Question

【題目】研究表明干細胞中c–Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）、Sox2和Oct-3/4等基因處于活躍表達狀態，Oct-3/4的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關重要的。2006年,科學家Takahashi和Yamanaka利用逆轉錄病毒將Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四個關鍵基因導入高度分化的體細胞內，讓其重新變成一個多功能iPS細胞，命名為“誘導多能干細胞”（如圖所示）。請分析回答：

（1）研究人員利用小鼠體細胞誘導形成的iPS細胞，進一步誘導又獲得了心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞，iPS細胞的這種變化過程稱作______________。

（2）科研人員將四個關鍵基因導入高度分化的體細胞內，讓其重新變成一個多功能iPS細胞，應用了________技術，其原理是 _______________。

（3）另一項研究得知，癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內環境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍。下圖是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據圖分析回答問題：

圖中A代表細胞膜上的________。葡萄糖進入癌細胞后可通過形成五碳糖進而合成________作為DNA復制的原料。與正常細胞相比，①～④過程在癌細胞中明顯增強的有________(填編號)。若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異常代謝途徑，圖中的過程________(填編號)不宜選為作用位點。

Answer 1

【答案】細胞分化 轉基因基因重組載體蛋白脫氧核苷酸①②③①④

【解析】

本題考查細胞分化、癌變，基因工程等相關知識，本題重點考查從題文和題圖中獲取有效信息的能力，此外本題還要求理論聯系實際，結合題圖和所學細胞代謝的知識，解釋抑癌藥物的作用位點。分析（3）題圖：圖示表示癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，①表示癌細胞吸收葡萄糖的過程，其中A最可能是細胞膜上運輸葡萄糖的載體；②表示葡萄糖代謝形成中間產物五碳糖；③表示癌細胞無氧呼吸（第二階段）；④表示癌細胞的有氧呼吸（第二階段與第三階段）。

（1）多功能iPS細胞的這種變化過程稱作細胞分化。

（2）科研人員將四個關鍵基因導入高度分化的體細胞內，讓其重新變成一個多功能iPS細胞，應用了轉基因技術，其原理是基因重組。

（3）圖中A代表細胞膜上運輸葡萄糖的載體蛋白，葡萄糖進入癌細胞后可通過形成五碳糖進而合成脫氧核苷酸作為DNA復制的原料。與正常細胞相比，圖示是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，從圖中可以看出，癌細胞在有氧條件下既可進行④有氧呼吸，也能進行③無氧呼吸，④過程未明顯增強；癌細胞的代謝比較旺盛，需要大量的大分子物質合成材料，所以與正常細胞相比，癌細胞內①②③會加強，這樣能產生大量的中間產物，為合成DNA和蛋白質等重要物質提供原料，從而有利于癌細胞的增殖；故①～④過程在癌細胞中明顯增強的有①②③；細胞癌變是由于原癌基因和抑癌基因發生基因突變引起的，而原癌基因和抑癌基因發生改變而被激活，進而控制酶的合成來改變代謝途徑。抑制機體內的癌細胞代謝，不能對正常細胞的代謝造成大的影響，圖中代謝過程①④是所有正常細胞都有可能大量進行的，所以不宜作為作用位點。