1、第3讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变一、选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)1(2021河北唐山联考)同一生物体内,不同组织中的细胞在形态上存在一定的差异,下列关于这些细胞的叙述错误的是(D)A通常情况下,这些不同形态的细胞中的核遗传物质是相同的B遗传信息的执行情况不同导致了细胞形态的不同C每种细胞具有的特定形态与其执行特定功能相适应D不同细胞间形态的差异是在细胞分裂完成时产生的解析除了哺乳动物成熟的红细胞等一些特殊细胞外,同一生物体内不同形态的细胞中,核遗传物质是相同的;遗传信息的执行情况不同即基因的选择性表达,基因的选择性表达导致细胞分化,细胞分化使得一个或一种细胞增殖产生的
2、后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异;生物的形态结构是与其功能相适应的;细胞分裂只是使细胞数目增加,不同细胞间形态的差异是在细胞分裂后经细胞分化形成。2(2020山东高考模拟)研究人员用三种基因探针,通过分子杂交技术分别对某动物三种细胞中的mRNA 进行检测,结果如下表所示。下列说法错误的是(C)细胞杂交带探究输卵管细胞未成熟红细胞胰岛B细胞卵清蛋白基因探针有无无珠蛋白基因探针无有无胰岛素基因探针无无有A.三种探针的核苷酸序列不同B有杂交带出现表明相应基因发生了转录C用上述探针分别检测三种细胞的 DNA,实验结果不变D可用 mRNA 逆转录产生的 DNA 制作相应基因的探针解析三种基因不
3、同,三种探针的核苷酸序列也不相同,A正确;检测的是三种细胞的mRNA,可以说明特定细胞发生了特定基因的转录(基因的选择性表达),B正确;同种生物的三种不同细胞遗传物质相同,如果用上述探针分别检测三种细胞的DNA,都会出现杂交带,C错误;分子探针可以通过逆转录过程获得,D正确。3(2020四川泸州第二次教学质量诊断)下列有关造血干细胞的叙述,不正确的是(B)A造血干细胞基因表达的过程中有T与A、G与C的配对B造血干细胞发生的基因突变能遗传给后代C造血干细胞移植治疗恶性血液病不会导致患者子代基因型改变D造血干细胞遗传物质复制过程中既有氢键的断裂又有氢键的形成解析造血干细胞基因表达的过程包括转录和翻
4、译,转录过程中T与A配对,G与C配对,A正确;造血干细胞发生的基因突变是不能传递给后代的,B错误;造血干细胞移植治疗恶性血液病,改变的是血型,而生殖细胞的遗传物质没有发生改变,因此不会导致患者子代基因型改变,C正确;造血干细胞的遗传物质是DNA,其复制过程中既有氢键的断裂又有氢键的形成,D正确。4(2020山东省泰安市高三上学期期中)下列关于某一高等生物个体的体细胞形态、功能相似程度的判断依据的叙述,错误的是(C)A细胞器的种类和数量B蛋白质的种类和数量C核DNA的种类和数量D表达的基因的种类解析细胞器的种类和数量不同则细胞形态、功能可能不同,A正确。蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质种类和
5、数量不同则细胞形态、功能可能不同,B正确。在同一个体不同细胞中核DNA的种类和数量是相同的,C错误。细胞分化使细胞具有不同的功能,其根本原因是基因的选择性表达,D正确。5(2020山东高考模拟)癌症是威胁人类健康的疾病之一,目前某些防癌疫苗已经投入临床使用。下列相关说法错误的是(C)A癌细胞表面出现异常的抗原B在某部位发现的癌细胞可能并不来源于该部位C同种癌症的癌细胞基因组一定产生相同的突变D防癌疫苗可预防病毒致癌因子引起的细胞癌变解析细胞癌变后,细胞内特定基因表达产生异常抗原,如癌胚抗原,A正确;癌细胞可以扩散和转移,B正确;癌细胞的产生是多基因突变累加的结果,同种癌症的癌细胞发生突变的基因
6、不一定相同,C错误;防癌疫苗主要预防病毒致癌因子对人体的影响,如宫颈癌疫苗等,D正确。6(2020山东省青岛市高三三模)脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元,它们彼此竞争靶细胞(如肌肉细胞)分泌的神经生长因子。只有接受了足量神经生长因子的神经元才能生存,并与靶细胞建立链接,其他的则发生凋亡。下列有关叙述正确的是(D)A脊椎动物细胞的凋亡仅发生在胚胎发育的各个时期B神经元的凋亡是不受内外环境影响的细胞程序性死亡C凋亡后的神经细胞被吞噬细胞清除的过程属于体液免疫D神经元与靶细胞间可通过化学信号进行双向的信息传递解析脊椎动物细胞凋亡发生在个体发育的各个时期,A错误;神经元凋亡受基因的控制,
7、也受环境影响的,B错误;凋亡后的神经细胞被吞噬细胞清除的过程属于非特异性免疫,C错误;神经元与靶细胞间可通过化学信号(神经生长因子及神经递质)进行双向的信息传递,D正确。故选D。7(2021四川广安二中第一次月考)以下是细胞衰老、细胞癌变的某些特征,叙述正确的是(C)水分减少,细胞萎缩某些酶的活性降低无限增殖糖蛋白减少细胞的呼吸速率减慢A细胞衰老具有B细胞衰老具有C细胞癌变具有D细胞癌变具有解析衰老细胞中水分减少,体积变小,某些酶的活性降低,呼吸速率减慢,故为衰老细胞的特征;癌细胞的细胞形态发生显著变化,能无限增殖、细胞膜上糖蛋白减少,易分散和转移,故为癌细胞的特征,C正确。8(2020湖北黄
8、冈第一次月考)用光学显微镜鉴定组织细胞中的癌细胞,可以作为判断依据的是(C)A细胞中染色体数目是否改变B细胞原癌基因是否突变C细胞的形态是否改变D细胞膜外的糖蛋白是否减少解析癌细胞形成的根本原因是基因突变,而染色体数目不变,A错误;基因突变在光学显微镜下无法观察到,B错误;细胞癌变后形态会发生显著变化,用光学显微镜可以观察到,C正确;细胞膜外的糖蛋白属于亚显微结构,在光学显微镜下无法观察到,D错误。9(2021重庆一模)下图表示爪蟾尾部退化消失过程中,尾部细胞内溶酶体组织蛋白酶浓度的变化情况,下列有关分析正确的是(D)A爪蟾尾部消失与细胞衰老、坏死有关B爪蟾尾部细胞内溶酶体组织蛋白酶的浓度与尾
9、部长度呈正相关C爪蟾尾部消失是一种正常的生命现象,只与基因表达有关,与环境无关D与爪蟾尾部消失密切相关的溶酶体水解酶是在核糖体上合成的解析爪蟾尾部消失与细胞衰老、凋亡有关;根据图知,爪蟾尾部细胞内溶酶体组织蛋白酶的浓度与尾部长度呈负相关;爪蟾尾部消失是一种正常的生命现象,主要与基因表达有关,也受环境影响;与爪蟾尾部消失密切相关的溶酶体水解酶的化学本质是蛋白质,在核糖体合成。10(2020山东省潍坊市高三二模)最新研究表明,决定细胞“命运”的内因是基因的选择性表达,而外因是细胞信号的特异性组合。下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图,图中字母分别代表不同的胞外信号。下列说法正确的是(B)A只要有
10、胞外信号D和E,细胞就一定会进行分裂B对于癌细胞而言,胞外信号AE可能会持续起作用C只有胞外信号F和G能诱导细胞内的基因选择性表达D图中细胞凋亡无胞外信号作用,说明细胞凋亡不受机体调控解析细胞分裂需要A、B、C、D和E共同存在,A错误;癌细胞无限增殖,对于癌细胞而言,胞外信号AE可能会持续起作用,B正确;诱导细胞内的基因选择性表达需要A、B、C、F和G,C错误;图中细胞凋亡无胞外信号作用,说明细胞凋亡是基因控制的主动死亡,受机体调控,D错误。故选B。11(2021浙江省绍兴市柯桥区生物模拟)花青素是一类天然色素,能抑制多种癌细胞增殖。用不同浓度的蓝莓花青素处理人口腔癌(KB)细胞,得到结果如图
11、。下列相关叙述正确的是(B)A随蓝莓花青素浓度增加,G1期细胞所占比例增加B蓝莓花青素可使KB细胞停留在期C蓝莓花青素可抑制KB细胞的DNA复制D蓝莓花青素抑癌的最适浓度是50 g/mL解析随蓝莓花青素浓度增加,G1期细胞所占比例减少,而期的比例增加,A错误;由图中可以看出,蓝莓花青素可使KB细胞在期的比例增加,因此蓝莓花青素可使KB细胞停留在期,B正确;DNA复制是在S期,若蓝莓花青素抑制KB细胞的DNA复制,KB细胞停留在S期,而图中可以看出KB细胞停在期,C错误;蓝莓花青素抑癌的最适浓度是150 g/mL,D错误。12(2021黑龙江牡丹江市一中高三期末)国际杂志Cell Systems
12、上刊登了来自美国加州大学旧金山分校的一项研究成果,科研人员利用蓝色光脉冲开启了一种名为Brn2的基因,当Brn2信号足够强时,干细胞就会快速转化为神经元。下列有关分析错误的是(C)A该实验证明了蓝色光脉冲可以促使干细胞分化为神经元BBrn2基因在神经细胞的形成过程中具有重要作用C蓝色光脉冲使Brn2基因的碱基序列发生了改变D干细胞和神经元这两种细胞中,蛋白质的种类不完全相同解析依题意可知,蓝色光脉冲通过开启Brn2基因使干细胞分化为神经细胞,A、B项正确;蓝色光脉冲的作用是诱导基因表达,而不是诱导基因突变,因此,Brn2基因的碱基序列没有发生改变,C项错误;干细胞和神经元这两种细胞中,既有相同
13、的蛋白质,又有不同种类的蛋白质,因此,干细胞和神经元这两种细胞中,蛋白质的种类不完全相同,D项正确。13(2021怀化市课程改革测试卷)下列关于人体细胞生命历程的叙述,错误的是(B)A细胞正常分裂时,染色体组数相同的两个细胞的染色体数相同B衰老细胞内所有基因的表达都下降,酶活性都减弱C细胞凋亡涉及一系列基因的激活、表达以及调控等D组织细胞的更新包括细胞增殖、分化、衰老和凋亡等解析同一生物体每个染色体组所含染色体数目相同,因此人体内细胞正常分裂过程中,染色体组数相同的两个细胞的染色体数相同,A正确;衰老细胞内与衰老有关的基因的表达增强,与衰老有关的酶活性也增强,B错误;细胞凋亡是由基因控制的细胞
14、自动结束生命的过程,因此细胞凋亡涉及一系列基因的激活、表达以及调控等,C正确;人体组织细胞的更新包括细胞增殖、分化和凋亡等,D正确。故选B。二、非选择题14(2020河北衡水金卷)人皮肤成纤维细胞是组成皮肤真皮的主要结构成分,对于修复损伤及美容美体具有重要作用。回答下列关于成纤维细胞的问题。(1)间充质干细胞属于多能干细胞,它可经过细胞的增殖(或分裂)和分化过程形成成纤维细胞;在不同条件下,间充质干细胞还可以分化成多种类型的细胞,不同类型细胞形成的根本原因是基因选择性表达。 (2)成纤维细胞能分泌大量的胶原蛋白、弹性纤维蛋白等多种物质,与此相适应,成纤维细胞的细胞质中核糖体、内质网、高尔基体和
15、线粒体等细胞器较为丰富。成纤维细胞衰老后,合成胶原蛋白的能力减弱,这与衰老细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢等因素有关。 (3)体外培养的成纤维细胞培养50代左右就停止分裂了,并丧失了正常的功能,且从老年个体中获取的成纤维细胞的分裂次数更少,这都说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。如果培养过程中细胞发生了癌变,癌变后的成纤维细胞会由扁平的梭形变成球形,这体现了癌变细胞的特征之一,即癌细胞的形态结构发生显著变化。 解析(1)干细胞能通过细胞增殖使细胞数量增多,再通过细胞分化使其成为具有特定形态、结构和功能的细胞,不同类型细胞形成的根本原因是基因的选择性表达。(2)胶原蛋白、弹性纤维蛋白属于分泌
16、蛋白,成纤维细胞能大量分泌多种蛋白质,说明其细胞中核糖体、内质网、高尔基体和线粒体等细胞器较为丰富。成纤维细胞衰老后,合成胶原蛋白的能力减弱,这与衰老细胞内多种酶的活性降低、细胞呼吸速率减慢等因素有关。(3)体外培养的成纤维细胞培养50代左右就停止分裂了,并且丧失了正常的功能,这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老,从老年个体中获取的成纤维细胞的分裂次数更少,也说明了这一点。与正常细胞相比,癌细胞具有以下特征:在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖、癌细胞的形态结构发生显著变化、癌细胞的表面物质发生了变化。成纤维细胞癌变后由扁平的梭形变成球形,表现的是癌细胞的形态结构发生显著变化。15(2020浙江
17、嘉兴一中高三期末)研究表明从母瘤分离脱落的癌细胞首先要与正常细胞粘附才能转移。为研究物质X对癌细胞与毛细血管内皮细胞间粘附的影响,请根据以下提供的实验材料与用具,完善实验思路,预测实验结果并进行分析与讨论。材料与用具:培养瓶若干个、液体培养基、物质X、癌细胞细胞株、内皮细胞悬液、CO2培养箱、PBS溶液(用于洗去未粘附的细胞)(要求与说明:不考虑培养液成分变化对培养物的影响;实验条件适宜)(1)实验思路:取培养瓶若干个均分为三组,分别加入等量且适量的液体培养基和内皮细胞悬液,置于37 的CO2培养箱中培养24 h,使培养瓶中铺满单层内皮细胞。加入用液体培养基配制的不同浓度的物质X(浓度为100
18、和300_g/ml),对照组加入等体积的液体培养基。同时分别取等量的癌细胞转入上述培养瓶中(取等量的癌细胞转入铺满单层内皮细胞的培养瓶中)。置于37 的CO2培养箱中培养一段时间。用PBS溶液洗去未贴壁的细胞,测定相关值并计算细胞粘附率。对实验数据进行分析与处理。(2)下图为实验所测得的细胞粘附率,请根据图示结果,用文字描述该实验结果并得出实验结论:结果:与正常对照组相比,加入物质X后,癌细胞与内皮细胞间的粘附率明显降低,同时随着剂量越高,癌细胞与内皮细胞间的粘附率下降越明显。结论:物质X可降低癌细胞与内皮细胞间的粘附率。(而且作用效果与物质X的浓度有关)。(3)分析与讨论实验用的癌细胞细胞株
19、可以通过克隆培养法建立。获取癌细胞时需用胰蛋白酶处理癌细胞株,将癌细胞转入含内皮细胞的培养瓶后所进行的培养称为传代培养。导致癌细胞从母瘤分离脱落的原因可能是癌细胞膜表面粘连蛋白(糖蛋白)减少。根据实验可推测:物质X可能是通过减少肿瘤细胞与毛细血管内皮细胞的粘附率,来达到抑制癌细胞转移的作用。解析(1)实验思路:根据分析该实验的自变量和因变量,所以在步骤中设计自变量。加入用液体培养基配制的不同浓度的物质X(浓度为100和300 g/ml),对照组加入等体积的液体培养基。同时分别取等量的癌细胞转入上述培养瓶中(取等量的癌细胞转入铺满单层内皮细胞的培养瓶中)。置于37 的CO2培养箱中培养一段时间。(2)结果:与正常对照组相比,加入物质X后,癌细胞与内皮细胞间的粘附率明显降低,同时随着剂量越高,癌细胞与内皮细胞间的粘附率下降越明显。结论:物质X可降低癌细胞与内皮细胞间的粘附率。(而且作用效果与物质X的浓度有关)。(3)分析与讨论:实验用的癌细胞细胞株可以通过克隆培养法建立。获取癌细胞时需用胰蛋白酶,将其分散成单个细胞,将癌细胞转入含内皮细胞的培养瓶后所进行的培养称为克隆培养。导致癌细胞从母瘤分离脱落的原因可能是癌细胞膜表面粘连蛋白(糖蛋白)减少。根据实验可推测:物质X可能是通过减少肿瘤细胞与毛细血管内皮细胞的粘附率,来达到抑制癌细胞转移的作用。