1. 紫杉醇是存在于珍稀植物红豆杉体内的一种次生代谢产物,具有高抗癌活性。过去普遍认为紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。用标准剂量紫杉醇治疗后对患者的乳腺癌细胞进行研究,结果如图1所示。灵芝诱导子可能通过介导植物的防御反应来促进紫杉醇合成,在最佳诱导条件下对红豆杉进行细胞悬浮培养,结果如图2。

   

注:有丝分裂指数(%)=分裂期细胞数/观察总细胞数×100%

(1) 过去普遍认为紫杉醇通过影响癌细胞在有丝分裂的期,导致姐妹染色单体分离异常,从而抑制了癌细胞分裂和增殖。
(2) 据图1分析,以上实验结果(“支持”或“不支持”)传统认知的紫杉醇抗癌机理,理由是
(3) 已知PPO(多酚氧化酶)能催化酚类物质氧化导致细胞褐化,进而使细胞膜的结构遭到破坏。PAL(苯丙氨酸解氨酶)是紫杉醇形成途径中的关键酶,经灵芝诱导子处理后,PAL活性与对照相比明显上升。结合图2,在答题卡的图中括号内填入“+”或“-”,“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用

   

(4) 在有丝分裂过程中,如果中心体过度复制,会导致纺锤体极的数目增加,并组装多极纺锤体,细胞因此可能发生有丝分裂异常。新的研究发现只有染色体不稳定性(CIN)水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感,推测紫杉醇可能通过提高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。选择一种药物,结合必需的实验材料和试剂,补充实验进行验证。

药物a:能提高CIN水平,且抑制有丝分裂

药物b:能提高CIN水平,但不能抑制有丝分裂

药物c:不能提高CIN水平,但能抑制有丝分裂

将CIN水平低的乳腺癌细胞分两组,实验组使用处理,对照组用处理,培养一段时间,结果显示实验组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。

【考点】
有丝分裂的过程、变化规律及其意义; 观察细胞的有丝分裂; 植物细胞工程的应用;
【答案】

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实验探究题 困难
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2. 微核是染色体畸变在间期细胞中的一种表现形式,往往是辐射、化学药剂等理化因子对分裂细胞作用而产生。微核检测技术可用于鉴别工业污水的致畸效应,研究人员取样电镀厂污水开展实验研究,下图1、2为显微镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞染色体畸变情况,图中箭头处分别表示微核和染色体断片。请回答下列问题:

(1) 染色体受到损害可能会导致染色体断片,图2中染色体断片所在细胞处于期,属于变异。
(2) 结合图2分析,图1中微核产生的原因有,选择间期细胞作为观察统计微核的原因是
(3) 下表为不同处理条件下洋葱根尖细胞有丝分裂指数及染色体畸变率,在低倍镜下观察到的根尖分生区细胞的特点是,据表分析,可得到的结论有

处理组

洋葱数量(根尖数量)

观察细胞数(个)

分裂期细胞数(个)

异常细胞数(个)

有丝分裂指数(%)

染色体畸变率(%)

清水

5头(每头至少5个根尖)

1077

151

0

14.02

0

电镀厂污水

5头(每头至少5个根尖)

1081

149

12

13.38

8.05

(4) 经检测,电镀厂废水中含有较多的镉。为进一步探究不同浓度的镉溶液对洋葱根尖细胞的致畸作用,需开展相关实验。请完成下表。

实验步骤的目的

简要操作过程

配置溶液

用去离子水配成等浓度梯度的氯化镉溶液

洋葱生根培养

用清水在25℃条件下培养洋葱生根至2cm左右

设置镉为单一变量的对照组

剪取1cm左右根尖,用卡诺氏液处理

洗去卡诺氏液

用95%的酒精冲洗

制作装片

解离→→制片

观察并统计

显微镜检,统计及观察细胞总数,计算有丝分裂指数及染色体畸变率

实验探究题 普通
3. 洋葱(2n=16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响,某研究性学习小组进行了相关实验,实验步骤如下:

①将洋葱的老根去除,经水培生根后取出。

②将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%秋水仙素溶液中,分别培养24h、36h、48h;秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0h、12h、24h、36h。

③剪取根尖,用Carnoy固定液(用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀)固定8h,然后将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中5~8min。

④将根尖取出,放入盛有清水的培养皿中漂洗。

⑤用石碳酸-品红试剂染色。

⑥制片、镜检;计数、拍照。

实验结果:不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。

请分析上述实验,回答有关问题:

(1) 步骤③中“将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中”的作用是
(2) 步骤⑥为了获得相应的观察视野,镜检时正确的操作方法是
(3) 根据所学的知识推测,石碳酸-品红试剂是一种性染料。
(4) 为了统计数据更加科学,计数时应采取的方法是
(5) 根据上表结果可以得出如下初步结论:

①质量分数为秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高;

②本实验的各种处理中,提高细胞分裂指数的最佳方法是

(6) 下面为一位同学在步骤⑥所拍摄的显微照片,形成细胞a的最可能的原因是

实验探究题 困难