Question

【題目】結(jié)腸干細胞異常增殖會引發(fā)結(jié)腸癌，過度肥胖增加結(jié)腸癌的發(fā)病風險。

（1）結(jié)腸干細胞通過細胞增殖和________，實現(xiàn)腸道細胞的持續(xù)更新。

（2）W蛋白（一種信號分子）調(diào)控結(jié)腸干細胞增殖的機理如下圖所示。

①據(jù)圖可知，無W蛋白時，細胞質(zhì)中的A蛋白與β-cat蛋白結(jié)合，使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被________，導(dǎo)致β-cat蛋白降解，T基因無法轉(zhuǎn)錄，不利于結(jié)腸干細胞增殖。

②過度肥胖會使W蛋白過度表達，大量W蛋白與結(jié)腸干細胞膜上的________結(jié)合，抑制蛋白激酶的作用，使β-cat蛋白經(jīng)________進入細胞核，激活T基因轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致結(jié)腸干細胞____________，形成癌細胞。

（3）A蛋白的合成受A基因控制。據(jù)圖分析，A基因和T基因在結(jié)腸癌發(fā)生過程中分別屬于________基因。

a.原癌、原癌 b.原癌、抑癌 c.抑癌、抑癌 d.抑癌、原癌

（4）有人認為，維生素D通過上圖所示機制有效緩解高脂飲食導(dǎo)致的結(jié)腸癌的發(fā)生。為此，研究者用________飲食分別飼喂三組野生型小鼠，一段時間后從分子水平和個體水平分別測定各組小鼠______________，從而證實上述假設(shè)。

Answer 1

【答案】分化 磷酸化 （W蛋白）受體 核孔 增殖失去控制（或“無限增殖”） d 低脂、高脂、高脂+維生素D 細胞核內(nèi)的β-cat蛋白量（或“T基因表達量”）、結(jié)腸癌發(fā)生率（或“腫瘤體積”）

【解析】

本題以“結(jié)腸干細胞異常增殖會引發(fā)結(jié)腸癌，過度肥胖增加結(jié)腸癌的發(fā)病風險”為背景，結(jié)合圖文信息，綜合考查了學(xué)生的細胞分裂、分化、癌變等相關(guān)生物學(xué)基礎(chǔ)知識，此外還考查了學(xué)生獲取信息的能力和實驗設(shè)計的能力。

（1）腸道細胞的持續(xù)更新需要結(jié)腸干細胞通過細胞增殖和分化，細胞分裂使得細胞數(shù)目增多，細胞分化使得細胞種類增加。

（2）結(jié)合圖文信息可知①左圖，無W蛋白時，細胞質(zhì)中的A蛋白與β-cat蛋白結(jié)合，使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被磷酸化（圖中的β-cat蛋白多了一個磷酸基團），導(dǎo)致β-cat蛋白降解，T基因無法轉(zhuǎn)錄，不利于結(jié)腸干細胞增殖。②右圖，過度肥胖會使W蛋白過度表達，大量W蛋白與結(jié)腸干細胞膜上的（W蛋白）受體結(jié)合，抑制蛋白激酶的作用，使β-cat蛋白經(jīng)核孔進入細胞核，激活T基因轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致結(jié)腸干細胞增殖失去控制（或“無限增殖”），形成癌細胞。題干中“形成癌細胞”是解答增殖失去控制（或“無限增殖”）空白的關(guān)鍵詞。

（3）原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。結(jié)合題干可知A蛋白的功能是阻止細胞的增殖，因此A基因?qū)儆谝职┗�因，而T基因促進細胞增殖，屬于原癌基因，因此應(yīng)選d。

（4）按照有人的假設(shè)：“維生素D通過上圖所示機制有效緩解高脂飲食導(dǎo)致的結(jié)腸癌的發(fā)生�！眮碓O(shè)計實驗，該實驗的自變量是高脂飲食和維生素D的量，因變量是細胞的癌變情況，檢測指標是細胞核內(nèi)的β-cat蛋白量（或“T基因表達量”）、結(jié)腸癌發(fā)生率（或“腫瘤體積”）。因此設(shè)計該實驗時應(yīng)以低脂食物為對照組，高脂食物、高脂+維生素D食物為條件對照組進行設(shè)計。以野生型小鼠為實驗材料，一段時間后從分子水平和個體水平分別測定各組小鼠細胞核內(nèi)的β-cat蛋白量（或“T基因表達量”）、結(jié)腸癌發(fā)生率（或“腫瘤體積”），從而證實上述假設(shè)。