1、细胞的癌变(15分钟50分)一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)1. 下列细胞中,可能已发生癌变的是()A.自由水含量减少,体积变小的细胞B.被Rous肉瘤病毒感染的细胞C.膜通透性改变,物质运输功能降低的细胞D.在蝌蚪发育过程中,消失的尾部细胞【解析】选B。自由水含量减少,体积变小是衰老细胞的特征,A错误;Rous肉瘤病毒属于病毒致癌因子,会引起细胞癌变,因此被Rous肉瘤病毒感染的细胞可能已经发生癌变,B正确;膜通透性改变,物质运输功能降低是衰老细胞的特征,C错误;在蝌蚪发育过程中,尾部细胞消失,属于细胞凋亡,D错误。2.下列与细胞癌变相关的叙述,错误的是()A.癌细胞中遗传物质发
2、生了变化,形态发生改变B.癌细胞的核仁较大,核糖体的数量明显增多C.癌细胞是动物体内具有自养能力并能快速增殖的细胞D.原癌基因属于正常基因,能控制细胞生长和分裂的进程【解析】选C。细胞癌变是多个基因突变累积的效应,其遗传物质发生变化,形态结构也发生改变,A正确;癌细胞的主要特点是无限增殖,细胞增殖使得核仁明显增大,增殖过程中需要较多蛋白质,使得核糖体的数量明显增多,B正确;癌细胞为异养型细胞,C错误;原癌基因属于正常基因,主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,D正确。3.正常细胞转变为癌细胞的过程中,不发生改变的是()A.细胞中的染色体数B.细胞的形态结构C.细胞中的遗传物质D.细胞
3、的分裂能力【解析】选A。细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生突变,所以遗传物质发生了改变,但染色体数不发生变化。细胞癌变后,形态结构改变,并且可以无限增殖。4.(2019南昌高一检测)TGF-1-Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明,胞外蛋白TGF-1与靶细胞膜上受体结合,激活胞内信号分子Smads,生成复合物转移到细胞核内,诱导靶基因的表达,阻止细胞异常增殖,抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述正确的是()A.恶性肿瘤细胞异常增殖、分裂失控,不具有细胞周期B.从功能来看,复合物诱导的靶基因属于原癌基因C.复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递D.若靶细胞膜受体蛋白基因不表达,靶细胞
4、仍能正常凋亡【解析】选C。恶性肿瘤细胞异常增殖、分裂失控,由于恶性肿瘤细胞是连续分裂的,因此具有细胞周期,A错误;从功能来看,复合物诱导的靶基因属于抑癌基因,B错误;复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递,C正确;若靶细胞膜受体蛋白基因不表达,靶细胞将不能正常凋亡,D错误。5.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错误的是()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.癌细胞的形态结构发生显著变化【解析】选C。癌变的内在因素是致
5、癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变,A正确;癌细胞的增殖也需要大量的营养物质,所以减少癌细胞的营养供应可以抑制癌细胞的增殖,B正确;有的癌细胞进入分裂周期,可能DNA经过复制后有暂时加倍的情况,所以不同癌细胞中DNA的含量可能不同,C错误;癌细胞的形态结构常常会发生显著变化,这是癌细胞的特征之一,D正确。6.与正常细胞相比,肿瘤细胞需要吸收更多的葡萄糖才能维持其生长。最新研究发现,若限制体内谷氨酰胺的含量,就可以使肿瘤细胞无法正常吸收葡萄糖,从而抑制它的生长。以下不能从题意中得出的是()A.增加葡萄糖的摄入可使肿瘤细胞膜上的糖蛋白含量高于正常体细胞B.切断肿瘤细胞的“糖路”,可达到“饿死”肿瘤
6、细胞的目的C.糖类是包括肿瘤细胞在内的所有人体细胞的主要能源物质D.谷氨酰胺可能用于合成肿瘤细胞吸收葡萄糖的载体蛋白【解析】选A。选项A,肿瘤细胞膜上的糖蛋白含量少于正常体细胞;选项B,根据题干“肿瘤细胞需要吸收更多的葡萄糖”,可知切断糖路,会导致肿瘤细胞因供能不足而死亡;选项C,糖类是为细胞供能的主要能源物质;选项D,限制谷氨酰胺的含量会导致肿瘤细胞不能正常吸收葡萄糖,肿瘤细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,由此推测谷氨酰胺可能是合成葡萄糖载体蛋白的原料。二、非选择题(共20分)7.(2019西宁高一检测)目前临床上癌症治疗的方法主要包括手术治疗、放疗、化疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗。此外,
7、科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现,绿茶中的多酚酶能促进多酚的合成,多酚可减少BCL-XL蛋白的合成,而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用,从而证明绿茶具有抗癌的作用。据以上资料回答下列问题。(1)细胞癌变的分子基础是细胞内的_发生了改变,从而使它成为具有_特性的细胞。癌细胞的分裂方式是_。(2)癌症化疗时应用的烷化剂(如二氯二乙胺)能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞细胞周期的 _期。(3)在正常生理条件下,人体的血管内皮细胞倍增时间约为一年,而不受调节控制的血管生成却十分迅速,这对于癌细胞生命活动的意义是_。(4)绿茶含有多酚酶,其根本原因是_。(5)除了不抽烟、
8、不酗酒外,请再写出一条防治癌症的建议:_。【解析】(1)细胞癌变的分子基础是DNA分子结构改变,即基因突变,癌细胞具有无限增殖的特点。癌细胞以有丝分裂的方式增殖。(2)DNA复制发生在分裂间期,由于烷化剂能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用,因此,该类药品作用于癌细胞细胞周期的分裂间期。(3)血管运输营养物质和氧气,血管生成速度快,能为无限增殖的癌细胞的生命活动提供大量的营养物质和氧气。(4)绿茶含有多酚酶,此酶的本质是蛋白质,细胞内蛋白质的合成受基因的控制。(5)从远离致癌因子的角度考虑,防治癌症除了不抽烟、不酗酒外,还有不食用烤焦、发霉等致癌因子较多的食物;不食用被亚硝酸盐污染的食物
9、;不食用食品添加剂过量的食物等。 答案:(1)DNA分子结构无限增殖有丝分裂(2)分裂间 (3)为无限增殖的癌细胞的生命活动提供大量的营养物质和氧气(4)具有多酚酶基因(5)不食用烤焦、发霉等致癌因子较多的食物(或不食用被亚硝酸盐污染的食物;不食用食品添加剂过量的食物等)(答案合理即可)【补偿训练】研究发现,当人体组织细胞中的氧含量低于正常值的60%时,缺氧的组织细胞就可能癌变;进一步的研究表明,癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但是癌细胞即使在氧供应充分的条件下也主要是通过无氧呼吸获取能量。由此分析,下列推论合理的是()缺氧环境会导致癌细胞的产生癌细胞从机体中摄
10、取并用于细胞呼吸的葡萄糖比正常细胞多癌细胞的线粒体可能存在功能障碍有氧条件下,癌细胞中与无氧呼吸有关的酶的活性仍然很高A.B.C.D.【解析】选D。根据题意,当人体组织细胞中的氧含量低于正常值的60%时,缺氧的组织细胞就可能癌变,即缺氧环境会导致癌细胞的产生,正确;癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但是癌细胞即使在氧供应充分的条件下也主要是通过无氧呼吸获取能量,消耗同样多的葡萄糖时无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸少,所以无氧呼吸要获得和有氧呼吸同样的能量时,要消耗更多的葡萄糖,正确;癌细胞即使在氧供应充分的条件下也主要是通过无氧呼吸获取能量,说明癌细胞中的线粒体(进行
11、有氧呼吸的主要场所)可能存在功能障碍,且有氧条件下,癌细胞中与无氧呼吸有关的酶的活性仍然很高,正确。综上所述,D项正确。(20分钟50分)一、选择题(共4小题,每小题6分,共24分)1.癌细胞分化程度可反映癌细胞接近于正常细胞的程度,癌细胞分化程度越高就越接近相应的正常细胞,肿瘤的恶性程度也相对较小。下列叙述不正确的是()A.癌细胞分化程度越低,其与正常细胞的形态结构差异越大B.原癌基因和抑癌基因表达导致细胞癌变C.低分化癌细胞分裂速度较快D.医学上可通过改变癌细胞的分化程度来治疗癌症【解析】选B。癌细胞分化程度越高越接近相应的正常细胞,癌细胞分化程度越低,其与正常细胞的形态结构差异会越大,A
12、正确;原癌基因和抑癌基因突变导致细胞癌变,B错误;低分化癌细胞恶性程度高,能无限增殖,所以细胞分裂速度较快,C正确;根据题干可以通过提高癌细胞分化程度来治疗癌症,D正确。【规律方法】判断癌细胞的方法(1)从形态方面:癌细胞一般呈球形,细胞膜上糖蛋白减少。(2)从代谢方面:线粒体和核糖体活动旺盛,为癌细胞分裂提供能量和蛋白质。2.下列有关细胞癌变的叙述,正确的一组是()原癌基因和抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症,因此癌症可遗传黄曲霉素属于化学致癌因子紫外线、亚硝胺等因素会增加患癌症的可能原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发细胞癌变原癌基因与抑癌基因在正常细胞
13、中不表达A.B.C.D.【解析】选B。发生在体细胞中的癌变不能遗传,错误;黄曲霉素属于化学致癌因子,正确;紫外线属于物理致癌因子,亚硝胺属于化学致癌因子,二者均会增加患癌症的可能,正确;原癌基因的主要功能是调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,错误;病毒癌基因可整合到宿主基因组,导致原癌基因和抑癌基因突变,进而诱发细胞癌变,正确;原癌基因与抑癌基因在正常细胞中均表达,错误。3.(2019兰州高一检测)研究表明,癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有差异,但癌细胞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。下列分析中正确的是()A
14、.在癌细胞中,葡萄糖进入线粒体被分解为丙酮酸B.在有氧条件下,癌细胞呼吸作用的方式为有氧呼吸C.细胞癌变是抑癌基因突变为原癌基因的结果D.若要研制药物抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中的不宜选为作用位点【解析】选D。葡萄糖不能进入线粒体,而是分解成的丙酮酸进入线粒体,故A错误。在有氧条件下,癌细胞和正常分化的细胞产生的ATP总量没有差异,但用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍,所以癌细胞主要进行无氧呼吸,故B错误。细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变的结果,故C错误。如果要研制药物抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中的是正常代谢途径不宜选为作用位点,故D正确。4.甲胎蛋白(AFP)主要来自
15、胚胎的肝细胞,其在血浆中的含量在妊娠30周时达到最高峰,以后逐渐下降,胎儿出生后周岁时接近成人水平。肝细胞发生癌变时,AFP含量会持续性异常升高。下列相关叙述中,错误的是()A.成年人血液中的AFP含量一般要多于刚出生的胎儿B.AFP在加工和运输过程中需要内质网、高尔基体和线粒体参与C.肝细胞癌变后,其细胞膜表面的糖蛋白减少D.细胞癌变后,细胞内的凋亡基因不易表达【解析】选A。根据题干信息分析,甲胎蛋白(AFP)主要来自胚胎的肝细胞,其在血浆中的含量在妊娠30周时达到最高峰,以后逐渐下降,胎儿出生后周岁时接近成人水平,说明刚出生的胎儿血液中的AFP含量高于成年人,A错误;甲胎蛋白(AFP)在核
16、糖体合成后需要先后经过内质网和高尔基体的加工和转运,还需要线粒体供能,B正确;细胞癌变后,细胞膜表面的糖蛋白减少,所以癌细胞容易分散和转移,C正确;细胞癌变后,细胞内的凋亡基因不易表达,所以癌细胞能够无限增殖,D正确。二、非选择题(共2小题,共26分)5.(12分)(2019贵阳高一检测)2018年诺贝尔生理学或医学奖公布,让治愈癌症成为现实。下图是关于结肠癌发生的相关机理。(1)恩施享有“硒都”之称,据了解,硒元素是人身体健康的必需元素,能抑制多种致癌因子的致癌作用,环境中的致癌因子会损伤_,使原癌基因和抑癌基因发生突变,逐渐变成癌细胞。图中K-ras原癌基因的作用是_ _。(2)细胞癌变过
17、程中,细胞膜的成分改变,膜蛋白的含量_(填“一定不减少”“不一定减少”或“一定减少”)。(3)癌细胞的特点之一是能够无限增殖,因此与正常细胞相比,相对表面积_(填“变大”或“变小”),细胞中显著增多的两种细胞器是_ _。(4)据图可知,一般老年人易患癌症,其原因是_ _。【解析】(1)环境中的致癌因子会损伤细胞的DNA,使原癌基因和抑癌基因发生突变,逐渐变成癌细胞。图中K-ras原癌基因的作用是主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。(2)细胞癌变过程中,细胞膜的成分改变,膜蛋白的含量不一定减少。(3)癌细胞的特点之一是能够无限增殖,由于分裂后体积变小,因此与正常细胞相比,相对表面积变
18、大。由于癌细胞代谢速度快,蛋白质合成功能加强,因此细胞中的核糖体和线粒体增多。(4)癌症的发生并不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生56个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种累积效应。因此,一般老年人易患癌症。答案:(1)细胞的DNA主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程(2)不一定减少(3)变大核糖体和线粒体(4)癌症的发生并不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生56个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种累积效应 【实验探究】6.(14分)(能力挑战题)近期统计数据显示,癌症已成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供的资料回答问题:(1)体外分别培养某种癌
19、细胞和正常体细胞,图中代表癌细胞生长曲线的是_。在体内,癌细胞可能侵袭周围正常组织,说明癌细胞具有_的特性。(2)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关,请完成下面的探究实验:细胞类型增殖代数端粒酶活性正常体细胞5060无癌细胞无限有实验目的:探究端粒酶活性与细胞癌变的关系。实验材料:癌细胞、端粒酶活性抑制剂、细胞培养液等。实验步骤:将癌细胞分为A、B两组。A组加入端粒酶活性抑制剂,B组_。_。结果预测及分析:若A组细胞比B组细胞增殖代数减少,则说明_;若A组细胞仍然无限增殖,则说明_。(3)请根据上述内容,提出一种治疗癌症的新思路:_。【解析】
20、(1)与正常细胞相比,癌细胞能无限增殖,则培养一定时间后,癌细胞增殖仍然进行,正常细胞不能进行,因此a表示癌细胞生长曲线;在体内,癌细胞分别侵袭周围正常组织,证明癌细胞具有分散和转移的特性,这是由于细胞癌变后,细胞膜上的糖蛋白减少,细胞之间的黏着性降低。(2)分析题干信息可知,实验的目的是探究端粒酶与细胞癌变的关系,实验的自变量是端粒酶的活性,可以通过加入端粒酶抑制剂进行控制,因变量是细胞癌变率,由于癌细胞的特点之一是能无限增殖,因此可以用细胞增殖的代数代表细胞癌变率;按照实验设计的对照原则和单一变量原则,实验步骤如下:将癌细胞分成A、B两组;A组加入端粒酶抑制剂,B组不加,在适宜条件下进行培养;记录并比较A、B两组细胞的增殖代数。结果预测及分析:A组比B组增殖代数减少,说明端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)有关;A组仍然能无限增殖,说明端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)无关。(3)由题意可知,癌细胞的无限增殖与端粒酶的活性有关,因此治疗癌症可以抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)。答案:(1)a易分散、转移(2)实验步骤:不加,在适宜条件下进行培养记录并比较A、B两组细胞的增殖代数(分裂次数)结果预测及分析:端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)有关端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)无关(3)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)