【題目】閱讀題
真正的癌基因竟然不在染色體上
早在上世紀(jì),科學(xué)家在觀察癌癥患者的癌細(xì)胞分裂過程時(shí)發(fā)現(xiàn),在常見的染色體外出現(xiàn)一些細(xì)小的被染色的顆粒,就是ecDNA,即染色體外DNA。
從大小上來看,ecDNA小到幾百堿基對(duì),大到百萬級(jí)堿基對(duì)甚至更大都有,而染色體DNA往往是幾千萬到幾億堿基對(duì)的規(guī)模。從形狀上來看,ecDNA有的是線性,有的是環(huán)狀,我們的重點(diǎn)是那些形成了環(huán)狀結(jié)構(gòu)的ecDNA。
正常的染色體是由DNA和組蛋白包被組成,隨著細(xì)胞的狀態(tài)呈現(xiàn)出不同的壓縮模式。而環(huán)狀的ecDNA不容易降解,且沒有著絲粒。雖然癌基因本身存在于染色體上,但是在發(fā)揮作用時(shí),那些從染色體脫落下來的ecDNA上包含的基本上是癌基因,這些才是真正對(duì)癌癥有意義的、高度活躍的癌基因。Mischel的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)來自117位病人的腫瘤細(xì)胞系,8個(gè)非癌性人類細(xì)胞樣本和10個(gè)永生非癌細(xì)胞系共2572個(gè)細(xì)胞進(jìn)行研究,通過成像軟件來檢測(cè)細(xì)胞分裂過程中的ecDNA。發(fā)現(xiàn)幾乎40%的癌癥類型和近90%的腦部腫瘤異種移植模型均含有ecDNA,而在正常細(xì)胞中幾乎從未檢測(cè)到。
染色體是平均分配的。ecDNA沒有著絲粒,所以它們往往是隨機(jī)分配到復(fù)制后的細(xì)胞。而這一分配的差異也決定了ecDNA在細(xì)胞中發(fā)揮作用的方式和傳統(tǒng)的染色體DNA有很大區(qū)別。研究者發(fā)現(xiàn),ecDNA的染色質(zhì)是十分活躍的,可以更加容易的被激活發(fā)生轉(zhuǎn)錄。
此外,ecDNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以讓兩個(gè)本來很遠(yuǎn)的DNA片段連接在一起,從而實(shí)現(xiàn)了超遠(yuǎn)距離的相互作用,如下圖所示。當(dāng)癌基因與鄰近的增強(qiáng)子(起增加基因表達(dá)的作用)相互聯(lián)系,就會(huì)促進(jìn)癌癥的發(fā)展。
ecDNA極大的增強(qiáng)癌細(xì)胞中基因的表達(dá),讓癌癥惡化程度增強(qiáng)。前期也有研究證實(shí)使用相關(guān)的抑制劑可以消除ecDNA。但是ecDNA也有一系列逃脫辦法。一旦藥物撤離后,ecDNA就會(huì)死灰復(fù)燃。這也是癌癥難以治愈的可能因素之一。
(1)ecDNA主要存在于___________中,它的遺傳___________(“符合”或“不符合”)孟德爾遺傳規(guī)律。
(2)要觀察ecDNA的形態(tài),最好選擇細(xì)胞分裂________期的細(xì)胞。在細(xì)胞分裂過程中,ecDNA和染色體DNA在子細(xì)胞中分配方式的區(qū)別是____________。
(3)ecDNA上癌基因大量表達(dá)的原因是__________________。
(4)簡(jiǎn)述ecDNA上的癌基因比染色體上的癌基因更能發(fā)揮作用的原因。_________(至少答出3點(diǎn))
(5)結(jié)合本文信息,提出治療癌癥的思路。_________
【答案】細(xì)胞核 不符合 中 染色體是平均分配到子細(xì)胞的;ecDNA沒有著絲粒,隨機(jī)分配到復(fù)制后的細(xì)胞 染色質(zhì)活躍,容易激活轉(zhuǎn)錄;環(huán)狀結(jié)構(gòu)改變了增強(qiáng)子與癌基因的位置,加強(qiáng)了表達(dá) 環(huán)狀的ecDNA在癌細(xì)胞中存活時(shí)間更長(zhǎng);ecDNA上包含的基本上是癌基因;ecDNA改變了某些DNA片段的相對(duì)位置;ecDNA使同一腫瘤內(nèi)的細(xì)胞之間存在差異;ecDNA有一定的逃避機(jī)制 降解ecDNA;抑制ecDNA上基因的表達(dá);抑制染色體上片段脫落;抑制ecDNA復(fù)制
【解析】
1、真核生物細(xì)胞內(nèi)的DNA主要分布在細(xì)胞核中,有絲分裂間期DNA進(jìn)行復(fù)制,通過分裂平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,使子細(xì)胞中DNA和親代細(xì)胞相同。
2、有絲分裂中期染色體形態(tài)比較固定,數(shù)目清晰容易觀察。
(1)由題干信息可知ecDNA與染色體共同分布在細(xì)胞核內(nèi)。ecDNA沒有著絲粒,所以它們往往是隨機(jī)分配到復(fù)制后的細(xì)胞,故其不符合孟德爾遺傳規(guī)律。
(2)有絲分裂中期染色體的著絲點(diǎn)整齊的排列在赤道板上,要觀察ecDNA(染色體外DNA)的形態(tài),最好選擇細(xì)胞分裂中期的細(xì)胞,可減少染色體的影響。細(xì)胞分裂過程中染色體是平均分配到子細(xì)胞的,由題中信息可知,ecDNA沒有著絲粒,隨機(jī)分配到復(fù)制后的細(xì)胞,而這一分配的差異也決定了ecDNA在細(xì)胞中發(fā)揮作用的方式和傳統(tǒng)的染色體DNA有很大區(qū)別。
(3)由題干可知,ecDNA的染色質(zhì)是十分活躍的,可以更加容易的被激活發(fā)生轉(zhuǎn)錄;ecDNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以讓癌基因與鄰近的增強(qiáng)子相互聯(lián)系,促進(jìn)癌癥的表達(dá)。
(4)由于環(huán)狀的ecDNA在癌細(xì)胞中存活時(shí)間更長(zhǎng);ecDNA上包含的基本上是癌基因;ecDNA改變了某些DNA片段的相對(duì)位置;ecDNA使同一腫瘤內(nèi)的細(xì)胞之間存在差異;ecDNA有一定的逃避機(jī)制,因此ecDNA上的癌基因比染色體上的癌基因更能發(fā)揮作用。
(5)由于ecDNA上的癌基因比染色體上的癌基因更能發(fā)揮作用,可通過降解ecDNA、抑制ecDNA上基因的表達(dá)、抑制染色體上片段脫落、抑制ecDNA復(fù)制、研制長(zhǎng)效抑制劑消除ecDNA等手段治療癌癥。
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】根據(jù)圖回答:
(1)該圖有_______條食物鏈,兔是第______營(yíng)養(yǎng)級(jí),屬于______消費(fèi)者。
(2)該圖中最長(zhǎng)的食物鏈?zhǔn)牵?/span>_________________________ 。
(3)鷹與狐之間是____________關(guān)系,鼠與兔之間是_____________關(guān)系,鷹與蛇之間是_____________關(guān)系。
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】在退化荒丘上建成的塞罕壩林場(chǎng)是我國(guó)荒漠化治理的典范。為更好地管理、利用林木資源,科研人員研究了不同砍伐強(qiáng)度對(duì)塞罕壩林場(chǎng)落葉松人工林的林木生物量(有機(jī)物總量)影響,結(jié)果如下表所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )
砍伐強(qiáng)度/% 生物量相對(duì)值 齡/組 | 24.0 | 25.9 | 38.6 |
10 | 13.24 | 14.73 | 15.64 |
20 | 72.54 | 75.09 | 81.09 |
30 | 161.87 | 166.10 | 171.12 |
A.可采用樣方法調(diào)查研究不同齡組各砍伐強(qiáng)度下的生物量
B.適當(dāng)砍伐改變了落葉松種群的垂直結(jié)構(gòu),減少了競(jìng)爭(zhēng)
C.各齡組的林木生物量隨砍伐強(qiáng)度的變化呈現(xiàn)不同變化趨勢(shì)
D.適度砍伐可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一
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【題目】心臟的搏動(dòng)受交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的控制,其中副交感神經(jīng)釋放乙酰膽堿,作用于心肌細(xì)胞膜上的M型受體,使心肌細(xì)胞的收縮受到抑制,心率減慢;交感神經(jīng)釋放的去甲腎上腺素可以和心肌細(xì)胞膜上的β-腎上腺素受體結(jié)合,使心率加快。但交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對(duì)心臟的作用強(qiáng)度不是等同的,利用心得安和阿托品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(心得安是β-腎上腺素受體的阻斷劑,阿托品是M型受體的阻斷劑)。對(duì)兩組健康青年分別注射等量的阿托品和心得安各4次,給藥次序和測(cè)得的平均心率如下圖所示。有關(guān)敘述正確的是( )
A.每一組的每位健康青年共進(jìn)行了8次心率的測(cè)定
B.注射阿托品后交感神經(jīng)的作用減弱,副交感神經(jīng)作用加強(qiáng)
C.乙酰膽堿與M型受體結(jié)合,使得心肌細(xì)胞的靜息電位絕對(duì)值減小
D.副交感神經(jīng)對(duì)心跳的抑制作用遠(yuǎn)超過交感神經(jīng)對(duì)心跳的促進(jìn)作用
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】西瓜在栽培中常受到弱光逆境脅迫,研究發(fā)現(xiàn),5-氨基乙酰丙酸(ALA)處理暗適應(yīng)的西瓜葉片后,弱光逆境下的西瓜葉片的凈光合速率有所提高。
(1)葉綠體中的______________具有吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能的作用,轉(zhuǎn)換后的光能可儲(chǔ)存到________和[H]中,前者為暗反應(yīng)中___________提供能量。
(2)光能被吸收后有三個(gè)去路:
①儲(chǔ)存于光反應(yīng)的產(chǎn)物中 ②以熱的形式散失 ③以更長(zhǎng)波長(zhǎng)的葉綠素?zé)晒馍⑹?/span>
實(shí)驗(yàn)研究中常用葉綠素?zé)晒鈪?shù)描述光合作用生理狀況。其中F0是在只引發(fā)熒光不引起光反應(yīng)的很弱的光照下測(cè)得的葉綠素?zé)晒鈪?shù),F0的大小可以反映葉綠素含量的多少,Fm是在關(guān)閉光反應(yīng)時(shí)的葉綠素的最大熒光參數(shù);(Fm-F0)/ Fm表示光反應(yīng)的最大光能轉(zhuǎn)換效率。經(jīng)檢測(cè),ALA處理西瓜葉片葉綠素?zé)晒鈹?shù)值如下表,遮蔭顯著影響西瓜葉片葉綠素?zé)晒?/span>_______(F0值或Fm值),說明遮蔭條件下_________含量增加,但ALA處理對(duì)西瓜葉片葉綠素?zé)晒?/span>___________(“顯著提高”或“顯著降低”或“無顯著影響”)。
處理 | F0 | Fm | (Fm-F0)/ Fm |
未遮蔭 | 0.3126 | 1.6187 | 0.8068 |
遮蔭 | 0.3689 | 1.7271 | 0.7859 |
ALA處理+遮蔭 | 0.3634 | 1.6789 | 0.7831 |
(3)用ALA處理西瓜,測(cè)定其凈光合作用速率和胞間二氧化碳濃度,結(jié)果如下:
實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,ALA的作用是________________________。請(qǐng)結(jié)合以上研究分析遮蔭條件下西瓜胞間二氧化碳濃度增加的可能原因是_________________________。
(4)若要研究ALA對(duì)鹽脅迫下的無土栽培的西瓜光合作用速率的影響,實(shí)驗(yàn)組的處理為______
A. 正常營(yíng)養(yǎng)液中加入氯化鈉,保持其濃度為75mmol/L
B. 正常營(yíng)養(yǎng)液中加入ALA,保持其濃度為50mg/L
C. 正常營(yíng)養(yǎng)液中加入氯化鈉(濃度保持在75mmol/L)和ALA(濃度保持在50mg/L)
D. 正常營(yíng)養(yǎng)液中加入一定量的清水
(5)研究發(fā)現(xiàn)ALA是葉綠素合成的前體,請(qǐng)結(jié)合以上研究判斷ALA _____(“是”或“不是”)植物激素,理由是____________________________。
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【題目】如圖為某種調(diào)節(jié)機(jī)制示意圖,下列不屬于該調(diào)節(jié)機(jī)制的是( )
A.血糖平衡的調(diào)節(jié)B.人體水鹽平衡的調(diào)節(jié)
C.血液凝固過程的調(diào)節(jié)D.甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)
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【題目】遺傳性乳光牙患者由于牙本質(zhì)發(fā)育不良導(dǎo)致牙釉質(zhì)易碎裂,牙齒磨損迅速,乳牙、恒牙均發(fā)病,4~5歲乳牙就可以磨損到牙禮,需全拔裝假牙,給病人帶來終身痛苦。通過對(duì)該病基因的遺傳定位檢查,發(fā)現(xiàn)原正;虻45位原決定谷氨酰胺的一對(duì)堿基發(fā)生改變,引起該基因編碼的蛋白質(zhì)合成終止導(dǎo)致患病。已知谷氨酰胺的密碼子(CAA、CAG),終止密碼(UAA、UAG、UGA)。請(qǐng)分析回答:
(1)正;蛑邪l(fā)生突變的堿基對(duì)是________________。
(2)與正常基因控制合成的蛋白質(zhì)相比,乳光牙致病基因控制合成的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量_______________________,進(jìn)而使該蛋白質(zhì)的功能喪失。
(3)現(xiàn)有一乳光牙遺傳病家族系譜圖(已知控制乳光牙基因用A、a表示):
①乳光牙是致病基因位于__________染色體上的___________性遺傳病。
②產(chǎn)生乳光牙的根本原因是____________,該家系中③號(hào)個(gè)體的致病基因來自于______________
③若3號(hào)和一正常男性結(jié)婚,則生一個(gè)正常男孩的可能性是______________。
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【題目】大腸桿菌β-半乳糖苷酶(Z酶)可催化底物(X-gal)水解產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)。在pUC18質(zhì)粒中,lacZ′ 編碼Z酶氨基端的一個(gè)片段(稱為α-肽),該質(zhì)粒結(jié)構(gòu)及限制酶識(shí)別位點(diǎn)如圖甲所示。已知α-肽、缺失α-肽的Z酶片段單獨(dú)存在時(shí)均無Z酶活性,共同存在時(shí)就會(huì)表現(xiàn)出Z酶活性。利用圖乙中的DNA片段與pUC18質(zhì)粒進(jìn)行基因工程操作。
(1)限制酶能催化雙鏈DNA分子中___(填化學(xué)鍵名稱)的斷裂。本實(shí)驗(yàn)可使用限制酶___處理pUC18質(zhì)粒和圖乙中的DNA片段,再通過DNA連接酶連接,獲得含目的基因的重組質(zhì)粒。
(2)用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌,然后將大腸桿菌接種到含氨芐青霉素的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),由于未發(fā)生轉(zhuǎn)化的大腸桿菌沒有該質(zhì)粒,因而不具有___,在該培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)。從功能上劃分,該培養(yǎng)基屬于___培養(yǎng)基。
(3)當(dāng)上述培養(yǎng)基中含有X-gal時(shí),生長(zhǎng)出的菌落有藍(lán)色和白色兩種類型,其中含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌的菌落顏色為___,這是因?yàn)?/span>___。為保證能通過菌落顏色辨別出含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌,本實(shí)驗(yàn)作為受體細(xì)胞的大腸桿菌中Z酶基因應(yīng)滿足的條件是___。
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【題目】鏈霉菌是一類高等放線菌,以能夠產(chǎn)生豐富的次級(jí)代謝產(chǎn)物而著稱。聚酮類藥物是鏈霉菌產(chǎn)生的一類重要次級(jí)代謝產(chǎn)物,包括四環(huán)素等多種抗生素。實(shí)驗(yàn)將某種鏈霉菌與金黃葡萄球菌(細(xì)菌)共培養(yǎng),探究某一類營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)該鏈霉菌產(chǎn)生四環(huán)素的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表。
組號(hào) | 探究的營(yíng)養(yǎng)成分(40g) | 抑菌圈直徑(mm) |
1 | KNO3 4.0g;黃豆粉36.0g | 12.10 |
2 | NH4NO3 4.0g;黃豆粉36.0g | 20.40 |
3 | KNO3 4.0g;蛋白胨36.0g | 11.40 |
4 | NH4NO3 4.0g;蛋白胨36.0g | 18.40 |
【1】鏈霉菌屬于原核生物,該類生物的主要特征是__________。
【2】根據(jù)表2判斷,最有利于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)鏈霉菌產(chǎn)生抗生素的是組號(hào)___________。
【3】下列對(duì)該探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析正確的___________。
A.該實(shí)驗(yàn)探究的營(yíng)養(yǎng)成分是碳源
B.鏈霉菌對(duì)KNO3的利用效率高于NH4NO3
C.該實(shí)驗(yàn)探究的營(yíng)養(yǎng)成分是氮源
D.鏈霉菌對(duì)蛋白胨的利用效率低于黃豆粉
圖中實(shí)線箭頭所示為自然條件下鏈霉菌細(xì)胞內(nèi)的部分代謝的途徑,虛線箭頭所示為改造鏈霉菌以提高聚酮類次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的原理。
【4】圖中物質(zhì)A的名稱是__________。
【5】自然狀態(tài)下,鏈霉菌在生長(zhǎng)旺盛階段,聚酮類次級(jí)代謝產(chǎn)物較少;而當(dāng)菌體停止生長(zhǎng)時(shí),聚酮類次級(jí)代謝產(chǎn)物才開始增加。據(jù)圖7實(shí)線箭頭所示途徑,結(jié)合細(xì)胞呼吸的相關(guān)知識(shí),可推測(cè)導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是:___________。
【6】由圖可知,若要通過控制代謝途徑提高聚酮類藥物的合成,應(yīng)____________。
A.減少葡萄糖的供給B.增加內(nèi)源甘油三脂的合成
C.促進(jìn)內(nèi)源甘油三脂的降解D.促進(jìn)三羧酸循環(huán)
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