Question

【題目】研究者將某動物乳腺細胞M誘導成為乳腺癌細胞（記為Mc），研究細胞癌變后的代謝水平變化。

（1）實驗一：研究者測定了M及Mc的葡萄糖攝取量，結果如圖1。由圖可知，癌細胞比正常細胞需要的葡萄糖_____（多/少）。M誘變為Mc的根本原因是____________________。

（2）實驗二：研究者將一種作用于線粒體內膜的呼吸抑制劑加入到M和Mc細胞的培養液中，與不加該抑制劑的M和Mc細胞相比，計算獲得圖2所示數據。結果說明___________細胞對該抑制劑更為敏感。由于該抑制劑抑制____________階段，為確定癌變細胞的呼吸方式，研究者測定了乳酸在細胞培養液中的含量，發現Mc組的乳酸含量明顯升高，可確定細胞癌變后代謝所需能量主要來自____________。

（3）為了探究癌細胞發生這一代謝變化的原因，研究者測定了M和Mc中某種葡萄糖轉運蛋白mRNA（mRNA用于指導相應蛋白質的合成）的量，結果見圖3，這說明癌細胞通過提高___________________的合成量來提高葡萄糖攝取量。

（4）圖4是該生物某種細胞分裂過程中著絲粒數目變化的數學模型（部分時期），則bc段的形成說明細胞進入___________時期。

Answer 1

【答案】多 基因突變 M 有氧呼吸第三 無氧呼吸 葡萄糖轉運蛋白 減II后期

【解析】

1、癌細胞形成的根本原因是原癌基因和抑癌基因發生了基因突變，其特征為：（1）適宜條件下能無限增殖；（2）癌細胞的形態結構發生顯著改變；（3）癌細胞表面發生變化，細胞膜上的糖蛋白等物質減少，使細胞間黏著性降低，易于在體內擴散轉移。

2、由圖1可知癌細胞攝取葡萄糖的量高于正常細胞，由圖3可知，癌細胞膜上的葡萄糖轉運載體多于正常細胞，可推測癌細胞通過提高細胞膜上葡萄糖的轉運載體蛋白來增加對葡萄糖的攝取量。

（1）根據圖1乳腺癌細胞攝取葡萄糖的柱形圖高于正常細胞攝取葡萄糖的柱形圖可知，癌細胞比正常細胞需要的葡萄糖要多。正常細胞形成癌細胞的根本原因是原癌基因和抑癌基因發生了基因突變。

（2）由圖2可知，加入呼吸酶抑制劑后，癌細胞的實驗組細胞數與對照組的細胞數比例大于正常細胞的該比值，說明實驗后M細胞的細胞數少于癌細胞組，呼吸酶抑制劑對正常細胞的抑制作用更強，即M細胞對該抑制劑更為敏感。該呼吸酶抑制劑作用于線粒體內膜，說明該抑制劑抑制的是有氧呼吸的第三階段；乳酸是細胞無氧呼吸的產物，研究者測定了乳酸在細胞培養液中的含量，發現Mc組的乳酸含量明顯升高，可確定細胞癌變后代謝所需能量主要來自無氧呼吸。

（3）由圖3結果可以知道，癌細胞葡萄糖載體明顯增多，故癌細胞是通過提高葡萄糖轉運蛋白的合成量來提高葡萄糖攝取量的。

（4）一條染色體上含有一個著絲粒，圖4中ab段含有m個著絲粒，說明含m個染色體，可表示減數第二次分裂的前期、中期；bc段著絲粒加倍，說明是減II后期著絲點的分裂導致染色體數目暫時加倍，從而形成了2m個著絲粒。故bc段的形成說明細胞進入減II后期。