Question

4．Ml溶瘤病毒能选择性地感染并杀伤包括肝癌、黑色素瘤在内的多种体外培养的癌细胞，而对正常细胞无毒副作用，作用机理如下图1所示．请据图回答下列问题：

（1）癌细胞易扩散转移的主要原因是癌细胞膜糖蛋白含量减少，出现这种变化的根本原因是（癌细胞中）原癌基因和抑癌基因发生了突变．
（2）由图1可知：M1溶瘤病毒选择性感染癌细胞的原因是癌细胞缺少ZAP蛋白，癌细胞凋亡与内质网（细胞结构）密切相关．
（3）癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程如图2所示，其中①〜⑤代表不同种酶，其中分布在细胞质基质中的酶有①②③④．
（4）已知癌细胞大量摄入葡萄糖用于细胞呼吸，但其有氧呼吸产生的ATP与正常细胞却大体相当．据图2可知癌细胞有氧条件下呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸，ATP没有大量增加的原因是代谢中产生大量的乳酸、五碳糖等物质．
（5）研究发现，如果限制体内谷氨酰胺的含量，就可以使肿瘤细胞无法正常吸收葡萄糖，从而抑制它的生长．根据图2推测谷氨酰胺可能用于合成（癌细胞的）葡萄糖转运蛋白（和相应的酶），其含量减少最终导致癌细胞无法正常生长．

Answer 1

分析 据图1可知，由于ZAP蛋白能抑制M1溶瘤病毒的复制，而癌细胞缺少ZAP蛋白，故M1溶瘤病毒选择性感染癌细胞．细胞凋亡是由基因决定的，属于正常的生命现象，对生物体有利；细胞坏死是由外界环境因素引起的，是不正常的细胞死亡，对生物体有害．
根据图2分析，图示表示癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程①②③为呼吸作用第一阶段的酶，分布在细胞质基质；④为无氧呼吸第二阶段的酶，也分布在细胞质基质；⑤为有氧呼吸的二、三阶段的酶，分布在线粒体．

解答 解：（1）细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了突变导致的．癌细胞膜糖蛋白含量减少，易扩散转移．
（2）据图1可知：由于ZAP蛋白能抑制M1溶瘤病毒的复制，而癌细胞缺少ZAP蛋白，故M1溶瘤病毒选择性感染癌细胞；据图示可知，内质网应急导致细胞凋亡，故癌细胞凋亡与内质网密切相关．
（3）①〜⑤代表不同种酶，其中①②③为呼吸作用第一阶段的酶，分布在细胞质基质；④为无氧呼吸第二阶段的酶，也分布在细胞质基质；⑤为有氧呼吸的二、三阶段的酶，分布在线粒体．
（4）据图2可知癌细胞有氧条件下呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸，其中无氧呼吸中代谢产生大量的乳酸、五碳糖中还储存有大量能量，故ATP没有大量增加．
（5）据题意可知，如果限制体内谷氨酰胺的含量，就可以使肿瘤细胞无法正常吸收葡萄糖．而葡萄糖的吸收属于主动运输，需要载体和能量，故根据图2推测谷氨酰胺可能用于合成癌细胞的葡萄糖转运蛋白，其含量减少最终导致癌细胞无法正常生长．
故答案为：
（1）癌细胞膜糖蛋白含量减少    （癌细胞中）原癌基因和抑癌基因发生了突变
（2）癌细胞缺少ZAP蛋白   内质网
（3）①②③④
（4）有氧呼吸和无氧呼吸   乳酸、五碳糖
（5）（癌细胞的）葡萄糖转运蛋白（和相应的酶）

点评 本题考查细胞的凋亡和癌变的相关知识，意在考查学生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题．