Question

【題目】閱讀下列材料并回答問題。

p53蛋白——細(xì)胞的守護(hù)神或劊子手

多細(xì)胞動物都能清除自身組織中有缺陷或者喪失功能的細(xì)胞。p53蛋白在其中起著重要作用。由p53基因編碼的p53蛋白是一種轉(zhuǎn)錄因子，控制著細(xì)胞周期的啟動。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞受到X射線照射后（通常會損傷遺傳物質(zhì)DNA），p53蛋白水平明顯升高，誘導(dǎo)p21蛋白（細(xì)胞周期蛋白）表達(dá)，將分裂的細(xì)胞阻滯在任一時期，從而停止分裂增殖。

也就是說，當(dāng)p53蛋白接收到細(xì)胞代謝紊亂（如癌細(xì)胞）或者遺傳物質(zhì)損傷的信息時，它將阻止細(xì)胞生長、分裂等生命活動的進(jìn)程，促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)行損傷修復(fù)，如果這個受損細(xì)胞不能得到修復(fù)，則p53蛋白將放出信號激活細(xì)胞潛在的自殺程序——凋亡。

另外，p53蛋白在對抗腫瘤發(fā)生的過程中，具有重要的預(yù)警及保護(hù)功能。p53基因是一種抑癌基因，在人類所有惡性腫瘤中，50%以上的個體會出現(xiàn)該基因的突變。

在p53基因的研究過程中，曾由于操作失誤，導(dǎo)致p53基因突變，使其所編碼的p53蛋白具有持續(xù)的活性，甚至并不需要通常激活它的信號，結(jié)果導(dǎo)致攜帶該突變基因的雜合小鼠比正常野生型小鼠具有更強(qiáng)的抗癌性。結(jié)合其他研究表明，p53蛋白確實(shí)能保護(hù)組織細(xì)胞避免癌變，從而在癌細(xì)胞有機(jī)會增殖成一個明顯的腫瘤之前消滅它們。

有利亦有弊，p53蛋白提供抗腫瘤的保護(hù)作用的同時，也加速了細(xì)胞衰老的過程。這些“腫瘤抗性”小鼠非但沒有活得更長，還顯示出早衰綜合征，它們的生存周期減少了20％。這個加速的衰老過程包括了通常在衰老的人類中發(fā)生的變化，如脊柱彎曲的形成，延遲的傷口愈合，具有自我更新能力的干細(xì)胞減少，以及體重、氣力、肌肉、骨密度及頭發(fā)的減少。

（1）p53基因表達(dá)產(chǎn)生的p53蛋白是一種轉(zhuǎn)錄因子，控制著細(xì)胞周期的啟動，請列舉與細(xì)胞周期相關(guān)5個術(shù)語（專業(yè)名詞）________________________________。

（2）日常生活中體內(nèi)細(xì)胞受到X射線照射后，p53基因激活不能恢復(fù)的受損細(xì)胞的自殺程序——凋亡，這是一個正常的生理過程，有利于維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的_________。

（3）對野生型小鼠胸腺細(xì)胞進(jìn)行電泳分析p53和p21蛋白的表達(dá)量，并觀察不同基因型小鼠的胸腺細(xì)胞進(jìn)行一定輻射劑量X射線照射后的存活率，結(jié)果如圖A和圖B所示。

注：p53基因（+）突變基因（—） p53+/-雜合型小鼠的胸腺細(xì)胞

p53-/-純合子突變小鼠胸腺細(xì)胞 p53+/+野生型小鼠胸腺細(xì)胞

actin：表達(dá)無組織特異性，作為參考

①提取小鼠胸腺時，需在_____________處理后，才能獲得單個細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)液中除加入糖類、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)外，還需額外加入_______________，置于5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

②據(jù)圖A與圖B分析，________基因型小鼠的胸腺細(xì)胞的存活率最高，說明突變基因編碼的p53蛋白持續(xù)具有活性，導(dǎo)致其具有超強(qiáng)抗癌變的特性。

③根據(jù)圖A分析p53基因和p21基因的表達(dá)情況和閱讀材料，請補(bǔ)充完全下列流程：一定輻射劑量X射線照射 激活p53基因p53蛋白含量______________基因表達(dá)，阻滯細(xì)胞分裂進(jìn)程，最終凋亡，避免細(xì)胞發(fā)生癌變。

（4）p53是一把雙刃劍，對機(jī)體的生命活動既有利又有弊，請根據(jù)閱讀材料，說出其對人體的利和弊，并據(jù)此陳述在腫瘤疾病的治療方面如何合理利用________。

Answer 1

【答案】間期 分裂期 前期中期 后期 末期 有絲分裂 著絲粒 染色體 赤道面 穩(wěn)態(tài) 胰蛋白酶 動物血清 p53-/- 升高 p21 利：p53蛋白接收到細(xì)胞代謝紊亂或者遺傳物質(zhì)損傷的信息時，它將阻止細(xì)胞生長、分裂等生命活動的進(jìn)程，促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)行損傷修復(fù)，如果這個受損細(xì)胞不能得到修復(fù)，則p53蛋白將放出信號激活細(xì)胞潛在的自殺程序——凋亡，以避免細(xì)胞癌變和人體患癌癥。（只抄文中語句不得分）

弊：p53蛋白含量過多，將加速細(xì)胞衰老和人體衰老的過程。

腫瘤治療過程中，p53蛋白不能過少或過量， 如果相應(yīng)的抗體攜帶一定量的p53制成藥物，將能特異性終止癌細(xì)胞分裂而誘導(dǎo)凋亡。

【解析】

根據(jù)題干信息分析，p53蛋白既是細(xì)胞的守護(hù)神，也是劊子手。①p53蛋白在多細(xì)胞動物清除自身組織中有缺陷或者喪失功能的細(xì)胞中起著主要的作用，其為一種轉(zhuǎn)錄因子，控制著細(xì)胞周期的啟動，當(dāng)細(xì)胞代謝紊亂（如癌細(xì)胞）或者遺傳物質(zhì)損傷的信息時，它將阻止細(xì)胞生長、分裂等生命活動的進(jìn)程，促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)行損傷修復(fù)，如果這個受損細(xì)胞不能得到修復(fù)，則p53蛋白將放出信號激活細(xì)胞潛在的自殺程序——凋亡。②p53基因是一種抑癌基因，p53蛋白在對抗腫瘤發(fā)生的過程中，具有重要的預(yù)警及保護(hù)功能。③p53蛋白加速了細(xì)胞衰老的過程。

（1）細(xì)胞周期指的是連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時開始到下一次分裂完成時為止所經(jīng)歷的全過程，包括分裂間期和分裂期，分裂期又包括前期、中期、后期和末期；細(xì)胞周期中涉及到DNA的復(fù)制、蛋白質(zhì)的合成、著絲點(diǎn)的分裂、赤道板、染色體等知識點(diǎn)。

（2）細(xì)胞凋亡屬于正常的生理過程，有利于維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。

（3）①將小鼠胸腺處理成單個細(xì)胞需要用胰蛋白酶或膠原蛋白梅處理；培養(yǎng)小鼠胸腺細(xì)胞（動物細(xì)胞）時，培養(yǎng)基中需要加入動物血清。

②結(jié)合圖A和圖B分析可知，p53-/-（純合子突變小鼠胸腺細(xì)胞）基因型小鼠的胸腺細(xì)胞的存活率最高。

③結(jié)合圖A和圖B分析，一定輻射劑量X射線照射激活p53基因后，其表達(dá)產(chǎn)生的p53蛋白含量升高，進(jìn)而促進(jìn)p21的表達(dá)，阻滯細(xì)胞分裂進(jìn)程，最終凋亡，避免細(xì)胞發(fā)生癌變。

（4）p53是一把雙刃劍，對機(jī)體的生命活動既有利又有弊，在腫瘤疾病的治療方面，p53蛋白接收到細(xì)胞代謝紊亂或者遺傳物質(zhì)損傷的信息時，它將阻止細(xì)胞生長、分裂等生命活動的進(jìn)程，促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)行損傷修復(fù)，如果這個受損細(xì)胞不能得到修復(fù)，則p53蛋白將放出信號激活細(xì)胞潛在的自殺程序——凋亡，以避免細(xì)胞癌變和人體患癌癥。