【生物】2020届一轮复习人教版细胞的分化、衰老、凋亡和癌变学案

【生物】2020届一轮复习人教版细胞的分化、衰老、凋亡和癌变学案

‎2020届 一轮复习 人教版 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 学案 见《自学听讲》P78‎ 学科素养 课程标准 学习指导 ‎1.生命观念:结构与功能观,说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体;描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程;描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下,基因突变的概率可能提高,而某些基因突变能导致细胞分裂失控,甚至发生癌变。‎ ‎2.科学思维:归纳与概括,从分子、细胞等不同水平理解细胞分化的实质,以及细胞分化在个体发育和生命活动中的重要意义。‎ ‎3.社会责任:关爱生命,科学解释细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系;崇尚健康文明的生活方式,成为健康中国的促进者和实践者;通过对干细胞和细胞的癌变的有关问题分析,养成学以致用,关注科技发展和人体健康的态度。‎ ‎1.说明细胞的分化。‎ ‎2.举例说明细胞的全能性。‎ ‎3.探讨细胞的衰老和凋亡与人类健康的关系。‎ ‎4.说出癌细胞的主要特征,讨论恶性肿瘤的防治。‎ ‎1.结合实例,理解细胞分化的过程、特点及意义,分析细胞分化的原因;理解细胞凋亡的概念和意义。‎ ‎2.结合教材讲解,理解动物体细胞的细胞核具有全能性、癌细胞的主要特征、致癌因子等。‎ ‎3.从细胞的物质组成和结构方面分析细胞衰老的特征。‎ ‎4.通过资料搜集和分析,正确理解干细胞、细胞分化、细胞衰老和凋亡、细胞癌变等知识,并了解其中研究的新方法和新技术。‎ 细胞的分化及全能性 ‎　　1.细胞分化 ‎(1)概念:在个体发育中,由一个或多个细胞增殖产生的后代,在　形态、结构和生理功能　上发生一系列稳定性差异的过程。 ‎ ‎(2)特征:细胞分化具有　普遍性　、　持久性　、不可逆性和稳定性。一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。 ‎ ‎(3)原因:在个体发育中,不同的细胞　遗传信息执行的情况　不同,即在特定的时间和空间条件下基因的选择性表达。 ‎ ‎(4)意义:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象,是生物　个体发育　的基础;细胞分化使生物体中的细胞趋向　专门化　,有利于提高各种生理功能的效率。 ‎ ‎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)实例:已分化的植物细胞具有全能性;高度分化的动物细胞全能性受到抑制,但　细胞核　具有全能性。 ‎ ‎(3)原因:细胞核中含有本物种生长发育的全套　遗传信息　。 ‎ ‎(4)干细胞:动物和人体内保留着少量具有　分裂和分化　能力的细胞。 ‎ ‎(5)全能性比较:植物细胞>动物细胞;受精卵>　生殖细胞　>体细胞。 ‎ ‎(6)细胞分化程度与全能性的关系:分化程度越　低(高)　的细胞全能性越　高(低)　。 ‎ 细胞的衰老、凋亡和坏死 ‎　　1.细胞衰老的特征 ‎2.细胞凋亡与细胞坏死的比较 项目 细胞凋亡 细胞坏死 原因 由　基因　决定 ‎ ‎　不利　因素的影响(极端的物理、化学因素或病理性刺激) ‎ 特点 是主动的,细胞自行结束生命的过程 是被动的,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的病理过程 实例 ‎①女性月经期子宫内膜的脱落 ‎②成熟个体中细胞的自然更新 ‎③被病原体感染的细胞的清除 ‎①烫伤后的皮肤、黏膜的脱落 ‎②骨折时部分骨细胞死亡 ‎③吸烟者肺部细胞因尼古丁作用而死亡 细胞的癌变 ‎　　1.概念:细胞由于受到　致癌因子　的作用,细胞中的　遗传物质　发生变化,变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 ‎ ‎2.特征 ‎(1)在适宜条件下,能够　无限增殖　。 ‎ ‎(2)癌细胞的形态结构发生显著变化。‎ ‎(3)癌细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,导致癌细胞容易在体内分散和转移。‎ ‎3.致癌因子的种类 ‎(1)物理致癌因子:主要指辐射,如紫外线、X射线等。‎ ‎(2)　化学　致癌因子:如砷、苯、煤焦油、石棉等。 ‎ ‎(3)病毒致癌因子:能使细胞发生癌变的病毒。‎ ‎　　1.细胞分化的六个易错易混点 ‎(1)分化的细胞不一定不再进行分裂,如B淋巴细胞,接受抗原刺激后仍可再分裂。‎ ‎(2)并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化,成为具有特定功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞本身的自我更新。‎ ‎(3)同一个体不同类型细胞的RNA不完全相同。同一个体的体细胞中核遗传物质相同,但由于不同细胞选择性表达的基因不完全相同,因而转录生成的RNA及翻译生成的蛋白质不完全相同。‎ ‎(4)分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说,细胞分化程度越高,‎ 全能性越难以表达,细胞分化程度越低,全能性越高,但卵细胞的分化程度较高,其全能性也较高。‎ ‎(5)分化不会改变遗传物质。细胞分化是基因的选择性表达,不会导致遗传物质改变。已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性。‎ ‎(6)细胞分化的标志: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水解酶基因等表达不能证明细胞已经发生分化;只有在特定细胞中选择性表达的基因如胰岛素基因、血红蛋白基因表达可以证明细胞发生了分化。 ‎ ‎　　2.细胞全能性的理解误区 ‎ 由一个细胞发育成一个完整个体才能体现全能性。判断的标准是:“细胞→个体”。如一个体细胞经植物组织培养形成幼苗,可体现全能性,将一个细胞培养成叶片则不能体现全能性,因为叶片不是个体,将一个干细胞培养成一个幼小动物可以体现全能性,培养成一颗跳动的心脏则不能体现全能性。 ‎ ‎　　3.准确辨析细胞生命历程中的三个“例外”‎ ‎(1)除细胞癌变发生了遗传信息改变外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信息。‎ ‎(2)除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。‎ ‎(3)除细胞坏死外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与基因有关,即受基因控制。‎ 见《自学听讲》P80‎ 细胞分化与细胞全能性 ‎　　1.细胞分化的机理 ‎(1)实质:基因的选择性表达。即在个体发育中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,转录出不同的mRNA,控制合成出不同种类的蛋白质,如下图所示:‎ ‎　　(2)细胞分化的“变”与“不变”:‎ ‎①不变 ‎②改变 ‎　　2.细胞分化与细胞的全能性比较 项目 细胞分化 细胞的全能性 原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传信息 特点 ‎①持久性 ‎②普遍性 ‎③不可逆性 ‎④稳定性 ‎①高度分化的植物体细胞具有全能性;‎ ‎②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性;‎ ‎③全能性的体现要进行诱导和离体培养 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞群 形成新的个体 大小 比较 细胞分化程度有高低之分,如:体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性表达的难易程度不同,如:受精卵>生殖细胞>体细胞 关系 ‎①两者的遗传物质都未发生改变;‎ ‎②已分化的植物细胞仍然保持全能性;‎ ‎③一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低 ‎　　3.细胞分化与细胞分裂的区别和联系 ‎(1)细胞分裂使细胞数目增多,但细胞类型不变。‎ ‎(2)细胞分化使细胞类型增多,但细胞数目不变。‎ ‎(3)细胞分裂是细胞分化的基础。‎ ‎　　1.对细胞全能性及细胞分化的理解 未脱离植物体的细胞不能表现出全能性。‎ 植物细胞全能性的表达需要一定的条件, 即离体(必要条件)、无菌、一定的营养物质、植物激素(生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性的表达至关重要)、适宜的条件(适宜的温度、pH等)。未脱离植物体的细胞,其全能性受到抑制,不能发育成完整的新个体。‎ ‎　　2.有关细胞全能性的易错点 ‎(1)确认是否体现出全能性,必须参照“起点”与“终点”,起点为“离体的细胞、组织或器官”,终点为“完整个体”,不能达到“完整个体”的,决不可以说实现了细胞全能性。种子萌发成幼苗不是细胞全能性的体现,而是个体发育过程。‎ ‎(2)胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体)不叫细胞全能性表达。‎ ‎(3)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。‎ 例1　(2018年成都模拟)关于细胞的全能性的叙述,错误的是(　　)。‎ A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性 ‎ B.在生物体所有的细胞中,受精卵的全能性最高 ‎ C.卵细胞因高度分化,所以不具有全能性 ‎ D.卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性 解析　处于离体状态的植物细胞,在一定的营养物质、激素和其他外界条件作用下,能发育形成完整植株,体现了植物细胞的全能性,A项正确;受精卵的分化程度最低,全能性最高,B项正确;卵细胞已经高度分化,但仍有全能性,C项错误;由卵细胞直接发育成雄蜂的过程中发生了细胞分化,体现了卵细胞(成熟生殖细胞)的全能性,D项正确。 ‎ 答案　C 例2　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。下列相关叙述中,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 D.hiHep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hiHep细胞,并没有形成一个个体,因此未体现细胞的全能性,A项正确;分化了的细胞经诱导后,其分化后的状态是可以改变的,B项正确;人成纤维细胞与hiHep细胞的DNA完全相同,但RNA不完全相同,C项错误;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项正确。‎ 答案　C 细胞的衰老、凋亡和癌变 ‎　　‎ ‎1.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 ‎①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负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌基因后,细胞才可能会恶性增殖。‎ ‎②抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖,从而遏制肿瘤形成的基因,抑癌基因的丢失或失活,可能导致肿瘤发生。‎ ‎③抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分裂起着调节作用。‎ ‎(3)原癌基因、抑癌基因与癌变之间的关系 人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因——原癌基因和抑癌基因。癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是多个基因突变的累积效应。‎ 从理论上分析,抑制癌细胞增殖的途径有:抑制癌细胞的DNA复制;激活癌细胞的凋亡基因,促使癌细胞凋亡。‎ ‎　　1.细胞衰老、凋亡和癌变的几个失分点 ‎(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)除细胞癌变与细胞坏死对细胞不利外,细胞的其余生命历程(细胞分裂、分化、衰老、凋亡)均对生命有积极意义。‎ ‎(3)除细胞坏死外,其余各类生命历程(含癌变)均与“基因”有关,即受基因控制。‎ ‎(4)误认为原癌基因和抑癌基因是“坏基因”。正常细胞中既有原癌基因,又有抑癌基因,其中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,抑癌基因的作用则主要是阻止组织细胞不正常增殖。致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变,‎ 从而导致正常细胞畸形分化为恶性增殖细胞,即癌细胞。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5~6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。‎ ‎(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。‎ ‎　　2.细胞分裂、分化、癌变及衰老的区别与联系 ‎(1)区别 项目 结果 遗传物质变化 细胞分裂 单细胞生物完成生殖,多细胞生物产生新细胞 遗传物质复制后均分 细胞分化 可形成不同组织、器官 遗传物质不发生改变 细胞癌变 形成能无限增殖的癌细胞 遗传物质发生改变 细胞衰老 细胞正常死亡 遗传物质不发生改变 ‎　　(2)联系 ‎　　3.细胞中的管家基因和奢侈基因 ‎(1)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。‎ ‎(2)奢侈基因:只在特定细胞中选择性表达的基因,与细胞的分化有关,如胰岛素基因、血红蛋白基因等。‎ 例3　研究发现,直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗,会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱发癌细胞凋亡;而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白,能有效排出姜黄素,从而逃避凋亡,并增殖分化形成癌细胞。下列说法不正确的是(　　)。‎ A.肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同 B.肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATP C.编码BAX蛋白和 ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因 D.用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗,可促进肿瘤干细胞凋亡 解析　肿瘤干细胞和癌细胞是两种不同的细胞,二者细胞中基因的执行情况不同,A项正确;肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都耗能,细胞生命活动所需要的能量主要来自ATP,B项正确;ABCG2蛋白在肿瘤细胞内高效表达,其编码基因应属于癌基因,C项错误;通过抑制剂抑制ABCG2表达,可抑制姜黄素的排出,引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,从而促进肿瘤干细胞凋亡,D项正确。‎ 答案　C 例4　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　　　　(填选项前的符号)过程。 ‎ A.葡萄糖分解成丙酮酸、[H]‎ B.丙酮酸转化成乳酸 C.丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]‎ D.[H]和氧结合形成H2O ‎(2)细胞凋亡是　　　　　　所决定的细胞自动结束生命的过程。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。癌细胞的线粒体较正常细胞减少,会影响癌细胞中的有氧呼吸的第二、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的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,还须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(或胶原蛋白酶)　动物血清　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 ‎1.(2018年全国Ⅱ高考)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是(　　)。‎ A.细胞中可能发生单一基因突变,细胞间黏着性增加 B.细胞中可能发生多个基因突变,细胞的形态发生变化 C.细胞中的染色体可能受到损伤,细胞的增殖失去控制 D.细胞中遗传物质可能受到损伤,细胞表面的糖蛋白减少 解析　本题是对细胞癌变的原因及癌细胞特点的考查。细胞癌变的发生并不是单一基因突变的结果,而是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果,‎ 癌细胞的形态结构发生显著变化,其细胞膜上的糖蛋白减少,细胞的黏着性降低,A项错误、B项正确;原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂进程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,如果细胞中的染色体受到损伤,导致原癌基因或抑癌基因随着它们所在的染色体片段一起丢失,则可能会出现细胞的增殖失去控制,C项正确;综上分析,癌细胞中的遗传物质可能受到损伤,细胞表面的糖蛋白减少,D项正确。‎ 答案　A ‎2.(2016年江苏高考)下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是(　　)。‎ A.线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞衰老死亡的结果 B.恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性,所以不易被化疗药物杀死 C.人的造血干细胞是全能干细胞,可以分化为多种细胞 D.体外培养时,儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞 解析　线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞衰老、凋亡的结果,A项错误;恶性肿瘤细胞容易转移、能无限增殖,且适应不良环境的能力强,所以不易被化疗药物杀死,B项错误;人的造血干细胞分化形成的是多种血细胞,而不是完整个体,因而不是全能干细胞,C项错误;儿童成纤维细胞分化程度低,成人的成纤维细胞分化程度高,所以体外培养时前者传代次数多,D项正确。‎ 答案　D ‎3.(2015年全国Ⅱ高考)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DNA D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长 解析　端粒酶存在于真核生物染色体的末端,是由DNA序列及相关蛋白质所组成的复合体,A项错误;由“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”可知,端粒酶中的蛋白质为逆转录酶,B项错误;正常体细胞的端粒随细胞分裂次数增加而变短,D项错误。‎ 答案　C 见《高效训练》P31‎ ‎1.下列叙述错误的是(　　)。‎ A.随着细胞体积由小变大,单位时间内细胞吸收的营养物质的量减少 B.在细胞分化过程中,细胞中的核酸会发生变化 C.细胞发生癌变后,细胞周期变短,细胞膜上的糖蛋白减少 D.在细胞凋亡过程中,相关基因活动加强,有利于个体的生长发育 解析　在细胞生长过程中,细胞体积增大,但相对表面积减小,物质运输效率降低,而不是单位时间内细胞吸收的营养物质的量减少,A项错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此在细胞分化过程中,核遗传物质没有发生改变,但mRNA有变化,B项正确;细胞癌变后,细胞周期变短,细胞膜的上糖蛋白减少,细胞间的黏着性降低,C项正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,因此在细胞凋亡过程中,相关基因活动加强,有利于个体的生长发育,D项正确。‎ 答案　A ‎2.(2018宜昌月考)对细胞凋亡的叙述,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时期 D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除 解析　细胞凋亡是受细胞自身基因调控的自动结束生命的过程,也称为细胞编程性死亡,A、B项正确;细胞凋亡也可以发生在胚胎时期,如人胚胎时期尾的消失,C项错误;被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除,D项正确。‎ 答案　C ‎3.下图表示细胞生命历程与个体生命活动的关系,有关说法正确的是(　　)。‎ A.成年个体不再发生①②过程 B.幼年个体不会发生③过程 C.③过程中细胞内多种酶的活性下降 D.④过程中原癌基因从激活状态转为抑制状态 解析　①②③过程在个体一生均有发生,③过程中细胞内多种酶的活性下降,④过程中原癌基因和抑癌基因发生突变,原癌基因从抑制状态转为激活状态。‎ 答案　C ‎4.(2019年黄冈质检)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(　　)。‎ 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　癌变细胞中的染色体数目不变;通过光学显微镜可以观察细胞的形态,但无法观察到基因突变、细胞膜上糖蛋白含量变化等,因此本题选C项。‎ 答案　C ‎5.专家指出肿瘤对我国人口健康的危害很大,人人需要有防控意识。‎ ‎(1)癌细胞是指正常细胞受到致癌因子的作用,细胞中　　　　发生变化,变成连续进行分裂的恶性增殖细胞。 ‎ ‎(2)下图表示原癌基因转变为癌基因的3种途径:‎ ‎①推测图中所示蛋白质的功能是　。 ‎ ‎②由图可知,此蛋白质的　　　　增强或　　　　增加与细胞癌变有关。 ‎ ‎(3)下图为结肠癌发生的遗传学原理:‎ ‎①正常细胞中的这四条染色体互为　　　　　　。 ‎ ‎②癌症的发生一般需要很长时间,细胞癌变是　　　　　　　　　　　　　　　　的结果。 ‎ 解析　(1)细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,即细胞中遗传物质发生了变化。(2)①原癌基因是调节细胞周期的基因,癌细胞的特点之一就是能无限增殖,所以相关蛋白质的功能可能是促进细胞有丝分裂。②由图可知,常量的超活性蛋白可使细胞癌变,过量的正常蛋白也可使细胞癌变。(3)①形态、大小各不相同的染色体(除性染色体外)都互为非同源染色体。②由图分析可知,细胞癌变是多个基因突变累积的结果。‎ 答案　(1)遗传物质　(2)①促进细胞有丝分裂　②活性　数量　(3)①非同源染色体　②多个基因突变累积 ‎6.(2018年黄冈质检)请回答下列有关细胞生命历程的问题:‎ ‎(1)端粒酶由RNA和蛋白质组成,其中RNA是一段模板序列,可指导合成端粒DNA序列。研究发现,在正常情况下随着细胞的不断分裂,人体细胞中端粒酶活性逐渐降低,端粒逐渐缩短,当细胞中端粒缩短至一定程度时,细胞就会停止分裂,由此推断,端粒的缩短可能导致细胞　　　　(填“衰老”“凋亡”或“坏死”),癌细胞表现出恶性增殖可能与　有关。 ‎ ‎(2)用甲物质处理体外培养的小鼠成熟分化型血管平滑肌细胞后,其细胞分化相关指标的变化如下表所示。‎ 实验分组 细胞分化指标 形态 相对增殖能力 相对迁移能力 不用甲物质处理 长梭形 弱 弱 使用甲物质处理 椭圆形 强 强 由此推断,甲物质导致血管平滑肌细胞分化程度　　　　(填“升高”或“降低”),同时甲物质还可引起血管平滑肌细胞的内质网功能紊乱,导致内质网大量堆积未折叠的蛋白质,这些蛋白质没有形成正确的　　　　,不能行使正常功能。 ‎ ‎(3)已知洋葱根尖分生区细胞(2n=16)有丝分裂中一个细胞周期大约需要12 h,某学生在观察根尖细胞有丝分裂时,获得以下2组数据:①共观察了10个视野,平均每个视野中有32个细胞;②统计观察结果,前期细胞15个,中期13个,后期11个,末期9个。对这些数据进行分析可知,间期持续的时间大约是　　　　h ‎。若将洋葱根尖分生区细胞放在含放射性同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成第一次分裂,然后转移到不含放射性标记的培养基中继续分裂至第二次分裂的中期,则一个细胞中被标记的染色单体有　　　　条。 ‎ 解析　(1)据题意,随着细胞的不断分裂,细胞中端粒酶活性逐渐降低,端粒逐渐缩短,当细胞中端粒缩短至一定程度时,细胞就会停止分裂,推测端粒的缩短可能导致细胞衰老;癌细胞表现出恶性增殖可能与癌细胞内端粒酶有较高活性或端粒长度保持不变有关。(2)对照实验的结果显示,甲物质处理后细胞形态变为椭圆形,增殖能力和迁移能力都增强,由此推断,甲物质导致血管平滑肌细胞分化程度降低;内质网与蛋白质的空间结构的形成有关。(3)处于细胞周期中某时期细胞数与该时期所占时间长短呈正比,320个细胞中,前期细胞15个,中期13个,后期11个,末期9个,则间期持续的时间≈12×(320-15-13-11-9)/320=10.2(h)。DNA复制具有半保留复制的特点,将洋葱根尖分生区细胞放在含标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成第一次分裂,子细胞中每条染色体的DNA分子都是一条链被标记即共有16个DNA分子被标记,转移到不含放射性标记的普通培养基中继续分裂至第二次分裂的中期后,则一个细胞中被标记的染色单体有16条。‎ 答案　(1)衰老　癌细胞内端粒酶有较高活性(或端粒长度保持不变)　(2)降低　空间结构　(3)10.2　16‎ ‎7.“诱导分化疗法”是运用药物维生素A酸选择性地作用于癌细胞,通过修饰PML-RARa使癌细胞重新分化,引导它们“弃邪归正”的一种治疗方法。下图为早幼粒细胞形成急性早幼粒细胞(一种癌细胞)白血病的机理,有关分析错误的是(　　)。‎ A.这种癌细胞的形成是由染色体结构变异引起的 B.急性早幼粒细胞中的PML-RARa属于原癌基因 C.能引起图中癌蛋白降解的药物也可以治疗这种癌症 D.急性早幼粒细胞能无限增殖伴分化受阻 解析　由图示可知,这种癌细胞的形成是由于非同源染色体之间片段的交换而引起染色体结构的变异,A项正确;原癌基因是正常细胞中控制细胞分裂的基因,故图中融合基因PML-RARa不属于原癌基因,B项错误;能引起图中癌蛋白降解的药物也可以治疗这种癌症,C项正确;急性早幼粒细胞能无限增殖伴分化受阻,D项正确。‎ 答案　B ‎8.在培养人食管癌细胞的实验中,加入青蒿琥酯(Art),随着其浓度升高,凋亡蛋白Q表达量增多,癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是(　　)。‎ A.为初步了解Art对癌细胞的影响,可用显微镜观察癌细胞的形态变化 B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art,可确定Art能否进入细胞 C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响,须设置不含Art的对照实验 D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡 解析　癌变细胞的形态、结构会发生显著变化,这些变化可以用显微镜观察到,A项正确;‎ 同位素标记法即通过追踪同位素标记的化合物,弄清物质的运行和变化规律,B项正确;生物实验一般要遵循对照原则,这样会使实验结果更有说服力,C项正确;若用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,在鼠的消化道内凋亡蛋白Q会被消化分解成氨基酸,所以不能确定该蛋白的作用,D项错误。‎ 答案　D ‎9.下图为结肠癌发病过程中细胞形态与基因的变化。下列有关叙述正确的是(　　)。‎ A.抑癌基因调节细胞周期,控制细胞生长和分裂 B.与细胞增殖有关的某一基因发生突变,就会导致癌症 C.癌细胞易于转移与其细胞膜上糖蛋白增多有关 D.通过镜检观察细胞形态可作为判断细胞癌变的依据 解析　抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖;由图可知,癌症的发生并不是单一基因突变的结果;细胞膜上糖蛋白减少是癌细胞易于扩散和转移的原因;与正常细胞相比,癌细胞形态发生改变,因此可通过观察细胞形态诊断是否患癌。‎ 答案　D ‎10.(2018年衡阳月考)研究表明myoD基因在黄颡鱼雌雄成体的心、脑、肌肉等不同组织中均有表达,在肌肉组织中表达量最高。下列分析正确的是(　　)。‎ A.myoD基因在肌肉组织中表达量最高,说明肌肉细胞的分化程度最高 B.心、脑、肌肉细胞中DNA和RNA相同,但蛋白质种类不一定相同 C.myoD基因在雌雄黄颡鱼肌肉中表达量不同,可能导致雌雄个体出现生长差异 D.通过检测组织细胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表达,可确定细胞是否分化 解析　心、脑、肌肉等组织都已高度分化,仅凭myoD基因的表达程度,不能说明肌肉细胞的分化程度最高,A项错误;心、脑、肌肉细胞中DNA相同,由于基因选择性表达,RNA和蛋白质种类存在差异,B项错误;myoD基因在雌雄黄颡鱼肌肉中表达量不同,可能导致雌雄个体出现生长差异,C项正确;呼吸酶基因在各类细胞中都表达,因此检测组织细胞的呼吸酶基因是否表达,不能确定细胞是否分化,D项错误。‎ 答案　C ‎11.干细胞中c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因处于活跃状态,Oct-3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新至关重要。科学家利用逆转录病毒,将Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞(如下图所示)。请分析回答:‎ ‎(1)Oct-3/4基因在高度分化的细胞中处于　　　　　　　　　　状态。依据上图所示的原理,‎ 体细胞癌变是　　　　　　　　　　　　　　　　等基因异常表达的结果;细胞凋亡是在　　　　　　　　　　　　　等基因控制下的细胞　　　　　　　　　的过程。 ‎ ‎(2)研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞,进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞,iPS细胞的这种变化过程称作　。 ‎ ‎(3)癌症化疗时所用不同药物的作用机理不同。如烷化剂能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用,所以此类物质作用于癌细胞分裂的　　　　期;而常用的另一种药物5-溴尿嘧啶的结构与尿嘧啶非常相似,则其作用原理是直接干扰　　　　分子的合成。 ‎ 答案　(1)未表达或沉默　c-Myc、Klf4　c-Myc、Klf4、Fas　程序性死亡　(2)细胞分化　(3)(有丝分裂)间　RNA ‎12.CPP32是细胞质基质中的一种蛋白质,在某些因素的刺激下,CPP32会被剪切成2个小片段,进而引起一系列的反应,最终导致细胞凋亡,故常用CPP32被剪切与否作为判断细胞凋亡的指标。细胞色素C是线粒体中的一种与有氧呼吸有关的蛋白质。华裔科学家王晓东以细胞结构完全被破坏后的HeLa细胞匀浆为实验对象,研究了细胞色素C和dATP(三磷酸脱氧腺苷)与细胞凋亡的关系,结果如图和下表所示:‎ 组别 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ HeLa细胞匀浆 ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ 细胞色素C的抗体 ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎①‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎②‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ CPP32剪切情况 ‎+‎ ‎+‎ ‎(注:①②为相关药品,“+”表示添加该药品,或者表示已被剪切)‎ ‎(1)dATP完全水解能得到三分子磷酸和　　　　　　　　　　。据图可判断　　　　　　　　　　的存在能促进细胞凋亡,且当其他条件合适时,在一定浓度范围内,随着　　　　　　　　的含量增加,促进细胞凋亡的效果越明显。 ‎ ‎(2)已知细胞色素C的功能是参与[H]和氧气的结合,可判断细胞色素C分布于　　　　　　　　。表中加入细胞色素C的抗体的作用是　　　　　　　　　。已知实验中还使用了如下两种药品:A.dATP,B.足量的细胞色素C,则可判断药物①是　　　　,②是　　　　。 ‎ ‎(3)用显微注射技术向完整细胞的细胞质基质中注入足量的dATP后,发现CPP32并未被剪切,细胞亦未凋亡。据题中信息分析,最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析　(1)类比ATP的结构,可以推断dATP完全水解能得到三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤;分析题图,发现存在dATP的情况下,随着细胞色素C浓度的增加,促凋亡效果增加,说明dATP和细胞色素C促进细胞凋亡。(2)[H]和氧气的结合是有氧呼吸的第三阶段,场所为线粒体内膜;根据抗原与抗体专一性结合的原理,细胞色素C 的抗体的作用为除去细胞匀浆的细胞色素C;2和4对照,说明②是细胞色素C,那么①为dATP。(3)由题干可知,dATP需与细胞色素C共同作用才能促进细胞凋亡,而向完整细胞的细胞质基质中注入足量的dATP后,发现CPP32并未被剪切,细胞亦未凋亡,最可能的原因是完整的细胞中细胞色素C位于线粒体内,dATP与细胞色素C不能结合共同作用于CPP32。‎ 答案　(1)一分子脱氧核糖、一分子腺嘌呤　dATP和细胞色素C　细胞色素C　(2)线粒体内膜　除去匀浆中原有的细胞色素C　B　A　(3)完整细胞中的细胞色素C在线粒体中,被线粒体膜隔开,无法和dATP共同作用于CPP32(只要表达出细胞色素C在线粒体中被隔开的意思即可)‎