Question

阅读下列材料并回答问题。

p53蛋白——细胞的守护神或刽子手

多细胞动物都能清除自身组织中有缺陷或者丧失功能的细胞。p53蛋白在其中起着重要作用。由p53基因编码的p53蛋白是一种转录因子，控制着细胞周期的启动。研究发现，细胞受到X射线照射后（通常会损伤遗传物质DNA），p53蛋白水平明显升高，诱导p21蛋白（细胞周期蛋白）表达，将分裂的细胞阻滞在任一时期，从而停止分裂增殖。

也就是说，当p53蛋白接收到细胞代谢紊乱（如癌细胞）或者遗传物质损伤的信息时，它将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复，如果这个受损细胞不能得到修复，则p53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡。

另外，p53蛋白在对抗肿瘤发生的过程中，具有重要的预警及保护功能。p53基因是一种抑癌基因，在人类所有恶性肿瘤中，50%以上的个体会出现该基因的突变。

在p53基因的研究过程中，曾由于操作失误，导致p53基因突变，使其所编码的p53蛋白具有持续的活性，甚至并不需要通常激活它的信号，结果导致携带该突变基因的杂合小鼠比正常野生型小鼠具有更强的抗癌性。结合其他研究表明，p53蛋白确实能保护组织细胞避免癌变，从而在癌细胞有机会增殖成一个明显的肿瘤之前消灭它们。

有利亦有弊，p53蛋白提供抗肿瘤的保护作用的同时，也加速了细胞衰老的过程。这些“肿瘤抗性”小鼠非但没有活得更长，还显示出早衰综合征，它们的生存周期减少了20％。这个加速的衰老过程包括了通常在衰老的人类中发生的变化，如脊柱弯曲的形成，延迟的伤口愈合，具有自我更新能力的干细胞减少，以及体重、气力、肌肉、骨密度及头发的减少。

（1）p53基因表达产生的p53蛋白是一种转录因子，控制着细胞周期的启动，请列举与细胞周期相关5个术语（专业名词）________________________________。

（2）日常生活中体内细胞受到X射线照射后，p53基因激活不能恢复的受损细胞的自杀程序——凋亡，这是一个正常的生理过程，有利于维持机体内环境的_________。

（3）对野生型小鼠胸腺细胞进行电泳分析p53和p21蛋白的表达量，并观察不同基因型小鼠的胸腺细胞进行一定辐射剂量X射线照射后的存活率，结果如图A和图B所示。

注：p53基因（+）突变基因（—）           p53^+/-杂合型小鼠的胸腺细胞

p53^-/-纯合子突变小鼠胸腺细胞           p53^+/+野生型小鼠胸腺细胞

actin：表达无组织特异性，作为参考

①提取小鼠胸腺时，需在_____________处理后，才能获得单个细胞进行培养，培养液中除加入糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等营养物质外，还需额外加入_______________，置于5%CO₂培养箱中培养。

②据图A与图B分析，________基因型小鼠的胸腺细胞的存活率最高，说明突变基因编码的p53蛋白持续具有活性，导致其具有超强抗癌变的特性。

③根据图A分析p53基因和p21基因的表达情况和阅读材料，请补充完全下列流程：一定辐射剂量X射线照射 激活p53基因p53蛋白含量______________基因表达，阻滞细胞分裂进程，最终凋亡，避免细胞发生癌变。

（4）p53是一把双刃剑，对机体的生命活动既有利又有弊，请根据阅读材料，说出其对人体的利和弊，并据此陈述在肿瘤疾病的治疗方面如何合理利用________。

Answer

间期 分裂期 前期中期 后期 末期 有丝分裂 着丝粒 染色体 赤道面 稳态 胰蛋白酶 动物血清 p53-/- 升高 p21 利：p53蛋白接收到细胞代谢紊乱或者遗传物质损伤的信息时，它将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复，如果这个受损细胞不能得到修复，则p53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡，以避免细胞癌变和人体患癌症。（只抄文中语句不得分）

弊：p53蛋白含量过多，将加速细胞衰老和人体衰老的过程。

肿瘤治疗过程中，p53蛋白不能过少或过量， 如果相应的抗体携带一定量的p53制成药物，将能特异性终止癌细胞分裂而诱导凋亡。

【解析】

根据题干信息分析，p53蛋白既是细胞的守护神，也是刽子手。①p53蛋白在多细胞动物清除自身组织中有缺陷或者丧失功能的细胞中起着主要的作用，其为一种转录因子，控制着细胞周期的启动，当细胞代谢紊乱（如癌细胞）或者遗传物质损伤的信息时，它将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复，如果这个受损细胞不能得到修复，则p53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡。②p53基因是一种抑癌基因，p53蛋白在对抗肿瘤发生的过程中，具有重要的预警及保护功能。③p53蛋白加速了细胞衰老的过程。

（1）细胞周期指的是连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止所经历的全过程，包括分裂间期和分裂期，分裂期又包括前期、中期、后期和末期；细胞周期中涉及到DNA的复制、蛋白质的合成、着丝点的分裂、赤道板、染色体等知识点。

（2）细胞凋亡属于正常的生理过程，有利于维持机体内环境的稳态。

（3）①将小鼠胸腺处理成单个细胞需要用胰蛋白酶或胶原蛋白梅处理；培养小鼠胸腺细胞（动物细胞）时，培养基中需要加入动物血清。

②结合图A和图B分析可知，p53-/-（纯合子突变小鼠胸腺细胞）基因型小鼠的胸腺细胞的存活率最高。

③结合图A和图B分析，一定辐射剂量X射线照射激活p53基因后，其表达产生的p53蛋白含量升高，进而促进p21的表达，阻滞细胞分裂进程，最终凋亡，避免细胞发生癌变。

（4）p53是一把双刃剑，对机体的生命活动既有利又有弊，在肿瘤疾病的治疗方面，p53蛋白接收到细胞代谢紊乱或者遗传物质损伤的信息时，它将阻止细胞生长、分裂等生命活动的进程，促进细胞进行损伤修复，如果这个受损细胞不能得到修复，则p53蛋白将放出信号激活细胞潜在的自杀程序——凋亡，以避免细胞癌变和人体患癌症。