Question

【題目】2019年諾貝爾生理醫學獎授予了發現細胞缺氧因子HIF（1α和1β）的科學家，他們的研究揭示了細胞缺氧會引發包括細胞周期改變、線粒體自噬在內的諸多效應。進一步研究發現高濃度ATP也會影響細胞周期（如圖所示）。

【1】細胞缺氧會使細胞很多生理過程發生改變。細胞內消耗氧氣的場所是________。

【2】線粒體有兩層膜，如圖所示細胞內與線粒體具有相似結構的還包括________。

【3】細胞缺氧會導致線粒體自噬，該現象影響的生理過程是________。

A.糖酵解B.脂肪水解C.卡爾文循環D.三羧酸循環

【4】據所學知識判斷，圖中DNA為________的時期是含有細胞內染色體數目最多的時期。

A.2NB.2N→4NC.4ND.4N→2N

【5】據圖推知抑癌因子p21作用于________期與________期之間。

【6】在圖所示的細胞分裂期間，所發生的變化包括________。

A.等位基因分離B.染色單體分離

C.非同源染色體自由組合D.紡錘絲出現和消失

【7】抗癌的有效策略之一是開發針對腫瘤細胞的血管生長抑制劑。據圖表述此類抑制劑抗癌作用的機理是________。

Answer 1

【答案】

【1】線粒體/線粒體內膜

【2】核膜/細胞核

【3】D

【4】D

【5】 S

【6】BD

【7】服用血管生長抑制劑，則體內細胞處于缺氧狀態，誘導產生HIF，其通過p21和p27兩類抑癌因子抑制癌細胞增殖；同時缺氧會導致線粒體自噬，使胞內ATP水平下降。據圖知胞內高濃度ATP促進細胞增殖，所以當ATP下降時抑制癌細胞增殖

【解析】

1.分析題圖可知，細胞缺氧，激活HIF1活性，HIF1a再激活p27、p21，p27抑制細胞分裂的分裂期、p21抑制細胞分裂的分裂間期DNA分子復制，進而抑制細胞分裂，阻斷細胞增殖；AMPK具有激活p53的作用，p53能激活p21、p27，因此AMPK具有抑制細胞增殖的作用，而高濃度的ATP通過抑制AMPK而促進細胞增殖。

2.有氧呼吸的三個階段：第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和還原氫，發生在細胞質基質中，有氧呼吸第二階段是丙酮酸和水反應產生二氧化碳和還原氫，發生在線粒體基質中，有氧呼吸第三階段是還原氫與氧氣結合形成水，發生在線粒體內膜上。

【1】細胞內氧氣參與有氧呼吸第三階段，發生在線粒體內膜上，因此細胞內消耗氧氣的場所是線粒體內膜。

【2】線粒體具有雙層膜，細胞內除了線粒體具有雙膜結構外，葉綠體、細胞核也具有雙層膜結構，由題圖可知，該細胞是動物細胞，因此只有細胞核。

【3】線粒體進行有氧呼吸的主要場所，完成有氧呼吸的第二、第三階段，是三羧酸循環發生的場所，因此線粒體自噬影響三羧酸循環過程；糖酵解發生在細胞質基質中，卡爾文循環是光合作用的暗反應，發生在葉綠體中，D正確，ABC錯誤。

故選D。

【4】細胞內染色體數目最多的時期是有絲分裂后期，有絲分裂過程中DNA分子數2N→4N發生在分裂間期，4N是前期、中期、后期，4N→2N發生在后期→未期，因此染色體數目最多的時期是DNA分子數4N→2N的階段，D正確。

故選D。

【5】由題圖可知，p21抑制DNA分子復制，因此作用于G1期和S期之間。

【6】細胞周期中，分裂期紡錘體、染色體、核膜、核仁會出現周期性消失和重現，后期著絲點分裂，染色單體分離；等位基因分離和非同源染色體自由組合發生在減數分裂過程中，BD正確。

故選BD。

【7】由題圖可知，服用血管生長抑制劑，則體內細胞處于缺氧狀態，誘導產生HIF，其通過p21、p27抑制細胞分裂過程，對腫瘤細胞的血管生長抑制劑，據圖表述此類抑制劑抗癌作用的機理通過抑制細胞分裂抑制血管生長；同時缺氧會導致線粒體自噬，使胞內ATP水平下降。據圖知胞內高濃度ATP促進細胞增殖，所以當ATP下降時抑制癌細胞增殖。

本題考查學生理解有氧呼吸的過程和場所，細胞周期中不同時期的特點等知識要點，把握知識的內在聯系，形成知識網絡，并結合題干信息進行推理、綜合解答問題。解答該題要求考生學會分析題干獲取信息并利用有效信息進行推理、解答。