(13分 )三位美國(guó)科學(xué)家由于在端粒和端粒酶方面的重大發(fā)現(xiàn)獲得了2009年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。端粒是染色體末端由DNA重復(fù)序列(一TTAGGG一)和相關(guān)蛋白組成的一種特殊結(jié)構(gòu),具有穩(wěn)定染色體結(jié)構(gòu)及完整性的功能。但隨著染色體復(fù)制與細(xì)胞分裂的不斷進(jìn)行,端粒會(huì)逐漸縮短,待縮短至一定程度則細(xì)胞不能繼續(xù)分裂而逐漸走向衰老和凋亡。端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成,能夠利用自身RNA為模板使端粒末端的DNA重復(fù)序列得以延長(zhǎng),使端粒保持一定長(zhǎng)度,為細(xì)胞的持續(xù)分裂提供必要的遺傳基礎(chǔ)。

(1)隨著細(xì)胞中端粒長(zhǎng)度的縮短,細(xì)胞的增殖能力將逐漸_______。研究發(fā)現(xiàn),端粒酶在不分裂的體細(xì)胞中一般不表現(xiàn)出活性,據(jù)此推測(cè),下列人體細(xì)胞中具有端粒酶活性的是___________,判斷依據(jù)_________________。

①胚胎干細(xì)胞②心肌細(xì)胞③造血干細(xì)胞④成熟紅細(xì)胞

(2)端粒酶催化的反應(yīng)過(guò)程中,遺傳信息的流向是____________。

(3)癌變的細(xì)胞中具有較高活性的端粒酶,除常規(guī)的癌癥治療方法外,通過(guò)尋找能夠________癌細(xì)胞中端粒酶活性的物質(zhì)也使癌癥的治療成為一種可能。

(4)研究表明,癌細(xì)胞和正常分化細(xì)胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒(méi)有明顯差異,但癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細(xì)胞呼吸的葡萄糖是正常細(xì)胞的若干倍。下圖是癌細(xì)胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過(guò)程,據(jù)圖分析回答問(wèn)題:

①圖中A代表細(xì)胞膜上的___________,葡萄糖進(jìn)入癌細(xì)胞后,在代謝過(guò)程中可通過(guò)某些代謝過(guò)程形成非必需氨基酸,也可通過(guò)形成五碳糖進(jìn)而合___________作為DNA復(fù)制的原料。

②在有氧條件下,癌細(xì)胞呼吸作用的方式為_(kāi)__________。與正常細(xì)胞相比,①~④ 過(guò)程在癌細(xì)胞中明顯增強(qiáng)的有___________(填編號(hào)),代謝途徑發(fā)生這種變化的意義在于能夠___________,從而有利于癌細(xì)胞的增殖。

③細(xì)胞在致癌因子的影響下___________基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,進(jìn)而調(diào)控___________的合成來(lái)改變代謝途

徑。若要研制藥物來(lái)抑制癌癥患者細(xì)胞中的異常代謝途徑,圖中的過(guò)程__________(填編號(hào))不宜選為作

用位點(diǎn)。

 

【答案】

(13分)(1)下降(1分)   ①③(1分)細(xì)胞具有較強(qiáng)的分裂能力(1分)

(2)從RNA到DNA(或“RNA→DNA”)(1分)

(3)抑制(1分)

(4)①載體蛋白(1分)   脫氧核苷酸(1分)

②有氧呼吸和無(wú)氧呼吸(1分)    ①②③(1分)

產(chǎn)生大量的中間產(chǎn)物,為合成DNA和蛋白質(zhì)等重要物質(zhì)提供原料(1分)

③原癌基因和抑癌基因(1分)   酶(1分)    ①④(1分)

【解析】

試題分析:(1)端?s短至一定程度細(xì)胞不能繼續(xù)分裂而逐漸走向衰老和凋亡,說(shuō)明細(xì)胞中端粒長(zhǎng)度的縮短,細(xì)胞的增殖能力將逐漸下降;人體中具有端粒酶活性的細(xì)胞,其細(xì)胞具有較強(qiáng)的分裂能力,即細(xì)胞①和③。(2)端粒酶能夠利用自身RNA為模板使端粒末端的DNA重復(fù)序列得以延長(zhǎng),遺傳信息的流向?yàn)閺腞NA到DNA。(3)抑制端粒酶的活性,就可以抑制細(xì)胞的分裂能力,所以可以尋找能夠抑制癌細(xì)胞中端粒酶活性的物質(zhì)治療癌癥。(4)①細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸攝取葡萄糖,A代表細(xì)胞膜上的載體蛋白;DNA復(fù)制的原料是4種脫氧核苷酸,細(xì)胞可以通過(guò)形成五碳糖進(jìn)而合成脫氧核苷酸。②癌細(xì)胞的線粒體有功能障礙并主要由糖酵解獲得能量,所以能進(jìn)行無(wú)氧呼吸也可以有氧呼吸;癌細(xì)胞能攝取大量的葡萄糖,比正常細(xì)胞無(wú)氧呼吸強(qiáng)度高且細(xì)胞不斷增殖,需要源源不斷的產(chǎn)生原料脫氧核苷酸,所以①②③過(guò)程增強(qiáng),代謝途徑發(fā)生這種變化的意義在于能夠產(chǎn)生大量的中間產(chǎn)物,為合成DNA和蛋白質(zhì)等重要物質(zhì)提供原料。③細(xì)胞在致癌因子的影響下原癌基因和抑癌基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,進(jìn)而調(diào)控酶的合成來(lái)改變代謝途徑;若要研制藥物,圖中的過(guò)程①④不宜選為作用位點(diǎn),因?yàn)檎<?xì)胞也有這兩種代謝途徑。

考點(diǎn):本題考查癌癥的產(chǎn)生機(jī)理和癌細(xì)胞代謝相關(guān)知識(shí),意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn),通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。

 

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