Question

【題目】2019年諾貝爾生理醫(yī)學獎授予了發(fā)現(xiàn)細胞缺氧因子HIF（1α和1β）的科學家，他們的研究揭示了細胞缺氧會引發(fā)包括細胞周期改變、線粒體自噬在內(nèi)的諸多效應(yīng)。進一步研究發(fā)現(xiàn)高濃度ATP也會影響細胞周期（如圖所示）。

【1】細胞缺氧會使細胞很多生理過程發(fā)生改變。細胞內(nèi)消耗氧氣的場所是________。

【2】線粒體有兩層膜，如圖所示細胞內(nèi)與線粒體具有相似結(jié)構(gòu)的還包括________。

【3】細胞缺氧會導致線粒體自噬，該現(xiàn)象影響的生理過程是________。

A.糖酵解B.脂肪水解C.卡爾文循環(huán)D.三羧酸循環(huán)

【4】據(jù)所學知識判斷，圖中DNA為________的時期是含有細胞內(nèi)染色體數(shù)目最多的時期。

A.2NB.2N→4NC.4ND.4N→2N

【5】據(jù)圖推知抑癌因子p21作用于________期與________期之間。

【6】在圖所示的細胞分裂期間，所發(fā)生的變化包括________。

A.等位基因分離B.染色單體分離

C.非同源染色體自由組合D.紡錘絲出現(xiàn)和消失

【7】抗癌的有效策略之一是開發(fā)針對腫瘤細胞的血管生長抑制劑。據(jù)圖表述此類抑制劑抗癌作用的機理是________。

Answer 1

【答案】

【1】線粒體/線粒體內(nèi)膜

【2】核膜/細胞核

【3】D

【4】D

【5】 S

【6】BD

【7】服用血管生長抑制劑，則體內(nèi)細胞處于缺氧狀態(tài)，誘導產(chǎn)生HIF，其通過p21和p27兩類抑癌因子抑制癌細胞增殖；同時缺氧會導致線粒體自噬，使胞內(nèi)ATP水平下降。據(jù)圖知胞內(nèi)高濃度ATP促進細胞增殖，所以當ATP下降時抑制癌細胞增殖

【解析】

1.分析題圖可知，細胞缺氧，激活HIF1活性，HIF1a再激活p27、p21，p27抑制細胞分裂的分裂期、p21抑制細胞分裂的分裂間期DNA分子復制，進而抑制細胞分裂，阻斷細胞增殖；AMPK具有激活p53的作用，p53能激活p21、p27，因此AMPK具有抑制細胞增殖的作用，而高濃度的ATP通過抑制AMPK而促進細胞增殖。

2.有氧呼吸的三個階段：第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和還原氫，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，有氧呼吸第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和還原氫，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，有氧呼吸第三階段是還原氫與氧氣結(jié)合形成水，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。

【1】細胞內(nèi)氧氣參與有氧呼吸第三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，因此細胞內(nèi)消耗氧氣的場所是線粒體內(nèi)膜。

【2】線粒體具有雙層膜，細胞內(nèi)除了線粒體具有雙膜結(jié)構(gòu)外，葉綠體、細胞核也具有雙層膜結(jié)構(gòu)，由題圖可知，該細胞是動物細胞，因此只有細胞核。

【3】線粒體進行有氧呼吸的主要場所，完成有氧呼吸的第二、第三階段，是三羧酸循環(huán)發(fā)生的場所，因此線粒體自噬影響三羧酸循環(huán)過程；糖酵解發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，卡爾文循環(huán)是光合作用的暗反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體中，D正確，ABC錯誤。

故選D。

【4】細胞內(nèi)染色體數(shù)目最多的時期是有絲分裂后期，有絲分裂過程中DNA分子數(shù)2N→4N發(fā)生在分裂間期，4N是前期、中期、后期，4N→2N發(fā)生在后期→未期，因此染色體數(shù)目最多的時期是DNA分子數(shù)4N→2N的階段，D正確。

故選D。

【5】由題圖可知，p21抑制DNA分子復制，因此作用于G1期和S期之間。

【6】細胞周期中，分裂期紡錘體、染色體、核膜、核仁會出現(xiàn)周期性消失和重現(xiàn)，后期著絲點分裂，染色單體分離；等位基因分離和非同源染色體自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，BD正確。

故選BD。

【7】由題圖可知，服用血管生長抑制劑，則體內(nèi)細胞處于缺氧狀態(tài)，誘導產(chǎn)生HIF，其通過p21、p27抑制細胞分裂過程，對腫瘤細胞的血管生長抑制劑，據(jù)圖表述此類抑制劑抗癌作用的機理通過抑制細胞分裂抑制血管生長；同時缺氧會導致線粒體自噬，使胞內(nèi)ATP水平下降。據(jù)圖知胞內(nèi)高濃度ATP促進細胞增殖，所以當ATP下降時抑制癌細胞增殖。

本題考查學生理解有氧呼吸的過程和場所，細胞周期中不同時期的特點等知識要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合題干信息進行推理、綜合解答問題。解答該題要求考生學會分析題干獲取信息并利用有效信息進行推理、解答。