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知识点:“诺贝尔奖”与高中生物知识的联系根据信息分析以下材料:端粒是细胞内染色体末端的“保护帽”,它能够保护染色体,而端粒酶在端粒受损时能够恢复其长度。端粒是一种特殊结构,其DNA末端含有由简单的串联重复序列(如图中的—TTAGGG--)组成的单链突出段,它们在细胞分裂时不能被完全复制,因而随分裂次数的增加而缩短,除非有端粒酶的存在,端粒酶由RNA和蛋白质组成,其RNA含有与端粒DNA重复序列互补的一个片段(如图中的—AAUCCC--),是合成端粒DNA的模板,其蛋白质催化端粒DNA合成,催化的一种机制如图所示。研究表明:如果细胞中不存在端粒酶的活性,染色体将随每次分裂而变得越来越短,而且由于细胞的后代因必需基因的丢失最终死亡。培养中少数变得长生不老的癌细胞表现出有活性的端粒酶和稳定长度的端粒。TTAGGG TA-|||-端粒DNA AAUCCCAA U-|||-端投购的RNA-|||-原投X 累合-|||-TTAGGG TTAGGGTTA-|||-端粒DNA AAUCCCAA U-|||-转位-|||-square -|||-TIAGGTTA GGGTTA(1)图中“聚合”过程需要 种脱氧核苷酸。端粒酶中,蛋白质成分的功能类似于 (酶)。(2)正常体细胞中不存在端粒酶的活性,你认为新复制出的DNA与亲代DNA完全相同吗? 。(3)从材料分析可知,正常体细胞不断走向衰老的生理原因是 。(4)端粒酶的活性为恶性肿瘤的诊断和治疗带来了希望。细胞癌变后,膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质,这些蛋白质会成为 ,引起机体的免疫应答,在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是 。(5)胚胎细胞和生殖细胞端粒的长度并不随着细胞分裂次数的增加而缩短,具有无限分裂的能力,其原因就在于端粒酶的存在。端粒的长度是细胞寿命的分子钟,正常细胞与癌细胞相比,端粒的长度 ,端粒酶的活性 。(6)端粒酶的活性是保持绝大多数恶性肿瘤细胞继续生长必需的酶,故细胞癌变可能与端粒酶的活性有关。为探究端粒酶与细胞癌变的关系,设计大体实验思路。

知识点:“诺贝尔奖”与高中生物知识的联系

根据信息分析以下材料:

端粒是细胞内染色体末端的“保护帽”,它能够保护染色体,而端粒酶在端粒受损时能够恢复其长度。端粒是一种特殊结构,其DNA末端含有由简单的串联重复序列(如图中的—TTAGGG--)组成的单链突出段,它们在细胞分裂时不能被完全复制,因而随分裂次数的增加而缩短,除非有端粒酶的存在,端粒酶由RNA和蛋白质组成,其RNA含有与端粒DNA重复序列互补的一个片段(如图中的—AAUCCC--),是合成端粒DNA的模板,其蛋白质催化端粒DNA合成,催化的一种机制如图所示。研究表明:如果细胞中不存在端粒酶的活性,染色体将随每次分裂而变得越来越短,而且由于细胞的后代因必需基因的丢失最终死亡。培养中少数变得长生不老的癌细胞表现出有活性的端粒酶和稳定长度的端粒。

(1)图中“聚合”过程需要 种脱氧核苷酸。端粒酶中,蛋白质成分的功能类似于 (酶)。

(2)正常体细胞中不存在端粒酶的活性,你认为新复制出的DNA与亲代DNA完全相同吗? 。

(3)从材料分析可知,正常体细胞不断走向衰老的生理原因是 。

(4)端粒酶的活性为恶性肿瘤的诊断和治疗带来了希望。细胞癌变后,膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质,这些蛋白质会成为 ,引起机体的免疫应答,在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是 。

(5)胚胎细胞和生殖细胞端粒的长度并不随着细胞分裂次数的增加而缩短,具有无限分裂的能力,其原因就在于端粒酶的存在。端粒的长度是细胞寿命的分子钟,正常细胞与癌细胞相比,端粒的长度 ,端粒酶的活性 。

(6)端粒酶的活性是保持绝大多数恶性肿瘤细胞继续生长必需的酶,故细胞癌变可能与端粒酶的活性有关。为探究端粒酶与细胞癌变的关系,设计大体实验思路。

题目解答

答案

(1)3 逆转录酶(2)不完全相同(3)端粒酶活性的丧失(4)抗原 效应T细胞(5)短 弱(6)①将癌细胞分成A、B两组;②A组加入端粒酶抑制剂,B组不加,进行培养;③记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)

解析

步骤 1:分析端粒酶的组成和功能
端粒酶由RNA和蛋白质组成,其中RNA含有与端粒DNA重复序列互补的片段,蛋白质成分具有催化端粒DNA合成的功能,类似于逆转录酶。
步骤 2:分析端粒酶在细胞分裂中的作用
在细胞分裂过程中,端粒DNA末端的单链突出段不能被完全复制,导致端粒随分裂次数的增加而缩短。端粒酶的存在可以恢复端粒的长度,从而保持染色体的完整性。
步骤 3:分析端粒酶与细胞衰老的关系
正常体细胞中不存在端粒酶的活性,因此端粒会随分裂次数的增加而缩短,最终导致细胞衰老和死亡。而癌细胞中端粒酶活性较高,端粒长度稳定,因此癌细胞具有无限分裂的能力。
步骤 4:分析端粒酶与免疫应答的关系
细胞癌变后,膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质,这些蛋白质会成为抗原,引起机体的免疫应答。在应答中,效应T细胞可以直接使癌细胞裂解。
步骤 5:设计实验思路
为了探究端粒酶与细胞癌变的关系,可以将癌细胞分成A、B两组,A组加入端粒酶抑制剂,B组不加,进行培养,记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)。

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