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【步步高】2015届高考生物一轮总复习精品讲义 第12讲 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变 新人教版


第 12 讲

细胞的分化、衰老、凋亡及癌变

[考纲要求] 1.细胞的分化(Ⅱ)。2.细胞的全能性(Ⅱ)。3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健 康的关系(Ⅱ)。4.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)。 考点一 细胞分化与细胞的全能性[重要程度:★★★☆☆]

1. 细胞分化 (1)概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后

代,在形态、结构和生理功能 上发生稳定性差异的过程。 (2)时间:发生 在整个生命进程中,胚胎时期达到最大程度。 (3)结果:形成不同的组织和器官。 (4)特点:稳定性、持久性、不可逆性和普遍性。 (5)意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物体中的细胞趋向专门化、有利于提高各 种生理功能的效率。 (6)实质:基因的选择性表达。 2. 细胞的全能性 (1)概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。 (2)动、植物细胞全能性的区别:高度分化的植物细胞仍具有全能性;实验表明已分化的 动物体细胞的细胞核具有全能性。 (3)干细胞:动物和人体内仍保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞。

1. 细胞分裂与细胞分化的区别和联系 (1)细胞分裂使细胞数目增多,细胞类型不变。 (2)细胞分化使细胞类型增多,数目不变。 (3)细胞分裂是细胞分化的基础。 2. 细胞分化和细胞的全能性的不同点 细胞分化 原因 细胞内基因选择性表达 持久性、 稳定性、 不可逆性、 普遍性 形成形态、结构、功能不同 的细胞群 细胞的全能性 含有本物种全套遗传物质 ①分化程度的高低与全能性大小 呈负相关 ②受精卵>配子>体细胞 形成新的个体

特点

结果

3. 细胞的全能性表达的条件
1

离体、一定的营养物质和适宜的环境条件等。 易错警示 与细胞分化和细胞全能性有关的 3 个注意问题 (1)多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化,但细胞分化后的不同细胞中核 DNA 相同, mRNA 和蛋白质一般不同。 (2)单细胞生物与多细胞生物分化形式的不同: 单细胞生物的细胞分化不表现为细胞间的 差异,而是在生活史中有规律地发生形态和生理上的阶段性变化。多细胞生物通过细胞 分化形成特定形态、结构和功能的组织和器官。 (3)细胞全能性的体现以产生新个体为标志,若无新个体产生,不能体现全能性。

1. 判断下列有关细胞分化和干细胞的叙述: (1)白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的 (2)基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞 (3)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同 (4)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强 (5)自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应 (6)胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化 (7)造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病 (8)细胞分化的主要标志首先是细胞内开始合成新的特异性的蛋白质 (9)细胞分化进程是细胞原有的高度可塑性潜能逐渐增加的过程 (10)细胞分化的分子基础是细胞固有基因的正常的、严格有序的表达过程 ( √ ) √ ) ( ( ( ( ( ( ( ( ( √ ) √ ) × ) √ ) √ ) × ) √ ) √ ) × )

(11)细胞分化是细胞由非专一性的状态向形态和功能的专一状态转变的过程 (

2. 动物细胞中的一类基因是维持基本生命活动的,在各种细胞中都处于活 动状态。另一类 基因是选择性表达的基因。如图是能产生 A 抗体的细胞。关于该细胞中三个基因的开闭 状态,下列说法正确的是 ( )

A.其中有一个处于活动状态,即 A 抗体基因 B.其中有一个处于活动状态,即 ATP 合成酶基因 C.Ⅰ号染色体上的两个基因均处于活动状态 D.三个都处于活动状态
2

答案 B 解析 胰岛素基因和 A 抗体基因是特定细胞选择性表达的基因,ATP 合成酶基因属于维 持细胞的基本生命活动的基因之一,在活细胞中都可表达,故题图中 ATP 合成酶基因在 该细胞中是打开的。产生抗体 A 的细胞中 A 抗体基因只能在受到特异性抗原刺激后才能 表达,所以 B 项正确。 3. 如图所示干细胞的特征——具有分化能力和分裂能力,据图分析正确的是(双选) ( )

A.如果该干细胞存在于正常人体骨髓中,那么其分化形成的细胞中染色体都是 23 对 B.干细胞具有分裂、分化的能力称为细胞的全能性 C.如果是胚胎干细胞,则其分裂形成的细胞不会发生突变 D.细胞分化是基因选择性表达的结果 答案 AD 解析 骨髓中的干细胞与人体正常体细胞来源于同一个受精卵, 细胞核内有 23 对同源染 色体,A 项正确;细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能, 细胞全能性的结果是形成完整个体,B 项错误;细胞分裂 DNA 复制时,其双螺旋结构解 开,容易发生突变,胚胎干细胞也不例外,C 项错误;细胞分化的实质是基因的选择性 表达,D 项正确。 4. 下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是 A.玉米种子萌发长成新植株 B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株 D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株 答案 D 解析 “细胞的全能性”是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。选项 A 所述内容是玉米的胚后发育过程;全能性表达的结果是得到完整新个体;由于题干中 要求体现的是“体细胞全能性”,花粉属于生殖细胞;胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的 细胞,经组织培养后得到了完整的新植株,故 D 项正确。 ( )

细胞分化与细胞全能性的判断 (1)同一来源的细胞形成形态、功能不同的组织细胞→细胞分化。 形成 (2)植物体细胞― ― →新个体→细胞全能性表达。

3

(3)分化的动物细胞,在一定条件下经培养形成细胞群→不能体现细胞全能性,但动 物细胞的细胞核具有全能性。 考点二 聚焦细胞的衰老、凋亡与癌变[重要程度:★★★☆☆]

1.细胞的衰老

2. 细胞的凋亡 (1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 个体发育中细胞的编程性死亡 ? ? (2)类型?成熟个体中细胞的自然更新 ? ?被病原体感染的细胞的清除 保证多细胞生物体完成正常发育 ? ? (3)意义?维持内部环境的稳定 ? ?抵御外界各种因素的干扰 3. 细胞的癌变 (1)癌变实质:原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控。 (2)癌细胞的特征 ①在适宜的条件下,能够无限增殖。 ②形态结构发生显著变化,如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。 ③细胞的表面发生了变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致癌细胞在体内容易分散 和转移。 (3)致癌因子分类[连线]

1. 细胞衰老的特征 “一大”:细胞核的体积增大;“一小”:细胞体积变小;“一多”:色素增多;“三 低”:代谢速率、多种酶的活性、物质运输功能均降低。 2. 细胞凋亡、衰老、癌变、坏死的区别 项目 细胞凋亡 细胞衰老 细胞癌变 细胞坏死
4

与基因的关系 细胞膜的变化

受基因控制 内陷

可能有关 皱缩

基因突变 糖蛋白 减少 呈球形 物理、化 学、病毒等 致癌因子 对机体 有害

不受基因控制 破裂 外形不规则变 化 电、热、冷、 机械等各种不 利因素 对机体 有害

形态变化

破裂

细胞萎缩

影响因素

受基因严格 的控制 对机体 有利

内、外因共 同作用 对机体 有利

对机体的 影响 3. 癌变的机理 (1)癌变机理

(2)原癌基因与抑癌基因的关系 ①原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因,在细胞分裂过程中它主要负责调节细胞 周期,控制细胞生长和分裂的进程;而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 ②原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。 易错警 示 与细胞衰老、凋亡、癌变有关的 6 个失分点 (1)细胞增殖、分化、衰老和凋亡是细胞的正常生命活动,而不能误认为是细胞发育的 4 个阶段。细胞凋亡与细胞增殖都是维持生物体内细胞动态平衡的基本行为。 (2)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中, 并非只存在于癌细胞中, 只不过在癌 细胞中两种基因已发生突变。 (3)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的, 在幼年个体中有衰老的细胞, 老年个体中有新 产生的细胞,但细胞总体衰老会导致个体的衰老。 (4)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。 (5)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的,细胞坏死对机体有害。 (6)细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程。

1. 下列有关细胞分化、衰老及凋亡的叙述,不正确的是 A.细胞分化能使细胞中细胞器的种类和数量发生改变 B.衰老细胞会出现线粒体减少、酶活性降低及细胞核变大等现象 C.细胞分化发生在胚胎期,细胞衰老与凋亡发生在老年期

(

)

5

D.被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的 答案 C 解析 细胞分化是生物个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构 和生理功能上发生稳定性差异的过程。 细胞分化使细胞中细胞器的种类和数量发生改变。 细胞的衰老与凋亡发生在生物个体生长发育的各个时期。 2. 某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性的还是恶性的,切取了一小块肿瘤组织进行培 养。请回答下列与肿瘤细胞的培养及癌症的治疗有关的一些问题: (1)与正常细胞相比,在显微镜下癌细胞形态发生的变化是________________________ ____________________,可见明显增多的细胞器有______________________ ____。 (2)研究发现恶性肿瘤内部, 血管生成速度十分迅速, 这些血管对于癌细胞的生命活动的 作用是__________________________________________________________________ __________________________________ ______________________________________。 (3)化学治疗可采用药物,如 5-氟尿嘧啶,它的结构与尿嘧啶非常相似,可以干扰 ________________的过程,从而影响癌基因的表达。 (4)某种抗癌药可以抑制 DNA 的复制, 从而抑制癌细胞的增殖, 据此判断短期内使用这种 药物对机体产生最明显的副作用是 A.影响神经递质的合成,抑制神经系统的兴奋 B.影响胰岛细胞合成胰岛素,造成糖代谢紊乱 C.影响血细胞生成,使机体白细胞数量减少 D.影响脂肪的合成,减少脂肪的储存 (5)某科研单位研制了一种新药 X,为了验证此药物对此类肿瘤有较好的疗效,将肿瘤细 胞悬浮液分成等细胞数的 A、B 两组。A 组加入 H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,B 组应加 入____________________________________________________________________。 相同条件下培养一段时间后,洗去培养液,把两组细胞做相应的处理,分别检测两组细 胞的放射性强度。如果出现的实验现象为________________________________,则说明 此药物的疗效好。 答案 (1)细胞变球形 线粒体、核糖体 (2)为癌细胞提供氧气、营养物质,运走代谢 废物, 有利于癌细胞的生长和增殖 (3)转录 (4)C (5)等量的 H 标记的胸腺嘧啶脱氧 核苷酸和药物 X A 组的放射性强度大于 B 组 解析 (1)癌细胞的形态结构发生改变,变为球形,容易在组织中转移。由于癌细胞具有 无限增殖的特点, 所以细胞中的线粒体(为细胞增殖提供能量)、 核糖体(为癌细胞合成蛋 白质)等细胞器显著增多。(2)癌细胞代谢旺盛,需要血管运输氧气、营养物质供其代谢 需要,并将代谢废物运出。(3)5—氟尿嘧啶结构与尿嘧啶非常相似,而利用尿嘧啶合成 mRNA 是转录过程。 (4)高度分化的细胞不再进行细胞分裂(DNA 复制), 选项中只有血细胞
3 3

(

)

6

要不断由骨髓造血干细胞分裂、 分化而来。 (5)由实验中遵循单一变量原则与对照原则即 可作答。

1.细胞分化的实质是基因的选择性表达,此过程中遗传物质并未改变。 2.细胞分化在自然条件下是不可逆的。 3.雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。 4.细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 5.细胞凋亡是受到严格的遗传机制决定的程序性死亡。 6.癌细胞中遗传物质发生变化。 7.原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。 8.抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 9.细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都不会使遗传物质改变。

高考模拟 提能训练 高考题组 1. 判断下列关于细胞的分化、 衰老、 凋亡与癌变的叙述(2013·江苏, 7 和 2011·江苏, 5): (1)细胞的高度分化改变了物种的遗传信息 (2)细胞分化导致基因选择性表达,细胞种类增多 (3)细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小 (4)细胞凋亡受基因控制,不利于个体生长发育 (5)细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动 ( × ) ( ( ( √ ) × ) √ ) ( ( ( ( × ) × ) × ) × )

(6)良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能,从而延缓衰老 (7)原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症,因此癌症可遗传 (8)细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散转移

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2. (2013·山东卷,2)将小鼠 myoD 基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞,细胞分化及 肌纤维形成过程如图所示。下列叙述正确的是 ( )

A.携带 myoD 基因的载体是以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞 B.检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否 C.完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维 D.肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变 答案 D 解析 A 项,基因表达载体导入动物细胞是采用显微注射技术;B 项,确定细胞分化与否 的关键应该看与肌肉细胞相关特异性的基因是否表达,而核糖体蛋白基因往往是所有细 胞都要表达的基因,由其表达不能确定是否发生细胞分化;C 项,完成分化的肌肉细胞 已失去分裂能力。D 项,肌肉前体细胞还具有分裂能力,若在分裂间期受到电离辐射可 能会发生基因突变,所以比肌肉细胞更容易发生癌变。 3. (2013·安徽卷,29)近年来,有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展迅速。研究发 现,蛋白 X 是细胞膜上的一种受体,由原癌基因 X 编码。在一些肿瘤细胞中,原癌基因 X 过量表达会持续激活细胞内的信号传导,启动细胞 DNA 的复制,导致细胞异常增殖。 利用动物细胞融合技术制备的单克隆抗体,可用于诊断和治疗原癌基因 X 过量表达的肿 瘤。请回答下列问题。 (1)同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化。 正常情况下, 体细胞核遗传信息相 同的原因是______________________________________________________________。 (2)通过检测原癌基因 X 的________和________可判断其是否转录和翻译。 检测成人多种 正常组织后,发现原癌基因 X 只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达,这说明 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)根据以上信息,可推测原癌基因的主要功能是______________________________。 (4)制备该单克隆抗体时,免疫动物的抗原可以是________。B 淋巴细胞识别抗原并与之 结合,之后在适当的信号作用下增殖分化为________和________。 (5)用该单克隆抗体处理原癌基因 X 过量表达的某肿瘤细胞株,发现其增殖能力明显下 降。这是因为____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核 DNA 平均分配到两个子细胞中
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(2)mRNA 蛋白质 原癌基因 X 的表达具有(组织)特异性 (3)维持细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程 (4)蛋白 X 浆细胞 记忆细胞 (5)该单克隆抗体与肿瘤细胞表面的蛋白 X 特异性结合,从而阻断蛋白 X 介导的信号 传导 解析 (1)正常情况下, 体细胞核遗传信息相同的原因是有丝分裂过程中染色体(核 DNA) 准确复制后平均分配到两个子细胞中;(2)通过检测原癌基因 X 的 mRNA 和特异蛋白 X 可 判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后,发现原癌基因 X 只在乳腺、呼吸道 等上皮细胞中有微弱表达, 这说明基因的表达具有组织特异性(选择性表达); (4)制备该 单克隆抗体时,免疫动物的抗原可以是“蛋白 X”,B 淋巴细胞识别抗原并与之结合,之 后在适当的信号作用下增殖分化为浆细胞和记忆细胞; (5)用该单克隆抗体处理原癌基因 X 过量表达的某肿瘤细胞株,发现其增殖能力明显下降。这是因为该单克隆抗体与肿瘤 细胞表面的“蛋白 X”特异性结合,从而阻断“蛋白 X”介导的信号传导。 模拟题组 4. 科学研究发现,人和其他哺乳动物一样,体内也存在一种被称为“ISL1”的心脏祖细胞, 它可以分化为心肌、血管等特定类型的细胞。下列有关心脏祖细胞的说法,错误的是(双 选) A.心脏祖细胞的分化程度比心肌细胞高 B.心脏祖细胞的分化程度比胚胎干细胞的高 C.心脏祖细胞与心肌细胞的核遗传信息相同 D.心脏祖细胞与造血干细胞形态结构不同的直接原因是 mRNA 不同 答案 AD 解析 心脏祖细胞与心肌细胞等体内其他体细胞一样由受精卵分裂、分化而来,所以细 胞核内的遗传信息相同,C 项正确;心脏祖细胞可分化为心肌、血管等细胞,所以其分 化程度比心肌细胞低,A 项错误;胚胎干细胞为全能干细胞,其分化程度比心脏祖细胞 的分化程度低,B 项正确;心脏祖细胞与造血干细胞形态结构不同的直接原因是细胞内 蛋白质的种类和数量不同,D 项错误。 5. 下列有关细胞全能性的叙述中,不正确的是 A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高 B.生物体内,细胞由于分化全能性不能表达 C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化全能性很高 D.植物细胞离体培养,在一定营养条件下能表现出全能性 答案 C 解析 受精卵是个体发育的起点,在自然条件下,通过细胞分裂和细胞分化形成完整个 ( ) ( )

9

体,所以细胞全能性最高;多细胞生物体内的每一个体细胞都是经过有丝分裂形成的, 都含有发育成完整个体所必需的全套遗传物质,都具有全能性,但在个体发育过程中, 不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的,即基因的选择性表达,因此没有实现全能 性;卵细胞是已分化的细胞;植物细胞在离体和一定营养条件下可表现出全能性。 6. 据科技日报消息,美国弗吉尼亚大学研究人员在最新一期癌症研究杂志上发表论文,称 他们发现了一种命名为 RhoGD12 的基因,该基因有助于避免癌细胞扩散,带有该基因的 癌细胞会失去转移能力。对该基因的作用最可能的解释是 A.在癌细胞中表达产生一种糖蛋白,由此阻止癌细胞入侵其他组织器官 B.在癌细胞中表达产生一种蛋白质,由此使癌细胞迅速分化为其他组织器官 C.在癌细胞中表达产生一种蛋白质,使癌细胞迅速衰老 D.在癌细胞中表达产生一种蛋白质,使癌细胞迅速凋亡 答案 A 解析 癌细胞表面糖蛋白减少,易发生扩散和转移,由题干“带有该基因的癌细胞会失 去转移能力”,可判断该基因的作用是表达产生糖蛋白。 ( )

一、单项选择题 1. 根据下图判断下列叙述不正确的是 ( )

A.①→②,①→④的根本原因是细胞中遗传信息执行情况不同 B.抑制 DNA 复制可使①→③过程停止 C.经②④变化的细胞会逐渐呈现出酶的活性降低,细胞核变大等衰老特征 D.细胞经⑤变化后,其物质运输效率提高 答案 D 解析 ①→②,①→④的根本原因是基因的选择性表达;抑制 DNA 复制可使①→③过程 (即细胞分裂)停止; 分化的细胞都要经过细胞衰老的过程, 会逐渐呈现出酶的活性降低, 细胞核变大等特征;细胞体积越大,相对表面积越小,物质的运输效率越低。 2. 如图为人体细胞所经历的生长发育的各个阶段,图中①~⑦为不同的细胞,a~c 表示不 同的生理过程。下列叙述正确的是 ( )
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A.与①相比,②③④的分裂增殖能力加强,分化能力减弱 B.②③④的形成过程中发生了基因的分离和自由组合 C.⑤⑥⑦的核基因相同,蛋白质种类和数量相同 D.进入 c 过程的细胞酶活性降低,代谢减慢 答案 D 解析 a 过程属于细胞的增殖,b 过程属于细胞的分化,与①相比,②③④的分裂增殖能 力减弱,分化程度高,A 错误;②③④细胞的形成通过细胞有丝分裂,有丝分裂过程中 不发生基因的分离和自由组合,B 错误;⑤⑥⑦的核基因相同,但由于基因的选择性表 达,其细胞内的蛋白质种类和数量并不相同,C 错误。 3 . 某实验室做了如图所示的实验研究,下列相关叙述中正确的是 ( )

A.过程 b 是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 B.与纤维母细胞相比,经过程 a 形成的诱导干细胞的全能性较低 C.肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中基因组成相同;mRNA 有相同的,也有不 同的 D.上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞 答案 C 解析 a 过程是通过诱导基因作用, 使纤维母细胞脱分化为干细胞, b 过程是再分化为其 他组织器官细胞,经 a 过程后,其全能性增强;细胞分化其遗传物质没有改变,只是基 因选择性表达,肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中基因组成相同,mRNA 有相同的, 也有不同的;神经细胞是高度分化、不再分裂的细胞,不具有细胞周期,所以 C 项正确。 4. 2012 年诺贝尔生理学或医学奖授予了在细胞核重编程研究领域作出杰出贡献的英国和 日本的两位生物学家。所谓“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞 状态,它们就有再分化形成多种类型细胞的可能,可应用于临床医学。下列有关叙述错 误的是 A.细胞核重编程与细胞内基因的选择性表达密切相关 B.该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望 C.“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写 D.他们的实验验证了动物细胞的全能性 答案 D
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(

)

解析 根据题意,细胞核重编程是指将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态,该过 程与细胞内基因的选择性表达有密切关系,A 正确;临床医学上利用该研究可以解决器 官移植中的免疫排斥问题,B 正确;利用细胞核重编程技术可以使已经分化了的动物细 胞重新回到干细胞状态,C 正确;干细胞可以分化成多种类型的细胞,体现了干细胞具 有分裂和分化的能力,D 错误。 5. 为探究物质 P 抑制癌细胞增殖的效应,研究人员使用不同浓度的物质 P 处理人的离体肝 癌细胞,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是 ( )

A.随着物质 P 浓度的增加,促进肿瘤细胞凋亡的作用越明显,但与处理时间无关 B.随着物质 P 处理时间的延长,抑制癌细胞增殖的作用越明显,但与浓度无关 C.物质 P 对肿瘤细胞的作用机制,可能与调控细胞凋亡相关基因的表达有关 D.通过本实验可以得出结论,物质 P 抑制癌细胞增殖的最适浓度为 1.00 g/L 答案 C 解析 分析图中曲线可知,物质 P 的浓度和处理时间影响抑制率,A、B 错误;从实验的 结果看,该药物可以有效地抑制癌细胞增殖,其作用机理很可能是调控了癌细胞内凋亡 基因的表达,使癌细胞进入编程性死亡的程序,C 正确;本实验只是设置了物质 P 的部 分浓度,虽然在 1.00 g/L 时抑制效果较另两组好,但不能确定该浓度为最适浓度,D 错 误。 6. 如图为人体某结构部分细胞的生命历程,有关叙述正确的是 ( )

A.3 和 6 过程中因基因选择性表达而有新蛋白质合成 B.4 过程的细胞内染色质收缩但不影响 DNA 的复制和转录 C.5 过程的细胞不会发生细胞凋亡且细胞周期会延长 D.6 过程不包括细胞免疫过程中靶细胞的裂解清除 答案 A 解析 细胞分化(3 过程)和凋亡都是受基因控制的,细胞分化和凋亡过程中有新蛋白质 合成,体现了基因的选择性表达,A 正确;衰老的细胞内染色质收缩,造成 DNA 不易解
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旋,从而影响 DNA 的复制和转录,B 错误;癌变细胞会被免疫系统识别清除从而发生细 胞凋亡,在适宜的条件下,癌变的细胞能无限增殖,细胞周期会缩短,C 错误;被病原 体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的,D 错误。 7. 研究发现细胞癌变与端粒酶的活性有关。端粒酶由 RNA 和蛋白质组成,能以自身的核酸 为模板, 在其蛋白组分的催化下合成端粒 DNA 序列。 下列与端粒酶和癌细胞有关的叙述, 错误的是 A.从功能上看,端粒酶属于逆转录酶 B.癌变细胞膜上的糖蛋白减少,癌细胞容易在体内分散和转移 C.癌变细胞 膜表面出现的不同于正常细胞的蛋白质会成为抗原 D.机体进行免疫反应过程中直接使癌细胞裂解的是吞噬细胞 答案 D 解析 端粒酶催化以 RNA 为模板合成 DNA 的过程属于逆转录过程;癌变细胞膜上的糖蛋 白减少,容易在体内分散和转移;癌变细胞膜表面出现的不同于正常细胞的蛋白质会成 为抗原;机体进行免疫反应过程中直接使癌细胞裂解的是效应 T 细胞。 8. 1993 年黄曲霉素被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构划定为Ⅰ类致癌物。黄曲霉素的 危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作用,可导致肝癌甚至死亡。下列有关说法错误 的是 A.黄曲霉素属于化学致癌因子 B.黄曲霉素使肝细胞产生原癌基因是癌变的根本原因 C.癌细胞容易分散和转移与细胞膜上糖蛋白减少有关 D.癌症的发生与生活方式有关 答案 B 解析 引起细胞癌变的因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子,黄曲霉素 属于化学致癌因子;原癌基因是任何细胞都含有的,黄曲霉素可以使肝细胞中的原癌基 因发生突变;癌细胞膜上的糖蛋白减少,能够在组织中分散和转移;癌症的发生与不健 康的生活方式有关。 9. 下列关于细胞衰老、凋亡与坏死的叙述,正确的是 A.衰老细胞的体积和细胞核体积都缩小 B.青蛙发育过程中尾的消失属于细胞坏死现象 C.细胞凋亡的根本原因是病原体感染 D.细胞衰老与凋亡是细胞正常的生理过程 答案 D 解析 衰老细胞的体积缩小,细胞核体积增大;青蛙发育过程中尾的消失属于细胞凋亡 现象;细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 ( ) ( ) ( )

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二、双项选择题 10.下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析,不正确的是 ( )

A.a 过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的选择透过功能 B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达 C.b 过程中凋亡细胞被吞噬,表 明细胞凋亡是细胞被动死亡的过程 D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用 答案 AC 解析 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程叫细胞凋亡,是在基因控制下的细胞编 程性死亡,是细胞主动死亡的过程。据图可知:“凋亡诱导因子”与生物膜上的“膜受 体”发生特异性结合后,发出“凋亡信号”激活“凋亡相关基因”,说明细胞的凋亡具 有特异性,体现了生物膜具有信息传递的功能;在细胞凋亡过程中有新蛋白质的合成, 说明凋亡相关基因被激活,控制合成了相应的蛋白质,从而体现了基因的选择性表达; 凋亡细胞被吞噬细胞吞噬,从而清除凋亡细胞,这一过程是细胞主动死亡的过程;凋亡 相关基因在机体中本来就存在, 是固有的, 在动物生长发育过程中的不同时期进行表达, 从而发挥作用。 11. 肿瘤是 21 世纪人类最主要的杀手, 它是一种由环境因素与遗传因素相互作用所产生的复 杂性疾病,下列有关癌细胞的叙述,不正确的是 A.癌变的内在因素是致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变 B.减少癌细胞的营养供应可以抑制癌细胞的增殖 C.所有癌细胞中 DNA 的含量都相同 D.用化学药剂抑制肿瘤细胞的 DNA 复制,使其停留在分裂期 答案 CD 解析 癌变的内在因素是致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变;减少癌细胞的营养 供应可以抑制癌细胞的增殖;癌细胞不断分裂,所以在分裂间期和分裂期的 DNA 含量不 一定相同;用化学药剂抑制肿瘤细胞的 DNA 复制,使其停留在间期,可抑制癌细胞增殖。 故 C、D 项错误。 12.下列关于细胞癌变的叙述,正确的是 A.癌细胞在条件适宜时可无限增殖 B.癌变前后,细胞的形态和结构没有明显差别 C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变 D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖 答案 AC
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(

)

(

)

解析 细胞癌变的原因就是致癌因子(包括物理致癌因子、 化学致癌因子和病毒致癌因子) 使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。癌变 后的细胞在形态结构上与正常细胞有明显的差异。原癌基因的作用主要是负责调节细胞 周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 三、非选择题 13.根据下面的图示,请回答以下问题:

(1)图中①②分别表示多细胞生物细胞分裂和________________的过程, 是多细胞生物生 长、发育、繁殖、遗传的基础。 (2)若细胞 C 是成熟的红细胞,那么细胞 A 是________________,主要分布在________ 中,对于白血病病人来说,医学上常采用__________________的方法,使患者正常的造 血及免疫功能得以重建。 (3)成熟红细胞中无核、无__________(细胞器),所以红细胞中呼吸作用的方式为(填反 应式)_______________________________。原核细胞的无核与成熟红细胞的无核相比, 原核细胞具有________。成熟红细胞具有运输氧气的能力与细胞内含有___________有 关。 (4)若 C 表示的是患有镰刀型细胞贫血症病人的细胞,他患病的根源是图中________(用 字母表示)细胞发生了基因突变。 答案 (1)细胞分化 (2)造血干细胞 骨髓 骨髓移植(造血干细胞移植) 酶 C6H12O6― ― →2C3H6O3+能量 拟核 血红蛋白 (4)AB (3)线粒体

解析 (1)经②过程后细胞形态发生了改变,故为分化过程。(2)红细胞是 由造血干细胞 分化而来的,故 A 是造血干细胞。目前,白血病患者常通过骨髓移植,植入正常人的造 血干细胞,使患者正常造血及免疫功能得以重建。(3)人成熟红细胞中无各种细胞器,故 呼吸方式只能是无氧呼吸,原核细胞与无核的成熟红细胞相比,最典型的区别是原核细 胞有拟核。 (4)若 C 细胞表示的是患有镰刀型细胞贫血症病人的细胞, 他患病的根源是造 血干细胞中的基因发生突变。 14.某科研小组开展了人白细胞介素 18(IL?18)对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用的 研究。 实验原理:机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感,主要表现在核辐射会诱导免疫细胞 凋亡。 实验步骤: ①选取若干实验小鼠,随机均分成甲、乙、丙三组; ②甲组无辐射损伤; 乙组辐射损伤( Co 照射, 下同); 丙组先辐射损伤, 1 天后注射 IL?18。
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③14 天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养,在培养了 0 h、12 h、24 h、48 h 后, 检测并计算细胞凋亡相对值。 (1)脾属于机体免疫系统的____________, IL?18 是一种淋巴因子, 由________细胞分泌; 淋巴因子与____________都属于免疫活性物质。 (2)细胞凋亡是由遗传机制决定的________________死亡, 与细胞凋亡直接相关的细胞器 是____________。 (3)设置甲、乙两组的目的是探究有无核辐射对细胞凋亡的影响。设置乙、丙两组的目的 是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 请设计实验结果记录表。 (4)科研小组还设置了丁组实验,方法是先注射 IL?18,3 天后进行辐射损伤,14 天后的 实验操作同前三组, 与丙组相比, 设置丁组的目的是_______________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)免疫器官 T 抗体(或溶菌酶) (2)细胞编程性(程序性) 溶酶体 (3)探究有无注射 IL?18 对细胞凋亡的影响 表格如下: 组别 甲 乙 丙 (4)探究核辐射前、后注射 IL?18 对细 胞凋亡的影响 解析 (1)免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成的,脾属于免疫器官, 而白细胞介素是由 T 细胞分泌的一种淋巴因子, 白细胞介素和抗体都属于免疫活性物质。 (2)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程, 与其直接有关的细胞器是溶酶 体。 (3) 根据实验所遵循的单一变量原则,可以看出乙丙组对照,自变量是有无注射 IL?18, 从而探究有无注射 IL?18 对细胞凋亡的影响。 (4)设计丁组实验和丙组形成对照, 进一步探究核辐射前、后注射 IL?18 对细胞凋亡的影响。 15.研究表明,癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的 ATP 总量没有明显差异,但癌细 胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。如图是癌细胞在有氧 条件下葡萄糖的部分代谢过程,据图分析回答问题。 细胞凋亡相对值 0 h 12 h 24 h 48 h

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(1)图中 A 代表细胞膜上的__________。 葡萄糖进入癌细胞后, 在代谢过程中可合成非必 需氨基酸,此过程一定需要______元素,也可通过形成五碳糖进而合成____________作 为 DNA 复制的原料。 (2)在有氧条件下,癌细胞呼吸作用的方式为____________________________________。 与正常细胞相比,①~④过程在癌细胞中明显增强的有__________(填编号),代谢途径 发生这种变化的意义在于能够______________________________________________ ________________________________________________,从而有利于癌细胞的增殖。 (3)细胞在致癌因子的影响下, ______________________________基因的结构发生改变而 被激活,进而调控______的合成来改变代谢途径。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中 的异常代谢途径,图中的过程________(填编号)不宜选为作用位点。 答案 (1)载体蛋白 氮 脱氧核苷酸 (2)有氧呼吸和无氧呼吸 ①②③ 产生大量的中间产物, 为合成 DNA 和蛋白质等重要物 质提供原料 (3)原癌基因和抑癌 酶 ①④

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