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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。

2W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。

3A蛋白合成受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。 (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,故选d。 (4)按照假设“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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考点分析:
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按照图示1234进行实验,本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子,它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物,题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。

1)本实验采用的方法是__________

2)从理论上讲,离心后上清液中几乎不能检测到32P,沉淀物中也几乎不能检测到32P,出现上述结果的原因是___________

3)如果添加试管5,从试管2中提取朊病毒后先加入试管5,同时添加35S标记的(NH4235SO4,连续培养一段时间后,再提取朊病毒加入试管3,培养适宜时间后离心,检测放射性应主要位于_________中,原因是____________;少量位于________中,原因是________________

4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是:病毒侵入细胞是向宿主细胞提供_________(物质),利用宿主细胞的__________(原料)合成自身的___________________

 

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花生常因与玉米、小麦等作物间作、套种而造成遮光问题。有研究者对花生的光合作用进行了研究。

1)选取花生品种丰花1号作为实验对象,设置遮光率分别为27%43%77%三个不同遮光处理,同时设置______________为对照。实验过程中保持适宜的水分和温度,并保证氮肥、磷肥等原料供应,以满足植物体合成________等物质的需要(至少写出两项)。

2)丰花1号在上述不同光照强度下生长下一段时间后,分别在生长光强、光强1200Lx(强光)、276 Lx(弱光)条件下测定各组植物的净光合速率(Pn),结果如下图。

在生长光强条件下测得Pn的变化趋势为_______。弱光条件下测得的Pn变化趋势为_________,这说明随生长光强的减弱,花生叶片利用弱光的______________________能力。

3)为进一步阐明遮光处理对光合作用影响的内因,研究者又测定了相关酶的活性和光合色素的含量。

①RuBPCase可结合CO2,是植物光合作用过程中最重要的酶。遮光27%43%77%后花生叶片的RuBPCase活性分别比对照降低21.76%45.92%81.91%,这说明遮光影响了暗反应中__________,同时遮光又减少了___________的供应,使得有机物合成减少。

利用紫外分光光度计测定光合色素含量,结果如下表。

表苗期不同处理光强下生长的花生叶片的光合色素含量(单位:mg.g-1FW

光照强度

叶绿素a

叶绿素b

类胡萝卜素

叶绿素a+b

叶绿素a/b

对照组

1.52

0.45

0.36

1.97

3.37

遮光27%

1.67

0.51

0.37

2.18

3.27

遮光43%

1.72

0.56

0.35

2.28

3.08

遮光77%

2.17

0.79

0.32

2.96

2.75

 

结果显示,随遮光程度加大,叶绿素的含量逐渐增加,且叶绿素b的增加幅度更大,这说明_____________,这也解释了在弱光条件下测得的植物光合速率变化趋势。

4)由上述研究可见,遮光对花生光合作用产生影响进而降低了产量。请你对花生种植产量的提高提出合理建议:_________________________

 

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近年,越来越多的有机化合物通过各种途径扩散,造成环境污染。双氯芬酸(DCF)是一种被人们普遍使用的抗炎药,逐渐成为一种全球性的污染物。科研人员为研究DCF对植物细胞呼吸的影响,选用烟草细胞,进行了相关实验。

(1)细胞呼吸实质是释放有机物中稳定的化学能,并将一部分转移到ATP的_______键中暂时储存。

(2)研究人员用超净水配置一系列浓度梯度的DCF溶液,分别处理烟草细胞作为实验组,对照组用____________处理烟草细胞。实验结果如图甲所示。据图可知,随着DCF浓度的增加,_________________;当DCF浓度达到___________以后,其作用程度增加不再显著。

(3)研究人员提取烟草细胞中的线粒体,使用上述适宜浓度的DCF溶液继续进行相关实验,结果如图乙、图丙。

①线粒体为_______层膜结构的细胞器,复合体Ⅰ和复合体Ⅱ分布在线粒体内膜中,参与有氧呼吸第_________阶段的化学反应。

②据图乙和图丙可知,DCF主要通过抑制___________的活性进而抑制__________的合成,导致细胞能量供给障碍而影响代谢正常进行。

 

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为获取高性能淀粉酶,某兴趣小组制备三种微生物的淀粉酶提取液,在其最适温度和pH条件下进行实验(溶液中酶浓度相同),实验步骤和结果如下表所示:

试管编号

实验步骤

试管1

试管2

试管3

pH=7缓冲液(ml

1

1

1

甲提取液(ml

08

 

 

乙提取液(ml

 

08

 

丙提取液(ml

 

 

08

淀粉溶液(ml

2

2

2

各试管放入45℃的恒温水浴中保温适宜时间

取出上述三支试管,冷却后滴入碘液

颜色深浅程度

++

+

 

(“+”)表示颜色变化的深浅,“—”表示不变色

1)为了使实验更具科学性,应增加一组对照实验,对照组应加入_____________,对照组的颜色深浅程度为_________(用“+”或“—”表示)。

2)该实验的自变量是__________,无关变量有___________(至少写出两种)。

3)除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外,还可以用__________试剂来检测生成物。若用该试剂检验,还需要__________处理。

4)根据上述结果,三种淀粉酶活性强弱的顺序为____________________

5)淀粉酶可应用于发酵工业,发酵过程中发酵罐内pH会发生变化,如果淀粉酶不能耐受发酵罐内的pH,就无法在发酵过程中长时间发挥作用。研究者将酶液用不同pH缓冲液处理一段时间后,在温度和pH分别为__________的条件下测定残余酶活性,以探究在不同pH条件下酶的稳定性,结果如下图所示(以未作处理的酶液的酶活性为100%)。据此分析,若要在发酵工业中利用该酶,发酵罐内较适宜的pH范围是______________________

 

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某研究人员设计了一个简单有效地测定植物细胞细胞液浓度的实验方法,基本过程如图所示:

1)实验原理:当植物细胞或组织放在外界溶液中时,若植物细胞液浓度小于外界溶液浓度,则细胞____(“失水”或“吸水”)而使外界溶液浓度______ ;若植物细胞溶液浓度大于外界溶液浓度,结果会相反。而这一生理过程可通过亚甲基蓝蓝色小液滴在与原溶液浓度相等的无色外界溶液中的沉浮来判断。

2)实验材料:菠菜叶圆片,甲基蓝结晶,蔗糖,清水,试管 10 支,毛细滴管,烧杯,量筒,天平等。

实验思路:

①取 10 支试管,分 5 组(每组 2 只,分为 ab),编号 1~5,分别装入浓度为 0.0125M0.025M 0.05M0.1M0.2M 浓度的蔗糖溶液;

②在每组的 a 试管中加入________________,放置 15 分钟;

③向每组的 a 试管中加入一粒甲基蓝结晶,稍等片刻;(加入的甲基蓝结晶极小,溶解后使溶液呈蓝色,对溶液浓度的影响忽略不计。)

④用毛细滴管从每组的 a 试管中取出一滴蓝色溶液置于 b 试管中部;

______________

3)分析与讨论

①若第 2 组蓝色液滴基本不动,第 3 组蓝色小液滴明显上浮,则取出第 4 组的植物组织放到显微镜下,可观察到细胞形态接近下图________ ;观察到箭头所指部分的颜色为 _________;该植物组织细胞液浓度大约为  _______

②若发现这 5 组实验结果均为蓝色小液滴均上浮,实验应该如何改进:____________

 

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