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2.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)癌细胞不受机体控制,能迅速生长和无限增殖.本实验选用患者的耐顺铂肺腺癌细胞,在CO2培养箱中进行培养,培养液中除抗生素和一般营养物质外还应含有动物血清,此外培养液中加入一定浓度顺铂,目的是保持所培养的细胞均有顺铂耐药性.
(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,对照组的处理应为等量的,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,结果如下.
分析以上结果说明二甲基亚砜双氢青蒿素可以促进耐顺铂肺腺癌细胞的凋亡.研究中常用 IC50值表示细胞的耐药程度且二者呈正相关.经检测,IC50值实验组为1.30μg/ml,对照组为5.8μg/ml.
综合分析,实验组细胞凋亡率升高的原因可能有双氢青蒿素直接诱导癌细胞凋亡或双氢青蒿素减弱了肺腺癌细胞对顺铂的耐药性而被
顺铂诱导凋亡.
(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,结果如下.
对照组实验组
抗凋亡蛋白Bcl-2135.293.8
促凋亡蛋白Bax82.6114.8
综合上述实验结果,推测双氢青蒿素可能通过抑制Bcl-2基因表达和促进Bax 基因表达,从而逆转顺铁耐药..

分析 从表格中可以看出实验组的抗凋亡蛋白Bcl-2 含量明显比对照组降低,而促凋亡蛋白Bax 含量明显比对照组增加.所以推测双氢青蒿素可能通过抑制Bcl-2基因表达和促进Bax 基因表达,从而逆转顺铂耐药.
细胞癌变的原因包括内因和外因,外因又包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子,内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变.
癌细胞的特征为:无限增殖;形态结构发生显著变化;细胞表面发生改变,细胞膜上的糖蛋白减少,细胞膜之间的黏着性降低;失去接触抑制.细胞衰老和调亡都是基因编程性表达的结果.癌细胞由于无限增殖,故代谢加快,产生蛋白质较多,耗能较多,故线粒体和核糖体数量增多.癌细胞由于表面糖蛋白减少,故容易扩散和转移.

解答 解:整体实验思路:

(1)考查基础知识,癌细胞具有无限增殖的特点,癌细胞不受机体控制,能迅速生长和无限增殖;动物细胞培养需要在CO2 培养箱中培养(CO2是用来调节培养液的pH值的),同时由于人为配置的培养液中会缺乏一定的细胞因子等物质,所以需要加入动物血清.由于实验的目的是“研究双氢青蒿素对顺铂耐药性的影响及机制”,实验材料就应该是耐顺铂癌细胞,所以在培养液中加入一定浓度顺铂的目的是使增殖得到的癌细胞产生顺铂耐药性.
(2)由于实验组是二甲基亚砜溶解的双氢青蒿素,所以对照组应该用等量的二甲基亚砜处理.从图中可以看出实验组癌细胞的凋亡率明显比对照组高,所以说明双氢青蒿素可以促进耐顺铂癌细胞的凋亡.而从题干中可以看出实验组的耐药程度明显降低,所以,实验组细胞凋亡率提高的原因可能是双氢青蒿素减弱了肺腺癌细胞的顺铂耐药程度,进而使细胞凋亡率提高.
(3)从表格中可以看出实验组的抗凋亡蛋白Bcl-2 含量明显比对照组降低,而促凋亡蛋白Bax 含量明显比对照组增加.所以推测双氢青蒿素可能通过抑制Bcl-2 基因表达和促进Bax 基因表达,从而逆转顺铂耐药.
故答案为:
(1)无限增殖    CO2  动物血清   保持所培养的细胞均有顺铂耐药性
(2)等量的   二甲基亚砜双氢青蒿素可以促进耐顺铂肺腺癌细胞的凋亡    双氢青蒿素直接诱导癌细胞凋亡或双氢青蒿素减弱了肺腺癌细胞对顺铂的耐药性而被顺铂诱导凋亡
(3)抑制   促进

点评 本题考查细胞癌变和细胞周期的有关知识,意在考查考生识图和理解能力;本题还通过实验考查细胞凋亡的相关知识,要求考生识记细胞凋亡的概念,明确细胞凋亡属于正常的生命历程,属于考纲识记和理解层次的考查.

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

12.水是细胞中的重要成分,它在细胞中分别以自由水和结合水两种形式存在,下列关于这两种水的叙述中错误的是(  )
A.自由水与结合水之间可以相互转化
B.自由水是指不与细胞中其他物质结合、可自由流动的水
C.在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量比例更大
D.晾晒植物的种子时,失去的水是自由水和结合水

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

13.为探究环境因素对光合作用强度的影响,设计进行下列实验.
实验材料和用具:100mL量筒、50W、100W、200W和400W的台灯、冷开水、NaHCO3、黑藻等.

实验步骤:
①准备4套如图1所示装置,编号为1~4.在瓶中各加入约500mL 0.01g/mL NaHCO3溶液后用冷开水充满.
②取4等份长势相同的黑藻分别放入1~4号装置中.
③将4套装置放入暗室中,然后分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离地照射1~4号装置,观察气泡的产生情况.
④30min后停止光照,读量筒中收集到的水的体积(mL).
以上实验重复三次,实验结果见表:
1234
50W100W200W400W
第一次5.012.021.019.2
第二次5.311.520.018.5
第三次5.012.020.019.0
分析并回答有关问题:
(1)该实验中的因变量是光合作用强度,自变量是光照强度,写出实验中的无关变量:CO2浓度(或NaHCO3溶液)、温度、pH、黑藻的长势(写出1个).
(2)根据装置图,上表中水的体积等于黑藻释放氧气的体积.
(3)对表中数据进行分析可知,光照强度从50W至400W,光合作用不能(填“能”或“不能”)一直增强.
(4)根据表中实验数据,请在图2的坐标系中完成柱形图.

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10.洋葱是生物学中较常使用的实验材料,下列是两组与洋葱细胞相关的实验:
(1)观察植物细胞质壁分离及复原的实验中,常选取紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料,原因是此部分细胞的液泡中含有色素,便于观察.
(2)如图是有关该实验的主要操作步骤:

实验中三次使用显微镜进行观察,其中液泡颜色最深的一次观察是图中字母D观察到的显微视野.

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17.两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验.请据题分析作答:
Ⅰ.甲兴趣小组想探究的具体问题是:酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2.现提供若干套(每套均有数个)实验装置如图Ⅰ(a~d)所示:

①请根据实验目的选择装置序号,并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)有氧条件下的装置序号:c→a→b(或“c→b→a→b”);无氧条件下的装置序号:d→b.
②装置中C瓶的作用是吸收空气中的二氧化碳,排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰,B瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替.
Ⅱ.乙兴趣小组利用图Ⅱ所示装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管),探究酵母菌的细胞呼吸类型.
(1)想得到实验结论还必须同时设置对照实验,还要设置对照实验装置(假设该装置编号为Ⅲ).设置方法为:装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外,其他设计与装置Ⅱ相同.
(2)若装置Ⅱ中红色液滴向左移动,装置Ⅲ中红色液滴不移动,说明酵母菌细胞呼吸方式是只进行有氧呼吸.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

7.下列关于基因工程的叙述,正确的是(  )
A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B.限制性内切酶只在获得目的基因时才用
C.重组质粒的形成只能在细胞内完成
D.质粒分子上的抗性基因有利于目的基因的表达

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14.如图为真核细胞中遗传信息的流动过程示意图,①、②、③表示生理过程.请据图回答下列:
(1)图中①表示遗传信息的复制过程,发生的时期有有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期.
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11.下列关于植物激素的叙述,正确的是(  )
A.脱落酸可促进种子萌发
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C.植物激素的产生部位和作用部位可以不同
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12.水蕴草是多年生草本沉水植物.图乙示其细胞气体交换情况,图丙示其他条件适宜光照强度与光合速率的关系.

(1)如图甲,水蕴草至于倒置盛有水的试管中,若适当缩短光源与实验装置的距离,则单位时间内放出的气泡数量将增加 (填“增加”、“减少”或“不变”).水蕴草的叶肉细胞处于图乙状态时,对应图丙中的区段是B点以后.若图丙中C段之后升高温度光合速率变化是下降.
(2)将水蕴草放在特定实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想状况),结果如下表所示:
温度(℃)5101520253035
光照下吸收CO2(mg/h)1.001.752.503.153.753.533.00
黑暗下释放CO2(mg/h)0.500.751.251.752.253.003.50
①在昼夜不停的光照下,该植物生长的最适宜温度是25℃,在35℃时,该植物每小时实际光合作用CO2消耗速率是6.5mg/h.
②30℃条件下,交替进行8小时光照、14小时黑暗,该植物不能(能、不能)正常生长.

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