Question

【題目】研究表明干細胞中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狀態(tài)，Oct-3/4的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關重要的。2006年,科學家Takahashi和Yamanaka利用逆轉錄病毒將Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四個關鍵基因?qū)�入高度分化的體細胞內(nèi)，讓其重新變成一個多功能iPS細胞，命名為“誘導多能干細胞”（如圖所示）。請分析回答：

（1）研究人員利用小鼠體細胞誘導形成的iPS細胞，進一步誘導又獲得了心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞，iPS細胞的這種變化過程稱作______________。

（2）科研人員將四個關鍵基因?qū)�入高度分化的體細胞內(nèi)，讓其重新變成一個多功能iPS細胞，應用了________技術，其原理是 _______________。

（3）另一項研究得知，癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍。下圖是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據(jù)圖分析回答問題：

圖中A代表細胞膜上的________。葡萄糖進入癌細胞后可通過形成五碳糖進而合成________作為DNA復制的原料。與正常細胞相比，①～④過程在癌細胞中明顯增強的有________(填編號)。若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異常代謝途徑，圖中的過程________(填編號)不宜選為作用位點。

Answer 1

【答案】細胞分化 轉基因基因重組載體蛋白脫氧核苷酸①②③①④

【解析】

本題考查細胞分化、癌變，基因工程等相關知識，本題重點考查從題文和題圖中獲取有效信息的能力，此外本題還要求理論聯(lián)系實際，結合題圖和所學細胞代謝的知識，解釋抑癌藥物的作用位點。分析（3）題圖：圖示表示癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，①表示癌細胞吸收葡萄糖的過程，其中A最可能是細胞膜上運輸葡萄糖的載體；②表示葡萄糖代謝形成中間產(chǎn)物五碳糖；③表示癌細胞無氧呼吸（第二階段）；④表示癌細胞的有氧呼吸（第二階段與第三階段）。

（1）多功能iPS細胞的這種變化過程稱作細胞分化。

（2）科研人員將四個關鍵基因?qū)�入高度分化的體細胞內(nèi)，讓其重新變成一個多功能iPS細胞，應用了轉基因技術，其原理是基因重組。

（3）圖中A代表細胞膜上運輸葡萄糖的載體蛋白，葡萄糖進入癌細胞后可通過形成五碳糖進而合成脫氧核苷酸作為DNA復制的原料。與正常細胞相比，圖示是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，從圖中可以看出，癌細胞在有氧條件下既可進行④有氧呼吸，也能進行③無氧呼吸，④過程未明顯增強；癌細胞的代謝比較旺盛，需要大量的大分子物質(zhì)合成材料，所以與正常細胞相比，癌細胞內(nèi)①②③會加強，這樣能產(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，從而有利于癌細胞的增殖；故①～④過程在癌細胞中明顯增強的有①②③；細胞癌變是由于原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變引起的，而原癌基因和抑癌基因發(fā)生改變而被激活，進而控制酶的合成來改變代謝途徑。抑制機體內(nèi)的癌細胞代謝，不能對正常細胞的代謝造成大的影響，圖中代謝過程①④是所有正常細胞都有可能大量進行的，所以不宜作為作用位點。