官健康状况一致,则说明
b.若A组小鼠的重要器官健康状况远远差于B组小鼠,则说明
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【推荐3】研究表明干细胞中c–Myc(原癌基因)、KIf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因处于活跃表达状态,Oct-3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。2006年,科学家Takahashi和Yamanaka利用逆转录病毒将Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四个关键基因导入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞,命名为“诱导多能干细胞”(如图所示)。请分析回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/11/2051298877743104/2057594414424064/STEM/605248c47dd34735966d26d7c6d57178.png?resizew=404)
(1)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______________ 。
(2)科研人员将四个关键基因导入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞,应用了________ 技术,其原理是 _______________ 。
(3)另一项研究得知,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:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/11/2051298877743104/2057594414424064/STEM/fab3d0ca5a12418691906fdc696c0013.png?resizew=504)
图中A代表细胞膜上的________ 。葡萄糖进入癌细胞后可通过形成五碳糖进而合成________ 作为DNA复制的原料。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)。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。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/11/2051298877743104/2057594414424064/STEM/605248c47dd34735966d26d7c6d57178.png?resizew=404)
(1)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
(2)科研人员将四个关键基因导入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞,应用了
(3)另一项研究得知,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:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/11/2051298877743104/2057594414424064/STEM/fab3d0ca5a12418691906fdc696c0013.png?resizew=504)
图中A代表细胞膜上的
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