Question

（13分 ）三位美国科学家由于在端粒和端粒酶方面的重大发现获得了2009年的诺贝尔生理学或医学奖。端粒是染色体末端由DNA重复序列（一TTAGGG一）和相关蛋白组成的一种特殊结构，具有稳定染色体结构及完整性的功能。但随着染色体复制与细胞分裂的不断进行，端粒会逐渐缩短，待缩短至一定程度则细胞不能继续分裂而逐渐走向衰老和凋亡。端粒酶由RNA和蛋白质构成，能够利用自身RNA为模板使端粒末端的DNA重复序列得以延长，使端粒保持一定长度，为细胞的持续分裂提供必要的遗传基础。

（1）随着细胞中端粒长度的缩短，细胞的增殖能力将逐渐_______。研究发现，端粒酶在不分裂的体细胞中一般不表现出活性，据此推测，下列人体细胞中具有端粒酶活性的是___________，判断依据_________________。

①胚胎干细胞②心肌细胞③造血干细胞④成熟红细胞

（2）端粒酶催化的反应过程中，遗传信息的流向是____________。

（3）癌变的细胞中具有较高活性的端粒酶，除常规的癌症治疗方法外，通过寻找能够________癌细胞中端粒酶活性的物质也使癌症的治疗成为一种可能。

（4）研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题：

①图中A代表细胞膜上的___________，葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可通过某些代谢过程形成非必需氨基酸，也可通过形成五碳糖进而合___________作为DNA复制的原料。

②在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为___________。与正常细胞相比，①～④ 过程在癌细胞中明显增强的有___________（填编号），代谢途径发生这种变化的意义在于能够___________，从而有利于癌细胞的增殖。

③细胞在致癌因子的影响下___________基因的结构发生改变，进而调控___________的合成来改变代谢途

径。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程__________（填编号）不宜选为作

用位点。

 

Answer 1

【答案】

(13分)（1）下降（1分）   ①③（1分）细胞具有较强的分裂能力（1分）

（2）从RNA到DNA（或“RNA→DNA”）（1分）

（3）抑制（1分）

（4）①载体蛋白（1分）   脱氧核苷酸（1分）

②有氧呼吸和无氧呼吸（1分）    ①②③（1分）

产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料（1分）

③原癌基因和抑癌基因（1分）   酶（1分）    ①④（1分）

【解析】

试题分析：（1）端粒缩短至一定程度细胞不能继续分裂而逐渐走向衰老和凋亡，说明细胞中端粒长度的缩短，细胞的增殖能力将逐渐下降；人体中具有端粒酶活性的细胞，其细胞具有较强的分裂能力，即细胞①和③。（2）端粒酶能够利用自身RNA为模板使端粒末端的DNA重复序列得以延长，遗传信息的流向为从RNA到DNA。（3）抑制端粒酶的活性，就可以抑制细胞的分裂能力，所以可以寻找能够抑制癌细胞中端粒酶活性的物质治疗癌症。（4）①细胞通过主动运输摄取葡萄糖，A代表细胞膜上的载体蛋白；DNA复制的原料是4种脱氧核苷酸，细胞可以通过形成五碳糖进而合成脱氧核苷酸。②癌细胞的线粒体有功能障碍并主要由糖酵解获得能量，所以能进行无氧呼吸也可以有氧呼吸；癌细胞能摄取大量的葡萄糖，比正常细胞无氧呼吸强度高且细胞不断增殖，需要源源不断的产生原料脱氧核苷酸，所以①②③过程增强，代谢途径发生这种变化的意义在于能够产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料。③细胞在致癌因子的影响下原癌基因和抑癌基因的结构发生改变，进而调控酶的合成来改变代谢途径；若要研制药物，图中的过程①④不宜选为作用位点，因为正常细胞也有这两种代谢途径。

考点：本题考查癌症的产生机理和癌细胞代谢相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。