知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．阿尔茨海默病（AD）是一种中枢神经退行性疾病。AD两大主要病理特征为β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积导致形成老年斑和tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结，两种情形均引起神经元凋亡，使患者学习记忆能力减退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分。具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。为研究大蒜素对AD发病进程的影晌，研究人员进行了系列实验。
（1）细胞凋亡是由______决定的细胞编程性死亡，神经元的凋亡使得其产生并传导的______功能受阻。根据出现学习记忆能力减退的症状，推测AD患者中枢神经系统受损的部位是______。
（2）实验一：研究人员构建AD极型小鼠进行实验，请将实验材料和处理补充完整。

组别	实验材料	实验处理
甲	______	玉米油灌胃处理
乙	AD模型小鼠	______
丙	______	大蒜素（溶于玉米油）灌胃给药

①研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验，在水中放置平台（图1中用•表示）训练小鼠记忆平台位置，之后撤去平台，观察小鼠的运动轨迹，检测小鼠的学习记忆能力在撤去平台后三组小鼠的运动轨迹如图1所示。

实验结果支持大蒜索可改善AD模型小鼠的学习记忆能力，理由是______。
②检测三组小鼠脑组织的老年斑数量，结果如图2所示（深色斑点为老年斑）。由结果可知，大蒜素______。

③测定三组小鼠脑内Aβ的含量，如图3；测定三组小鼠脑内三种蛋白的表达水平，如图4所示（条带宽窄和颜色深浅代表相应蛋白表达水平的高低）。

请在图3横坐标相应柱形图下标出组别，并画出丙组的柱形图。______
根据图3和图4结果，推测大蒜素可______，从而在一定程度上减少神经元的凋亡，进而使AD模型小鼠的学习能力得到改善。
（3）实验二：研究人员通过实验证实“大蒜索可通过减少tau蛋白的磷酸化来改善AD模型小鼠的学习记忆能力”。实验设计方案为用大蒜素分别处理tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠，检测两组小鼠的学习记忆能力。请评价该实验方案并加以完善。______。
（4）综上所述，大蒜素对AD的发病进程有一定的______作用。

难度：较易

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2． α-syn是一种神经细胞突触核蛋白，正常情况下以可溶的单体形式存在，当其聚集成不溶性寡聚体（α-syn PFF）时，可引起神经元细胞死亡，导致帕金森病。
（1）科研人员用α-突触核蛋白寡聚体（α-syn PFF）处理小鼠脑细胞，连续观察14天，发现细胞内的PARP1蛋白增多，有些脑细胞开始死亡，可初步假设α-syn PFF使脑细胞死亡的机理为______。
（2）研究人员用α-syn PFF和三种PARP1抑制剂（ABT，AG，BMN）处理小鼠脑细胞，一段时间后测定脑细胞的死亡率，结果见图1。

据上图可知PARP1抑制剂能______α-syn PFF对脑细胞的致死效应，且______抑制剂的作用效果最显著，实验结果______（填“支持”或“不支持”）上述假说。
（3）为了在活哺乳动物中进一步进行验证，研究人员将α-syn PFF注射到正常小鼠和缺乏PARP1基因的小鼠的大脑中。如缺乏PARP1的小鼠脑细胞比正常小鼠脑细胞______，则能验证PARP1的作用。
（4）PARP1引起神经细胞死亡的作用机理如图2所示。据图2可知，α-syn PFF激活NO合成酶，NO含量增加造成DNA损伤，过度激活PARP1．在PARP1存在时会导致神经元产生______，从而导致细胞死亡。另外PAR通过核孔，在______中与α-syn PFF结合，______（填“促进”或“抑制”）α-syn PFF积聚，加剧细胞死亡。
（5）综上分析，你对治疗帕金森病提出合理的治疗方案______。

难度：中等

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3．
为研究K⁺通道开放剂对缺血、缺氧条件下脑细胞凋亡的保护作用机制，研究人员进行了实验：

（1）有研究发现，脑细胞代谢非常旺盛，耗氧量大，因此缺血、缺氧时脑细胞主要依赖于_________过程产生ATP，不仅ATP生成量少，也会造成___________在脑细胞中积累。缺血、缺氧还会诱发脑细胞表达出某些___________分子，在这些分子的调控下，细胞出现一系列变化，最终凋亡。

（2）科研人员利用离体培养的神经元进行实验，处理及结果如下图所示。

①本实验乙组的处理是培养液中不加人血淸，并在___________条件下培养。丙、丁组除加入图中所示物质外，其它培养条件与___________（填“甲”或“乙”）组相同。

②由实验结果可知，正常培养条件下，随着时间的推移，细胞凋亡率___________。乙组结果与甲组结果比较，说明缺血、缺氧能够___________。由实验结果判断，K⁺通道开放剂能___________缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。

难度：中等

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4．端粒酶是一种与染色体末端的端粒有关的细胞组分，该酶在癌细胞中有活性，在正常体细胞中无活性。有人用下列试剂和材料做了相关实验，并得到如下结果。
（一）实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、生理盐水、细胞培养液等。
（二）实验处理和结果：

细胞类型	处理	增殖情况
癌细胞	细胞培养液+端粒酶抑制剂	增殖50～60代
癌细胞	细胞培养液+等量的生理盐水	无限增殖

请回答下列问题：
（1）上述实验的目的是______，自变量是______。
（2）根据上述实验的结果，治疗癌症的新思路是：______。
（3）端粒是染色体末端的一段______，随着细胞分裂次数的增多而变短，当染色体末端没有端粒时细胞停止分裂。由此推知端粒酶是促进端粒______（合成/水解）。

难度：较易

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5．研究表明，青蒿素对多种癌细胞均有抑制作用．转铁蛋白是人体内重要的转运蛋白，由于恶性肿瘤细胞表面过度表达转铁蛋白受体，因此转铁蛋白被广泛应用为药物载体，将抗肿瘤药物转运到肿瘤细胞，实现靶向药物运输．在抗癌作用机制的研究中发现，肿瘤细胞的细胞膜是青蒿素攻击的主要靶点．肿瘤细胞膜遭到破坏后，其通透性就随之发生改变，一方面细胞外大量的钙离子会进入细胞内，诱导细胞程序化死亡，即“凋亡”．另一方面细胞膜通透性的增加导致细胞内的渗透压发生变化，细胞吸收大量水分后，发生膨胀直至细胞死亡，即“胀亡”．
（1）肿瘤细胞表面的转铁蛋白受体的化学本质是 ______ ，细胞癌变是细胞 ______ 分化的结果．
（2）设计实验验证青蒿素对癌细胞有抑制作用．（注意：转铁蛋白单独对癌细胞不起作用，青蒿素单独对癌细胞也不起作用，药物对正常细胞不起作用．）
材料用具：乳腺癌细胞悬液、正常乳腺细胞悬液、转铁蛋白、水溶性青蒿素、血细胞计数板、显微镜等．
① ______ ．
② ______ ．
③ ______ ．
④ ______ ．
（3）预测实验结果 ______ ．

难度：较易

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6．蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤等广泛的生物学效应．体外研究发现，蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用．其作用机制之一是诱导细胞凋亡。以下是相关的实验研究过程及结果：
实验材料：人肝癌细胞悬液，培养液，二甲亚砜溶液，用二甲亚砜溶液溶解的 2、4、8 μg/mL蜂毒素溶液，培养瓶等．
实验思路：

①________________________________________________________________________________。

②____________________________________________________________________________，将这些培养瓶于37℃、5%CO2培养箱中培养；
③培养 72h，每 24h 用细胞计数仪检测癌细胞数．
（1）请完善上述实验步骤中相关内容．
（2）本实验的自变量是_____________________．

（3）设对照组癌细胞增殖率为100%，用下面公式计算各用药组癌细胞增殖率：

增殖率（%）=[（用药组各时段癌细胞数-用药组开始癌细胞数）/（对照组各时段癌细胞数-对照组开始癌细胞数）]×100。得到如表数据：
蜂毒素对人肝癌细胞增殖率的影响%

组别		培养时间/h
组别		24	48	72
对照组		100	100	100
给药组ug/mL	2	78	62	48
	4	68	26	21
	8	48	12	5

①将表中前48小时的数据转化为相应给药组细胞增殖率随时间变化的柱形图。

②通过数据和柱形图分析可以得出蜂毒素对人肝癌细胞的作用效果的特点是：______________________________________________________________________________．

（4）顺铂是一种DNA损伤药物，也是目前临床上多种癌症化疗的首选药物．若要探究蜂毒素联合顺铂对肝癌细胞生长的影响，应还需设置_____________ 给药组才能得出结论．

难度：难

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7．
骨肉瘤是最常见的恶性成骨性肿瘤之一。科研人员研究曲古抑菌A（TSA）对人骨肉瘤细胞凋亡的影响及作用机制，为临床治疗寻找新方向。实验过程如下：

步骤1 用含青霉素和链霉素的高糖培养基，在37℃、5% CO₂培养箱中培养人骨肉瘤细胞一段时间。

步骤2 取适宜浓度的处于生长旺盛期的人类骨肉瘤细胞，用加入不同浓度的TSA（0～200 ng·mL^-1）的培养基继续培养24h。

步骤3 对各组细胞进行抽样检测，检测方法是先用台盼蓝试剂（一种细胞活性染料）染色再用血细胞计数板计数，统计细胞存活率（未染色细胞数/细胞总数×100%），结果如图1。

步骤4 分别提取TSA浓度为0 ng·mL^-1、25 ng·mL^-1、50 ng·mL^-1处理的3组细胞，测量细胞中与凋亡相关的基因（Bax、Bcl-2）和β-肌动蛋白基因（不同的组织细胞中表达相对恒定）表达的蛋白质量并计算比值，结果如图2。分析回答：

（1）与正常成骨细胞相比，骨肉瘤细胞容易在体内分散和转移，其主要原因是                            。高糖培养基中加入青霉素和链霉素的目的是                     ，细胞培养箱中保持5% CO₂的作用是                  。

（2）步骤2中，设置0 ng·mL^-1 TSA实验的主要目的是                         。

（3）用台盼蓝试剂检测细胞活性的主要原理是                                  。

（4）图1所示结果表明                                  。

（5）根据图2判断，骨肉瘤细胞中          基因过度表达会加速细胞凋亡。

难度：中等

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8．

I．随着肿瘤增长超过了其血管供应，它的内部会缺氧，缺氧能够诱导肿瘤细胞产生一种特异性的转录因子（即能激活特定基因表达的蛋白质—HIF—1），进而促进血管生成。科学家为了探究HIF—1的作用，进行了相关实验，结果如下表，分析并回答问题︰

		肿瘤质量（g）
	注射物	培养9天	培养21天
实验鼠	HIF—1基因缺陷型胚胎干细胞	0.7	0.8
对照鼠	野生型胚胎干细胞	1.7	5.2

（1）由于肿瘤细胞具有________特点，对营养物质和氧气的需求量较大。在实验过程中可以通过________技术检测HIF—1是否存在，保证实验鼠注入的胚胎干细胞HIF—1基因被成功敲除。

（2）上表结果表明HIF—1可以________（促进或抑制）肿瘤生长。

（3）为进一步研究HIF—1作用机理，检测两组鼠血液中血管内皮生长因子（VECF）含量，结果如下表。（注︰VECF是促进血管生成的生长因子）

	VECF（p9／ml）
	0天	4天	天	72天
A组鼠	25	25	50	100
B组鼠	75	125	125	250

表格中A、B两组鼠中实验组是________组鼠。缺氧情况下，HIF—1可以明显促进________合成，进而促进________生成，增加对肿瘤细胞的快速氧供应，进一步促进肿瘤的生长。

Ⅱ．目前认为化疗通过多种途径介导细胞凋亡来杀死癌细胞。顺铂是常用的化疗药物，但癌细胞易产生顺铂耐药；双氢青蒿素也具有抗癌作用。为研究双氢青蒿素对顺铂耐药性的影响及其机制，研究者进行了如下实验。

（1）本实验选用患者的耐顺铂肺腺癌细胞。在________培养箱中进行恒温培养，培养液中除抗生素和一般营养物质外还应含有________，此外培养液中加入一定浓度顺铂，目的是_______________________________________________________________________。

（2）将上述培养的细胞分为对照组和实验组。实验组用二甲基亚砜溶解的双氢青蒿素处理，对照组的处理应为________，其它条件相同且适宜。24小时后均换为含1μg／ml顺铂的细胞培养液，培养36小时后收集细胞，观察并测定细胞凋亡率，结果如图一。

	对照组	实验组
抗凋亡蛋白Bcl—2	135.2	93.8
促凋亡蛋白Bax	82.6	114.8

分析图一结果说明________。

（3）为进一步揭示双氢青蒿素对顺铂耐药性影响的机制，研究者检测了肺腺癌细胞中与凋亡有关的两种蛋白表达量的相对值，结果如图二。分析图二实验结果，推测双氢青蒿素可能通过________（促进或抑制）Bcl—2基因表达和________（促进或抑制）Bax基因表达，从而逆转顺铂耐药。

难度：较难

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9．
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有保护作用，研究者提出了以下实验设计思路：
第一步，进行实验分组：甲组加入培养液+心肌细胞+生理盐水、乙组加入培养液+心肌细胞+阿霉素、丙组加入培养液+心肌细胞+生物制剂Q+阿霉素．每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数相同．
第二步，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．
第三步，重复第二步若干次，统计计算 ______ （即实验因变量）．[填在第（1）小题]请根据以上实验回答问题：
（1）该实验的因变量是 ______ ．
（2）预测实验结果及结论：
①若 ______ ，则生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有保护作用．
②若 ______ ，则生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡不具保护作用．
（3）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 ______ 调节的干扰．
（4）上述实验还可以增加一组，加入的物质是 ______ ．

难度：较易

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10．
蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤等广泛的生物学效应．体外研究发现，蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用．请同答：
（1）在工蜂毒腺细胞的核糖体上，蜂毒素是以 ______ 为模板合成的．
（2）在适宜的条件下进行体外培养，癌细胞能够，在此过程中细胞内的DNA含量将持续出现周期性的变化．如图1表示癌细胞在一定浓度的蜂毒素培养液中培养几小时后，DNA含量不同的细胞数．据此推测，蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的 ______ 期．
（3）研究表明，阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡．科研人员为研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制，进行了以下实验．请完善实验并回答问题．
①方法步骤：
a．取4只相同的培养瓶，编号，分别加入等量的完全培养液并接种等量的离体胃癌细胞．
b．1号培养瓶为空白对照，向2～4号培养瓶中分别加入 ______ μg/mL蜂毒素溶液．
c．培养48h后，检测并统计，结果如图2-甲所示．
d．重复a、b步骤，检测凋亡基因（Bax、Bel-2）的表达，结果如图2-乙所示．

②分析讨论：
a．图甲表明 ______ ．
b．图甲、图乙表明：从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与 ______ 有关．当 $%20%5Cfrac%20%7BBel-2%5Ctext%7B%E8%9B%8B%E7%99%BD%7D%7D%7BBax%5Ctext%7B%E8%9B%8B%E7%99%BD%7D%7D$ 的比值出现 ______ 趋势时，将会诱导胃癌细胞凋亡．

难度：较易

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