1、第2讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变考纲要求1细胞的分化和细胞的全能性()。2.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系()。3.癌细胞的主要特征及防治()。考点1细胞分化与细胞的全能性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)特点:普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。(3)实质:在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达。(4)意义:是生物个体发育的基础。使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。【思考】同种生物的不同细胞中所含有的DNA、RNA、合成的蛋白质种类相同吗?提示DNA相同,
2、因为都来源于同一受精卵的有丝分裂;RNA、蛋白质不相同,因为在细胞分化过程中,不同细胞表达的基因不同。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)全能性差异:高度分化的植物细胞具有发育成完整植株的能力,说明植物细胞仍然具有全能性;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少数具有分裂和分化能力的细胞,它们能够通过增殖和分化不断补充到体细胞中去。【解惑】细胞分化具有不可逆性,在自然条件下已分化的细胞不可自动恢复到未分化状态。但在人工诱导条件下,已分化的细胞可恢复到未分化状态,如植物组织培养的脱分化。1正误判断(1)同一动物个
3、体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是二者所含有的基因组不同(2014新课标卷)()(2)细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率(2013天津卷)()(3)不同分化细胞的遗传信息相同(2012上海卷改编)()(4)组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程(2012天津卷)()(5)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性()(6)骨髓干细胞与胰岛细胞的基因组成不同,基因表达产物不同()(7)蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性()(8)转入抗虫基因的棉花细胞或番茄、马铃薯细胞杂交后培育出植株,证明了植物细胞的全能性()(9)壁虎断尾后
4、重新长出尾部证明动物细胞具有全能性;紫色糯性玉米种子培育出植株,证明了植物细胞的全能性()(10)细胞的全能性以产生个体为标志,若无个体产生,不能体现全能性()2(教材改编题)下列有关植物组织培养过程的说法错误的是A愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的B愈伤组织经过脱分化过程形成根或芽C从韧皮部细胞到幼苗形成的过程说明植物韧皮部细胞具有全能性D愈伤组织的细胞中,能发生碱基互补配对的细胞器是线粒体和核糖体解析植物组织培养过程中,离体的细胞经脱分化和分裂增殖形成愈伤组织;愈伤组织经再分化形成根、芽等;从韧皮部细胞到幼苗形成的过程说明离体的组织能发育成一个完整的个体,表现出植物韧皮部细胞具有全能性;
5、愈伤组织中的细胞能够分裂和分化,因此有线粒体的复制和核糖体中发生翻译形成蛋白质的过程,二者均发生碱基互补配对。答案B1细胞分化与细胞全能性的比较细胞分化细胞的全能性原因细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点持久性、稳定性、不可逆性、普遍性分化程度的高低与全能性大小呈负相关;受精卵配子体细胞结果形成形态、结构、功能不同的细胞群形成新的个体关系两者的遗传物质一般都不发生变化细胞的分化程度越高,具有的全能性越低【拓展】管家基因:在所有细胞中都表达的基因,与细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。奢侈基因:只在特定细胞中选择性表达的基因,控制细胞分化,如胰岛素基因、血红蛋白基因等。2比
6、较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。3细胞全能性表达的4个条件(1)离体(必要条件)。(2)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)。(3)激素(一定比例的生长素和细胞分裂素)。(4)适宜的条件(适宜的温度、pH等)。【易考明示】有关细胞全能性的6个易错点(1)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)细胞分化不改变细胞数目,却导致细胞种类增多。(3)细胞全能性以产生个体为标志,若无个体产生,不能体现全能性。(4)植物种子发育成植株不叫全能性。(5)胚胎干
7、细胞发育成各种组织器官(未形成个体体现全能性的终点)不叫全能性。(6)动物细胞因具有该物种全套的遗传物质,尽管没有实验成功,但理论上具有全能性;而动物克隆只体现细胞核的全能性,二者并不矛盾。考向一细胞的分化1(2015江苏单科)下图所示为来自同一人体的4种细胞,下列叙述正确的是A因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA含量相同B因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同C虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同D虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同解析卵细胞的核DNA减少一半,A错误;同一人体细胞携带的基因相同,形态、功能不同是细胞分化的结果,B错误;活细胞中含量最多的化
8、合物是水,C正确;细胞吸收葡萄糖有协助扩散和主动运输两种方式,D错误。答案C考向二细胞的全能性与干细胞2(原创改编题)2014年2月28日,细胞干细胞在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱导“人成纤维细胞”重编程为肝细胞(hiHep细胞)的成果。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下相关叙述中,错误的是A人成纤维细胞重编程为hiHep细胞并未体现细胞的全能性B该项成果表明,分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的C人成纤维细胞与hiHep细胞的核酸完全相同DhiHep细胞的诱导成功,为人类重症肝病的治疗提供了可能性解析人成纤维细胞重编程为hi
9、Hep细胞,并没有形成一个个体,因此未体现细胞的全能性,A正确;分化了的细胞经诱导后,其分化后的状态是可以改变的,B正确;人成纤维细胞与hiHep细胞的DNA完全相,但RNA不完全相同,C错误;hiHep细胞的诱导成功,为人类重症肝病的治疗提供了可能性,D正确。答案C【拓展应用】干细胞的类型和在医学上的应用(1)概念干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。(2)类型干细胞分为3类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。下面以干细胞分化成红细胞的过程为例,说明它们之间的关系: (3)应用医学上,干细胞的研究为器官移植提供了新的思路,
10、为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。3(2015海南单科)关于人体造血干细胞的叙述,错误的是A造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异B造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的C健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中D造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同解析人的成熟红细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,而造血干细胞可进行有氧呼吸,两种细胞中的酶存在差异,A正确;细胞分化一般是不可逆的,且人的成熟红细胞没有细胞核和细胞器,不可能再分化为造血干细胞,B错误;健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中,C正确;人体造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同,D正确。答案B考点2细胞的衰老、凋亡、
11、坏死与癌变1细胞的衰老(1)代谢速度的变化:(2)细胞核的变化:细胞核【巧记】细胞衰老特征的记忆口诀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。(2)类型个体发育中细胞的编程性死亡;成熟个体中细胞的自然更新;被病原体感染的细胞的清除。(3)意义保证多细胞生物体完成正常发育;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)癌细胞的特征适宜条件下,能无限增殖;形态结构发生显著变化;癌细胞表面发生了变化,糖蛋白等物质减少,细胞之间黏着性显著降低,容易分散和转移。(3)致癌因子分类(连线)1正误判
12、断(1)对于一个细胞来说,酶的总类和数量不会发生变化(2013安徽卷)()(2)老化受损的细胞器融入溶酶体中(2013北京卷)()(3)细胞凋亡使细胞自主有序死亡,有利于生物体内部环境的稳定(2013天津卷)()(4)细胞普遍衰老会导致个体衰老(2012山东卷)()(5)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡(2012山东卷)()(6)神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡(2012安徽卷)()(7)细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小()(8)因创伤引起的细胞坏死属于细胞编程性死亡(2009海南卷)()2(教材改编题)如图是胎儿手的发育过程图,下列有关说法错误的是A胎儿手的发育过程中细胞
13、的凋亡使得五指分开B此时手的组成细胞中不存在衰老的细胞C若此时受到致癌因子的影响,细胞更容易发生癌变D此过程中存在着细胞的分化解析胎儿手的发育过程中细胞的凋亡使得五指分开;此时处于快速发育阶段,多数细胞处于分裂或分化状态,若受到致癌因子的影响,细胞发生癌变的几率增大;手的组成细胞有多种,所以在形成过程中存在着细胞分化;虽然此时处于发育阶段,但仍然存在着细胞的更新,某些细胞也会衰老。答案B1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与基因的关系受基因控制可能有关基因突变不受基因控制细胞膜的变化内陷皱缩糖蛋白减少破裂形态变化破裂细胞萎缩呈球形外形不规则变化影响因素受基因严
14、格的控制内、外因共同作用物理、化学、病毒等致癌因子电、热、冷、机械等各种不利因素对机体的影响对机体有利对机体有利对机体有害对机体有害2.癌变的机理(1)癌变机理 (2)原癌基因与抑癌基因的关系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。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
15、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。考向一细胞分化、凋亡与信息传递1(2016德州模拟)p53蛋白对细胞分裂起监视作用。p53蛋白可判断DNA损伤的程度,如果损伤较小,该蛋白就促使细胞自我修复(过程如图所示);若DNA损伤较大,该蛋白则诱导细胞
16、凋亡。下列有关叙述错误的是Ap53蛋白可使DNA受损的细胞分裂间期延长Bp53蛋白可导致细胞内的基因选择性表达C抑制p53蛋白基因的表达,细胞将不能分裂D若p53蛋白基因突变,则可能导致细胞癌变解析DNA复制过程中如出现受损,则p53蛋白修复受损DNA过程需要相应的时间,使间期延长,A正确;p53蛋白可诱导细胞凋亡,与细胞内基因选择性表达有关,B正确;p53蛋白是对损伤的DNA进行修复,不影响正常细胞的分裂,C错误;p53蛋白基因突变,则无法对损伤的DNA进行修复,可能导致细胞癌变,D正确。答案C2如图所示为细胞凋亡的部分原理,其中Dnase为核酸内切酶,能够切割DNA形成DNA片段;Casp
17、ase为一种蛋白质水解酶,选择性切割某些蛋白质。下列有关分析不正确的是A图示表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能BDnase能够破坏细胞的生命控制系统,从而影响细胞代谢C细胞凋亡过程中既有蛋白质的合成,也有蛋白质的降解D在凋亡诱导因子的诱导下,相关凋亡基因发生突变,导致细胞凋亡解析根据图解,凋亡诱导因子需与膜上的特异性受体结合,这体现了生物膜的信息传递功能,信号分子与受体结合具有特异性,故细胞凋亡是特异性的,A正确;Dnase能够切割DNA,破坏细胞的遗传信息,从而影响细胞代谢,B正确;细胞凋亡过程中既有凋亡相关基因被激活而合成蛋白质(酶),也有蛋白质被Caspase切割降解,C
18、正确;凋亡过程中相关凋亡基因被激活而不是发生突变,D错误。答案D考向二细胞的癌变3(2015内蒙古一模)下图表示正常细胞突变为癌细胞的过程,有关说法正确的是A图示中与癌变有关的基因都是原癌基因B图中显示癌变的发生是多个基因突变累积的结果C图中染色体上的基因变化可导致基因重组D图示细胞形态的变化说明癌变过程中细胞发生了遗传物质变化解析细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,A错误;图中显示,癌变的发生是多个基因突变累积的结果,B正确;图中染色体上的基因发生的变化属于基因突变,C错误;图中细胞形态的变化是遗传物质发生变化的结果,但细胞分化、细胞衰老也会导致细胞形态变化,D错误。答案B考向三
19、细胞的生命历程综合4(2015山东理综)关于细胞生命历程的叙述,正确的是A胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因B原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达C真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式D细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变解析一般每个体细胞均具有全套的基因,A项正确;原癌基因和抑癌基因在细胞中正常表达,可控制细胞生长和分裂的进程、阻止细胞异常增殖,B项错误;真核生物的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,C项错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,故细胞分化过程中蛋白质的种类和数量均发生改变,D项错误。答案A网控全局规范术语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
20、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。真题集训1(2015重庆理综)比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞,相同的是A线粒体的功能B发育的全能性C膜蛋白的种类和数量D内质网上核糖体的数量解析胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞内的线粒体都是有氧呼吸的主要场所,A正确;胚
21、胎干细胞发育的全能性高于胰腺腺泡细胞,B错误;胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞选择性表达的基因有所不同,其细胞膜上膜蛋白的种类和数量不完全相同,C错误;与胚胎干细胞相比,胰腺腺泡细胞需合成分泌胞外蛋白,因而其内质网上核糖体的数量应高于胚胎干细胞,D错误。答案A2(2015课标)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是A大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析端粒是每条染色体两端都有的一段特殊序列的DNA,原核生物不具有
22、染色体,A项错误,C项正确;由题意可知,端粒酶可以自身的RNA为模板合成DNA的一条链,故其中的蛋白质为逆转录酶,B项错误;正常体细胞的端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,故正常体细胞的端粒DNA随着细胞分裂次数的增加而变短,D项错误。答案C3(2015海南单科)关于细胞凋亡的叙述,错误的是A细胞凋亡受细胞自身基因的调控B细胞凋亡也称为细胞编程性死亡C细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中D被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除解析细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。又称为细胞编程性死亡,A、B正确;在胚胎发育全过程中存在细胞凋亡现象,如人在胚胎时期,尾的消失属于细胞凋亡,C错误;被病原
23、体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的,D正确。答案C4(2015江苏单科)下列关于人体细胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是A细胞的分化程度越高,全能性越强B癌细胞具有细胞增殖失控的特点C正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡D幼年个体生长需细胞增殖,成年后不需细胞增殖解析细胞的分化程度越高,全能性越低,A项错误;癌细胞的原癌基因和抑癌基因发生了突变,细胞增殖失控,B项正确;人在幼年时期也有正常细胞的衰老凋亡,C项错误;人到成年后有些细胞需要继续增殖,如表皮的生发层细胞、小肠绒毛上皮细胞、造血干细胞等,D项错误。答案B5(2014课标)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的
24、,造成这种差异的主要原因是A二者所处的细胞周期不同B二者合成的特定蛋白不同C二者所含有的基因组不同D二者核DNA的复制方式不同解析同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同是细胞分化的结果,其实质是基因的选择性表达,合成了特定的蛋白质,从而表现出特定的生理功能,B正确;二者都是高度分化的细胞。均不具有分裂能力,所以二者均没有细胞周期,核DNA也不能进行复制,A、D错误;细胞分化过程中基因组不变,所以二者基因组相同,C错误。答案B6(2012全国新课标)下列关于细胞癌变的叙述,错误的是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
25、基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖解析本题主要考查癌细胞的特点、形成过程等知识。癌细胞具有无限增殖的特点,A正确;组织细胞发生癌变后,细胞形态和结构均发生明显变化,如细胞变为球形,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,B正确;生物致癌因子中的病毒癌基因可以整合到宿主基因组诱发癌变,C正确;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,D错误。答案D限时检测满分100分;限时45分钟一、选择题(每小题6分,共60分)1(原创题)下列有关细胞凋亡、坏死与癌变的说法,正确的是A细胞凋亡受基因控制;细胞癌变不受基因控制B细胞坏死,代谢停止;细胞癌变,代谢增强C细胞坏死,膜通透性降低;细胞癌变,膜黏着
26、性增强D细胞癌变,细胞周期延长;细胞凋亡,细胞周期变短解析癌变细胞的遗传物质和细胞功能都发生改变,故细胞癌变受基因控制;细胞癌变,膜黏着性减弱;细胞坏死,膜通透性增加;细胞癌变,细胞周期缩短,凋亡的细胞没有细胞周期。答案B2(2016济宁一模)下列对从某人体内的癌细胞、衰老细胞和凋亡细胞中提取物质的叙述中不正确的是ARNA都不相同B酶不都相同C核基因不都相同 D蛋白质不都相同解析同一个人体内,不同细胞由于基因的选择性表达,产生的RNA有部分相同,部分不同;同一个体不同细胞内基因控制合成的酶或者蛋白质的种类也是有的相同,有的不同。癌细胞内因发生了核基因的突变,所以它与其他正常体细胞相比,核基因不
27、完全相同。答案A3(2015烟台诊断)下列过程中,细胞遗传物质的结构一定发生改变的是A细胞分裂 B细胞分化C细胞凋亡 D细胞癌变解析细胞分裂、细胞分化和细胞凋亡都是在基因控制下进行的,遗传物质不发生改变;细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果,D符合题意。答案D4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解析胰岛素基因和A抗
28、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。答案B5下图为人体中不同细胞产生过程的模式图,据图推断肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞正确的是A含有的遗传信息相同B含有的mRNA完全相同C含有的蛋白质种类完全不相同D形成的原因是基因的选择性丢失解析图中显示,肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞均含有相同的基因,因此,它们含有相同的遗传信息;这些细胞中基因表达的情况不相同(如肌肉细胞中A基因开启,未成熟红细胞中C基因开启
29、,神经细胞中E基因开启),因此,它们含有的mRNA不完全相同,含有的蛋白质种类不完全相同;这些细胞形成的原因是基因的选择性表达。答案A6如图表示干细胞的三个发育途径,有关说法正确的是AAB经过有丝分裂,B具有多向分化潜能BAC经过细胞分化,C的遗传信息发生改变CAD受到信号调节,D内高尔基体的功能增强DCD不受基因调控,C的细胞结构不发生改变解析干细胞的增殖方式是有丝分裂,可分化成多种细胞,A正确;细胞分化过程遗传物质不发生变化,B错误;细胞凋亡时溶酶体发挥作用,执行细胞内消化作用,功能增强,C错误;细胞的凋亡受基因控制,分化的细胞在形态、结构和功能上都发生改变,D错误。答案A7(2015安徽
30、一模)下图为人体某结构部分细胞的生命历程,有关叙述正确的是A3和6过程中因基因选择性表达而有新蛋白质合成B4过程的细胞内染色质收缩但不影响DNA复制和转录C5过程的细胞不会发生细胞凋亡且细胞周期会延长D6过程不包括细胞免疫过程中靶细胞的裂解清除解析细胞分化(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;衰老细胞染色质收缩,造成DNA不易解旋,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,癌变的细胞无限增殖,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。答案A8研究发现细胞癌
31、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。答案D9(2016开封模拟)下列数据是人
32、体部分器官中所表达基因的估计数目,有关叙述不正确的是器官或细胞眼唾液腺皮肤甲状腺血细胞心脏所表达基因的估计数目1 9321863 0432 38123 5059 400A.人体各器官表达的基因数目有差异是细胞内基因选择性表达形成的B血细胞所表达的基因数目最多说明其遗传物质相对含量较高C人体各器官表达的基因数目有差异说明细胞中所含蛋白质有差异D不同功能的细胞表达的基因不相同,这与细胞具有的不同功能相适应解析细胞分化的实质是一个个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息,但是在个体发育中,不同细胞的基因发生了选择性表达,A项正确;细胞内遗传物质均是由一个受精卵经有丝分裂形成的,所以细胞内遗传物质相同,血
33、细胞所表达的基因数目最多是与细胞的功能相适应的,B项错误;基因表达的产物是蛋白质,因此表达的基因数目有差异,说明细胞中所含蛋白质也有差异,C项正确;蛋白质是生命活动的主要承担者,而基因控制蛋白质的合成,因此不同功能的细胞表达的基因不相同,这与细胞具有的不同功能相适应,D项正确。答案B10(2015安庆模拟)鲤鱼的尾鳍是单尾鳍,而金鱼则多为双尾鳍。科学家从鲤鱼的卵细胞中提取出mRNA,将其注入不同品系金鱼受精卵的细胞质中,另一部分金鱼受精卵作对照,两种受精卵在相同条件下培养,其尾鳍的分化结果如表所示。下列相关分析不合理的是金鱼品系实验组(%)对照组(%)双尾鳍单尾鳍双尾鳍单尾鳍甲87.412.6
34、99.90.1乙77.422.694.15.9丙69.430.690.29.8A.鲤鱼卵的mRNA能使部分金鱼尾鳍从双尾变为单尾B金鱼受精卵被注入外源mRNA后,不同品系金鱼的反应程度不同C若将实验组甲品系单尾鳍个体互交,后代几乎都是单尾鳍D金鱼尾鳍的分化可能在受精之前就已经启动解析分析数据可以看出,同一品系的实验组比对照组单尾鳍的比例要高,是因为在鲤鱼卵的mRNA的作用下,部分金鱼尾鳍从双尾变为单尾,A正确;题表数据说明该mRNA是影响尾鳍形态的重要物质,其形成是相关基因转录的结果,由于其来自鲤鱼的卵细胞,说明相关基因在卵细胞中就已开始表达,所以尾鳍的分化(基因的选择性表达)可能在受精之前就
35、开始启动,D正确;由题表数据可分析出不同品系金鱼对外源mRNA的反应程度不同,B正确;由于注入的是鲤鱼卵的mRNA,这些mRNA在发挥作用后就会被降解,它们只对这一代金鱼的性状产生影响,这一过程并未改变金鱼的遗传物质DNA,即实验组甲品系单尾鳍金鱼个体所含的还是双尾鳍的遗传物质,互交后代中不可能几乎都是单尾鳍,C错误。答案C二、非选择题(共40分)11(13分)如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图,图中为各个时期的细胞,ac表示细胞所进行的生理过程,据图分析。(1)细胞与植物细胞最主要的区别是_,细胞不能无限长大的原因是_以及受细胞核控制能力的限制。(2)直接参与a、b过程的无膜
36、细胞器有_,与的基因型相同,但蛋白质种类不同的原因是_。(3)细胞凋亡是由_决定的细胞自动死亡的过程,吞噬细胞吞噬凋亡细胞的过程体现了细胞膜具有_的特点。(4)一些化学物质能引起细胞癌变。据报道,某饮料中含有致癌的添加剂,为检测该饮料能否引起细胞癌变,有同学进行了以下实验。(a)实验步骤:第一步:将年龄和生长状况相同的健康小鼠分为A、B两组,每组雌雄各5只;第二步:A组每天提供普通饲料和一定量的某饮料,B组每天提供_,将两组小鼠置于相同且适宜的环境下饲养。第三步:一段时间后,分别解剖观察小鼠的重要器官并记录影响情况,若要进一步确定组织肿块是否为癌细胞,可用光学显微镜观察。(b)上述步骤二主要遵
37、循了实验设计的_原则,实验中的“普通饲料”属于_变量。(c)光学显微镜下判断细胞发生癌变的主要依据是_。解析据题图可知,a表示细胞生长;b表示细胞增殖,导致细胞的数目增多,但细胞种类不变;c表示细胞分化,导致细胞种类增多,但细胞数目不变。(1)动物细胞与植物细胞的主要区别是动物细胞无细胞壁和液泡,细胞不能无限长大的原因受相对表面积和细胞核控制能力的限制。(2)无膜细胞器有核糖体、中心体,核糖体参与蛋白质的合成,中心体参与有丝分裂,与的形成为细胞分化,根本原因为基因的选择性表达。(3)细胞凋亡是基因控制的细胞程序性死亡的过程,吞噬细胞吞噬凋亡细胞的过程体现了细胞膜的结构特点具有一定的流动性。(4
38、)实验设计中要符合等量原则和单一变量原则,该实验中饮料为自变量,其他则为无关变量,对照组中除无饮料外,其他条件和无关变量均相同,癌细胞的主要特征为无限增殖和细胞形态发生改变。答案(1)无细胞壁(或植物细胞有细胞壁)受细胞表面积与体积关系的限制(或受细胞表面积和体积之比的限制)(2)核糖体、中心体不同的细胞中遗传信息的执行情况不同(或基因的选择性表达)(3)基因(或遗传物质)一定的流动性(4)a.等量的普通饲料和水(三者缺一不可)b单一变量(或等量)无关c癌细胞的形态结构发生显著变化(或大量细胞处于分裂状态)12(13分)(2016岳阳模拟)蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽,具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤等
39、广泛的生物学效应。体外研究发现,蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。请回答:(1)在工蜂毒腺细胞的核糖体上,蜂毒素是以_为模板合成的。(2)在适宜的条件下进行体外培养,癌细胞能够_,在此过程中细胞内的DNA含量将持续出现周期性的变化。如图表示癌细胞在一定浓度的蜂毒素培养液中培养几小时后,DNA含量不同的细胞数。据此推测,蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的_期。(3)研究表明,阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。科研人员为研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制,进行了以下实验。请完善实验并回答问题:方法步骤:a取4只相同的培养瓶,编号,分别加入等量的完全培养液并接种等量离体胃癌细胞。b1号培养瓶为
40、空白对照,向24号培养瓶中分别加入_g/mL蜂毒素溶液。c培养48小时后,检测并统计_,结果如图1所示。d重复a、b步骤,检测凋亡基因(Bax、Bel2)的表达,结果如图2所示。分析讨论:a图1表明_。b图1、图2表明:从基因水平上看,蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与_有关。当Bel2蛋白/Bax蛋白的比值出现_趋势时,将会诱导胃癌细胞凋亡。解析(1)翻译过程的直接模板是mRNA。(2)癌细胞的特点是能无限增殖,易扩散和转移。细胞分裂过程中DNA复制在细胞分裂间期进行,据图可知,加蜂毒素后处于DNA复制时的细胞数量明显增多,所以蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂间期。(3)设计实验应遵循对照原则和单一变量
41、原则,根据图1和图2可知,向24号培养瓶中分别加入等量的2、4、8g/mL蜂毒素溶液。根据图1的纵坐标可知,培养48小时后,检测并统计胃癌细胞的凋亡率。根据图1的横坐标与纵坐标的含义可知,一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡,并随浓度增大导致效应增强。图1、图2表明:从基因水平上看,蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与Bax基因表达增强和Bel2基因表达减弱有关。当Bel2蛋白/Bax蛋白的比值出现降低趋势时,将会诱导胃癌细胞凋亡。答案(1)mRNA(2)无限增殖间(3)b.等量的2、4、8c胃癌细胞的凋亡率a.一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡,并随浓度增大导致效应增强bBax基因表达增强和Bel2基因表
42、达减弱降低13(14分)(2015东城模拟)苦马豆素(SW)是一种具有抗肿瘤功能的生物碱。为了解苦马豆素在抗肿瘤过程中的作用效果,科研人员进行了相关研究。(1)细胞发生癌变的根本原因是_。癌变后,细胞膜上的_等物质减少,使得癌细胞容易在体内分散和转移。同时,某些癌细胞的细胞膜成分发生改变,出现甲胎蛋白等物质,这些物质可以作为_刺激机体产生特异性免疫,这种现象体现了细胞膜具有_的功能。癌细胞的线粒体也较正常细胞减少,从而影响了癌细胞中的_过程。(填选项前的符号)A葡萄糖分解成丙酮酸、HB丙酮酸转化成乳酸C丙酮酸和水彻底分解成CO2和HDH和氧结合形成H2O(2)细胞凋亡是_所决定的细胞自动结束生
43、命的过程。为研究SW对胃癌细胞凋亡的影响,科研人员进行了下列实验:取胃癌细胞用_处理后,使之分散成单个细胞,用细胞培养液进行培养,此细胞培养液与植物组织培养基最主要的不同是需要添加_。将制备好的细胞悬液放入恒温_培养箱内,在适宜条件下培养一段时间后,加入不同浓度的SW,分别培养24 h、48 h、72 h后,统计结果如下:将经实验处理过的胃癌细胞制成装片在显微镜下进行观察,可以观察到癌细胞出现了凋亡的特征。结合图中数据可以得出的结论是_ _。(3)为研究不同浓度SW在治疗肿瘤的过程中对机体免疫调节功能的影响,科研人员利用正常小鼠和移植肿瘤的小鼠进行了相关实验。实验过程中,除设置不同浓度SW处理
44、的实验组以外,还需设置_作为对照。(填选项前的符号)A注射等量清水的正常小鼠B注射等量生理盐水的正常小鼠C注射等量生理盐水的移植肿瘤小鼠D注射等量不同浓度SW的移植肿瘤小鼠如果还需要将SW与具有免疫调节功能的临床应用药物左旋咪唑的效果进行比较,应设置_作为对照才能得出结论。解析(1)细胞发生癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突变。细胞癌变后细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞间的黏着性降低,使得癌细胞容易在体内分散和转移。同时,细胞癌变后,细胞膜成分发生改变,出现癌胚抗原、甲胎蛋白等物质,这些物质可以作为抗原刺激机体产生特异性免疫,这种现象体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。癌细胞的线粒体
45、较正常细胞减少,会影响癌细胞中的有氧呼吸第二、三阶段。(2)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。在探究苦马豆素(SW)对胃癌细胞凋亡的影响实验中,分析题图,可以发现,苦马豆素(SW)对胃癌细胞的凋亡有诱导作用,且随着浓度和培养时间的增加,诱导作用显著增强。(3)在“探究不同浓度SW在治疗肿瘤的过程中对机体免疫调节功能的影响”实验中,实验组是注射等量不同浓度SW的移植肿瘤小鼠,对照组是注射等量生理盐水的正常小鼠和移植肿瘤小鼠。若要将SW与具有免疫调节功能的临床应用药物左旋咪唑的效果进行比较,还需设置注射等量左旋咪唑的移植肿瘤小鼠作为对照才能得出结论。答案(1)基因突变糖蛋白抗原进行细胞间信息交流C、D(2)基因胰蛋白酶动物血清CO2苦马豆素(SW)对胃癌细胞的凋亡有诱导作用,且随着浓度和培养时间的增加,诱导作用显著增强(3)B、C注射等量左旋咪唑的移植肿瘤小鼠