Question

【題目】結(jié)腸干細(xì)胞異常增殖會引發(fā)結(jié)腸癌，過度肥胖增加結(jié)腸癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

（1）結(jié)腸干細(xì)胞通過細(xì)胞增殖和_________，實(shí)現(xiàn)腸道細(xì)胞的持續(xù)更新。

（2）W蛋白（一種信號分子）調(diào)控結(jié)腸干細(xì)胞增殖的機(jī)理如下圖所示。

①據(jù)圖可知，無W蛋白時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中的A蛋白與β-cat蛋白結(jié)合，使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被___________，導(dǎo)致β-cat蛋白降解，T基因無法轉(zhuǎn)錄，不利于結(jié)腸干細(xì)胞增殖。

②過度肥胖會使W蛋白過度表達(dá)，大量W蛋白與結(jié)腸干細(xì)胞膜上的__________結(jié)合，抑制蛋白激酶的作用，使β-cat蛋白經(jīng)_________進(jìn)入細(xì)胞核，激活T基因轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致結(jié)腸干細(xì)胞_________，形成癌細(xì)胞。

（3）A蛋白合成受A基因控制。據(jù)圖分析A基因和T基因在結(jié)腸癌發(fā)生過程中分別屬于_________基因。

a．原癌、原癌 b．原癌、抑癌 c．抑癌、抑癌 d．抑癌、原癌

（4）有人認(rèn)為，維生素D通過上圖所示機(jī)制有效緩解高脂飲食導(dǎo)致的結(jié)腸癌的發(fā)生。為此，研究者用_________________飲食分別飼喂三組野生型小鼠，一段時(shí)間后測定各組小鼠_________________，從而證實(shí)上述假設(shè)。

Answer 1

【答案】分化 磷酸化 （W蛋白）受體 核孔 增殖失去控制（或“無限增殖”） d 低脂、高脂、高脂+維生素D 細(xì)胞核內(nèi)的β-cat蛋白量（或“T基因表達(dá)量”）、結(jié)腸癌發(fā)生率（或“腫瘤體積”）

【解析】

本題以“結(jié)腸干細(xì)胞異常增殖會引發(fā)結(jié)腸癌，過度肥胖增加結(jié)腸癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)”為背景，結(jié)合圖文信息，綜合考查了學(xué)生的細(xì)胞分裂、分化、癌變等相關(guān)生物學(xué)基礎(chǔ)知識，此外還考查了學(xué)生獲取信息的能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。

（1）腸道細(xì)胞的持續(xù)更新需要結(jié)腸干細(xì)胞通過細(xì)胞增殖和分化，細(xì)胞分裂使得細(xì)胞數(shù)目增多，細(xì)胞分化使得細(xì)胞種類增加。

（2）結(jié)合圖文信息可知：①左圖，無W蛋白時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中的A蛋白與β-cat蛋白結(jié)合，使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被磷酸化（圖中的β-cat蛋白多了一個(gè)磷酸基團(tuán)），導(dǎo)致β-cat蛋白降解，T基因無法轉(zhuǎn)錄，不利于結(jié)腸干細(xì)胞增殖。

②右圖，過度肥胖會使W蛋白過度表達(dá)，大量W蛋白與結(jié)腸干細(xì)胞膜上的（W蛋白）受體結(jié)合，抑制蛋白激酶的作用，使β-cat蛋白經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核，激活T基因轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致結(jié)腸干細(xì)胞增殖失去控制（或“無限增殖”），形成癌細(xì)胞。

（3）原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程；抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖。結(jié)合題干可知A蛋白的功能是阻止細(xì)胞的增殖，因此A基因?qū)儆谝职┗�因，而T基因促進(jìn)細(xì)胞增殖，屬于原癌基因，故選d。

（4）按照假設(shè)“維生素D通過上圖所示機(jī)制有效緩解高脂飲食導(dǎo)致的結(jié)腸癌的發(fā)生”來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的自變量是高脂飲食和維生素D的量，因變量是細(xì)胞的癌變情況，檢測指標(biāo)是細(xì)胞核內(nèi)的β-cat蛋白量（或T基因表達(dá)量）、結(jié)腸癌發(fā)生率（或腫瘤體積）。

因此設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)以低脂食物為對照組，高脂食物、高脂＋維生素D食物為條件對照組進(jìn)行設(shè)計(jì)。以野生型小鼠為實(shí)驗(yàn)材料，一段時(shí)間后從分子水平和個(gè)體水平分別測定各組小鼠細(xì)胞核內(nèi)的β-cat蛋白量（或T基因表達(dá)量）、結(jié)腸癌發(fā)生率（或腫瘤體積），從而證實(shí)上述假設(shè)。