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專題4.2 細胞的分化、衰老、凋亡和癌變 1．下列關于細胞分化的敘述，正確的是(　　) A．胚胎干細胞和胰腺腺泡細胞的膜蛋白的種類和數量相同 B．細胞分化過程中蛋白質種類和數量未發(fā)生改變 C．造血干細胞與成熟紅細胞中的酶存在差異 D．細胞的分化程度越高，全能性越強 解析：選C。胚胎干細胞與胰腺腺泡細胞選擇性表達的基因有所不同，其細胞膜上膜蛋白的種類和數量不完全相同，A錯誤；細胞分化過程中，由于基因的選擇性表達，細胞中蛋白質種類和數量會有所不同，B錯誤；成熟紅細胞由造血干細胞分化而來，兩細胞內的酶存在差異，C正確；細胞的分化程度越高，全能性越低，D錯誤。 2．圖為動物機體的細胞凋亡及清除示意圖。據圖分析不正確的是(　　) A．①過程表明細胞凋亡是特異性的，體現了生物膜的信息傳遞功能 B．②過程中凋亡細胞被吞噬，表明細胞凋亡是細胞被動死亡過程 C．細胞凋亡過程中有新蛋白質合成，體現了基因的選擇性表達 D．凋亡相關基因是機體固有的，在動物生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用 3．下列實例中，能體現體細胞全能性的是(　　) A．壁虎的斷尾重生 B．植物體用種子繁殖后代 C．通過單倍體育種獲得純合體 D．蘭花莖尖細胞經誘導形成幼苗 解析：選D。細胞的全能性是指已經分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。蘭花莖尖細胞經誘導形成幼苗，能體現體細胞全能性，D正確。 4．一個成人體內有許多不同類型的細胞。下列相關敘述正確的是(　　) A．成人體內的大多數細胞都在進行有絲分裂和細胞分化 B．人體不同類型體細胞的染色體上遺傳信息存在差異 C．成人體內有發(fā)生減數分裂、衰老、凋亡或癌變的細胞 D．人體的生長主要是細胞數目的增多，因為細胞不能生長 解析：選C。成人體內的大多數細胞是高度分化的細胞，沒有分裂能力，A項錯誤；人體不同類型體細胞都是由受精卵經有絲分裂而來的，具有相同的遺傳信息，B項錯誤；成人體內存在著發(fā)生減數分裂、衰老、凋亡或癌變的細胞，C項正確；多細胞生物的生長既要靠細胞數目的增多，也要靠細胞的生長(細胞體積的增大)，D項錯誤。 5．將小鼠myoD基因導入體外培養(yǎng)的未分化肌肉前體細胞，細胞分化及肌纖維形成過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．攜帶myoD基因的載體以協助擴散的方式進入肌肉前體細胞 B．檢測圖中細胞核糖體蛋白基因是否表達可確定細胞分化與否 C．完成分化的肌肉細胞通過有絲分裂增加細胞數量形成肌纖維 D．肌肉前體細胞比肌肉細胞在受到電離輻射時更容易發(fā)生癌變 6．下圖所示為來自同一人體的4種細胞，下列敘述正確的是(　　) A．因為來自同一人體，所以各細胞中的DNA含量相同 B．因為各細胞中攜帶的基因不同，所以形態(tài)、功能不同 C．雖然各細胞大小不同，但細胞中含量最多的化合物相同 D．雖然各細胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同 解析：選C。卵細胞的核DNA減少一半，A錯誤；同一人體細胞攜帶的基因相同，形態(tài)、功能不同是細胞分化的結果，B錯誤；活細胞中含量最多的化合物是水，C正確；細胞吸收葡萄糖有協助擴散和主動運輸兩種方式，D錯誤。 7．細胞凋亡發(fā)生后，凋亡細胞首先被吞噬細胞吞噬并形成吞噬小體，吞噬小體經歷一個逐漸成熟的過程，最終與溶酶體融合并被降解。下列與此有關的說法錯誤的是(　　) A．凋亡細胞被吞噬細胞吞噬需要消耗能量 B．吞噬小體與溶酶體融合的過程體現了生物膜的結構特性 C．凋亡細胞被吞噬細胞識別并吞噬的過程屬于非特異性免疫 D．被溶酶體降解后的產物均被排出吞噬細胞外 解析：選D。凋亡細胞被吞噬細胞吞噬屬于胞吞，需要消耗能量，A項正確；吞噬小體與溶酶體融合的過程體現了生物膜的流動性結構特點，B項正確；吞噬細胞識別并吞噬的過程屬于非特異性免疫，C項正確；吞噬小體與溶酶體融合，被溶酶體降解后的產物有的被細胞重新利用，有的被排出吞噬細胞外，D項錯誤。 8. 如圖表示人體部分細胞所經歷的生長發(fā)育的各個階段，有關敘述正確的是(　　) A．細胞甲的分裂能力最強，分化程度最高 B．過程①②中均發(fā)生了遺傳物質的改變 C．T細胞與B細胞內所含的基因不同 D．淋巴因子作用于膜受體后即被滅活 解析：選D。細胞甲的分裂能力強，分化程度低，A錯誤；①過程為有絲分裂，②過程為細胞分化，這兩個過程中均不發(fā)生遺傳物質的改變，B錯誤；T細胞與B細胞所含的基因相同，C錯誤；淋巴因子在發(fā)揮作用后即被滅活，D正確。 9．如圖為細胞的生命歷程圖，其中甲～辛表示相關生理過程。下列描述中正確的是(　　) A．乙過程中細胞分化改變了細胞的遺傳信息 B．丙過程的發(fā)生與原癌基因和抑癌基因的突變有關 C．丁過程與基因表達有關，只發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中 D．己過程中細胞內水分減少，細胞核體積變小 解析：選B。根據題圖可知，甲指細胞分裂，乙指細胞分化，細胞分化過程中遺傳信息一般不變，A錯誤；丙指細胞癌變，原癌基因和抑癌基因的突變會引起細胞癌變，B正確；丁指細胞凋亡，與基因表達有關，可發(fā)生于個體發(fā)育的全過程中，C錯誤；己指細胞衰老，衰老細胞內水分減少，細胞核體積變大，D錯誤。 10．據《臨床腫瘤學雜志》報道，肝癌組織中的核因子kB(核內轉錄調控因子)異?；罨罂梢种聘伟┘毎蛲觯龠M肝癌細胞存活。下列對此研究的理論依據及意義的描述不科學的是(　　) A．核因子kB可能參與腫瘤的啟動、發(fā)生及發(fā)展 B．通過抑制核因子kB的表達，可促進肝癌細胞的凋亡 C．核因子kB異?；罨罂墒拐C體細胞增殖和細胞凋亡保持平衡狀態(tài) D．阻斷核因子kB信號通路的激活將可能有助于抑制肝癌細胞的增殖 11．最新研究表明，決定細胞“命運”的內因是基因的選擇性表達，而外因則取決于細胞對細胞外信號的特異性組合所進行的程序性反應，下圖為部分信號決定細胞“命運”的示意圖，圖中字母分別代表不同的胞外信號，則下列有關細胞外信號的說法正確的是(　　) A．只要有胞外信號D和E，細胞就一定會進行分裂 B．對于癌細胞而言，細胞外信號A～E可能會持續(xù)起作用 C．只有細胞外信號F和G能誘導細胞內的基因選擇性表達 D．由于細胞凋亡無胞外信號作用，可證明細胞凋亡與基因無關 12．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，得到如圖曲線。據此分析，下列有關說法正確的是(　　) A．癌細胞的出現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和DNA數均為體細胞的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：選D。癌細胞的出現是抑癌基因和原癌基因發(fā)生突變造成的，A項錯誤；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項錯誤；10 h時對照組細胞處于分裂期，包括前期、中期、后期和末期．其中后期染色體數為體細胞的2倍，C項錯誤；實驗組的分裂間期時間明顯延長，而分裂期的時間基本不變，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項正確。 13．近日，德國的科學家提出，CAFl(負責染色質組裝的蛋白質復合物)可能通過保證DNA包繞在組蛋白周圍維持干細胞的全能性?；谶@一假設，他們通過抑制CAFl復合體表達，導致染色體重編程進入一種凝集化程度更低的狀態(tài)，成功地誘導出具有全能性的干細胞。下列相關說法中，正確的是(　　) A．染色質是由DNA和蛋白質組成的能夠被酸性染料染成深色的物質 B．在一定條件下，具有全能性的干細胞可以通過細胞分裂發(fā)育成各種組織和器官 C．CAFl基因是通過控制CAFl的結構直接控制生物體的性狀的 D．科學家誘導出具有全能性的干細胞的過程就是誘導基因突變的過程 答案　C 解析　染色質是主要由DNA和蛋白質組成的能夠被堿性染料染成深色的物質，A項錯誤；在一定的條件下，具有全能性的干細胞可以通過細胞分裂和分化發(fā)育成各種組織和器官，細胞分裂僅僅能夠增加細胞數目，B項錯誤；基因對性狀的控制包括直接控制和間接控制，通過題干信息可知，基因對CAFl合成的控制是直接控制，C項正確；通過題干信息可知，科學家成功地誘導出具有全能性的干細胞是通過抑制CAFl復合體表達，導致染色體重編程進入一種凝集化程度更低的狀態(tài)達到的，該過程中沒有發(fā)生基因突變，D項錯誤。 14．動物細胞中的一類基因是維持基本生命活動的，在各種細胞中都處于活動狀態(tài)，另一類基因是選擇性表達的基因。下圖是能產生A抗體的細胞，關于該細胞中三個基因的開閉狀態(tài)，下列說法正確的是(　　) A．其中有一個處于活動狀態(tài)，即A抗體基因 B．其中有一個處于活動狀態(tài)，即ATP合成酶基因 C．Ⅰ號染色體上的兩個基因均處于活動狀態(tài) D．三個都處于活動狀態(tài) 答案　B 解析　胰島素基因和A抗體基因是特定細胞選擇性表達的基因，ATP合成酶基因屬于維持細胞的基本生命活動的基因，在活細胞中都可表達，故題圖中ATP合成酶基因在該細胞中是打開的；產生A抗體的細胞中A抗體基因只有在受到特異性抗原刺激后才能表達，B項正確。 15．一項新研究發(fā)現，海帶的提取物——海帶多糖因能抑制免疫細胞凋亡而具有抗輻射作用。下列相關敘述正確的是(　　) A．海帶多糖是一種抗體，參與人體的特異性免疫過程 B．免疫細胞的凋亡與遺傳機制無關，而與糖類的多少有關 C．對放療的癌癥患者，可利用海帶多糖進行輔助治療 D．免疫細胞凋亡是一種病理現象，患者可服用海帶多糖進行治療 答案　C 解析　海帶多糖的化學本質是多糖，而抗體的本質是蛋白質，因此海帶多糖不是抗體，A項錯誤；細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程，B項錯誤；海帶多糖因抑制免疫細胞凋亡而具有抗輻射作用，所以對放療的癌癥患者，可利用海帶多糖進行輔助治療，C項正確；免疫細胞凋亡是一種自然現象，D項錯誤。 16．《PNAS》雜志最近在線發(fā)表了中國科學院生物物理研究所研究人員在腫瘤藥物靶向輸送領域的最新成果(如圖所示)。下列敘述正確的是(　　) A．惡性腫瘤內有大量癌細胞，和正常細胞相比，癌細胞水分含量少，細胞呼吸速率加快 B．細胞癌變后，位于細胞膜上的糖蛋白等物質會減少，使癌細胞容易在體內分散和轉移 C．細胞癌變與細胞凋亡都是基因選擇性表達的結果，前者是異常表達，后者是正常表達 D．要控制腫瘤細胞的過度增殖，腫瘤藥物作用的時間最好是細胞分裂前期紡錘體形成時 答案　B 17．科學家將120只健康成年雄性小鼠均分為4組，分別供給等體積的含不同濃度醋酸鉛的飲用水，飼養(yǎng)12周后，測定各組小鼠胸腺細胞凋亡率，結果如下表所示。下列分析不正確的是(　　) 醋酸鉛對小鼠胸腺細胞凋亡的誘導作用 組別 醋酸鉛濃度(mg/L) 胸腺細胞凋亡率(10－4) 甲 0 0.350.05 乙 125 1.030.52 丙 250 1.650.40 丁 500 3.080.56 A.在實驗中甲組為對照組，乙、丙、丁三組為實驗組 B．實驗中醋酸鉛的濃度是自變量，胸腺細胞凋亡率是因變量 C．小鼠在正常的生活環(huán)境中，胸腺細胞不會發(fā)生凋亡 D．小鼠體內鉛離子含量過高，將導致細胞免疫和體液免疫功能下降 答案　C 解析　實驗的自變量是不同濃度的醋酸鉛，因變量是胸腺細胞凋亡率；實驗中甲組為對照組，乙、丙、丁三組為實驗組；當醋酸鉛濃度為0時，胸腺細胞凋亡率為(0.350.05)10－4，說明小鼠在正常的生活環(huán)境中，胸腺細胞也會發(fā)生凋亡；胸腺是人體非常重要的免疫器官，而鉛離子會引起胸腺細胞的死亡，所以小鼠體內鉛離子含量過高，將導致細胞免疫和體液免疫功能下降。 18．下圖所示為結腸癌發(fā)病過程中細胞形態(tài)與基因的變化。下列有關敘述正確的是(　　) A．抑癌基因調節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂 B．與細胞增殖有關的某一基因發(fā)生突變，就會導致細胞癌變 C．癌細胞易于轉移與其細胞膜上糖蛋白增多有關 D．通過鏡檢觀察細胞形態(tài)可作為判斷細胞癌變的依據之一 答案　D 19．在凋亡誘導因子與細胞膜受體結合后，通過細胞內信號傳導激活凋亡相關基因，細胞凋亡的關鍵因子Dnase酶和Caspase酶被激活，Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能切割相關蛋白質形成不同長度的多肽。導致細胞裂解形成凋亡小體，被吞噬細胞吞噬清除。下列分析錯誤的是(　　) A．Dnase酶、Caspase酶被激活，是不同細胞遺傳信息執(zhí)行情況不同的結果 B．在生物體發(fā)育過程中的不同時期均能表達機體固有的凋亡相關基因 C．癌細胞結構改變，可能無法識別凋亡誘導因子而不能啟動凋亡程序 D．吞噬細胞以主動運輸方式吞噬凋亡小體后通過溶酶體中水解酶分解 答案　D 解析　Dnase酶、Caspase酶被激活，是發(fā)生凋亡的細胞基因選擇性表達的結果，A項正確；在生物體發(fā)育過程中的不同時期，均存在細胞凋亡，故均能表達機體固有的凋亡相關基因，B項正確；癌細胞結構改變，能夠無限增殖，原因可能是無法識別凋亡誘導因子而不能啟動凋亡程序，C項正確；吞噬細胞以胞吞方式吞噬凋亡小體后通過溶酶體中水解酶分解，D項錯誤。 20．干細胞中cMyc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct等基因處于活躍表達狀態(tài)，Oct的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關重要的?？茖W家利用逆轉錄病毒，將Oct、Sox2、cMyc和Klf4四個關鍵基因轉入高度分化的體細胞內，讓其重新變成一個多功能iPS細胞(如圖所示)。請分析回答下列問題： (1)Oct基因在高度分化的細胞中處于______狀態(tài)。依據圖示的原理，體細胞癌變是______________等基因異常表達的結果；細胞凋亡是在圖中________________等基因控制下的細胞________________的過程。 (2)研究人員利用小鼠體細胞誘導形成的iPS細胞，進一步誘導又獲得了心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞，iPS細胞的這種變化過程稱做________。 答案　(1)未表達(或沉默)　cMyc、Klf4　cMyc、Klf4、Fas　程序性死亡　(2)細胞分化 21．人類各種癌癥中的關鍵基因之一是原癌基因。下圖1表示原癌基因轉變?yōu)榘┗虻?種途徑，圖2表示原癌基因突變后表達的產物G蛋白導致細胞癌變的機理。 (1)癌細胞容易轉移擴散，其原因是細胞表面的__________等物質減少，使細胞之間黏著性降低。 (2)原癌基因主要負責____________________，控制細胞生長和分裂的進程?；蛲蛔兊谋举|是DNA分子的基因內部發(fā)生了_____________________________________________。 (3)推測圖1中所示蛋白質的功能是_______________。細胞癌變與此蛋白的________增強或________增加有關。 (4)圖2中②、③兩個過程分別是指____________。C的基本單位的結構通式是________________________________________________________________________。 (5)G蛋白與GTP作用后獲取能量，變?yōu)檗D錄激活劑。GTP與ATP都是能源物質，參照 ATP的命名方法，請寫出GTP的全稱：__________________。 答案　(1)糖蛋白　(2)調節(jié)細胞周期　堿基對增添、缺失或替換　(3)促進細胞有絲分裂　活性　數量 (4)轉錄和翻譯　　 (5)三磷酸鳥苷 解析　(1)癌細胞表面的糖蛋白減少，是癌細胞容易擴散和轉移的原因。(2)原癌基因主要負責調節(jié)細胞周期?；蛲蛔兪怯捎诨騼炔堪l(fā)生了堿基對的增添、缺失或替換。(3)圖1顯示，當細胞內為常量正常蛋白時不會引起細胞癌變，而在出現常量超活性蛋白(活性增強)或過量正常蛋白(數量增加)時，會引起細胞癌變，癌細胞能無限增殖，由此可推測該蛋白質能促進細胞有絲分裂。(4)圖2中②過程表示基因A轉錄形成B(即mRNA)，③表示以mRNA為模板翻譯形成蛋白質C。組成蛋白質的基本單位是氨基酸，氨基酸的結構通式見答案。(5)ATP中的A表示腺苷，ATP叫做三磷酸腺苷，則GTP中的G表示鳥苷，GTP叫做三磷酸鳥苷。 22．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____________的細胞。 (2)人體內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的材料是__________________________________。 (3)人體扁桃體干細胞中有23對同源染色體。下圖是人體扁桃體干細胞增殖過程中染色體數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)干細胞內不存在轉氨酶(肝臟細胞內特有)的原因是________________________________。 解析：(2)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。(3)有絲分裂過程中，AB段細胞內染色體數目最多，且是不增殖體細胞內染色體數的兩倍，所以a＝462＝92(條)。(4)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)