細胞的分化、衰老、凋亡與癌變

第2講 細胞的分化、衰老、凋亡與癌變[限時檢測][滿分100分；限時45分鐘]一、選擇題(每小題6分，共60分)1．(原創(chuàng)題)下列有關(guān)細胞凋亡、壞死與癌變的說法，正確的是A．細胞凋亡受基因控制；細胞癌變不受基因控制B．細胞壞死，代謝停止；細胞癌變，代謝增強C．細胞壞死，膜通透性降低；細胞癌變，膜黏著性增強D．細胞癌變，細胞周期延長；細胞凋亡，細胞周期變短解析 癌變細胞的遺傳物質(zhì)和細胞功能都發(fā)生改變，故細胞癌變受基因控制；細胞癌變，膜黏著性減弱；細胞壞死，膜通透性增加；細胞癌變，細胞周期縮短，凋亡的細胞沒有細胞周期。答案 B2．(2016·濟寧一模)下列對從某人體內(nèi)的癌細胞、衰老細胞和凋亡細胞中提取物質(zhì)的敘述中不正確的是A．RNA都不相同 B．酶不都相同C．核基因不都相同 D．蛋白質(zhì)不都相同解析 同一個人體內(nèi)，不同細胞由于基因的選擇性表達， 產(chǎn)生的RNA有部分相同，部分不同；同一個體不同細胞內(nèi)基因控制合成的酶或者蛋白質(zhì)的種類也是有的相同，有的不同。癌細胞內(nèi)因發(fā)生了核基因的突變，所以它與其他正常體細胞相比，核基因不完全相同。答案 A3．(2015·煙臺診斷)下列過程中，細胞遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)一定發(fā)生改變的是A．細胞分裂 B．細胞分化C．細胞凋亡 D．細胞癌變解析 細胞分裂、細胞分化和細胞凋亡都是在基因控制下進行的，遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變；細胞癌變是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的結(jié)果， D符合題意。答案 D4．動物細胞中的一類基因是維持基本生命活動的，在各種細胞中都處于活動狀態(tài)。另一類基因是選擇性表達的基因。如圖是能產(chǎn)生 A抗體的細胞。關(guān)于該細胞中三個基因的開閉狀態(tài)，下列說法正確的是A．其中有一個處于活動狀態(tài)，即 A抗體基因B．其中有一個處于活動狀態(tài)，即 ATP合成酶基因C．Ⅰ號染色體上的兩個基因均處于活動狀態(tài)D．三個都處于活動狀態(tài)解析 胰島素基因和A抗體基因是特定細胞選擇性表達的基因， ATP合成酶基因?qū)儆诰S持細胞的基本生命活動的基因之一，在活細胞中都可表達，故題圖中 ATP合成酶基因在該細胞中是打開的。產(chǎn)生抗體性抗原刺激后才能表達，所以 B項正確。答案 B

A的細胞中

A抗體基因只能在受到特異5．下圖為人體中不同細胞產(chǎn)生過程的模式圖，據(jù)圖推斷肌肉細胞、未成熟紅細胞和神經(jīng)細胞正確的是A．含有的遺傳信息相同B．含有的mRNA完全相同C．含有的蛋白質(zhì)種類完全不相同D．形成的原因是基因的選擇性丟失解析 圖中顯示，肌肉細胞、未成熟紅細胞和神經(jīng)細胞均含有相同的基因，因此，它們含有相同的遺傳信息；這些細胞中基因表達的情況不相同 (如肌肉細胞中 A基因開啟，未成熟紅細胞中 C基因開啟，神經(jīng)細胞中 E基因開啟)，因此，它們含有的mRNA不完全相同，含有的蛋白質(zhì)種類不完全相同；這些細胞形成的原因是基因的選擇性表達。答案 A6．如圖表示干細胞的三個發(fā)育途徑，有關(guān)說法正確的是A．A→B經(jīng)過有絲分裂，B．A→C經(jīng)過細胞分化，C．A→D受到信號調(diào)節(jié)，D．C→D不受基因調(diào)控，

具有多向分化潛能的遺傳信息發(fā)生改變內(nèi)高爾基體的功能增強的細胞結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變解析 干細胞的增殖方式是有絲分裂，可分化成多種細胞， A正確；細胞分化過程遺傳物質(zhì)不發(fā)生變化，B錯誤；細胞凋亡時溶酶體發(fā)揮作用， 執(zhí)行細胞內(nèi)消化作用，功能增強，C錯誤；細胞的凋亡受基因控制，分化的細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上都發(fā)生改變，D錯誤。答案 A7．(2015·安徽一模)下圖為人體某結(jié)構(gòu)部分細胞的生命歷程，有關(guān)敘述正確的是A．3和6過程中因基因選擇性表達而有新蛋白質(zhì)合成B．4過程的細胞內(nèi)染色質(zhì)收縮但不影響 DNA復制和轉(zhuǎn)錄C．5過程的細胞不會發(fā)生細胞凋亡且細胞周期會延長D．6過程不包括細胞免疫過程中靶細胞的裂解清除解析 細胞分化(3過程)和凋亡都是受基因控制的，細胞分化和凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成，體現(xiàn)了基因的選擇性表達， A正確；衰老細胞染色質(zhì)收縮，造成 DNA不易解旋，從而影響 DNA的復制和轉(zhuǎn)錄，B錯誤；癌變細胞會被免疫系統(tǒng)識別清除從而發(fā)生細胞凋亡，癌變的細胞無限增殖，細胞周期會縮短， C錯誤；被病原體感染的細胞的清除是通過細胞凋亡完成的， D錯誤。答案 A8．研究發(fā)現(xiàn)細胞癌變與端粒酶的活性有關(guān)。端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，能以自身的核酸為模板，在其蛋白組分的催化下合成端粒DNA序列。下列與端粒酶和癌細胞有關(guān)的敘述，錯誤的是A．從功能上看，端粒酶屬于逆轉(zhuǎn)錄酶B．癌變細胞膜上的糖蛋白減少，癌細胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移C．癌變細胞膜表面出現(xiàn)的不同于正常細胞的蛋白質(zhì)會成為抗原D．機體進行免疫反應過程中直接使癌細胞裂解的是吞噬細胞解析 端粒酶催化以RNA為模板合成DNA的過程屬于逆轉(zhuǎn)錄過程；癌變細胞膜上的糖蛋白減少，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移；癌變細胞膜表面出現(xiàn)的不同于正常細胞的蛋白質(zhì)會成為抗原；機體進行免疫反應過程中直接使癌細胞裂解的是效應 T細胞。答案 D9．(2016·開封模擬)下列數(shù)據(jù)是人體部分器官中所表達基因的估計數(shù)目，有關(guān)敘述不正確的是器官或細胞

眼 唾液腺

皮膚

甲狀腺

血細胞

心臟所表達基因的估計數(shù)目

1932

186

3043

2381

23505

9400A.人體各器官表達的基因數(shù)目有差異是細胞內(nèi)基因選擇性表達形成的B．血細胞所表達的基因數(shù)目最多說明其遺傳物質(zhì)相對含量較高C．人體各器官表達的基因數(shù)目有差異說明細胞中所含蛋白質(zhì)有差異D．不同功能的細胞表達的基因不相同，這與細胞具有的不同功能相適應解析 細胞分化的實質(zhì)是一個個體的各種細胞具有完全相同的遺傳信息，但是在個體發(fā)育中，不同細胞的基因發(fā)生了選擇性表達， A項正確；細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)均是由一個受精卵經(jīng)有絲分裂形成的，所以細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)相同，血細胞所表達的基因數(shù)目最多是與細胞的功能相適應的， B項錯誤；基因表達的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，因此表達的基因數(shù)目有差異，說明細胞中所含蛋白質(zhì)也有差異， C項正確；蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，而基因控制蛋白質(zhì)的合成，因此不同功能的細胞表達的基因不相同，這與細胞具有的不同功能相適應， D項正確。答案 B10．(2015·安慶模擬)鯉魚的尾鰭是單尾鰭，而金魚則多為雙尾鰭?？茖W家從鯉魚的卵細胞中提取出mRNA，將其注入不同品系金魚受精卵的細胞質(zhì)中，另一部分金魚受精卵作對照，兩種受精卵在相同條件下培養(yǎng)，其尾鰭的分化結(jié)果如表所示。下列相關(guān)分析不合理的是金魚品系實驗組(%)對照組(%)雙尾鰭單尾鰭雙尾鰭單尾鰭甲87.412.699.90.1乙77.422.694.15.9丙69.430.690.29.8A.鯉魚卵的mRNA能使部分金魚尾鰭從雙尾變?yōu)閱挝睟．金魚受精卵被注入外源 mRNA后，不同品系金魚的反應程度不同C．若將實驗組甲品系單尾鰭個體互交，后代幾乎都是單尾鰭D．金魚尾鰭的分化可能在受精之前就已經(jīng)啟動解析 分析數(shù)據(jù)可以看出，同一品系的實驗組比對照組單尾鰭的比例要高，是因為在鯉魚卵的 mRNA的作用下，部分金魚尾鰭從雙尾變?yōu)閱挝玻?A正確；題表數(shù)據(jù)說明該mRNA是影響尾鰭形態(tài)的重要物質(zhì)，其形成是相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)果，由于其來自鯉魚的卵細胞，說明相關(guān)基因在卵細胞中就已開始表達，所以尾鰭的分化 (基因的選擇性表達)可能在受精之前就開始啟動， D正確；由題表數(shù)據(jù)可分析出不同品系金魚對外源mRNA的反應程度不同，B正確；由于注入的是鯉魚卵的 mRNA，這些mRNA在發(fā)揮作用后就會被降解，它們只對這一代金魚的性狀產(chǎn)生影響，這一過程并未改變金魚的遺傳物質(zhì)DNA，即實驗組甲品系單尾鰭金魚個體所含的還是雙尾鰭的遺傳物質(zhì)，互交后代中不可能幾乎都是單尾鰭， C錯誤。答案 C二、非選擇題(共40分)11．(13分)如圖為人體細胞的分裂、分化、衰老和凋亡過程的示意圖，圖中①－⑥為各個時期的細胞， a－c表示細胞所進行的生理過程，據(jù)圖分析。(1)細胞①與植物細胞最主要的區(qū)別是 ，細胞②不能無限長大的原因是 ________________________________________________以及受細胞核控制能力的限制。(2)直接參與a、b過程的無膜細胞器有________________，⑤與⑥的基因型相同，但蛋白質(zhì)種類不同的原因是 。(3)細胞凋亡是由________________決定的細胞自動死亡的過程，吞噬細胞吞噬凋亡細胞的過程體現(xiàn)了細胞膜具有 ________________的特點。(4)一些化學物質(zhì)能引起細胞癌變。據(jù)報道，某飲料中含有致癌的添加劑，為檢測該飲料能否引起細胞癌變，有同學進行了以下實驗。(a)實驗步驟：第一步：將年齡和生長狀況相同的健康小鼠分為 A、B兩組，每組雌雄各 5只；第二步：A 組每天提供普通飼料和一定量的某飲料，B組每天提供，將兩組小鼠置于相同且適宜的環(huán)境下飼養(yǎng)。第三步：一段時間后，分別解剖觀察小鼠的重要器官并記錄影響情況，若要進一步確定組織腫塊是否為癌細胞，可用光學顯微鏡觀察。(b)上述步驟二主要遵循了實驗設計的 ________________原則，實驗中的“普通飼料”屬于________________變量。(c)光學顯微鏡下判斷細胞發(fā)生癌變的主要依據(jù)是 ________________。解析 據(jù)題圖可知，a表示細胞生長；b表示細胞增殖，導致細胞的數(shù)目增多，但細胞種類不變；c表示細胞分化，導致細胞種類增多，但細胞數(shù)目不變。 (1)動物細胞與植物細胞的主要區(qū)別是動物細胞無細胞壁和液泡，細胞不能無限長大的原因受相對表面積和細胞核控制能力的限制。 (2)無膜細胞器有核糖體、中心體，核糖體參與蛋白質(zhì)的合成，中心體參與有絲分裂， ⑤與⑥的形成為細胞分化，根本原因為基因的選擇性表達。(3)細胞凋亡是基因控制的細胞程序性死亡的過程，吞噬細胞吞噬凋亡細胞的過程體現(xiàn)了細胞膜的結(jié)構(gòu)特點具有一定的流動性。 (4)實驗設計中要符合等量原則和單一變量原則，該實驗中飲料為自變量，其他則為無關(guān)變量，對照組中除無飲料外，其他條件和無關(guān)變量均相同，癌細胞的主要特征為無限增殖和細胞形態(tài)發(fā)生改變。答案(1)①無細胞壁(或植物細胞有細胞壁)受細胞表面積與體積關(guān)系的限制(或受細胞表面積和體積之比的限制)(2)核糖體、中心體 不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同 (或基因的選擇性表達)(3)基因(或遺傳物質(zhì)) 一定的流動性(4)a.等量的普通飼料和水(三者缺一不可)b．單一變量(或等量) 無關(guān)c．癌細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化 (或大量細胞處于分裂狀態(tài) )12．(13分)(2016岳·陽模擬)蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，具有抗菌、抗病毒及抗腫瘤等廣泛的生物學效應。體外研究發(fā)現(xiàn)，蜂毒素對多種癌細胞具有強烈的殺傷作用。請回答：(1)在工蜂毒腺細胞的核糖體上，蜂毒素是以 ________________為模板合成的。(2)在適宜的條件下進行體外培養(yǎng)，癌細胞能夠 ________________，在此過程中細胞內(nèi)的DNA含量將持續(xù)出現(xiàn)周期性的變化。如圖表示癌細胞在一定濃度的蜂毒素培養(yǎng)液中培養(yǎng)幾小時后，DNA含量不同的細胞數(shù)。據(jù)此推測，蜂毒素能將癌細胞阻斷在有絲分裂的________________期。(3)研究表明，阻斷癌細胞增殖周期可引起細胞凋亡?？蒲腥藛T為研究蜂毒素對人胃癌細胞的影響及作用機制，進行了以下實驗。請完善實驗并回答問題：①方法步驟：a．取4只相同的培養(yǎng)瓶，編號，分別加入等量的完全培養(yǎng)液并接種等量離體胃癌細胞。b．1號培養(yǎng)瓶為空白對照，向2～4號培養(yǎng)瓶中分別加入________________μg/mL蜂毒素溶液。c．培養(yǎng)48小時后，檢測并統(tǒng)計 ，結(jié)果如圖1所示。d．重復a、b步驟，檢測凋亡基因(Bax、Bel－2)的表達，結(jié)果如圖 2所示。②分析討論：a．圖1表明 。b．圖 1、圖2表明：從基因水平上看，蜂毒素誘導胃癌細胞凋亡與有關(guān)。當Bel－2蛋白/Bax蛋白的比值出現(xiàn)________________趨勢時，將會誘導胃癌細胞凋亡。解析 (1)翻譯過程的直接模板是 mRNA。(2)癌細胞的特點是能無限增殖，易擴散和轉(zhuǎn)移。細胞分裂過程中 DNA復制在細胞分裂間期進行，據(jù)圖可知，加蜂毒素后處于DNA復制時的細胞數(shù)量明顯增多，所以蜂毒素能將癌細胞阻斷在有絲分裂間期。(3)設計實驗應遵循對照原則和單一變量原則，根據(jù)圖 1和圖2可知，向2～4號培養(yǎng)瓶中分別加入等量的 2、4、8μg/mL蜂毒素溶液。根據(jù)圖 1的縱坐標可知，培養(yǎng) 48小時后，檢測并統(tǒng)計胃癌細胞的凋亡率。根據(jù)圖 1的橫坐標與縱坐標的含義可知，一定濃度的蜂毒素能誘導胃癌細胞凋亡，并隨濃度增大導致效應增強。圖 1、圖2表明：從基因水平上看，蜂毒素誘導胃癌細胞凋亡與 Bax基因表達增強和 Bel－2基因表達減弱有關(guān)。當 Bel－2蛋白/Bax蛋白的比值出現(xiàn)降低趨勢時，將會誘導胃癌細胞凋亡。答案 (1)mRNA(2)無限增殖 間(3)①b.等量的2、4、8

c．胃癌細胞的凋亡率

②a.一定濃度的蜂毒素能誘導胃癌細胞凋亡，并隨濃度增大導致效應增強

b．Bax

基因表達增強和

Bel－2

基因表達減弱

降低13．(14分)(2015東·城模擬)苦馬豆素(SW)是一種具有抗腫瘤功能的生物堿。為了解苦馬豆素在抗腫瘤過程中的作用效果，科研人員進行了相關(guān)研究。細胞發(fā)生癌變的根本原因是________________。癌變后，細胞膜上的________________等物質(zhì)減少，使得癌細胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。同時，某些癌細胞的細胞膜成分發(fā)生改變，出現(xiàn)甲胎蛋白等物質(zhì)，這些物質(zhì)可以作為 ________刺激機體產(chǎn)生特異性免疫，這種現(xiàn)象體現(xiàn)了細胞膜具有 ________________的功能。癌細胞的線粒體也較正常細胞減少，從而影響了癌細胞中的 ________過程。(填選項前的符號)A．葡萄糖分解成丙酮酸、 [H]B．丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸C．丙酮酸和水徹底分解成 CO2和[H]D．[H]和氧結(jié)合形成H2O(2)細胞凋亡是________________所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。為研究SW 對胃癌細胞凋亡的影響，科研人員進行了下列實驗：取胃癌細胞用________________處理后，使之分散成單個細胞，用細胞培養(yǎng)液進行培養(yǎng)，此細胞培養(yǎng)液與植物組織培養(yǎng)基最主要的不同是需要添加 ________________。將制備好的細胞懸液放入恒溫________________培養(yǎng)箱內(nèi)，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，加入不同濃度的SW，分別培養(yǎng)24h、48h、72h后，統(tǒng)計結(jié)果如下：將經(jīng)實驗處理過的胃癌細胞制成裝片在顯微鏡下進行觀察，可以觀察到癌細胞出現(xiàn)了凋亡的特征。結(jié)合圖中數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是___________________。(3)為研究不同濃度 SW在治療腫瘤的過程中對機體免疫調(diào)節(jié)功能的影響，科研人員利用正常小鼠和移植腫瘤的小鼠進行了相關(guān)實驗。實驗過程中，除設置不同濃度SW處理的實驗組以外，還需設置________________作為對照。(填選項前的符號)A．注射等