知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性菲醌化合物，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（HepG2），培养液，W溶液（作为溶剂），用W溶液溶解的0.5ug/mL、1ug/mL、1.5ug/mL的丹参酮溶液，培养瓶等．
步骤如下：
①将等量的人肝癌细胞（HepG2）悬液，分别接种于若干含有等量培养液的培养瓶中；将培养瓶放于适宜条件下培养24h，静置、去掉上清液；
②_ _ _，再加入等量的培养液，于相同且适宜的条件下继续培养；
③培养72h，每24h 用细胞计数仪检测癌细胞数．
请完善上述实验步骤中相关内容：
（1）本实验的自变量是 ______ ．实验验中，每组细胞培养瓶不止一个，统计后 ______ ，目的是减小误差．
（2）设对照组癌细胞增殖率为 100%，用下面公式计算各给药组癌细胞增殖率：
增殖率（% ）=[（给药组各时段癌细胞数-给药组开始癌细胞数）：（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：
表1 丹参酮对HepG2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
100给药组ug/mL	0.5 1.0 1.5	78 68 48	62 26 12	48 21 5

通过数据分析可以得出丹参酮对HepG2细胞的作用效果的特点是： ______ 和 ______
（3）将培养48h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到对照组和给药组48h细胞周期变化、凋亡率及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表达量如表所示：

组别	G₁	S	G₂+M	凋亡率	bax	Bcl-2
对照组	55%	36%	9%	5.6%	28%	53%
实验组	67%	24%	9%	32.6%	37%	38%

据此推测，丹参酮使HepG2细胞周期阻滞于 ______ 期．丹参酮可能通过促进HepG2内 ______ 的表达来诱导细胞凋亡从而抑制肿瘤的生长．
（4）顺铂（DDP）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．若要探究丹参酮联合顺铂对HepG2细胞生长的影响，应还需设置 ______ 和 ______ 给药组才能得出结论．

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2．
当过量的UV（紫外线）照射人体时，会诱导细胞凋亡．为探究相关蛋白在UV 诱导的细胞凋亡中的作用，研究者做了系列实验，部分结果见下表．

组别凋亡细胞比例

UV（20J，20h） -

正常细胞 49.5 0.4

J酶基因敲除细胞 1.3 0.35

（1）为了敲除J酶基因，研究者构建 ______ ，导入正常细胞，与J酶基因部分序列互换，导致该基因不能 ______ 出正常的J 酶，筛选得到J酶基因敲除细胞．
（2）表中数据表明，UV照射条件下，J酶基因敲除细胞组凋亡细胞比例 ______ ，据此推测J酶可以 ______ UV诱导的细胞凋亡．
（3）实验研究发现，J酶催化B蛋白的磷酸化反应，磷酸化的B 蛋白又可以与J酶结合抑制其活性，这种调节方式是 ______ 调节．可推测，B蛋白通过影响J酶活性 ______ （填“促进”或“抑制”）UV诱导的细胞凋亡过程．若要验证上述推测，实验组的设计及结果应该为 ______ （填选项前的字母）．
a．正常细胞　　　　　b．J 酶基因敲除细胞　　 c．B 蛋白基因敲除细胞
d．用UV（20J，20h）照射　　e．不用UV（20J，20h）照射
f．J 酶活性较高　　　　　　g．J 酶活性较低
h．细胞凋亡率较高　　　　　 i．细胞凋亡率较低
（4）上述实验表明，机体通过调控细胞凋亡使细胞对UV 刺激的反应维持在平衡水平，从而 ______ UV对自身的伤害．

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3．
人体内的细胞有的在增殖，有的在分化，有的在凋亡，有的在衰老，还有的可能处于坏死或癌变．请回答下列相关问题：
（1）人体内衰老的细胞的代谢变慢可能与 ______ 减少、 ______ 的活性降低有关．
（2）人体细胞的正常生命历程包括 ______ ．
（3）细胞癌变一般是环境中 ______ 损伤细胞中的DNA分子，使 ______ 和 ______ 发生突变，从而导致正常细胞的生长和分裂失控的结果．
（4）细胞凋亡是由 ______ 决定的细胞自动结束生命的过程．
（5）端粒是真核细胞染色体两端的一段特殊序列的 ______ ，研究发现，随细胞不断增殖，端粒逐渐缩短．

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4．
如图是细胞重大生命活动的图示，请据图回答下列问题：
（1）该图表示的是 ______ （填“真核”或“原核”）生物细胞重大生命活动图示．
（2）细胞识别是细胞信号传导的前提，它是通过 ______ 实现的，细胞识别的物质基础是该结构上有 ______ ．
（3）A、B、C、D中，染色体（质）结构动态变化主要发生在 ______ （填图中标号），基因的选择性表达的过程则发生在 ______ （填图中标号）．
（4）图中细胞增殖的主要方式是 ______ ．
（5）人在胚胎初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时，尾部消失．从细胞水平分析，这是由于过程 ______ （填图中标号）的结果，该过程又称为 ______ ．

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5．
图甲为植物细胞亚显微结构模式图，图乙为动物细胞部分结构及某些生理过程示意图，图中1～9表示结构，a～f代表生理过程，请据图回答问题：

（1）甲细胞与蓝藻细胞相比，最主要的区别是甲细胞 ______ ．甲细胞中与能量转换有关的细胞器是 ______ （填名称）．
（2）甲细胞中的[10]结构主要由 ______ 和 ______ 组成．
（3）自由基是细胞正常代谢过程中产生的有害物质，可损害机体的组织和细胞．当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，不会受到损伤的细胞器是 ______ 和 ______ ．
（4）若乙细胞能合成促甲状腺激素释放激素，则乙细胞位于 ______ ，与乙细胞合成和分泌促甲状腺激素释放激素直接有关的细胞器有 ______ （填数字）．
（5）a、d过程的完成依赖于[3]的 ______ 性，该过程 ______ （是/否）消耗能量．

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6．
相关研究表明，铅离子会导致细胞内SOD酶活性下降，从而促进细胞凋亡．为验证铅离子对动物胸腺细胞凋亡的诱导作用，请根据以下提供的实验材料，写出实验思路，并预测实验结果．
实验材料：2个细胞培养瓶、细胞培养液、小鼠胸腺细胞悬液、生理盐水、250mg/L醋酸铅溶液、血细胞计数板、显微镜等．
（说明：具体结果的检测方法不作要求）
请回答：
（1）实验思路：
①… ______
（2）预测实验结果（设计一个坐标系，并绘制预测的SOD酶活性和细胞凋亡率随培养时间变化的示意曲线）．
______
（3）为提高实验结果的准确性，在不增加装置的基础上，可进行 ______ ，然后求平均值．

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7．
图示细胞生命历程的部分过程．据图回答下列问题：

（1）图中a表示 ______ 过程，b表示 ______ 过程．
（2）细胞D、E、F中的遗传物质 ______ （填“相同”或“不相同”），原因是 ______ ；细胞D、E、F中的蛋白质种类 ______ （填“相同”或“不完全相同”），原因是 ______ ．
（3）c是细胞 ______ （填“自动”或“被动”）结束生命的过程．
（4）对于人体来说，在a．b、c三项生命活动中，有积极意义的是 ______ ．

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8．
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（0～200ng•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0ng•mL^-1、25ng•mL^-1、50ng•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0ng•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．

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9．
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．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48小时后，检测并统计 ______ ，结果如图1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所示．

②分析讨论：
a．图1表明 ______ ．
b．图1、图2表明：从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与 ______ 有关．当 Bel-2蛋白/Bax蛋白的比值出现 ______ 趋势时，将会诱导胃癌细胞凋亡．

难度：较易

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10．

三羟基异黄酮（简称GST）是从豆科植物根部分离得到的一种天然产物．它具有显著的抗癌、抑菌、抗氧化等作用．经研究发现：GST可通过影响细胞凋亡基因（Bcl-2基因和Bax基因）的表达而诱导癌细胞凋亡．科研人员为研究GST对鼻咽癌细胞的影响和作用机制，进行了以下实验．请完善实验并分析回答相关问题．
I、实验步骤：
（1）取5个相同的培养瓶，编号A、B、C、D、E，分别加入等量的培养液．向A瓶接种正常细胞，B、C、D、E瓶接种 ______ ．
（2）向C、D、E瓶中分别加入5μmol/L GST、10μmol/L GST、15μmol/L GST溶液．其他培养条件相同且适宜．
（3）培养一段时间后，检测并统计 ______ ，结果记录于表1．
（4）重复上述步骤，检测、统计， ______ 结果记录于表2．

表1	Bcl-2基因表达率	Bax基因表达率
正常细胞	不表达	全部表达
鼻咽癌细胞	90%	19%
5μmol/L GST干预组	75%	58%
10μmol/L GST干预组	49%	67%
15 μmol/L GST干预组	22%	85%

表2	鼻咽癌细胞凋亡率
5μmol/L GST干预组	15.72%
10μmol/L GST干预组	27.33%
15 μmol/L GST干预组	35.48%

II、分析与讨论
①表1数据说明：从基因水平上看，GST诱导鼻咽癌细胞凋亡与Bcl-2基因和Bax基因的表达有关．当Bcl-2蛋白/Bax蛋白的比值出现 ______ 趋势时，会诱导鼻咽癌细胞凋亡．
②表2数据说明GST可诱导鼻咽癌细胞凋亡，且与 ______ 有关．
③培养动物细胞要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，而培养癌细胞不需要相关酶处理的原因是癌细胞膜上的 ______ 等物质减少，易游离而从癌组织转移出去．

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组别	凋亡细胞比例
组别	UV（20J，20h）	-
正常细胞	49.5	0.4
J酶基因敲除细胞	1.3	0.35