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结肠干细胞异常增殖会引发结肠癌,过度肥胖增加结肠癌的发病风险。 (1)结肠干细胞...

结肠干细胞异常增殖会引发结肠癌,过度肥胖增加结肠癌的发病风险。

(1)结肠干细胞通过细胞增殖和________,实现肠道细胞的持续更新。

(2)W蛋白(一种信号分子)调控结肠干细胞增殖的机理如下图所示。

①据图可知,无W蛋白时,细胞质中的A蛋白与β-cat蛋白结合,使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被________,导致β-cat蛋白降解,T基因无法转录,不利于结肠干细胞增殖。

②过度肥胖会使W蛋白过度表达,大量W蛋白与结肠干细胞膜上的________结合,抑制蛋白激酶的作用,使β-cat蛋白经________进入细胞核,激活T基因转录,最终导致结肠干细胞____________,形成癌细胞。

(3)A蛋白的合成受A基因控制。据图分析,A基因和T基因在结肠癌发生过程中分别属于________基因。

a.原癌、原癌       b.原癌、抑癌      c.抑癌、抑癌        d.抑癌、原癌

(4)有人认为,维生素D通过上图所示机制有效缓解高脂饮食导致的结肠癌的发生。为此,研究者用________饮食分别饲喂三组野生型小鼠,一段时间后从分子水平和个体水平分别测定各组小鼠______________,从而证实上述假设。

 

分化 磷酸化 (W蛋白)受体 核孔 增殖失去控制(或“无限增殖”) d 低脂、高脂、高脂+维生素D 细胞核内的β-cat蛋白量(或“T基因表达量”)、结肠癌发生率(或“肿瘤体积”) 【解析】 本题以“结肠干细胞异常增殖会引发结肠癌,过度肥胖增加结肠癌的发病风险”为背景,结合图文信息,综合考查了学生的细胞分裂、分化、癌变等相关生物学基础知识,此外还考查了学生获取信息的能力和实验设计的能力。 (1)肠道细胞的持续更新需要结肠干细胞通过细胞增殖和分化,细胞分裂使得细胞数目增多,细胞分化使得细胞种类增加。 (2)结合图文信息可知①左图,无W蛋白时,细胞质中的A蛋白与β-cat蛋白结合,使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被磷酸化(图中的β-cat蛋白多了一个磷酸基团),导致β-cat蛋白降解,T基因无法转录,不利于结肠干细胞增殖。②右图,过度肥胖会使W蛋白过度表达,大量W蛋白与结肠干细胞膜上的(W蛋白)受体结合,抑制蛋白激酶的作用,使β-cat蛋白经核孔进入细胞核,激活T基因转录,最终导致结肠干细胞增殖失去控制(或“无限增殖”),形成癌细胞。题干中“形成癌细胞”是解答增殖失去控制(或“无限增殖”)空白的关键词。 (3)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;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。结合题干可知A蛋白的功能是阻止细胞的增殖,因此A基因属于抑癌基因,而T基因促进细胞增殖,属于原癌基因,因此应选d。 (4)按照有人的假设:“维生素D通过上图所示机制有效缓解高脂饮食导致的结肠癌的发生。”来设计实验,该实验的自变量是高脂饮食和维生素D的量,因变量是细胞的癌变情况,检测指标是细胞核内的β-cat蛋白量(或“T基因表达量”)、结肠癌发生率(或“肿瘤体积”)。因此设计该实验时应以低脂食物为对照组,高脂食物、高脂+维生素D食物为条件对照组进行设计。以野生型小鼠为实验材料,一段时间后从分子水平和个体水平分别测定各组小鼠细胞核内的β-cat蛋白量(或“T基因表达量”)、结肠癌发生率(或“肿瘤体积”),从而证实上述假设。
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回答下列问题:

1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中,常用盐酸酒精混合液处理根尖,用龙胆紫溶液染色。实验中,盐酸酒精混合液的作用是________;龙胆紫溶液属于_______性染料,能够使细胞中的_________着色。

2)用光学显微镜观察细胞,可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为:__________

 

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利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题:

(1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的________期,以达到细胞周期同步化的目的。

(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制________,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。

(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期。以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是__________(答出1点即可)。

 

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为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图回答问题:

(1)从图可知,A叶片是树冠_________(填上层下层)的叶片,判断依据是______________________

(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_____________反应受到抑制。

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为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响,某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对照组,另4组在人工气候室中生长作为实验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12:30测定各组叶片的光合速率,各组实验处理及结果如表所示:

 

对照

实验

组一

实验

组二

实验

组三

实验

组四

实验

处理

温度/°C

36

36

36

31

25

相对湿度/%

17

27

52

52

52

实验

结果

光合速率

(mg CO2·dm-2·h-1)

11.1

15.1

22.1

23.7

20.7

 

回答下列问题:

(1)根据本实验结果,可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是______________________,其依据是_____________________;并可推测,________(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。

(2)在实验组中,若适当提高第________组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因是_____________________________________________________

(3)小麦叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程________(填“需要”或“不需要”)载体蛋白,________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。

 

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小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系,进行了如下实验。

(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子,分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:

        分组

步骤 

红粒管

白粒管

对照管

加样

0.5 mL提取液

0.5 mL提取液

C

加缓冲液(mL)

1

1

1

加淀粉溶液(mL)

1

1

1

37 ℃保温适当时间、终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色

显色结果

+++

+++++

 

 

 

注:“+”数目越多表示蓝色越深。

步骤①中加入的C是____________,步骤②中加缓冲液的目的是____________。显色结果表明:淀粉酶活性较低的品种是____________;据此推测:淀粉酶活性越低,穗发芽率越____________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小,为保持显色结果不变,则保温时间应____________

(2)小麦淀粉酶包括α­淀粉酶和β­淀粉酶,为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用,设计了如下实验方案:

X处理的作用是使____________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异,且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色显著____________(填“深于”或“浅于”)白粒管,则表明α­淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。

 

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