内容正文:
专题05 细胞的生命历程
考点01 细胞增殖
1.(23-24高三上·北京房山·期末)微核是由有丝分裂后期无着丝粒的染色体断片形成。微核测试可用于辐射防护、添加剂安全评价、疾病的前期诊断等。下图为某染发剂处理蚕豆后的微核形态和形成过程。相关说法错误的是( )
A.制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤
B.该染发剂诱导了蚕豆细胞染色体数目变异
C.应先用低倍镜找到观察目标再换高倍镜
D.微核率越高说明染发剂的安全性越低
【答案】B
【分析】由题意可知,染发剂处理蚕豆后形成微核过程中,其微核是有染色体片段形成的,该过程中染色体数未发生改变,属于染色体结构变异。
【详解】A、制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤,A正确;
B、由题意可知,染发剂处理蚕豆后形成微核过程中,其微核是有染色体片段形成的,该过程中染色体数未发生改变,属于染色体结构变异,B错误;
C、使用显微镜时,应先用低倍镜找到观察目标,并将其移到视野中央再换高倍镜,C正确;
D、微核率越高,说明染发剂对染色体的伤害越大,其安全性越低,D正确。
故选B。
2.(23-24高三上·北京房山·期末)单细胞生物肺炎支原体可引起支原体肺炎,其结构模式图如下所示。相关叙述正确的是( )
A.细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
B.肺炎支原体以有丝分裂方式繁殖
C.肺炎支原体在核糖体上加工蛋白质
D.抑制细胞壁形成的药物可治疗支原体肺炎
【答案】A
【分析】 原核生物与真核生物的区别:原核生物没有以核膜为界限的细胞核,原核生物只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,A正确;
B、支原体属于原核生物,通过二分裂增殖,不能进行有丝分裂,B错误;
C、核糖体是蛋白质的合成场所,并非加工场所,C错误;
D、支原体没有细胞壁,抑制细胞壁形成的药物对支原体无效,D错误。
故选A。
3.(23-24高三上·北京石景山·期末)在以下涉及“分离”的实验中,相关叙述不正确的是( )
A.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,解离的目的是使细胞相互分离
B.噬菌体侵染细菌实验中,搅拌、离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离
C.绿叶中色素的提取与分离实验中,不同色素因在层析液中溶解度不同而分离
D.植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离
【答案】B
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验:①提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素。②分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。
2、把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中,使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中,发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,解离的目的是使组织中的细胞彼此分离,便于制片,A正确;
B、在噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离,离心的目的是把噬菌体的蛋白质外壳和被侵染的细菌分离开来,B错误;
C、绿叶中色素的提取和分离实验中,因四种色素在层析液中溶解度不同,可以用纸层析法分离色素,C正确;
D、在植物细胞质壁分离的实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使细胞失水,进而使得原生质层与细胞壁分离,呈现质壁分离现象,便于观察,D正确。
故选B。
4.(23-24高三上·北京昌平·期末)在高中生物学实验中,关于酒精使用不正确的是( )
A.脂肪鉴定时滴加酒精以利于苏丹Ⅲ染色
B.无水乙醇可用于提取叶绿体中的色素
C.观察植物细胞有丝分裂需用盐酸与酒精的混合液解离
D.采集的土壤小动物可放入70%的酒精溶液中保存
【答案】A
【分析】脂肪鉴定时滴加50%酒精是为了洗去浮色;色素溶于酒精,无水乙醇可用于提取叶绿体中的色素;解离液是15%盐酸和95%酒精按照1:1的体积比混合而成的;采集的土壤小动物可放入70%的酒精溶液中保存,70%的酒精溶液可杀死土壤小动物。
【详解】A、脂肪鉴定时滴加酒精是为了洗去浮色,而不是利于苏丹Ⅲ染色,A错误;
B、色素溶于酒精,无水乙醇可用于提取叶绿体中的色素,B正确;
C、解离液是15%盐酸和95%酒精按照1:1的体积比混合而成的,C正确;
D、采集的土壤小动物可放入70%的酒精溶液中保存,70%的酒精溶液可杀死土壤小动物,D正确。
故选A。
5.(23-24高三上·北京西城·期末)下列有关生物实验试剂以及现象的描述,正确的是( )
A.二苯胺试剂鉴定DNA结果呈紫色
B.苏丹Ⅲ染液可将蛋白质染成橘黄色
C.甲紫染色可观察根尖细胞染色体的状态
D.用黑藻观察细胞质流动需对叶绿体染色
【答案】C
【分析】DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2 mol/L 的NaCl溶液。在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、二苯胺试剂鉴定DNA结果呈蓝色,A错误;
B、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,B错误;
C、染色体容易被碱性染料甲紫溶液着色,因此,甲紫染色可观察根尖细胞染色体的状态,C正确;
D、黑藻叶片薄而小,细胞有叶绿体,因此不需要染色就可观察细胞质流动,D错误。
故选C。
6.(23-24高三上·北京东城·期末)秀丽隐杆线虫是研究个体发育的模式生物,其发育过程中共产生1090个细胞,其中131个细胞会在固定的发育时间和固定位置消失,最终发育成熟的成虫只有959个体细胞。以下说法不正确的是( )
A.这1090个细胞是由受精卵分裂和分化而来
B.131个细胞的消失是由基因决定的细胞凋亡
C.消失的细胞和最终留下的细胞遗传物质不同
D.组成成虫的959个体细胞结构和功能不完全相同
【答案】C
【分析】1、生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程,细胞也一样。
2、受精卵分裂形成的众多细胞,经过细胞分化具有不同的形态、结构和功能,进而形成组织和器官。高度分化的植物细胞仍然具有全能性,已分化的动物细胞的细胞核具有全能性。
3、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
【详解】A、秀丽隐杆线虫是多细胞生物,多细胞生物发育的起点细胞是受精卵,其发育过程中共产生1090个细胞,因此,这1090个细胞是由受精卵分裂和分化而来,A正确;
B、依题意,秀丽隐杆线虫发育过程中的131个细胞会在固定的发育时间和固定位置消失,说明131个细胞的消失是由基因决定的细胞凋亡,B正确;
C、秀丽隐杆线虫发育过程中共产生的1090个细胞都是经受精卵有丝分裂和分化而来,有丝分裂产生的细胞遗传物质相同,分化过程不改变细胞的遗传物质。因此,消失的细胞和最终留下的细胞遗传物质相同,C错误;
D、这959个细胞是由相同细胞经分化形成的,细胞分化过程细胞的形态、结构和功能会发生变化。因此,组成成虫的959个体细胞结构和功能不完全相同,D正确。
故选C。
7.(23-24高三上·北京朝阳·期末)以下实验操作能达成所述目标的是( )
A.以菊花茎段为材料进行植物组织培养
B.以洋葱鳞片叶为材料观察植物细胞有丝分裂
C.用平板划线法对微生物进行计数
D.用无水乙醇作为层析液分离叶绿体中的色素
【答案】A
【分析】平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
【详解】A、植物细胞具有全能性,以菊花茎段为材料进行植物组织培养可形成个体,A正确;
B、洋葱鳞片叶为成熟细胞,不分裂,不能观察到植物细胞有丝分裂,B错误;
C、平板划线法在刚开始划线的区域无法获得单个菌落,所以无法用来计数,C错误;
D、用无水乙醇可提取叶绿体内的色素,但不能作为层析液分离叶绿体中的色素,D错误。
故选A。
8.(22-23高三上·北京·开学考试)下列实验条件的改变,对实验结果影响最小的是( )
A.用稀盐酸代替胰蛋白酶处理幼龄动物组织获取分离的细胞
B.用大蒜根尖代替洋葱根尖观察植物细胞有丝分裂各个阶段
C.用适宜浓度NaCl溶液代替无水乙醇析出较为纯净的DNA
D.用蒸馏水代替无水酒精进行光合色素提取与分离
【答案】B
【分析】1、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇或丙酮,目的是溶解色素;研磨后进行过滤;分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同。
【详解】A、动物细胞培养过程中,可用胰蛋白酶处理幼龄动物组织使细胞分散,稀盐酸对细胞有毒害作用,故不能用稀盐酸代替胰蛋白酶处理幼龄动物组织获取分散的细胞,A不符合题意;
B、大蒜根尖和洋葱根尖分生区都可以进行旺盛的有丝分裂,故可用大蒜根尖代替洋葱根尖观察植物细胞有丝分裂各个阶段,B符合题意;
C、DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中也会析出,用此浓度NaCl溶液代替无水乙醇不能析出较为纯净的DNA,C不符合题意;
D、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,但不能溶解在蒸馏水中,因此不能用蒸馏水代替无水乙醇提取叶绿体中的光合色素,也不能代替层析液进行叶绿体中光合色素的分离,D不符合题意。
故选B。
9.(21-22高三上·北京东城·期末)酒精是生物学实验中的常用试剂,以下实验中关于酒精的使用有误的一项是( )
A.滴加在苏丹Ⅲ染色的花生子叶切片上,洗去浮色使脂肪颗粒清晰可见
B.与盐酸混合处理洋葱表皮细胞,使细胞分散利于质壁分离现象的观察
C.加入菠菜叶研磨物中,溶解叶绿体色素得到色素提取液
D.预冷后加入洋葱研磨液上清液中,使DNA分子析出
【答案】B
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素;果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒;DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。
【详解】A、检测脂肪实验中,染色后要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,A正确;
B、制作洋葱根尖细胞装片时,用体积分数为95%的酒精和盐酸混和液对根尖进行解离(而非质壁分离),B错误;
C、色素易溶于有机溶剂,故将酒精加入菠菜叶研磨物中,溶解叶绿体色素得到色素提取液,C正确;
D、预冷后将酒精加入洋葱研磨液上清液中,使DNA分子析出,以纯化DNA,D正确。
故选B。
10.(22-23高三上·北京房山·期末)在进行香葱根尖细胞分裂实验中,观察到如下图像,相关说法不正确的是( )
A.图中细胞分裂顺序为①③④②
B.图④正在进行同源染色体分离
C.图示过程可发生可遗传变异中的基因突变
D.在小鼠睾丸中也可进行图中分裂过程
【答案】B
【分析】有丝分裂特点:⑴分裂间期:DNA的复制和有关蛋白质的合成。⑵分裂期(以高等植物细胞为例):①前期:染色质丝螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,细胞两极发出纺缍丝,形成纺缍体。②中期:染色体的着丝点排列在赤道板(赤道板只是一个位置,不是真实的结构,因此赤道板在显微镜下看不到)上。染色体的形态稳定,数目清晰,便于观察。这个时期是观察染色体的最佳时期。③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,分别移向细胞两极,分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。④末期:染色体变成染色质,纺缍体消失,出现新的核膜和核仁,出现细胞板,扩展形成细胞壁,将一个细胞分成两个子细胞。
【详解】A、图中细胞分裂顺序为①前期(染色体散乱分布)、③中期(染色体的着丝点排列在赤道板)、④后期(着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成新的染色体,向两极移动)、②末期(重新形成核膜核仁),A正确;
B、根尖细胞分裂是有丝分裂,不出现同源染色体的分离,B错误;
C、在有丝分裂间期,由于DNA复制时,两条链解开容易发生基因突变,图示过程可发生可遗传变异中的基因突变,C正确;
D、在小鼠睾丸中精原细胞也可进行图中有丝分裂,产生更多的精原细胞,D正确。
故选B。
11.(22-23高三上·北京大兴·期末)洋葱既是富有营养价值的食材,也是良好的实验材料。下列实验用洋葱对应部位完成效果不佳的是
选项
实验内容
实验取材部位
A
愈伤组织的培养和分化
幼嫩的茎尖
B
观察叶绿体和细胞质流动
幼嫩的鳞片叶
C
观察植物细胞的有丝分裂
2~3mm的根尖
D
探究植物细胞的吸水和失水
紫色洋葱鳞片叶外表皮
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】培养愈伤组织需经过脱分化,细胞分化程度越低脱分化越容易。
观察植物细胞的有丝分裂,应选用增殖旺盛的细胞进行观察。
【详解】A、幼嫩的茎尖其细胞分化程度低,脱分化相对较易,可用于培养愈伤组织,A正确;
B、洋葱幼嫩的鳞片叶不含叶绿体,不能用于观察叶绿体和细胞质流动,B错误;
C、2~3mm的根尖其细胞增殖旺盛,可用于观察植物细胞的有丝分裂,C正确;
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮是成熟细胞,具有中央大液泡,且液泡中含有花青素,可用于探究植物细胞的吸水和失水,D正确。
故选B。
12.(22-23高三上·北京大兴·期末)下图为核膜的电镜照片,相关叙述错误的是( )
A.①属于生物膜,其基本支架是磷脂双分子层
B.RNA是核质间进行频繁信息传递的媒介
C.生物大分子可以通过②自由进出细胞核
D.①在有丝分裂时会发生周期性解体和重建
【答案】C
【分析】1、生物膜的基本支架是磷脂双分子层。
2、核孔是核质间进行物质交换和信息交流的通道。
3、核膜在有丝分裂前期解体,末期重建。
【详解】A、①是核膜,属于生物膜,其基本支架是磷脂双分子层,A正确;
B、mRNA在细胞核中转录形成,其携带者遗传信息通过核孔运输到细胞质中作为翻译的模板,B正确;
C、核孔中存在核孔蛋白,所以生物大分子通过②核孔时,并不是自由进出细胞核的,C错误;
D、①核膜在有丝分裂前期解体,末期重建,D正确。
故选C。
13.(21-22高三上·北京昌平·期末)人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)广泛应用于神经系统、心血管系统和骨骼肌、皮肤创面的再生和修复。科研人员采用不同浓度血清培养hUCMSCs,48h后收集各组上清液,用以培养角膜上皮细胞(HCEcs),过程及结果如下表。下列相关叙述不正确的是( )
实验步骤
A组
B组
C组
D组
配制不同浓度的血清
1%
3%
5%
10%
培养hUCMSCs细胞48 h后,取上清液
进行
进行
进行
进行
用上清液培养HCEcs
进行
进行
进行
进行
24 h后测吸光度(数值越大代表活细胞数目越多)
0.67
0.68
0.52
0.48
A.本实验目的是探究培养HCEes的最适血清浓度
B.用胰蛋白酶处理使HCEcs分散以检测吸光度
C.血清浓度较低时有利于获得更多的HCECs
D.hUCMSCs可能产生某种物质调控HCECs增殖
【答案】A
【分析】1、根据题意和表格信息可知,该实验的自变量为血清浓度,因变量为HCECs活细胞数目。
2、胰蛋白酶处理可以使细胞团分散成单个细胞。
【详解】A、根据题意可知,培养HCEcs的不是血清,而是用血清培养hUCMSCs细胞48h后,得到的上清液,A错误;
B、为检测HCEcs吸光度,可利用胰蛋白酶处理使HCEcs分散成单个细胞,B正确;
C、由表格数据可知,血清浓度较低时活细胞数目越多,即有利于获得更多的HCECs,C正确;
D、利用不同的血清培养hUCMSCs得到的上清液来培养HCEcs,其原因可能是hUCMSCs在培养过程中产生某种物质调控HCECs增殖,D正确。
故选A。
14.(22-23高三上·北京石景山·期末)人脐带血中含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于此类干细胞的叙述不正确的是( )
A.具有自我更新和分化的潜能 B.具有与早期胚胎细胞相同的分化程度
C.可用来治疗造血功能障碍类疾病 D.分化后,表达的蛋白种类发生变化
【答案】B
【分析】骨髓中含有造血干细胞,具有较强的分裂和分化能力,能增殖、分化成为各种血细胞或淋巴细胞等。
【详解】A、脐血中含有与骨髓中相同类型的干细胞,具有较强的分裂和分化能力,能自我更新,A正确;
B、早期胚胎细胞的全能性高于脐血中的干细胞,其分化程度相对脐血中的干细胞更低,B错误;
C、脐血中含有与骨髓中相同类型的干细胞,可以增殖、分化为血细胞,用来治疗造血功能障碍类疾病,C正确;
D、分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞中蛋白质种类有所不同,D正确。
故选B。
考点02 细胞的分化、衰老和死亡
15.(21-22高三上·北京昌平·期末)下图为腺苷脱氨酶(ADA)的基因在正常人不同细胞中的转录情况,ADA基因突变可导致ADA缺乏,从而引起联合重症免疫缺陷病。下列相关叙述不正确的是( )
A.ADA的化学本质是蛋白质
B.不同细胞ADA-mRNA含量差异是基因选择性表达的结果
C.ADA缺乏不会导致患者的体液免疫功能下降
D.患者可以通过骨髓移植进行治疗
【答案】C
【分析】1、酶的本质多数是蛋白质,少数是RNA。
2、同一个个体不同细胞的不同形态和功能是基因选择性表达的结果。
【详解】A、分析题意可知,ADA是腺苷脱氨酶,其化学本质是蛋白质,A正确;
B、据图可知,不同细胞中ADA-mRNA含量不同,出现该差异的原因是基因的选择性表达,B正确;
C、分析题意“ADA基因突变可导致ADA缺乏,从而引起联合重症免疫缺陷病”可知,ADA缺乏会降低患者的免疫功能,且据图可知,ADA在免疫细胞中表达较多,故患者体液免疫功能会下降,C错误;
D、骨髓是免疫细胞生成的场所,患者可以通过骨髓移植进行治疗,移植原理是将健康人的造血干细胞输入患者体内以全部替代患者的骨髓造血干细胞,从而产生出正常的免疫细胞,D正确。
故选C。
16.(21-22高三上·北京丰台·期末)已知在阿片受体表达极低的神经干细胞中,纳洛酮可促进神经干细胞向神经元分化;而在阿片受体表达水平高的神经干细胞分化后期,吗啡(阿片类药)则通过与阿片受体结合促使分化方向偏向神经胶质细胞。以下说法正确的是( )
A.纳洛酮和吗啡可诱导神经干细胞发生不定向的分化
B.神经干细胞是高度分化的细胞,通常具有较强的分裂能力
C.神经干细胞的分化过程中DNA和蛋白质均会发生稳定性改变
D.服用阿片类药物的患者神经干细胞的分化与阿片受体表达水平有关
【答案】D
【分析】在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫细胞分化。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、根据题干信息“纳洛酮可促进神经干细胞向神经元分化,吗啡促使分化方向偏向神经胶质细胞”,说明纳洛酮和吗啡可诱导神经干细胞发生定向的分化,A错误;
B、神经干细胞相对分化程度较低,通常具有较强的分裂能力,B错误;
C、神经干细胞的分化过程中DNA没有发生改变,C错误;
D、根据题干信息“吗啡(阿片类药)则通过与阿片受体结合促使分化方向偏向神经胶质细胞”,说明服用阿片类药物的患者神经干细胞的分化与阿片受体表达水平有关,D正确。
故选D。
17.(21-22高三上·北京房山·期末)下图表示细胞凋亡过程,其中酶I为DNA酶,能够切割DNA形成片段;酶II为一类蛋白水解酶,能选择性地促进某些蛋白质的水解,从而造成细胞凋亡。下列相关叙述错误的是( )
A.酶I、酶II的出现是基因选择性表达的结果
B.细胞凋亡是通过信息交流调控凋亡相关基因实现的
C.巨噬细胞吞噬凋亡细胞时,利用了细胞膜的选择透过性
D.酶I能切割DNA分子而酶II不能,表明酶具有专一性
【答案】C
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也被称为编程序死亡。
2、细胞自然更新、被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的,细胞凋亡对于多细胞生物完成正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】A、酶I、酶II在细胞凋亡过程中的出现并执行相应功能,这是基因选择性表达的结果,A正确;
B、由图可知,凋亡诱导因子与受体结合进而启动相应凋亡基因的表达,这说明细胞凋亡是通过信息交流调控凋亡相关基因实现的,B正确;
C、巨噬细胞吞噬凋亡细胞时,利用了细胞膜的流动性,C错误;
D、酶I能切割DNA分子而酶II不能,体现了酶的专一性,D正确。
故选C。
18.(15-16高二下·河北唐山·期末)在培养人食管癌细胞的实验中,加入青蒿琥酯(Art),随着其浓度升高,凋亡蛋白Q表达量增多,癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是( )
A.为初步了解Art对癌细胞的影响,可用显微镜观察癌细胞的形态变化
B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art,可确定Art能否进入细胞
C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响,须设置不含Art的对照试验
D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
【答案】D
【详解】A、癌变细胞的形态结构会发生显著变化,这些变化可以用显微镜观察到,A正确;
B、同位素示踪法即通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚物质的运行和变化规律,B正确;
C、生物实验一般要遵循对照原则,这样会使实验结果更有说服力,C正确;
D、凋亡蛋白Q属于大分子物质,若用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,会在鼠的消化道内被消化分解成氨基酸,所以不能确定该蛋白质的作用,D错误。
故选D。
【点睛】细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
实质
遗传物质的变化
结果
对机体的影响
细胞分化
基因的选择性表达
遗传物质不发生改变
形成不同组织、器官
对机体有利
细胞衰老
内因和外因共同作用的结果
遗传物质不发生改变
细胞走向死亡
对机体有利
细胞凋亡
受由遗传机制决定的程序性调控
遗传物质不发生改变
细胞走向死亡
对机体有利
细胞坏死
电、热、冷、机械等不利因素引起的,不受基因控制
遗传物质不发生改变
细胞走向死亡,同时伤害周围细胞,引发炎症等
对机体有害
细胞癌变
在致癌因子影响下,原癌基因和抑癌基因发生突变
遗传物质发生改变
形成无限增殖的癌细胞引发恶性肿瘤
对机体有害
19.(23-24高三上·北京丰台·期末)再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞(iPS细胞)培养出的眼角膜组织,移植到病人体内,成功治疗一名失明患者,且未发生免疫排斥反应。下列有关叙述正确的是( )
A.造血干细胞和诱导多能干细胞(iPS细胞)的分化程度相同
B.体外培养iPS细胞时培养液中通常需要加入血清等物质
C.干细胞分化成特定组织细胞后可再受刺激变回原来的干细胞
D.患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同
【答案】B
【分析】胚胎干细胞(ES细胞)具有自我更新及多向分化潜能,为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞,以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞,即iPS细胞。
【详解】A、造血干细胞和诱导多能干细胞(iPS细胞)的分化程度不同,前者大于后者,A错误;
B、iPS细胞是动物细胞的一种,动物细胞的培养通常需要加入血清等物质,B正确;
C、细胞分化具有不可逆性,C错误;
D、患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的HLA相同,D错误。
故选B。
20.(23-24高三上·北京石景山·期末)我国科研人员利用人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞(hihep细胞),成功构建了新型的生物人工肝。下列叙述不正确的是( )
A.培养过程中需要在培养液中添加动物血清
B.成纤维细胞与hihep细胞的遗传物质不相同
C.成纤维细胞培养成hihep细胞并未体现细胞的全能性
D.成纤维细胞培养成hihep细胞的实质是基因的选择性表达
【答案】B
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、动物细胞培养需要在培养液中添加一些天然成分,比如动物血清,A正确;
B、人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞(hihep细胞),均由同一个受精卵发育而来,所含遗传物质相同,B错误;
C、细胞核具有全能性是指分化为完整个体或其他各种细胞的潜能,成纤维细胞培养成hihep细胞并未体现细胞的全能性,C正确;
D、人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞(hihep细胞)发生了细胞的分化,实质是基因的选择性表达,D正确。
故选B。
21.(23-24高三上·北京西城·期末)下图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程,下列说法错误的是( )
A.该过程体现了细胞膜的信息交流功能
B.C蛋白被激活后其空间结构发生改变
C.细胞凋亡是特定基因表达的结果
D.细胞凋亡不利于生物体的生存
【答案】D
【分析】细胞凋亡过程受基因控制,通过凋亡基因的表达,使细胞发生程序性死亡,它是一种主动的细胞死亡过程,对生物的生长发育起重要作用;由图可知,首先淋巴细胞与细胞膜上的受体结合,发出凋亡信息,激活细胞中的凋亡基因,执行细胞凋亡。
【详解】A、细胞膜受体识别淋巴细胞,与淋巴细胞的结合,体现了细胞膜的信息交流功能,A正确;
B、由图可知,未激活的C蛋白和激活的C蛋白空间结构不一样,说明C蛋白被激活后其空间结构发生改变,B正确;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是特定基因表达的结果,C正确;
D、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,D错误。
故选D。
22.(23-24高三上·北京朝阳·期末)端粒酶是细胞中催化端粒延长的一种酶。为了研究端粒、DNA损伤与个体衰老之间的关系,研究人员分别构建了端粒酶缺失(G3 K0)、DNA损伤诱导蛋白缺失(d K0)和双缺失(G3-d K0)的三种模型小鼠,并检测小鼠的存活率,结果如图。
下列叙述错误的是( )
A.端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体
B.和野生型小鼠相比,G3 K0小鼠存活比率显著下降
C.端粒酶缺失可能通过减少细胞中的DNA损伤影响衰老
D.DNA损伤诱导蛋白的缺失能延长G3 K0小鼠的寿命
【答案】C
【分析】1、端粒酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链,可见端粒酶是一种逆转录酶。
2、端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,实质上是一重复序列,作用是保持染色体的完整性。
【详解】A、端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,其组成与染色体的组成相同,因此端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,A正确;
B、由图可知,和野生型小鼠相比,G3K0小鼠的存活比率显著下降,B正确;
C、端粒酶是细胞中催化端粒延长的一种酶,端粒酶缺失导致端粒随着细胞分裂而不断变短,进而损伤到DNA,从而加速细胞衰老,因此端粒酶缺失可能通过增加细胞中的DNA损伤影响衰老,C错误;
D、根据图中dK0组的存活率大于野生型小鼠,可知DNA损伤诱导蛋白的缺失能延长G3K0小鼠的寿命,D正确。
故选C。
23.(21-22高三上·北京昌平·期末)酒精是高中生物学实验常用的试剂之一。下表中有关酒精作用的叙述正确的是( )
实验
酒精的作用
A
脂肪的检测和观察
洗去浮色
B
绿叶中色素的提取与分离
保护色素
C
观察植物细胞的有丝分裂
解离
D
DNA的粗提取
溶解DNA
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】酒精是生物实验常用试剂,通常用于:
(1)检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
(2)观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精和盐酸对材料进行解离。
(3)绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水乙醇来提取色素。
(4)果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒。
(5)DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷却的酒精进一步纯化DNA。
【详解】A、脂肪鉴定时,用50%的酒精溶液洗去浮色,便于观察,A正确;
B、光合色素易溶于有机溶剂,因此绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水乙醇来提取色素,保护色素了加入碳酸钙,B错误;
C、观察植物细胞有丝分裂实验需用体积分数为95%的酒精和15%的盐酸混合液才能对材料进行解离,C错误;
D、在DNA粗提取与鉴定的实验中,体积分数为95%的冷酒精可提取出含杂质较少的DNA分子,即DNA在95%的冷酒精中溶解度很低,而蛋白质的溶解度高,从而实现DNA和蛋白质等杂质的分离,D错误。
故选A。
1.(22-23高三上·北京房山·期末)以下生物学实验的部分操作过程,正确的是( )
实验名称
实验操作
A
探究酵母菌种群数量变化
先将盖玻片放在计数室上,再在盖玻片边缘滴加培养液
B
探究酵母菌细胞呼吸方式
将无菌空气先通过酵母菌培养液,再通入10%NaOH溶液发生反应
C
观察细胞有丝分裂
清水漂洗后依次滴加HCl、龙胆紫
D
模拟生物体维持pH稳定
先在肝匀浆中滴加5滴0.1mol/LHCl,再滴加5滴0.1mol/LNaOH后测定并记录pH
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】模拟生物体维持pH的稳定实验原理:
(1)在溶液中加入酸或碱,缓冲对能使溶液pH的变化减弱。
(2)与自来水相比,生物组织匀浆更类似于缓冲液。
【详解】A、在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验过程中,制片时,先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸取,A正确;
B、在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验过程中,应将质量分数为10%的NaOH溶液置于酵母菌培养液装置前,在空气间歇性通入后,吸收空气中CO2,B错误;
C、在观察细胞有丝分裂过程实验中,先用质量分数为15%的HCl和体积分数为95%的酒精制成解离液,对洋葱根尖进行解离,用清水漂洗10分钟后,用质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液)染色3至5分钟,C错误;
D、模拟生物体维持pH的稳定实验中,应一次加一滴0.1mol/L的HCl,然后轻轻摇动,加入5滴后再测pH,重复该步骤直到加入了30滴为止;充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL肝匀浆,测定并记录起始的pH,重复上述步骤一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH,D错误。
故选A。
2.(22-23高三上·北京石景山·期末)实验操作会直接影响实验结果。下表中关于显微观察的实验操作正确的是( )
选项
高中生物学实验内容
操作步骤
A
观察细胞质流动
从新鲜的黑藻枝上取一片幼嫩的小叶,放在载玻片上的水滴中,盖上盖玻片,进行观察
B
酵母菌种群数量的变化
在血细胞计数板中加菌液,盖上盖玻片,滤纸吸去多余的菌液,进行观察
C
根尖分生区有丝分裂观察
根尖漂洗、染色,后置于载玻片上弄碎,盖上盖玻片,进行观察
D
花生子叶中脂肪的检测
将载玻片上的子叶薄片用苏丹Ⅲ染色3分钟,盖上盖玻片,进行观察
A.A B.B C.C D.D
【答案】AC
【分析】活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
【详解】A、观察细胞质流动的实验中,应先从新鲜的黑藻枝上取一片幼嫩的小叶,放在载玻片上的水滴中,然后盖上盖玻片,再进行观察,A正确;
B、观察酵母菌种群数量的变化时,应先盖上盖玻片,再在血细胞计数板中加菌液,B错误;
C、根尖分生区有丝分裂观察实验中,制作临时装片的流程为:解离→漂洗→染色→制片,制片时,用镊子将这段根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖能碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片,然后,用拇指轻轻的按压载玻片,C正确;
D、花生子叶中脂肪的检测中,用苏丹Ⅲ染色后,洗去浮色后再观察,D错误。
故选AC。
3.(23-24高三上·北京朝阳·期末)P基因缺失可诱发多种神经发育障碍疾病,研究者利用人诱导多能干细胞(hiPSC)制备的人脑类器官进行相关实验。
(1)研究者获得P基因敲除的人诱导多能干细胞(P-KO),并将野生型人诱导多能干细胞(WT)和P-KO培养在气体环境为 的培养箱中。hiPSC贴壁生长至相互接触时会出现 现象,用 酶处理进行传代。经过诱导分化形成的神经祖细胞,产生多层不同的神经细胞,最终形成人脑类器官。
(2)实验发现P-KO形成的人脑类器官分层少,研究者推测P-KO所得的神经祖细胞随着培养时间的延长分裂次数减少导致分层少,并进行实验验证。
BrdU是碱基类似物可在间期掺入DNA中。分别将等量的WT、P-KO形成的神经祖细胞在含BrdU的培养基中培养略长于一个细胞周期的时间。处于细胞周期的细胞表达Ki67蛋白,退出细胞周期的细胞中Ki67蛋白迅速降解。检测WT、P-KO形成的神经祖细胞被BrdU标记数目,两组无显著差异,说明培养初期两组神经祖细胞增殖能力 ;检测并计算,若结果为 ,则支持推测。
(3)与利用动物模型进行实验相比,hiPSC诱导形成的人脑类器官作为神经系统研究模型的优势是: 。
【答案】(1) 含有95%空气和5%CO2的混合气体 接触抑制 胰蛋白酶
(2) 相同 P-KO <WT
(3)具备人类遗传背景,能够模拟人脑特征
【分析】胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
【详解】(1)动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,在进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养;
动物细胞培养时细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁,贴壁细胞在生长增殖时会发生接触抑制现象,即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集,之后,将收集的细胞制成细胞悬液,分瓶进行传代培养。
(2)由题意可知,BrdU是碱基类似物可在间期掺入DNA中,将等量的WT、P-KO形成的神经祖细胞在含BrdU的培养基中培养略长于一个细胞周期的时间后,细胞会被BrdU标记,且可以连续分裂的细胞会表达Ki67蛋白,不再连续分裂的细胞内不含Ki67蛋白,若检测WT、P-KO形成的神经祖细胞被BrdU标记数目,两组无显著差异,说明培养初期两组神经祖细胞增殖能力相同;BrdU标记且表达Ki67蛋白的细胞可以进行连续分裂,检测并计算a=BrdU标记且表达Ki67蛋白的细胞数目/BrdU标记的细胞总数,由于P-KO分裂次数减少,所以当培养培养略长于一个细胞周期的时间后,P-KO的细胞已经脱离了细胞周期,而WT依然有细胞周期。故答案为 a值:P-KO <WT。
(3)与利用动物模型进行实验相比,人脑类器官模型具备人类遗传背景,能够模拟人脑特征,更适于研究人脑功能与疾病。
4.(22-23高三上·北京通州·期末)青光眼是发病最广泛的视网膜神经退行性疾病,其病因是视网膜节细胞(RGC)及其轴突的退化和死亡。在体外实现RGC再生是青光眼防治的重要方向之一。
(1)RGC等6种视网膜神经元均由多能视网膜祖细胞经 过程产生。
(2)研究者利用 技术扩增鼠源的mA基因、mB基因和mI基因,通过表达上述基因组合,将小鼠成纤维细胞直接重编程为鼠源诱导视网膜节细胞(iRGC)。
(3)为检测鼠源基因组合能否将人的成纤维细胞重编程为人源iRGC,研究者将上述基因和人源的hA基因,hB基因和hI基因分别转入人成纤维细胞,一段时间后使用特殊标记物染色以观察是否产生了神经元(若重编程成功,细胞形态会由梭形的扁平细胞转换为有树突、轴突和细胞体的神经元形态),结果见图1。由图可知 ﹐说明只有人源基因组合才能实现人源iRGC的诱导。鼠源基因组合未成功的原因可能是 。
(4)为探究hA基因、hB基因和hI基因在人源iRGC重编程中的作用,研究者设置五种组合,统计重编程效率,结果如图2。由图可知, 基因可以启动体细胞重编程。
(5)研究者在转入上述基因组合的同时又转入hS基因,统计重编程效率并观察神经元形态,结果如图3。结合图1信息,推测hS基因的作用是 。
【答案】(1)细胞分裂和分化(细胞分化)
(2)PCR
(3) 鼠源基因组未观察到神经元,人源基因组可观察到神经元 鼠源基因在人的细胞中不能正确表达(鼠源基因和人源基因碱基排列顺序不同)
(4)hA
(5)进一步提高重编效率并促进神经元成熟。
【分析】PCR是利用DNA复制原理,在体外合成DNA的一项技术。
由图2可知,只有hB和hI基因这一组重编程效率为0,其他组有hA基因都可以在人源iRGC重编程,所以hA基因可以启动体细胞重编程。
【详解】(1)细胞分化可增加细胞的类型,RGC等6种视网膜神经元均由多能视网膜祖细胞经细胞分裂和分化(细胞分化)产生。
(2)扩增基因可利用PCR技术。PCR是利用DNA复制原理,在体外合成DNA的一项技术。
(3)研究者将上述基因和人源的hA基因,hB基因和hI基因分别转入人成纤维细胞,一段时间后使用特殊标记物染色以观察是否产生了神经元,通过观察两幅图可知,鼠源基因组未观察到神经元,人源基因组可观察到神经元,说明只有人源基因组合才能实现人源iRGC的诱导。鼠源基因组转入人成纤维细胞,可能是因为鼠源基因在人的细胞中不能正确表达(鼠源基因和人源基因碱基排列顺序不同)。
(4)由图2可知,只有hB和hI基因这一组重编程效率为0,其他组有hA基因都可以在人源iRGC重编程,所以hA基因可以启动体细胞重编程。
(5)由图3可知,转入hA+hB+hI+hS基因组重编程效率更高,结合图1信息,可推测hS基因的作用是进一步提高重编效率并促进神经元成熟。
5.(22-23高三上·北京昌平·期末)免疫系统侵袭人的滑膜细胞(FLS),造成滑膜增生,进而导致类风湿性关节炎(RA)。为探究芍药苷对RA患者的治疗机理,科研人员进行了相关研究。
(1)正常FLS会发生由 决定的细胞凋亡,而RA患者的FLS会抵抗细胞凋亡。
(2)为探究芍药苷对FIS凋亡的影响,进行细胞培养实验。培养基中除含有芍药苷外,还添加 等天然成分,同时添加一定量的抗生素防止 。
表1
细胞种类
芍药苷浓度(μmol/L)
凋亡率(%)
24h
48h
72h
RA-FLS
80
7.8
11.9
18.4
NC-FLS
3.7
4.4
4.3
注:NC表示健康人
综合(1)和表1结果,推测芍药苷可作为治疗RA的药物,你的理由是 。
(3)科研人员为探究芍药苷的作用机理开展了进一步研究。
①研究发现,非编码RNA可能与RA有关。检测NC-FLS和RA-FIS中非编码RNA的含量,发现前者是后者的3倍,由此推测:非编码RNA含量的 导致RA-FLS凋亡率的降低。
②进一步利用RA-FLS进行实验的结果如图1和图2。
请从图1和图2中选出相应组别序号,并从下列选项中选出对应的实验结论填入表2,梳理出芍药苷对FLS的作用机理。
a.芍药苷促进RA-FLS凋亡
b.非编码RNA促进RA-FLS凋亡
c.降低非编码RNA含量和添加芍药苷都可以促进细胞凋亡
d.芍药苷增加RA-FLS非编码RNA相对含量
e.芍药苷增加NC-FLS非编码RNA相对含量
表2
组别
实验结论
芍药苷→ → →细胞凋亡
【答案】(1)基因
(2) 血清 杂菌污染 芍药苷处理相同时间,RA-FLS的凋亡率大于NC-FLS;(随时间增加,RA-FLS的凋亡率显著增加,而NC-FLS的凋亡率无明显变化)
(3) 降低 ④⑤ ①② d b
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH。)
【详解】(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。
(2)动物细胞培养时,合成培养基中需要加入血清等天然成分,以保证细胞的正常生长;添加一定量的抗生素目的是防止杂菌污染;分析表格数据可知,芍药苷处理相同时间,RA-FLS的凋亡率大于NC-FLS,且随时间增加,RA-FLS的凋亡率显著增加,而NC-FLS的凋亡率无明显变化,故芍药苷可作为治疗RA的药物。
(3)①分析题意可知,NC-FLS是正常人的滑膜细胞,而RA-FLS是类风湿性关节炎的滑膜细胞,检测NC-FLS和RA-FIS中非编码RNA的含量,发现前者是后者的3倍,说明非编码RNA含量的降低导致RA-FLS凋亡率的降低。
②试验目的是进一步探究芍药苷对FLS的作用机理,据图2可知,与对照组相比,芍药苷组别的非编码RNA相对含量升高,图1显示,与对照组相比,敲低非编码RNA组的细胞凋亡率降低,而芍药苷+敲低非编码RNA组的细胞凋亡率升高,据此推测,实验设计组别是④⑤,结合图示实验结果可知,芍药苷的作用机理是:芍药苷→芍药苷增加RA-FLS非编码RNA相对含量→非编码RNA促进RA-FLS凋亡→细胞凋亡。
6.(22-23高三上·北京东城·期末)胚胎发育过程中,椎骨和长骨的纵向生长主要是由胚胎骨骼中生长板区域的软骨细胞经历了一系列过程完成的。HK基因缺失会导致小鼠四肢、脊柱明显畸形。科研人员利用HK基因敲除小鼠(KO)进行研究。
(1)胚胎骨骼发育过程中生长板软骨细胞会经历细胞 和凋亡等过程,最终发育成骨骼。生长板属于生理性缺氧组织,软骨细胞主要进行无氧呼吸,细胞呼吸的第一阶段(糖酵解)产生的丙酮酸会转化为 ,糖酵解强度的变化会影响生长板正常发育。
(2)有研究表明HK是一种RNA结合蛋白,生长板软骨细胞糖酵解的触发需要依赖于缺氧诱导因子Hiflα蛋白。检测野生型小鼠(WT)和KO小鼠软骨细胞中Hif1α mRNA的半衰期,结果如图1。推测HK蛋白可通过 。
(3)进一步检测KO小鼠软骨细胞,发现参与糖酵解过程的L酶表达量增加,使糖酵解过度增强。科研人员提出假设“该现象是在缺氧条件下发生,且是在缺氧条件下通过Hiflα蛋白含量变化影响的”,为证明该假设,科研人员利用小鼠软骨细胞进行了实验,实验处理及结果如图2。请在图中横线位置填上相应的内容,完善该实验方案。实验结果证明假设成立,其中3组的L酶表达量 。
(4)综合上述信息,请阐述HK基因缺失导致小鼠四肢、脊柱明显畸形的机制 。
【答案】(1) 增殖、分化 乳酸
(2)与HiflαmRNA结合,促进其降解
(3)
低于4组,高于5组、1组
(4)KO小鼠中HK基因缺失,HK蛋白合成减少,,HK蛋白不能与Hiflα mRNA结合促进其降解,Hiflα蛋白积累,使L酶表达量增加,糖酵解过度增强,影响骨骼正常发育,造成骨骼畸形
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】(1)胚胎骨骼发育过程中生长板软骨细胞会经历细胞增殖(使细胞数目增多)、分化(使细胞种类增多)和凋亡等过程,最终发育成骨骼;动物细胞无氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸会在第二阶段转化为乳酸。
(2)据图1分析可知,与WT组(野生型小鼠)相比,KO小鼠(HK基因敲除小鼠(KO))的Hif1α mRNA的半衰期增长,说明HK蛋白可通过与Hiflα mRNA结合,促进其降解。
(3)分析题意,KO小鼠的软骨细胞中糖酵解过程的L酶表达量增加,使糖酵解过度增强,实验目的是验证“该现象是在缺氧条件下发生,且是在缺氧条件下通过Hiflα蛋白含量变化影响的”,则实验的自变量是氧气的有无及小鼠类型、Hif1α活性情况,因变量是L酶表达量,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如图所示: ;若假设成立,由于第3组是在缺氧条件下处理的WT小鼠,且Hif1α活性正常,则L酶表达量应低于4组(与3组的差异在于小鼠的类型),高于5组(与3组的差别在于Hif1α无活性)、1组(与3组的差别在于氧气的有无)。
(4)综合上述信息,阐述HK基因缺失导致小鼠四肢、脊柱明显畸形的机制为:KO小鼠中HK基因缺失,HK蛋白合成减少,,HK蛋白不能与Hiflα mRNA结合促进其降解,Hiflα蛋白积累,使L酶表达量增加,糖酵解过度增强,影响骨骼正常发育,造成骨骼畸形。
7.(22-23高三上·北京西城·期末)秀丽隐杆线虫是生物学研究的模式生物,其平均寿命为19天。秀丽隐杆线虫随着日龄增长往往出现蛋白质清除功能障碍,导致体内蛋白质累积。为研究蛋白质过度累积与寿命之间的关系,进行了系列实验。
(1)在秀丽隐杆线虫细胞内,蛋白质可在 (细胞器)中降解,降解产生的 可被细胞重复利用。
(2)泛素化是蛋白质降解的另一途径,被贴上泛素(一种小分子蛋白质)“标签”的蛋白质(即泛素化蛋白)可被蛋白酶体识别并降解。分别提取野生型和长寿型不同日龄线虫的总蛋白,用胰蛋白酶分解后,统计泛素化肽段的数量。与1日龄相比,其他日龄线虫中数量上调和下调的泛素化肽段占改变的泛素化肽段的百分比如图1所示。图中数据显示 ,表明秀丽隐杆线虫的衰老与蛋白质泛素化水平的下降有关。
(3)用去泛素化酶抑制剂处理1日龄和10日龄野生型线虫,检测线虫泛素化蛋白质的含量,电泳结果如图2所示。由实验结果推测,线虫蛋白质泛素化水平下降,原因可能是随着线虫日龄增长,去泛素化酶的作用效果 。
(4)研究者进一步锁定了两个抗衰靶标基因IFB-2和EPS-8(IFB-2蛋白的累积可能导致肠道完整性的丧失,EPS-8蛋白的累积造成肌动蛋白过度聚合),敲除IFB-2或EPS-8基因均可显著延长线虫寿命。综合以上实验结果,完善蛋白质过度累积与线虫衰老的关系图(用箭头和文字)。
线虫日龄增长→ →线虫衰老
【答案】(1) 溶酶体 氨基酸
(2)与5天日龄线虫相比,野生型10和15天日龄泛素下调比例大幅增加,而长寿型线虫上调和下调比例不变
(3)增强
(4)去泛素化酶活性增强→泛素化水平下降→IFB-2蛋白和EPS-8蛋白的累积→肠道完整性的丧失、肌动蛋白过度聚合
【分析】溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
【详解】(1)溶酶体内具有多种水解酶,蛋白质可在溶酶体中降解,降解产生的氨基酸可被细胞重复利用。
(2)与5天日龄线虫相比,野生型10和15天日龄泛素下调比例大幅增加,而长寿型线虫上调和下调比例不变,表明秀丽隐杆线虫的衰老与蛋白质泛素化水平的下降有关。
(3)加入去泛素化酶抑制剂对1日龄影响不大,但10日龄的野生型线虫泛素化蛋白含量明显增加,说明虫蛋白质泛素化水平下降,原因可能是随着线虫日龄增长,去泛素化酶的作用效果增强。
(4)根据题目信息,线虫日龄增长→去泛素化酶活性增强→泛素化水平下降→IFB-2蛋白和EPS-8蛋白的累积→肠道完整性的丧失、肌动蛋白过度聚合→线虫衰老
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专题05 细胞的生命历程
考点01 细胞增殖
1.(23-24高三上·北京房山·期末)微核是由有丝分裂后期无着丝粒的染色体断片形成。微核测试可用于辐射防护、添加剂安全评价、疾病的前期诊断等。下图为某染发剂处理蚕豆后的微核形态和形成过程。相关说法错误的是( )
A.制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤
B.该染发剂诱导了蚕豆细胞染色体数目变异
C.应先用低倍镜找到观察目标再换高倍镜
D.微核率越高说明染发剂的安全性越低
2.(23-24高三上·北京房山·期末)单细胞生物肺炎支原体可引起支原体肺炎,其结构模式图如下所示。相关叙述正确的是( )
A.细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
B.肺炎支原体以有丝分裂方式繁殖
C.肺炎支原体在核糖体上加工蛋白质
D.抑制细胞壁形成的药物可治疗支原体肺炎
3.(23-24高三上·北京石景山·期末)在以下涉及“分离”的实验中,相关叙述不正确的是( )
A.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,解离的目的是使细胞相互分离
B.噬菌体侵染细菌实验中,搅拌、离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离
C.绿叶中色素的提取与分离实验中,不同色素因在层析液中溶解度不同而分离
D.植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离
4.(23-24高三上·北京昌平·期末)在高中生物学实验中,关于酒精使用不正确的是( )
A.脂肪鉴定时滴加酒精以利于苏丹Ⅲ染色
B.无水乙醇可用于提取叶绿体中的色素
C.观察植物细胞有丝分裂需用盐酸与酒精的混合液解离
D.采集的土壤小动物可放入70%的酒精溶液中保存
5.(23-24高三上·北京西城·期末)下列有关生物实验试剂以及现象的描述,正确的是( )
A.二苯胺试剂鉴定DNA结果呈紫色
B.苏丹Ⅲ染液可将蛋白质染成橘黄色
C.甲紫染色可观察根尖细胞染色体的状态
D.用黑藻观察细胞质流动需对叶绿体染色
6.(23-24高三上·北京东城·期末)秀丽隐杆线虫是研究个体发育的模式生物,其发育过程中共产生1090个细胞,其中131个细胞会在固定的发育时间和固定位置消失,最终发育成熟的成虫只有959个体细胞。以下说法不正确的是( )
A.这1090个细胞是由受精卵分裂和分化而来
B.131个细胞的消失是由基因决定的细胞凋亡
C.消失的细胞和最终留下的细胞遗传物质不同
D.组成成虫的959个体细胞结构和功能不完全相同
7.(23-24高三上·北京朝阳·期末)以下实验操作能达成所述目标的是( )
A.以菊花茎段为材料进行植物组织培养
B.以洋葱鳞片叶为材料观察植物细胞有丝分裂
C.用平板划线法对微生物进行计数
D.用无水乙醇作为层析液分离叶绿体中的色素
8.(22-23高三上·北京·开学考试)下列实验条件的改变,对实验结果影响最小的是( )
A.用稀盐酸代替胰蛋白酶处理幼龄动物组织获取分离的细胞
B.用大蒜根尖代替洋葱根尖观察植物细胞有丝分裂各个阶段
C.用适宜浓度NaCl溶液代替无水乙醇析出较为纯净的DNA
D.用蒸馏水代替无水酒精进行光合色素提取与分离
9.(21-22高三上·北京东城·期末)酒精是生物学实验中的常用试剂,以下实验中关于酒精的使用有误的一项是( )
A.滴加在苏丹Ⅲ染色的花生子叶切片上,洗去浮色使脂肪颗粒清晰可见
B.与盐酸混合处理洋葱表皮细胞,使细胞分散利于质壁分离现象的观察
C.加入菠菜叶研磨物中,溶解叶绿体色素得到色素提取液
D.预冷后加入洋葱研磨液上清液中,使DNA分子析出
10.(22-23高三上·北京房山·期末)在进行香葱根尖细胞分裂实验中,观察到如下图像,相关说法不正确的是( )
A.图中细胞分裂顺序为①③④②
B.图④正在进行同源染色体分离
C.图示过程可发生可遗传变异中的基因突变
D.在小鼠睾丸中也可进行图中分裂过程
11.(22-23高三上·北京大兴·期末)洋葱既是富有营养价值的食材,也是良好的实验材料。下列实验用洋葱对应部位完成效果不佳的是
选项
实验内容
实验取材部位
A
愈伤组织的培养和分化
幼嫩的茎尖
B
观察叶绿体和细胞质流动
幼嫩的鳞片叶
C
观察植物细胞的有丝分裂
2~3mm的根尖
D
探究植物细胞的吸水和失水
紫色洋葱鳞片叶外表皮
A.A B.B C.C D.D
12.(22-23高三上·北京大兴·期末)下图为核膜的电镜照片,相关叙述错误的是( )
A.①属于生物膜,其基本支架是磷脂双分子层
B.RNA是核质间进行频繁信息传递的媒介
C.生物大分子可以通过②自由进出细胞核
D.①在有丝分裂时会发生周期性解体和重建
13.(21-22高三上·北京昌平·期末)人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)广泛应用于神经系统、心血管系统和骨骼肌、皮肤创面的再生和修复。科研人员采用不同浓度血清培养hUCMSCs,48h后收集各组上清液,用以培养角膜上皮细胞(HCEcs),过程及结果如下表。下列相关叙述不正确的是( )
实验步骤
A组
B组
C组
D组
配制不同浓度的血清
1%
3%
5%
10%
培养hUCMSCs细胞48 h后,取上清液
进行
进行
进行
进行
用上清液培养HCEcs
进行
进行
进行
进行
24 h后测吸光度(数值越大代表活细胞数目越多)
0.67
0.68
0.52
0.48
A.本实验目的是探究培养HCEes的最适血清浓度
B.用胰蛋白酶处理使HCEcs分散以检测吸光度
C.血清浓度较低时有利于获得更多的HCECs
D.hUCMSCs可能产生某种物质调控HCECs增殖
14.(22-23高三上·北京石景山·期末)人脐带血中含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于此类干细胞的叙述不正确的是( )
A.具有自我更新和分化的潜能 B.具有与早期胚胎细胞相同的分化程度
C.可用来治疗造血功能障碍类疾病 D.分化后,表达的蛋白种类发生变化
考点02 细胞的分化、衰老和死亡
15.(21-22高三上·北京昌平·期末)下图为腺苷脱氨酶(ADA)的基因在正常人不同细胞中的转录情况,ADA基因突变可导致ADA缺乏,从而引起联合重症免疫缺陷病。下列相关叙述不正确的是( )
A.ADA的化学本质是蛋白质
B.不同细胞ADA-mRNA含量差异是基因选择性表达的结果
C.ADA缺乏不会导致患者的体液免疫功能下降
D.患者可以通过骨髓移植进行治疗
16.(21-22高三上·北京丰台·期末)已知在阿片受体表达极低的神经干细胞中,纳洛酮可促进神经干细胞向神经元分化;而在阿片受体表达水平高的神经干细胞分化后期,吗啡(阿片类药)则通过与阿片受体结合促使分化方向偏向神经胶质细胞。以下说法正确的是( )
A.纳洛酮和吗啡可诱导神经干细胞发生不定向的分化
B.神经干细胞是高度分化的细胞,通常具有较强的分裂能力
C.神经干细胞的分化过程中DNA和蛋白质均会发生稳定性改变
D.服用阿片类药物的患者神经干细胞的分化与阿片受体表达水平有关
17.(21-22高三上·北京房山·期末)下图表示细胞凋亡过程,其中酶I为DNA酶,能够切割DNA形成片段;酶II为一类蛋白水解酶,能选择性地促进某些蛋白质的水解,从而造成细胞凋亡。下列相关叙述错误的是( )
A.酶I、酶II的出现是基因选择性表达的结果
B.细胞凋亡是通过信息交流调控凋亡相关基因实现的
C.巨噬细胞吞噬凋亡细胞时,利用了细胞膜的选择透过性
D.酶I能切割DNA分子而酶II不能,表明酶具有专一性
18.(15-16高二下·河北唐山·期末)在培养人食管癌细胞的实验中,加入青蒿琥酯(Art),随着其浓度升高,凋亡蛋白Q表达量增多,癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是( )
A.为初步了解Art对癌细胞的影响,可用显微镜观察癌细胞的形态变化
B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art,可确定Art能否进入细胞
C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响,须设置不含Art的对照试验
D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
19.(23-24高三上·北京丰台·期末)再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞(iPS细胞)培养出的眼角膜组织,移植到病人体内,成功治疗一名失明患者,且未发生免疫排斥反应。下列有关叙述正确的是( )
A.造血干细胞和诱导多能干细胞(iPS细胞)的分化程度相同
B.体外培养iPS细胞时培养液中通常需要加入血清等物质
C.干细胞分化成特定组织细胞后可再受刺激变回原来的干细胞
D.患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同
20.(23-24高三上·北京石景山·期末)我国科研人员利用人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功能的肝样细胞(hihep细胞),成功构建了新型的生物人工肝。下列叙述不正确的是( )
A.培养过程中需要在培养液中添加动物血清
B.成纤维细胞与hihep细胞的遗传物质不相同
C.成纤维细胞培养成hihep细胞并未体现细胞的全能性
D.成纤维细胞培养成hihep细胞的实质是基因的选择性表达
21.(23-24高三上·北京西城·期末)下图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程,下列说法错误的是( )
A.该过程体现了细胞膜的信息交流功能
B.C蛋白被激活后其空间结构发生改变
C.细胞凋亡是特定基因表达的结果
D.细胞凋亡不利于生物体的生存
22.(23-24高三上·北京朝阳·期末)端粒酶是细胞中催化端粒延长的一种酶。为了研究端粒、DNA损伤与个体衰老之间的关系,研究人员分别构建了端粒酶缺失(G3 K0)、DNA损伤诱导蛋白缺失(d K0)和双缺失(G3-d K0)的三种模型小鼠,并检测小鼠的存活率,结果如图。
下列叙述错误的是( )
A.端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体
B.和野生型小鼠相比,G3 K0小鼠存活比率显著下降
C.端粒酶缺失可能通过减少细胞中的DNA损伤影响衰老
D.DNA损伤诱导蛋白的缺失能延长G3 K0小鼠的寿命
23.(21-22高三上·北京昌平·期末)酒精是高中生物学实验常用的试剂之一。下表中有关酒精作用的叙述正确的是( )
实验
酒精的作用
A
脂肪的检测和观察
洗去浮色
B
绿叶中色素的提取与分离
保护色素
C
观察植物细胞的有丝分裂
解离
D
DNA的粗提取
溶解DNA
A.A B.B C.C D.D
1.(22-23高三上·北京房山·期末)以下生物学实验的部分操作过程,正确的是( )
实验名称
实验操作
A
探究酵母菌种群数量变化
先将盖玻片放在计数室上,再在盖玻片边缘滴加培养液
B
探究酵母菌细胞呼吸方式
将无菌空气先通过酵母菌培养液,再通入10%NaOH溶液发生反应
C
观察细胞有丝分裂
清水漂洗后依次滴加HCl、龙胆紫
D
模拟生物体维持pH稳定
先在肝匀浆中滴加5滴0.1mol/LHCl,再滴加5滴0.1mol/LNaOH后测定并记录pH
A.A B.B C.C D.D
2.(22-23高三上·北京石景山·期末)实验操作会直接影响实验结果。下表中关于显微观察的实验操作正确的是( )
选项
高中生物学实验内容
操作步骤
A
观察细胞质流动
从新鲜的黑藻枝上取一片幼嫩的小叶,放在载玻片上的水滴中,盖上盖玻片,进行观察
B
酵母菌种群数量的变化
在血细胞计数板中加菌液,盖上盖玻片,滤纸吸去多余的菌液,进行观察
C
根尖分生区有丝分裂观察
根尖漂洗、染色,后置于载玻片上弄碎,盖上盖玻片,进行观察
D
花生子叶中脂肪的检测
将载玻片上的子叶薄片用苏丹Ⅲ染色3分钟,盖上盖玻片,进行观察
A.A B.B C.C D.D
3.(23-24高三上·北京朝阳·期末)P基因缺失可诱发多种神经发育障碍疾病,研究者利用人诱导多能干细胞(hiPSC)制备的人脑类器官进行相关实验。
(1)研究者获得P基因敲除的人诱导多能干细胞(P-KO),并将野生型人诱导多能干细胞(WT)和P-KO培养在气体环境为 的培养箱中。hiPSC贴壁生长至相互接触时会出现 现象,用 酶处理进行传代。经过诱导分化形成的神经祖细胞,产生多层不同的神经细胞,最终形成人脑类器官。
(2)实验发现P-KO形成的人脑类器官分层少,研究者推测P-KO所得的神经祖细胞随着培养时间的延长分裂次数减少导致分层少,并进行实验验证。
BrdU是碱基类似物可在间期掺入DNA中。分别将等量的WT、P-KO形成的神经祖细胞在含BrdU的培养基中培养略长于一个细胞周期的时间。处于细胞周期的细胞表达Ki67蛋白,退出细胞周期的细胞中Ki67蛋白迅速降解。检测WT、P-KO形成的神经祖细胞被BrdU标记数目,两组无显著差异,说明培养初期两组神经祖细胞增殖能力 ;检测并计算,若结果为 ,则支持推测。
(3)与利用动物模型进行实验相比,hiPSC诱导形成的人脑类器官作为神经系统研究模型的优势是: 。
4.(22-23高三上·北京通州·期末)青光眼是发病最广泛的视网膜神经退行性疾病,其病因是视网膜节细胞(RGC)及其轴突的退化和死亡。在体外实现RGC再生是青光眼防治的重要方向之一。
(1)RGC等6种视网膜神经元均由多能视网膜祖细胞经 过程产生。
(2)研究者利用 技术扩增鼠源的mA基因、mB基因和mI基因,通过表达上述基因组合,将小鼠成纤维细胞直接重编程为鼠源诱导视网膜节细胞(iRGC)。
(3)为检测鼠源基因组合能否将人的成纤维细胞重编程为人源iRGC,研究者将上述基因和人源的hA基因,hB基因和hI基因分别转入人成纤维细胞,一段时间后使用特殊标记物染色以观察是否产生了神经元(若重编程成功,细胞形态会由梭形的扁平细胞转换为有树突、轴突和细胞体的神经元形态),结果见图1。由图可知 ﹐说明只有人源基因组合才能实现人源iRGC的诱导。鼠源基因组合未成功的原因可能是 。
(4)为探究hA基因、hB基因和hI基因在人源iRGC重编程中的作用,研究者设置五种组合,统计重编程效率,结果如图2。由图可知, 基因可以启动体细胞重编程。
(5)研究者在转入上述基因组合的同时又转入hS基因,统计重编程效率并观察神经元形态,结果如图3。结合图1信息,推测hS基因的作用是 。
5.(22-23高三上·北京昌平·期末)免疫系统侵袭人的滑膜细胞(FLS),造成滑膜增生,进而导致类风湿性关节炎(RA)。为探究芍药苷对RA患者的治疗机理,科研人员进行了相关研究。
(1)正常FLS会发生由 决定的细胞凋亡,而RA患者的FLS会抵抗细胞凋亡。
(2)为探究芍药苷对FIS凋亡的影响,进行细胞培养实验。培养基中除含有芍药苷外,还添加 等天然成分,同时添加一定量的抗生素防止 。
表1
细胞种类
芍药苷浓度(μmol/L)
凋亡率(%)
24h
48h
72h
RA-FLS
80
7.8
11.9
18.4
NC-FLS
3.7
4.4
4.3
注:NC表示健康人
综合(1)和表1结果,推测芍药苷可作为治疗RA的药物,你的理由是 。
(3)科研人员为探究芍药苷的作用机理开展了进一步研究。
①研究发现,非编码RNA可能与RA有关。检测NC-FLS和RA-FIS中非编码RNA的含量,发现前者是后者的3倍,由此推测:非编码RNA含量的 导致RA-FLS凋亡率的降低。
②进一步利用RA-FLS进行实验的结果如图1和图2。
请从图1和图2中选出相应组别序号,并从下列选项中选出对应的实验结论填入表2,梳理出芍药苷对FLS的作用机理。
a.芍药苷促进RA-FLS凋亡
b.非编码RNA促进RA-FLS凋亡
c.降低非编码RNA含量和添加芍药苷都可以促进细胞凋亡
d.芍药苷增加RA-FLS非编码RNA相对含量
e.芍药苷增加NC-FLS非编码RNA相对含量
表2
组别
实验结论
芍药苷→ → →细胞凋亡
6.(22-23高三上·北京东城·期末)胚胎发育过程中,椎骨和长骨的纵向生长主要是由胚胎骨骼中生长板区域的软骨细胞经历了一系列过程完成的。HK基因缺失会导致小鼠四肢、脊柱明显畸形。科研人员利用HK基因敲除小鼠(KO)进行研究。
(1)胚胎骨骼发育过程中生长板软骨细胞会经历细胞 和凋亡等过程,最终发育成骨骼。生长板属于生理性缺氧组织,软骨细胞主要进行无氧呼吸,细胞呼吸的第一阶段(糖酵解)产生的丙酮酸会转化为 ,糖酵解强度的变化会影响生长板正常发育。
(2)有研究表明HK是一种RNA结合蛋白,生长板软骨细胞糖酵解的触发需要依赖于缺氧诱导因子Hiflα蛋白。检测野生型小鼠(WT)和KO小鼠软骨细胞中Hif1α mRNA的半衰期,结果如图1。推测HK蛋白可通过 。
(3)进一步检测KO小鼠软骨细胞,发现参与糖酵解过程的L酶表达量增加,使糖酵解过度增强。科研人员提出假设“该现象是在缺氧条件下发生,且是在缺氧条件下通过Hiflα蛋白含量变化影响的”,为证明该假设,科研人员利用小鼠软骨细胞进行了实验,实验处理及结果如图2。请在图中横线位置填上相应的内容,完善该实验方案。实验结果证明假设成立,其中3组的L酶表达量 。
(4)综合上述信息,请阐述HK基因缺失导致小鼠四肢、脊柱明显畸形的机制 。
7.(22-23高三上·北京西城·期末)秀丽隐杆线虫是生物学研究的模式生物,其平均寿命为19天。秀丽隐杆线虫随着日龄增长往往出现蛋白质清除功能障碍,导致体内蛋白质累积。为研究蛋白质过度累积与寿命之间的关系,进行了系列实验。
(1)在秀丽隐杆线虫细胞内,蛋白质可在 (细胞器)中降解,降解产生的 可被细胞重复利用。
(2)泛素化是蛋白质降解的另一途径,被贴上泛素(一种小分子蛋白质)“标签”的蛋白质(即泛素化蛋白)可被蛋白酶体识别并降解。分别提取野生型和长寿型不同日龄线虫的总蛋白,用胰蛋白酶分解后,统计泛素化肽段的数量。与1日龄相比,其他日龄线虫中数量上调和下调的泛素化肽段占改变的泛素化肽段的百分比如图1所示。图中数据显示 ,表明秀丽隐杆线虫的衰老与蛋白质泛素化水平的下降有关。
(3)用去泛素化酶抑制剂处理1日龄和10日龄野生型线虫,检测线虫泛素化蛋白质的含量,电泳结果如图2所示。由实验结果推测,线虫蛋白质泛素化水平下降,原因可能是随着线虫日龄增长,去泛素化酶的作用效果 。
(4)研究者进一步锁定了两个抗衰靶标基因IFB-2和EPS-8(IFB-2蛋白的累积可能导致肠道完整性的丧失,EPS-8蛋白的累积造成肌动蛋白过度聚合),敲除IFB-2或EPS-8基因均可显著延长线虫寿命。综合以上实验结果,完善蛋白质过度累积与线虫衰老的关系图(用箭头和文字)。
线虫日龄增长→ →线虫衰老
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