Question

科學家為了探究影響細胞衰老的因素，進行了如下實驗。

一、實驗Ⅰ：分別在相同的條件下，體外培養胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞，結果如下表：

實驗Ⅱ：分別將鼠、雞、人和龜的體細胞在體外培養，結果如下圖：

實驗Ⅲ：將年輕人體細胞去核后與老年人細胞核融合；將老年人體細胞去核后與年輕人的細胞核融合，分別在體外培養，結果前者不分裂，后者旺盛分裂。

(1)每個實驗可以得出的結論是：

實驗Ⅰ：______________隨著生物體的年齡增大而減弱；

實驗Ⅱ：______________與物種的特異性有關，一般來說，________的物種，體細胞分裂的最高次數越高。

實驗Ⅲ：________是決定細胞衰老的重要因素。

二、細胞衰老可能與端粒截短有關，每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA即端粒。人體細胞分裂的次數與特異性染色體端粒的長短有關。隨著每一次分裂，端粒的長度都要縮短一些，一旦達到“關鍵長度”，細胞增殖就結束。然而，人的骨髓細胞和癌細胞，在端粒酶的作用下，會伸長已縮短的染色體末端。因此，這些染色體就能快速地進行細胞分裂而不會達到“關鍵長度”，細胞就持續增殖。細胞衰老可能是在端粒DNA序列“截短”后，端粒內側正常基因的DNA序列受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。

(2)請指出端粒酶、端粒長度和細胞分裂次數的關系：_______________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)癌癥發病的原因是原癌基因在致癌因子的作用下轉變為癌基因。請結合端粒的有關知識，指出癌基因使細胞無限增殖的可能途徑：_______________________________________________________________________________________________________________________________。

 

Answer 1

(1)細胞分裂能力　細胞分裂次數　壽命越長　細胞核

(2)端粒酶可使端粒伸長，于是細胞可繼續分裂

(3)癌基因指導合成端粒酶，端粒酶使已縮短的染色體末端伸長(即修復端粒)，從而使染色體不會達到“關鍵長度”，細胞就持續增殖

 

(1)根據實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的實驗現象，歸納相應的實驗結論。

(2)根據題目信息可看出端粒酶可使端粒伸長，端粒的伸長可使細胞繼續分裂。

(3)癌變是原癌基因發生突變成為癌基因造成的，因此推測癌基因可能與端粒酶的合成有關。