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專題三細胞的生命歷程3.2細胞的分化、衰老、凋亡和癌變測試 (本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！) 一、選擇題 1．哈佛大學的干細胞研究人員稱他們以人類胚胎干細胞作為起點，第一次生成了滿足細胞移植和醫(yī)藥用途所需的、能大量生成胰島素的胰島B細胞，這些胰島B細胞在大多數(shù)方面都與功能正常的胰島B細胞相當。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．胚胎干細胞具有旺盛的增殖分化能力 B．胰島B細胞內(nèi)不具有控制胰高血糖素合成的直接模板，因為其內(nèi)沒有相關基因 C．胚胎干細胞轉化成胰島B細胞時，細胞內(nèi)的遺傳信息不變 D．人類胚胎干細胞在增殖過程中，細胞內(nèi)不會出現(xiàn)同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象 解析：　胰島B細胞不能合成胰高血糖素，不存在相關的mRNA(蛋白質合成的直接模板)，但有相關基因；胚胎干細胞轉化成胰島B細胞是細胞分化的結果，而細胞分化過程中遺傳物質不變，即遺傳信息不會改變。 答案：　B 2．下面是細胞生命歷程的部分示意圖，相關說法正確的是(　　) A．①②③過程都進行了基因的選擇性表達 B．成熟紅細胞中沒有細胞核，說明成熟紅細胞凋亡不受基因控制 C．神經(jīng)細胞分泌的信號分子只有神經(jīng)遞質 D．心肌細胞、神經(jīng)細胞中mRNA都不相同，DNA、tRNA、rRNA都相同 解析：　成熟紅細胞的凋亡過程也受基因控制。神經(jīng)細胞也可以分泌激素，如促甲狀腺激素釋放激素。心肌細胞、神經(jīng)細胞中mRNA部分相同，部分不同，如與呼吸相關酶的mRNA相同，細胞特有蛋白質的mRNA不同。 答案：　A 3．如右圖所示，哺乳動物機體中位于小腸絨毛基部的上皮細胞(a)，不斷增殖、分化形成吸收細胞(b)后向上遷移，補充小腸絨毛頂端凋亡的細胞(c)。下列敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)、b細胞含有相同的遺傳物質，但細胞中基因的執(zhí)行情況不同 B．已分化的b細胞形態(tài)、結構和功能發(fā)生改變，但仍具有全能性 C．b細胞衰老后細胞核體積會增大，但細胞新陳代謝的速率減慢 D．c細胞凋亡有利于吸收細胞更新，但不利于機體內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定 解析：　分裂后的細胞和分化后的細胞遺傳物質不會改變，但細胞形態(tài)結構和功能改變是基因選擇性表達的結果。已分化的b細胞形態(tài)、結構和功能發(fā)生改變，但仍具有全能性。b細胞衰老后細胞核體積會增大，酶活性降低，細胞新陳代謝的速率減慢。c細胞凋亡有利于吸收細胞更新，并不會影響機體內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定。 答案：　D 4．甲和乙為某一個體中的兩種體細胞(如圖所示)，下列敘述錯誤的是(　　) A．甲為漿細胞，乙為胰島B細胞 B．甲和乙的mRNA不同導致其形態(tài)結構和功能不同 C．甲和乙細胞中的蛋白質不完全相同 D．在顯微鏡下甲和乙細胞中都能觀察到染色體 解析：　本題主要考查細胞分化的本質。只有漿細胞能夠產(chǎn)生抗體，所以甲是漿細胞；只有胰島B細胞能夠分泌胰島素，所以乙是胰島B細胞，A正確。甲和乙來自同一個體，因此二者的基因型相同，形態(tài)結構和功能不同的根本原因是基因的選擇性表達，B、C正確。甲和乙細胞都是高度分化的細胞，不再進行細胞分裂，觀察不到染色體，D錯誤。 答案：　D 5．視網(wǎng)膜母細胞瘤為惡性腫瘤，其發(fā)病與RB基因有關。RB基因編碼的蛋白質稱為Rb蛋白，分布于核內(nèi)，能抑制細胞增殖。正常人體細胞中含有一對RB基因，當兩個RB基因同時突變產(chǎn)生突變蛋白時，會發(fā)生視網(wǎng)膜母細胞瘤。下列敘述正確的是(　　) A．上述RB基因發(fā)生的突變屬于顯性突變 B．RB基因為抑癌基因，能抑制細胞癌變 C．突變蛋白的產(chǎn)生體現(xiàn)了細胞分化的實質 D．突變蛋白可以延長細胞周期 解析：　當兩個RB基因同時突變產(chǎn)生突變蛋白時，會發(fā)生視網(wǎng)膜母細胞瘤，這說明RB基因發(fā)生的突變屬于隱性突變；RB基因能抑制細胞增殖，相當于抑癌基因；突變蛋白的產(chǎn)生體現(xiàn)了基因突變；突變蛋白能促進細胞增殖，可以縮短細胞周期。 答案：　B 6．如圖為人體某細胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育各個階段示意圖，圖中①～⑦為不同的細胞，a～c表示細胞所進行的生理過程。據(jù)圖分析下列敘述不正確的是(　　) A．進入c過程的細胞，酶活性逐漸降低，代謝逐漸減慢 B．過程a、b、c是基因控制的，對個體生長發(fā)育和機體穩(wěn)態(tài)的維持具有重要作用 C．細胞⑤⑥⑦的核基因相同，細胞內(nèi)的蛋白質種類和數(shù)量也相同，因此具有全能性 D．如果在a、b、c過程中，原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，則會成為癌細胞 解析：　由圖可知，過程a、b、c分別為細胞的增殖、分化、衰老和凋亡。衰老細胞的酶活性降低，代謝減慢；細胞增殖、分化、衰老和凋亡過程對生物個體的生長發(fā)育和機體穩(wěn)態(tài)的維持具有重要作用，且均受基因控制；細胞⑤⑥⑦中蛋白質的種類和數(shù)量不同；原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，會導致細胞癌變。 答案：　C 7．細胞自噬是將細胞內(nèi)受損、變性、衰老的蛋白質或細胞器運輸?shù)饺苊阁w內(nèi)并降解的過程。下圖中甲、乙、丙表示細胞自噬的三種方式，相關說法正確的是(　　) A．細胞通過丙過程減少有害蛋白在細胞內(nèi)的積累，從而縮短細胞壽命 B．自吞小泡與溶酶體融合能體現(xiàn)細胞膜的結構特點是具有選擇透過性 C．正常生理狀態(tài)下溶酶體對自身機體的細胞結構無分解作用 D．細胞自噬貫穿于正常細胞生長、分化、衰老和凋亡的全過程 解析：　丙過程可以將細胞內(nèi)有害蛋白清除，應該是有利于細胞壽命的延長，A錯誤；自吞小泡和溶酶體融合體現(xiàn)了細胞膜的結構特點——流動性，B錯誤；正常狀態(tài)下機體也會對自身的衰老、死亡的細胞器進行清除，C錯誤；正常生物體在細胞的生長、分化、衰老和凋亡等過程中都會發(fā)生細胞自噬，D正確。 答案：　D 8．Ⅱ型糖尿病患者存在高癌癥風險，且可加速人體老化。在適宜強度超聲波作用下，癌細胞膜的通透性會改變，使化療藥物更易于進入細胞，增強對癌細胞的毒性。下列敘述錯誤的是(　　) A．Ⅱ型糖尿病患者體內(nèi)癌細胞的增殖與有關細胞凋亡的基因不能正常表達有關 B．超聲波可能使細胞膜中磷脂雙分子層結構發(fā)生改變 C．膽固醇是癌細胞膜的組成成分之一 D．人體老化過程中，新陳代謝變慢，細胞和細胞核體積均變大的細胞數(shù)目逐漸增加 解析：　正常人體內(nèi)癌細胞會被免疫系統(tǒng)通過細胞凋亡清除掉，Ⅱ型糖尿病患者存在高癌癥風險，其體內(nèi)癌細胞的增殖與有關細胞凋亡的基因不能正常表達有關。由題意可知超聲波會改變膜的通透性，膜主要是由磷脂雙分子層和蛋白質構成的，所以超聲波可能使細胞膜中磷脂雙分子層結構發(fā)生改變。膽固醇是動物細胞膜的組成成分。人體老化過程中，新陳代謝變慢，細胞體積減小，細胞核體積變大。 答案：　D 9．(2015商丘二模)科學家在癌細胞培養(yǎng)液中加入維生素C(實驗組)以研究其對癌細胞生長的影響。培養(yǎng)過程中定時檢測處于分裂期細胞的百分比，得到下圖曲線。據(jù)此分析，下列有關說法正確的是(　　) A．癌細胞的出現(xiàn)是抑癌基因突變成原癌基因并表達的結果 B．實驗組細胞在15 h時對培養(yǎng)液中含氮、磷的物質吸收速率最快 C．10 h時對照組中所有細胞的染色體數(shù)均為體細胞的2倍 D．維生素C對癌細胞分裂間期的抑制作用比對分裂期的抑制作用明顯 解析：　癌細胞的出現(xiàn)是抑癌基因和原癌基因發(fā)生突變的結果，A錯誤；磷和氮是合成DNA和蛋白質的原料，合成DNA和蛋白質在分裂間期，實驗組細胞在15 h時分裂期細胞占百分比高，所以此時對培養(yǎng)液中含氮、磷的物質吸收速率慢，B錯誤；10 h時對照組處于分裂期，包括前期、中期、后期和末期，其中只有后期染色體數(shù)為體細胞的2倍，C錯誤；實驗組的分裂間期時間明顯延長，而分裂期持續(xù)的時間基本不變，說明維生素C對癌細胞分裂間期的抑制作用比對分裂期的抑制作用明顯，D正確。 答案：　D 10．(2015蘇州一模)研究發(fā)現(xiàn)，線粒體促凋亡蛋白Smac是細胞中一個促進細胞凋亡的關鍵蛋白。正常細胞中Smac存在于線粒體內(nèi)。當線粒體接收到釋放Smac的信號時，就會將它釋放到線粒體外，然后Smac與凋亡抑制蛋白(LAPs)反應，進而促進細胞凋亡。下列有關敘述正確的是(　　) A．Smac從線粒體釋放時不需要消耗能量 B．癌細胞中不含指導LAPs合成的基因 C．癌細胞能無限增殖，可能與指導LAPs合成的基因過度表達有關 D．對于多細胞生物體而言，細胞凋亡不利于各項生命活動的正常進行 解析：　線粒體促凋亡蛋白Smac是大分子物質，從線粒體中釋放的方式是胞吐，需要消耗能量，A錯誤；癌細胞中也含有指導LAPs合成的基因，B錯誤；LAPs是凋亡抑制蛋白，癌細胞能無限增殖，可能與指導LAPs合成的基因過度表達有關，C正確；對于多細胞生物體而言，細胞凋亡有利于各項生命活動的正常進行，D錯誤。 答案：　C 11．(2015南平二模)N脂酰鞘氨醇(Cer)在腫瘤細胞凋亡調(diào)控中起重要作用。它能通過線粒體的調(diào)節(jié)，促進凋亡酶激活因子釋放，激活細胞內(nèi)的凋亡酶，從而使腫瘤細胞凋亡，調(diào)控過程如圖所示，下列敘述錯誤的是(　　) A．過程①的結合具有特異性 B．過程②③④說明線粒體能進行信息交流 C．圖示體現(xiàn)凋亡酶激活因子是一種致癌因子 D．圖示體現(xiàn)細胞能實現(xiàn)自然更新及對異常細胞的清除 解析：　致癌因子使細胞發(fā)生癌變，由題可知，凋亡因子使腫瘤細胞凋亡，C錯誤。 答案：　C 12．(2015湖南長沙高三檢測)下列有關細胞分化、衰老、凋亡及癌變的敘述，正確的是(　　) A．細胞分化發(fā)生在多細胞生物的胚胎期，細胞衰老與死亡發(fā)生在老年期 B．細胞衰老會發(fā)生線粒體減少、酶活性降低及細胞核體積變小等現(xiàn)象 C．細胞凋亡受基因控制，細胞癌變不受基因控制 D．細胞膜上糖蛋白減少或產(chǎn)生了甲胎蛋白的細胞可能是癌細胞 解析：　對于多細胞生物而言，細胞分化發(fā)生在整個生命進程中，但在胚胎時期達到最大程度，而細胞的衰老和死亡也伴隨著該生物的一生，A錯誤；細胞衰老的特征之一是細胞核的體積變大，B錯誤；細胞癌變的內(nèi)因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，因此，細胞癌變也受基因控制，C錯誤；根據(jù)教材可知，在癌細胞的細胞膜上，糖蛋白減少，但甲胎蛋白可能增多，D正確。 答案：　D 二、非選擇題 13．(2015重慶模擬)下圖是與細胞增殖和分化有關的圖解，據(jù)圖回答下列有關問題： (1)甲圖A表示的是__________過程，B是__________過程。 (2)甲圖中b、c、d、e具有相同的________。 (3)甲圖中，若e能合成血紅蛋白，則b、c、d都________(填“不能”或“能”)合成，其主要原因是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若a為植物細胞，而d能在體外條件下培養(yǎng)成一個植物體，說明d具有________性。 (5)乙圖中①和⑤兩條染色體是在分裂間期經(jīng)過________形成的。 解析：　(1)甲圖中A、B分別是細胞數(shù)目增多和形態(tài)改變，說明其分別是細胞增殖和細胞分化。(2)甲圖中b、c、d、e細胞都是由a細胞分裂、分化而來的，所以遺傳物質相同。(3)不同細胞，功能不同的內(nèi)因是基因的選擇性表達，血紅蛋白基因只在紅細胞中才表達，在其他細胞中控制合成血紅蛋白的遺傳信息處于關閉狀態(tài)，因此若e能合成血紅蛋白，則b、c、d都不能合成血紅蛋白。(4)植物細胞能在體外條件下培養(yǎng)成一個植物體，說明植物細胞具有全能性。(5)乙圖中細胞含有8條染色體，①和⑤兩條染色體是在分裂間期經(jīng)過染色體復制形成的。 答案：　(1)細胞增殖　細胞分化　(2)遺傳物質　(3)不能　控制合成血紅蛋白的遺傳信息處于關閉狀態(tài)　(4)全能 (5)染色體復制 14．科學家們發(fā)表在《ACS Applied Materials & Interfaces》雜志上的文章中指出，可以抽取扁桃體中的干細胞(這一部分是我們身體所不需要的)來修復受損的肝臟器官，且全程無需動手術便可實施。請回答下列問題： (1)干細胞指的是動物和人體內(nèi)________________________________________________________________________ ____________的細胞。 (2)人體內(nèi)的骨髓造血干細胞能分化出的細胞有__________________________，這些細胞中較適合作為提取純凈細胞膜材料的是__________________。 (3)人體扁桃體干細胞中有23對同源染色體。右圖是人體扁桃體干細胞增殖過程中染色體數(shù)目變化的部分曲線圖，若圖中a＝________，則該曲線圖表示的是有絲分裂過程中染色體數(shù)目的變化情況。 (4)題述受損的肝臟器官中存在部分死亡細胞，肝臟受損導致細胞的死亡稱________，而被病原體感染的細胞被效應T細胞攻擊的死亡稱____________。 (5)干細胞內(nèi)不存在轉氨酶(肝臟細胞內(nèi)特有)的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：　造血干細胞屬于多功能干細胞，可分化成各種血細胞。人(哺乳動物)的成熟紅細胞中沒有核膜和其他各種細胞器膜，所以是制備純凈細胞膜的最佳材料。有絲分裂過程中，AB段細胞內(nèi)染色體數(shù)目最多，且是不增殖體細胞內(nèi)染色體數(shù)的兩倍，所以a＝462＝92(條)。細胞壞死是一種不正常死亡，而細胞凋亡是一種正常的生命現(xiàn)象。 答案：　(1)少量具有增殖和分化能力　(2)紅細胞、白細胞、吞噬細胞和血小板等　成熟的紅細胞　(3)92　(4)細胞壞死　細胞凋亡　(5)干細胞中轉氨酶基因未表達(或缺少控制轉氨酶合成的直接模板) 15．肺癌骨轉移是指肺部的癌細胞經(jīng)血液轉移到骨中?？蒲腥藛T對此進行了研究。 (1)由于癌細胞膜表面的________減少，使癌細胞能夠分散轉移至骨組織。癌細胞通過分泌細胞因子蛋白P，與破骨細胞膜上的________結合，激活破骨細胞，破壞骨組織。 (2)科研人員分別培養(yǎng)發(fā)生骨轉移的癌細胞株S－5和不發(fā)生轉移的癌細胞株S－3，提取這兩種細胞的總RNA，經(jīng)逆轉錄得到這兩株細胞的________，根據(jù)____________________的已知序列設計引物進行定量PCR，結果如右圖1所示。據(jù)此判斷________________________與癌細胞的骨轉移能力密切相關。 (3)研究表明，破骨細胞釋放生長因子TGFβ，為進一步探明膜蛋白A1和TGFβ在肺癌骨轉移中的作用機制，研究者進行了下圖2所示實驗： 圖 2 ①實驗中的自變量包括________________________________________________________________________。 ②比較S5和S3細胞，說明發(fā)生轉移的細胞中________________提高。 ③具圖2分析，膜蛋白A1能夠________________________________________________________________________。 (4)一種探究膜蛋白A1是否促進破骨細胞TGFβ的方法是：培養(yǎng)S3和A1過表達的S3細胞，并分別將它們與________混合培養(yǎng)，測定培養(yǎng)液中TGFβ的量，若A1過表達組的測定值較高，則說明________________________________________________________________________。 解析：　(1)細胞癌變時，膜表面的糖蛋白減少，易于分散轉移。癌細胞通過分泌細胞因子蛋白P，與破骨細胞膜上的受體結合，實現(xiàn)細胞間信息交流，激活破骨細胞，破壞骨組織。(2)利用RNA經(jīng)逆轉錄得到的DNA屬于這兩株細胞的cDNA；根據(jù)膜蛋白A1基因的已知序列設計引物進行定量PCR；圖l結果表明，癌細胞株S5膜蛋白A1的mRNA含量明顯高，說明膜蛋白A1的表達量與癌細胞的骨轉移能力密切相關。(3)①分析圖2可知，橫坐標和柱形圖表明該實驗中的自變量為細胞株類型、TGFβ、膜蛋白A1的表達情況。②比較S5和S3細胞，添加TGFβ的組別蛋白P的含量都升高，說明發(fā)生轉移的細胞中蛋白P的表達量提高。③圖2結果表明，膜蛋白A1能夠提高S5和S3細胞蛋白P的表達量。(4)要探究膜蛋白A1是否促進破骨細胞釋放TGFβ，可培養(yǎng)S3和A1過量表達的S3細胞，并分別將它們與破骨細胞混合培養(yǎng)，測定培養(yǎng)液中TGFβ的量；若A1過表達組的測定值較高，則說明A1能夠促進破骨細胞釋放TGFβ。 答案：　(1)糖蛋白　受體　(2)cDNA　膜蛋白A1基因　膜蛋白A1的表達量　(3)①細胞株類型、TGF—β、膜蛋白A1的表達情況?、诘鞍譖的表達量?、厶岣逽5和S3細胞蛋白P的表達量　(4)破骨細胞　A1能夠促進破骨細胞釋放TGFβ