高考生物二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破 專題3 第6講 細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變限時規(guī)范訓(xùn)練

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細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變限時規(guī)范訓(xùn)練 (建議用時：40分鐘) 1．科學(xué)家們在研究成體干細(xì)胞的分裂時提出這樣的假說：成體干細(xì)胞總是將含有相對古老的DNA鏈(永生化鏈)的染色體分配給其中一個子代細(xì)胞，使其成為成體干細(xì)胞，同時將含有相對新的合成鏈的染色體分配給另一個子代細(xì)胞，這個細(xì)胞分化并最終衰老凋亡(如圖所示)。下列相關(guān)推測不正確的是(　　) A．成體干細(xì)胞的細(xì)胞分裂方式為有絲分裂 B．從圖中可看出成體干細(xì)胞分裂時DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，染色體隨機(jī)分配 C．通過該方式可以減少成體干細(xì)胞積累DNA復(fù)制過程中產(chǎn)生的基因突變 D．根據(jù)該假說可以推測生物體內(nèi)成體干細(xì)胞的數(shù)量保持相對穩(wěn)定 解析：選B。依題圖可知，因分裂前后細(xì)胞中的染色體數(shù)目不變，所以成體干細(xì)胞的分裂方式為有絲分裂，A正確；從圖中可以看出DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，但是染色體并不是隨機(jī)分配的，成體干細(xì)胞總是將含永生化鏈的染色體分配給其中一個子代細(xì)胞，使其成為成體干細(xì)胞，因此可以減少成體干細(xì)胞積累基因突變，C正確，B錯誤；從圖中可以看出成體干細(xì)胞的數(shù)量基本不變，D正確。 2.動物細(xì)胞中的一類基因是維持基本生命活動的，在各種細(xì)胞中都處于活動狀態(tài)。另一類基因是選擇性表達(dá)的基因。右圖為B淋巴細(xì)胞，關(guān)于該細(xì)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．其中有Ⅰ號染色體上的兩個處于活動狀態(tài) D．三個都處于活動狀態(tài) 解析：選B。胰島素基因和A抗體基因是特定細(xì)胞選擇性表達(dá)的基因，ATP合成酶基因?qū)儆诰S持細(xì)胞基本生命活動的基因之一，在活細(xì)胞中都可以表達(dá)，故題圖中ATP合成酶基因在該細(xì)胞中是打開的。B細(xì)胞中的A抗體基因只能在受到特異性抗原刺激后才能表達(dá)，胰島素基因只能在胰島B細(xì)胞中表達(dá)。 3．2014年2月28日，《細(xì)胞—干細(xì)胞》在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院誘導(dǎo)人成纖維細(xì)胞重編程為肝細(xì)胞(hiHep細(xì)胞)的成果。hiHep細(xì)胞具有肝細(xì)胞的許多功能，包括分泌血清白蛋白、積累糖原、代謝藥物、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)等。下列相關(guān)敘述中錯誤的是(　　) A．人成纖維細(xì)胞與hiHep細(xì)胞的核酸完全相同 B．該項成果表明，分化了的細(xì)胞其分化后的狀態(tài)是可以改變的 C．人成纖維細(xì)胞重編程為hiHep細(xì)胞并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 D．hiHep細(xì)胞的誘導(dǎo)成功為人類重癥肝病的治療提供了可能性 解析：選A。人成纖維細(xì)胞與hiHep細(xì)胞的核DNA完全相同，但由于基因的選擇性表達(dá)，兩者所含的RNA有所區(qū)別，A錯誤；人成纖維細(xì)胞能重編程為肝細(xì)胞，這表明分化了的細(xì)胞其分化后的狀態(tài)是可以改變的，B正確；人成纖維細(xì)胞重編程為hiHep細(xì)胞，但沒有形成完整個體，因此不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，C正確；hiHep細(xì)胞具有肝細(xì)胞的許多功能，因此hiHep細(xì)胞的誘導(dǎo)成功為人類重癥肝病的治療提供了可能性，D正確。 4．細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，也稱為細(xì)胞編程性死亡，其大致過程如圖所示。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．與凋亡相關(guān)的基因在個體生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用 B．圖示過程只發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中 C．吞噬細(xì)胞吞噬凋亡小體與溶酶體有關(guān) D．細(xì)胞凋亡過程與基因的選擇性表達(dá)有關(guān) 解析：選B。個體生長發(fā)育過程中都存在細(xì)胞的凋亡，A項正確，B項錯誤。吞噬細(xì)胞含有溶酶體，溶酶體中有水解酶，C項正確。細(xì)胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，與基因的選擇性表達(dá)有關(guān)，D項正確。 5．研究發(fā)現(xiàn)，線粒體促凋亡蛋白Smac是細(xì)胞中一個促進(jìn)細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵蛋白。在正常的細(xì)胞中，Smac存在于線粒體中。當(dāng)線粒體收到釋放這種蛋白的信號時，就將它釋放到線粒體外，然后Smac與凋亡抑制蛋白(IAPs)反應(yīng)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．Smac從線粒體釋放時需要載體蛋白的協(xié)助 B．細(xì)胞癌變與Smac從線粒體大量釋放有關(guān) C．Smac與IAPs反應(yīng)使細(xì)胞凋亡是由基因控制的編程性死亡，與環(huán)境無關(guān) D．細(xì)胞凋亡時，相關(guān)基因活動加強(qiáng)，有利于個體的生長發(fā)育 解析：選D。Smac是一種線粒體促凋亡蛋白，從線粒體釋放的方式是胞吐，不需要載體蛋白的協(xié)助，A錯誤；線粒體大量釋放Smac會造成細(xì)胞凋亡，而癌細(xì)胞可以無限增殖，因此細(xì)胞癌變與Smac從線粒體大量釋放無關(guān)，B錯誤；Smac與IAPs反應(yīng)使細(xì)胞凋亡是由基因控制的編程性死亡，也受環(huán)境因素的影響，C錯誤；細(xì)胞凋亡時，與凋亡有關(guān)的基因活動加強(qiáng)，屬于正常的生理過程，有利于個體的生長發(fā)育，D正確。 6．下列有關(guān)細(xì)胞分裂和細(xì)胞癌變的敘述，正確的是(　　) A．同一個人的神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞的一個細(xì)胞周期持續(xù)的時間可能不同 B．中期時著絲點(diǎn)排列于赤道板和后期時著絲點(diǎn)分裂都是紡錘絲牽引的結(jié)果 C．在三類致癌因子中，化學(xué)致癌因子通常是引發(fā)人類患癌癥的主要因素 D．原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變一定會引起細(xì)胞癌變 解析：選C。人的神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞都是高度分化的細(xì)胞，不能進(jìn)行有絲分裂，沒有細(xì)胞周期，A項錯誤。著絲點(diǎn)在細(xì)胞分裂達(dá)到一定時期自行分裂，不是紡錘絲牽引的結(jié)果，B項錯誤。在三類致癌因子中，人類接觸化學(xué)致癌因子最多，化學(xué)致癌因子通常是引發(fā)人類患癌癥的主要因素，C項正確。細(xì)胞癌變是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的累積效應(yīng)，并不是只要發(fā)生突變就導(dǎo)致細(xì)胞癌變，D項錯誤。 7．梭菌毒素“Tpel”可使動物細(xì)胞內(nèi)的一種蛋白質(zhì)變性失活，而使該細(xì)胞凋亡。這一發(fā)現(xiàn)可能有助于研究殺死癌細(xì)胞。下列敘述正確的是(　　) A．蛋白質(zhì)失活都通過破壞肽鍵來實現(xiàn) B．“Tpel”能間接改變細(xì)胞內(nèi)mRNA的種類 C．形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的細(xì)胞一定是癌細(xì)胞 D．癌變前后，細(xì)胞內(nèi)的基因組成相同 解析：選B。由題意可知，蛋白質(zhì)變性的原因可能是梭菌毒素“Tpel”破壞了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，A錯誤；“Tpel”通過間接改變細(xì)胞內(nèi)mRNA的種類導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，B正確；形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的細(xì)胞不一定是癌細(xì)胞，有可能是細(xì)胞的分化，C錯誤；癌變前后，細(xì)胞內(nèi)的基因組成不相同，原癌基因或抑癌基因突變?yōu)榘┗?，D錯誤。 8．美國研究人員發(fā)現(xiàn)一種名為SIRT1的蛋白質(zhì)，它不僅可以延長老鼠壽命，還能推遲和健康有關(guān)的發(fā)病年齡，另外，它還能改善老鼠的總體健康，降低膽固醇水平，甚至預(yù)防糖尿病。下列相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．SIRT1這種蛋白質(zhì)合成的場所是老鼠細(xì)胞內(nèi)所有無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器 B．膽固醇是動物細(xì)胞膜的重要成分，人攝入較多的膽固醇有助于健康 C．糖尿病患者的內(nèi)環(huán)境中葡萄糖的含量應(yīng)比正常人的要高 D．老鼠處于衰老過程中，體內(nèi)細(xì)胞都出現(xiàn)細(xì)胞核變大、核膜內(nèi)折等現(xiàn)象 解析：選C。老鼠細(xì)胞內(nèi)無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器有中心體和核糖體，其中只有核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所，A錯誤；膽固醇是動物細(xì)胞膜的重要成分，但人攝入較多的膽固醇，會在血管壁上形成沉積，不利于健康，B錯誤；正常人血糖在80～120mg/L，而糖尿病患者的血糖含量超過160～180 mg/L，所以糖尿病患者的內(nèi)環(huán)境中葡萄糖的含量應(yīng)比正常人的要高，C正確；細(xì)胞衰老與個體衰老不是完全同步的，所以老鼠處于衰老過程中，體內(nèi)細(xì)胞不可能都出現(xiàn)細(xì)胞核變大、核膜內(nèi)折等現(xiàn)象，D錯誤。 9．下列有關(guān)細(xì)胞分化、衰老、凋亡及癌變的說法，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞癌變可以由病毒感染引發(fā) B．細(xì)胞分化過程中，核苷酸的種類一般不會發(fā)生改變 C．從總體上看，個體衰老的過程是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程 D．人類的返祖現(xiàn)象(如多乳房)是因為細(xì)胞衰老過程受阻 解析：選D。導(dǎo)致細(xì)胞癌變的致癌因子有物理致癌因子、化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子，病毒感染可引發(fā)細(xì)胞癌變，A正確；細(xì)胞分化過程中基因選擇性表達(dá)，但細(xì)胞的遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，即細(xì)胞分化一般不會改變細(xì)胞中核苷酸的種類，B正確；對于多細(xì)胞生物而言，個體的衰老不同于細(xì)胞的衰老，但可以當(dāng)作是細(xì)胞普遍衰老的過程，C正確；人類的返祖現(xiàn)象(如多乳房、有尾巴、毛孩等)是因為細(xì)胞凋亡過程受阻，D錯誤。 10．某實驗室做了如圖所示的實驗研究，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 甲小鼠的纖維母細(xì)胞誘導(dǎo)干細(xì)胞 肝細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞等 A．肝細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞等細(xì)胞中都有與細(xì)胞癌變有關(guān)的基因 B．與纖維母細(xì)胞相比，經(jīng)過程a形成的誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較低 C．過程b是誘導(dǎo)干細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 D．上述細(xì)胞中具有細(xì)胞周期的是誘導(dǎo)干細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞 解析：選A。正常細(xì)胞中都有原癌基因和抑癌基因；誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性比纖維母細(xì)胞高；過程b是誘導(dǎo)干細(xì)胞的分化過程，細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)發(fā)生穩(wěn)定性差異，遺傳物質(zhì)并未改變；具有細(xì)胞周期的是能進(jìn)行連續(xù)分裂的細(xì)胞，神經(jīng)細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，已失去了分裂能力。 11．美國弗吉尼亞大學(xué)研究人員在有關(guān)癌癥研究中發(fā)現(xiàn)了一種名為RHOGDl2的基因，該基因有助于避免癌細(xì)胞擴(kuò)散，他們發(fā)現(xiàn)攜帶該基因的癌細(xì)胞會失去轉(zhuǎn)移能力。該基因的作用最可能的是(　　) A．當(dāng)這種基因添加到癌細(xì)胞后，在癌細(xì)胞中表達(dá)并產(chǎn)一種糖蛋白 B．當(dāng)這種基因添加到癌細(xì)胞后，在癌細(xì)胞中表達(dá)并產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)，由此使癌細(xì)胞迅速分化為其他組織、器官 C．該基因在癌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)后使癌細(xì)胞迅速衰老 D．該基因在癌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)后使癌細(xì)胞的DNA復(fù)制受阻，停止細(xì)胞分裂 解析：選A。癌細(xì)胞的特征之一是由于糖蛋白減少，癌細(xì)胞容易分散和轉(zhuǎn)移，因此RHOGDl2的基因的作用最可能是這種基因添加到癌細(xì)胞后，癌細(xì)胞中表達(dá)并產(chǎn)一種糖蛋白，A正確；分析題干可知，RHOGDl2的基因的作用是使癌細(xì)胞失去轉(zhuǎn)移能力，與細(xì)胞分化、衰老、DNA復(fù)制都無關(guān)，因此B、C、D錯誤。 12．研究表明，癌細(xì)胞和正常分化細(xì)胞在相同的有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量基本相同，但癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細(xì)胞呼吸的葡萄糖是正常細(xì)胞的若干倍。如圖是癌細(xì)胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，下列敘述正確的是(　　) A．在癌細(xì)胞中，葡萄糖進(jìn)入線粒體被分解為丙酮酸 B．在有氧條件下，癌細(xì)胞呼吸作用的方式為有氧呼吸 C．細(xì)胞癌變是抑癌基因突變?yōu)樵┗虻慕Y(jié)果 D．癌細(xì)胞中增強(qiáng)的過程可能有①②③ 解析：選D。葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被分解成丙酮酸，A錯誤；據(jù)題圖可知，葡萄糖在有氧氣存在的條件下，在癌細(xì)胞內(nèi)可以轉(zhuǎn)化成乳酸或二氧化碳和水，B錯誤；細(xì)胞癌變的原理是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，C錯誤；癌細(xì)胞能攝取大量的葡萄糖，比正常細(xì)胞無氧呼吸強(qiáng)度高，①②③過程增強(qiáng)，代謝途徑發(fā)生這種變化的意義在于能夠產(chǎn)生大量的中間產(chǎn)物，為合成DNA和蛋白質(zhì)等重要物質(zhì)提供原料，D正確。 13．細(xì)胞凋亡是細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，如圖表示細(xì)胞凋亡的過程，圖中Dnase為核酸內(nèi)切酶，能夠切割DNA形成DNA片段；Caspase是一類蛋白水解酶，負(fù)責(zé)選擇性地切割某些蛋白質(zhì)。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)細(xì)胞膜上受體的化學(xué)本質(zhì)是________，受體的存在體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有________的功能。 (2)凋亡基因的表達(dá)最終通過________(填細(xì)胞器名稱)來實現(xiàn)。 (3)Dnase破壞DNA分子的________，從而形成DNA片段，使正?；蚴スδ堋aspase能夠破壞特定蛋白質(zhì)中的________，從而形成多肽片段，導(dǎo)致蛋白質(zhì)失活。 (4)吞噬細(xì)胞以________形式吞噬凋亡細(xì)胞，與凋亡細(xì)胞分解密切相關(guān)的細(xì)胞器是________。 解析：(1)細(xì)胞膜上受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白，受體的存在體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有信息交流的功能。(2)基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，其中翻譯過程在核糖體上進(jìn)行。(3)Dnase破壞DNA分子的磷酸二酯鍵。Caspase能夠破壞蛋白質(zhì)的肽鍵。(4)吞噬細(xì)胞以胞吞形式吞噬凋亡細(xì)胞，與凋亡細(xì)胞分解密切相關(guān)的細(xì)胞器是溶酶體。 答案：(1)糖蛋白　信息交流 (2)核糖體 (3)磷酸二酯鍵　肽鍵 (4)胞吞　溶酶體 14．干細(xì)胞中cMyc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct3/4等基因處于活躍表達(dá)狀態(tài)，Oct3/4的精確表達(dá)對于維持干細(xì)胞的正常自我更新是至關(guān)重要的。科學(xué)家利用逆轉(zhuǎn)錄病毒，將Oct3/4、Sox2、cMyc和Klf4四個關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的體細(xì)胞內(nèi)，讓其重新變成一個多功能iPS細(xì)胞(如圖所示)。請分析回答： (1)Oct3/4基因在高度分化的細(xì)胞中處于________狀態(tài)。依據(jù)上圖所示的原理，體細(xì)胞癌變是________等基因異常表達(dá)的結(jié)果；細(xì)胞凋亡是在______________等基因控制下的細(xì)胞________過程。 (2)研究人員利用小鼠體細(xì)胞誘導(dǎo)形成的iPS細(xì)胞，進(jìn)一步誘導(dǎo)又獲得了心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等多種組織細(xì)胞，iPS細(xì)胞的這種變化過程稱為________。 解析：本題主要考查細(xì)胞的生命歷程，意在考查考生從題干中獲取信息的能力和圖文轉(zhuǎn)換能力。(1)從題干中可知，Oct3/4的精確表達(dá)對于維持干細(xì)胞的正常自我更新是至關(guān)重要的，因此Oct3/4基因在高度分化的細(xì)胞中處于未表達(dá)(或沉默)狀態(tài)。細(xì)胞癌變是原癌基因和抑癌基因異常表達(dá)的結(jié)果。 當(dāng)cMyc和Klf4基因使高度分化的體細(xì)胞的染色體打開后，F(xiàn)as基因的表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，因此細(xì)胞凋亡是在cMyc、Klf4和Fas等基因控制下的細(xì)胞程序性死亡過程。(2)iPS細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)獲得了心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等多種組織細(xì)胞，這種變化過程稱作細(xì)胞分化。 答案：(1)未表達(dá)(或沉默)　cMyc和Klf4　cMyc、Klf4和Fas　程序性死亡　(2)細(xì)胞分化 15．為研究冬蟲夏草提取物和鬼臼類木脂素的抗癌機(jī)理，科研小組做了大量實驗，過程和結(jié)果如下： ①取小鼠肝腹水癌細(xì)胞培養(yǎng)液均分為3組，編號A、B、C。 ②A組加入一定量的冬蟲夏草提取物溶液，B組加入等量的鬼臼類木脂素溶液，C組加入等量的生理鹽水，置于37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h。 ③將3組培養(yǎng)液分別離心。取各組上清液測得幾種物質(zhì)的相對量，計數(shù)沉淀物中小鼠肝腹水癌細(xì)胞數(shù)目，檢測細(xì)胞中Bcl－2蛋白相對量。結(jié)果如下表： 組別 培養(yǎng)液中物質(zhì)的相對量 肝腹水癌 細(xì)胞數(shù)目 Bcl－2 蛋白相對量 胸腺嘧啶 尿嘧啶 葡萄糖 A ＋＋ ＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋ ＋ B ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋ ＋ ＋ C ＋ ＋ ＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋ (注：＋的數(shù)量表示相對量的大小。) 請回答： (1)設(shè)置C組的目的是________，三組培養(yǎng)液中葡萄糖的相對量是________變量。 (2)冬蟲夏草提取物的作用機(jī)理是抑制________進(jìn)入癌細(xì)胞，導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡。鬼臼類木脂素的作用機(jī)理是抑制癌細(xì)胞對________________的攝取，從而抑制________________的合成。 (3)經(jīng)研究Bcl2蛋白是一種調(diào)控細(xì)胞凋亡的蛋白，據(jù)實驗結(jié)果分析Bcl2蛋白是一種________(促/抗)細(xì)胞凋亡蛋白。 解析：(1)C組是作為對照組，自變量是加入冬蟲夏草提取物或鬼臼類木脂素，故培養(yǎng)液中葡萄糖的量屬于因變量。(2)A組中葡萄糖含量高，說明葡萄糖不能進(jìn)入癌細(xì)胞，而葡萄糖是癌細(xì)胞的主要能源物質(zhì)，癌細(xì)胞沒有葡萄糖無法進(jìn)行代謝。而含鬼臼類木脂素的B組中的胸腺嘧啶和尿嘧啶含量比對照組的高，而它們是參與DNA和RNA合成的原料，缺少了它們會抑制癌細(xì)胞的增殖。(3)由表中數(shù)據(jù)可知Bcl2蛋白越少細(xì)胞數(shù)量越少，說明其是一種抗細(xì)胞凋亡的蛋白。 答案：(1)對照(空白對照)　因 (2)葡萄糖(C6H12O6)　腺腺嘧啶和尿嘧啶(或T、U)　DNA、RNA和蛋白質(zhì)(或DNA和RNA) (3)抗