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【题目】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。

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。

1p53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p53p21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。

4p53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,并据此陈述在肿瘤疾病的治疗方面如何合理利用________

【答案】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。

4p53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

练习册系列答案
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【题目】图甲表示细胞XY的基因表达过程,图乙表示X细胞中某个基因的部分序列(含起始密码信息),请回答下列问题:

1)图甲所示两种细胞中,____细胞是真核细胞;据图甲推测,通常情况下____细胞的物质转运效率较高,其原因是__________________________________

2Y细胞基因转录产生成熟mRNA的过程较复杂,须由剪接体对前体RNA进行剪接才能完成,剪接体包含多种蛋白质,这些蛋白质是通过____(结构)进入细胞核的。

3)据图可知Y细胞基因表达过程中核糖体移动的方向是_____________,大多情况,该过程的模板mRNA上有________种密码子。

4)若图乙所示的是X细胞中正在转录的某基因片段,据图可知,该转录以____链为模板合成mRNA;若图中“↑”所指碱基对缺失,则该基因片段控制合成的肽链由___个氨基酸脱水缩合而成。(起始密码:AUG,终止密码:UGAUAGUAA

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1)根据图1回答下列问题:

①该池塘的外貌在春、夏、秋、冬有很大不同,这一现象体现了群落具有______结构。

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④流经该生态系统的总能量是__________

2)若图2c1a2b2c2d2,且a2 表示鲢鱼的呼吸量,则:

①从藻类到鲢鱼的能量传递效率为______________ (用字母表示)。

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A.1年至第3年期间种群呈“J”型增长

B.在第4年末野兔的种群数量达到最大

C.5年种群数量下降最快

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1)癌细胞具有无限___________的特点,宫颈癌发生的根本原因是___________

2)利用_____酶分别对HOXA7基因干扰序列—si-HOXA7(可以与HOXA7mRNA发生碱基互补配对)和载体(plent-U6-GFP)进行切割,并用___________酶连接,构建表达载体plent-U6-GFP/si-HOXA7 并以空载体plent-U6- GFPNC)为对照。将重组质粒plent-U6-GFP/si-HOXA7和对照质粒plent-U6-GFP用脂质体转染宫颈癌Siha细胞,获得实验组细胞(Siha/si-HOXA7)和对照组细胞(Siha/NC)。分别采用RT-PCR法和抗原抗体杂交检测获得细胞中的HOXA7 mRNA(图1A)和HOXA7蛋白质(图1B)水平,结果如图1

注:GAPDHβ-actin在各组织和细胞中的表达相对恒定,作为参照物。

与对照组相比,实验组HOXA7基因表达的mRNA和蛋白质______________,说明_________(成功/未成功)建立可以用于后续实验的Siha/si-HOXA7细胞系。

3)为进一步研究HOXA7对宫颈癌细胞体外增殖能力的影响, 取实验组细胞Siha/si-HOXA7和对照组细胞Siha/NC培养, 检测细胞的平板克隆形成能力,结果如图2A);利用流式细胞术检测实验组和对照组的细胞周期,结果如图2B)。

由图2A)结果可知,与对照组相比,实验组细胞Siha/si-HOXA7_________,由此可以推测HOXA7基因能够________(促进或抑制)宫颈癌细胞体外增殖;结合流式细胞术检测结果,推测HOXA7对人宫颈癌细胞的作用机制是______________

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1)据图可知,激素B___________,它之所以能将甲状腺细胞作为靶细胞,是因为___________

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F1

高茎:矮茎

红花:白花

圆粒:皱粒

1/2雌性

11

20

31

1/2雄性

11

11

31

1)通过分析可以确定,属于显性性状的是___________。该植物的花色和粒型基因的遗传是否遵循自由组合定律(不考虑XY染色体的同源区段),请说明理由:______________

2)若已知株高基因位于常染色体上且高茎为显性,当每天光照时间大于18小时时,矮茎雌性植株会发生性反转现象,而雄性没有这种现象。让F1中高茎雌雄植株杂交,在每天20小时光照条件下,后代雌雄比例为___________

3)若该植物每一对常染色体都可形成可育的三体,现有纯合的圆粒、皱粒植株以及一系列纯合的三体圆粒植株(简称为三体I、三体Ⅱ……三体V)若干,请从中选择材料设计实验探究粒型基因位于哪一对常染色体上。

实验过程:

步骤1:取皱粒植株与_______________________________________________________杂交,得F1

步骤2:取F1中三体植株_________________________________,统计后代种子的粒型和比例。

②结果

_______________________________________________________,则粒型基因位于该对常染色体上;

_______________________________________________________,则粒型基因不位于该对常染色体上。

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A.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变

B.蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关

C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合

D.胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对

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