Question

研究表明干細(xì)胞中c-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）、Sox2和Oct-

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等基因處于活躍表達(dá)狀態(tài)，Oct-

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的精確表達(dá)對(duì)于維持干細(xì)胞的正常自我更新是至關(guān)重要的．2006年，科學(xué)家Takahashi和Yamanaka利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四個(gè)關(guān)鍵基因?qū)�入高度分化的體細(xì)胞內(nèi)，讓其重新變成一個(gè)多功能iPS細(xì)胞，命名為“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞”（如圖1所示）．請(qǐng)分析回答：

（1）Oct-

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基因在高度分化的細(xì)胞中是否存在？

 

．依據(jù)上圖所示的原理，細(xì)胞凋亡是圖中

 

等基因控制的編程性死亡．
（2）研究人員利用小鼠體細(xì)胞誘導(dǎo)形成的iPS細(xì)胞，進(jìn)一步誘導(dǎo)又獲得了心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等多種組織細(xì)胞，iPS細(xì)胞的這種變化過(guò)程稱作

 

．
（3）科研人員將四個(gè)關(guān)鍵基因?qū)�入高度分化的體細(xì)胞內(nèi)，讓其重新變成一個(gè)多功能iPS細(xì)胞，應(yīng)用了

 

技術(shù)，其原理是

 

．
（4）另一項(xiàng)研究得知，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．如圖2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：
圖中A代表細(xì)胞膜上的

 

．葡萄糖進(jìn)入癌細(xì)胞后可通過(guò)形成五碳糖進(jìn)而合成

 

作為DNA復(fù)制的原料．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)）．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)．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義,細(xì)胞的分化,細(xì)胞凋亡的含義,細(xì)胞癌變的原因

專題：

分析：1、根據(jù)圖1分析，Oct-3/4的精確表達(dá)對(duì)于維持干細(xì)胞的正常自我更新是至關(guān)重要的，所以在高度分化的細(xì)胞，不進(jìn)行分裂，所以此基因不表達(dá)，處于關(guān)閉狀態(tài)；干細(xì)胞中c-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）、Sox2和Oct-3/4等基因處于活躍表達(dá)狀態(tài)，高度分化的細(xì)胞Sox2和Oct-3/4不表達(dá)，c-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）突變導(dǎo)致細(xì)胞癌變，細(xì)胞凋亡由圖可知應(yīng)是c-Myc、KIf4、Fas基因控制下的程序性死亡（編程性死亡）．
2、根據(jù)圖2分析，圖示表示癌細(xì)胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過(guò)程，①表示癌細(xì)胞吸收葡萄糖的過(guò)程，其中A最可能是細(xì)胞膜上運(yùn)輸葡萄糖的載體；②表示葡萄糖代謝形成中間產(chǎn)物五碳糖；③表示癌細(xì)胞無(wú)氧呼吸（第二階段）；④表示癌細(xì)胞的有氧呼吸（第二階段與第三階段）．

解答： 解：（1）Oct-

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基因在高度分化的細(xì)胞中存在，但由于高度分化的細(xì)胞已經(jīng)不再進(jìn)行分裂，所以此基因不表達(dá)，處于關(guān)閉狀態(tài)．由圖可知，細(xì)胞凋亡應(yīng)是c-Myc、KIf4、Fas基因控制下的細(xì)胞的程序性死亡（編程性死亡）過(guò)程．
（2）細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)，結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程．iPS細(xì)胞分化成心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等多種組織細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果．
（3）科學(xué)家利用逆轉(zhuǎn)錄病毒，將Oct-

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、Sox2、c-Myc和Klf4四個(gè)關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的體細(xì)胞內(nèi)，讓其重新變成一個(gè)多功能iPS細(xì)胞，應(yīng)用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)，其原理是基因重組．
（4）因?yàn)閳D中A能在細(xì)胞膜上協(xié)助葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞，由此可以推斷其應(yīng)該是載體蛋白；DNA的合成原料是脫氧核苷酸．癌細(xì)胞的代謝比較旺盛，需要大量的大分子物質(zhì)合成材料，所以與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞內(nèi)①②③會(huì)加強(qiáng)．藥物要抑制機(jī)體內(nèi)癌細(xì)胞的代謝，但不能對(duì)正常細(xì)胞的代謝造成大的影響，而圖中代謝過(guò)程①④是所有正常細(xì)胞都有可能大量進(jìn)行的，所以不宜作為作用位點(diǎn)．
故答案為：
（1）是  c-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）、Fas基因
（2）細(xì)胞分化
（3）轉(zhuǎn)基因        基因重組
（4）載體蛋白     脫氧核苷酸     ①②③①④

點(diǎn)評(píng)：本題考查細(xì)胞的增殖、分化、衰老、凋亡和癌變的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題．