资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
人教(2019)生物必修1（知识点+跟踪检测）
第14讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
【课标导航】
2.3.2　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
2.3.3　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
一、细胞分化与细胞的全能性
1．细胞分化
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)把实例和相对应的原理或过程连线：
二、细胞的衰老和凋亡
1．细胞衰老的特征
2．细胞凋亡
三、细胞癌变的原因、实质和特征
[基础微点练清]
1．判断正误
(1)成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量(×)
(2)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆(√)
(3)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程(√)
(4)受精卵没有分化，所以没有全能性(×)
[新人教版必修1 P122“概念检测”T1(1)]
(5)端粒受损可能会导致细胞衰老(√)
[新人教版必修1 P127“概念检测”T1(2)]
(6)细胞的分化程度越高，表现出来的全能性就越弱(√)
[新人教版必修1 P122“概念检测”T1(2)]
(7)原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的(新人教版必修2 P82正文)(√)
(8)细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小(×)
(9)细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育(×)
(10)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖(×)
2．下列过程中，细胞遗传物质的结构一定发生改变的是(　　)
A．细胞分裂　　　　　　　　 B．细胞分化
C．细胞凋亡 D．细胞癌变
解析：选D　细胞分裂、细胞分化和细胞凋亡都是在基因控制下进行的，遗传物质不发生改变；细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，D符合题意。
3．下列对从某人体内的癌细胞、衰老细胞和凋亡细胞中提取物质的叙述中错误的是(　　)
A．RNA都不相同 B．酶不都相同
C．核基因不都相同 D．蛋白质不都相同
解析：选A　同一个人体内，不同细胞由于基因的选择性表达，产生的RNA有部分相同，部分不同，A错误。
4．(新人教版必修1 P122“概念检测”T2)将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是(　　)
A．骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况不同
B．“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成不同，基因表达情况相同
C．骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同，基因表达情况也相同
D．骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
解析：选D　同一个体不同的细胞，所含有的基因组成相同，但由于基因选择性表达，执行情况不同。
5．下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述中，错误的是(　　)
A．记忆B细胞再次接受相同抗原刺激后，既能增殖也能分化
B．细胞癌变受到环境因素的影响，与遗传物质无关
C．细胞衰老和凋亡有利于维持人体内环境的稳态
D．细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累
解析：选B　记忆B细胞再次受到相同抗原刺激后，会迅速增殖和分化，形成更多的记忆B细胞或浆细胞，A正确；细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生了突变，故与遗传物质有关，B错误；细胞衰老或凋亡对机体有积极的意义，有利于维持人体内环境的稳态，C正确；细胞内的色素会随着细胞衰老逐渐积累，D正确。
6．(新人教版必修1 P127“拓展应用”)同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗？请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义。
提示：细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。
一、细胞分化与细胞的全能性
[试考题·查欠缺]
1．(江苏高考)下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是(　　)
A．高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖
B．癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C．正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老
D．凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死
解析：选C　高度分化的细胞执行特定的功能，有些高度分化的细胞能再分裂增殖，如肝细胞，A错误；癌变细胞内发生变异的基因可能失活不表达，也可能表达，B错误；除少数癌变细胞外，正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老，C正确；细胞凋亡受基因控制，而细胞坏死是种种不利因素导致的细胞非正常死亡，二者为不同的过程，D错误。
2．(浙江选考)下列与细胞生命活动有关的叙述，正确的是(　　)
A．癌细胞表面黏连蛋白增加，使其容易在组织间自由转移
B．高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小，呼吸变慢
C．高等植物胚胎发育过程中，胚柄的退化是通过编程性细胞死亡实现的
D．愈伤组织再分化形成多种类型的细胞，这些细胞中mRNA的种类和数量相同
解析：选C　癌细胞表面黏连蛋白减少，导致癌细胞容易在组织间自由转移，A错误。细胞衰老过程中线粒体体积是增大的，B错误。高等植物胚胎发育过程中胚柄的退化属于细胞凋亡，是通过编程性细胞死亡实现的，C正确。愈伤组织再分化过程中，基因选择性表达，形成的多种类型的细胞中mRNA的种类和数量不完全相同，D错误。
3．(江苏高考，多选)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B．MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老
C．MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡
D．不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
解析：选ABC　组织细胞中的DNA与MSC中的相同，由于组织细胞和MSC中的基因进行选择性表达，所以两者的RNA不完全相同；细胞会随着分裂次数的增多而逐渐衰老，组织细胞是MSC分裂、分化后形成的，所以组织细胞更容易衰老；组织细胞中的凋亡基因表达，细胞才开始凋亡；MSC在不同诱导因素的作用下，可分化形成不同类型的细胞。
[强知能·补欠缺]
1．图解细胞分化与细胞的全能性
2．细胞分化与细胞全能性的比较
项目 细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因选择性表达 细胞中含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度； ②稳定性和不可逆性：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普遍性：生物界中普遍存在 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
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体
大小比较 细胞分化程度有高低之分：体细胞>生殖细胞>受精卵 ①受精卵>生殖细胞>体细胞； ②植物细胞>动物细胞； ③幼嫩的细胞>衰老的细胞； ④分化程度低的体细胞>分化程度高的体细胞； ⑤分裂能力强的体细胞>分裂能力弱的体细胞
3．管家基因与奢侈基因的比较
项目 管家基因 奢侈基因
细胞中表达情况 所有细胞均要表达 不同类型细胞中特异性表达
功能 维持细胞基本生命活动所必需的 赋予不同细胞特异的生理功能
4.澄清细胞生命历程中的五个易错易混点
(1)分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞等，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。
[练题点·全过关]
1．据报载，武汉同济医院首次使用了由人的干细胞体外定向分化获得的功能细胞来治疗半月板损伤。在充分知情的情况下，受试者接受了膝骨关节腔内的干细胞注射。下列有关叙述，错误的是(　　)
A．干细胞是一种具有自我更新能力和多向分化潜能的未分化细胞群体
B．在体内，细胞分化一般是稳定的，而且是不可逆的过程
C．体外诱导干细胞分化的过程与基因的选择性表达有关
D．用自体干细胞移植法治疗半月板损伤可避免机体发生免疫排异反应
解析：选A　骨髓中的造血干细胞是分化了的细胞，但它的分化程度低，分化能力强，A错误；在体内，细胞分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，一般不会回到原先的状态，B正确；细胞的分化与基因选择性表达有关，C正确；自体干细胞具有患者的遗传物质，故用自体干细胞移植法治疗半月板损伤可避免机体发生免疫排异反应，D正确。
2．(2021年1月新高考8省联考·湖南卷)多细胞生物个体发育过程中，细胞增殖与分化相伴随。下列叙述正确的是(　　)
A．肝细胞和肌细胞的形态、核DNA序列和生理功能均存在差异
B．体细胞克隆猴实验说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
C．白血病患者血液中出现大量红细胞异常增殖，可通过骨髓移植治疗
D．人体中大多数乳腺细胞仍然具有分裂和分化能力
解析：选B　肝细胞和肌细胞是经细胞分裂和分化形成的，它们的形态、生理功能均存在差异，但核DNA序列相同，A错误；体细胞克隆猴实验只能说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，但动物细胞的全能性受到限制，B正确；白血病患者血液中出现大量异常白细胞，可通过骨髓移植治疗，C错误；人体中大多数乳腺细胞是高度分化细胞，已失去分裂和分化能力，D错误。
二、细胞的衰老、凋亡与癌变
[试考题·查欠缺]
1．(2020·江苏高考)下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是(　　)
A．高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖
B．癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C．正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老
D．凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死
解析：选C　高度分化的细胞执行特定的功能，有些高度分化的细胞能再分裂增殖，如肝细胞，A错误；癌变细胞内发生变异的基因可能失活不表达，也可能表达，B错误；除少数癌变细胞外，正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老，C正确；细胞凋亡受基因控制，而细胞坏死是种种不利因素导致的细胞非正常死亡，二者为不同的过程，D错误。
2．(2021年1月新高考8省联考·广东卷)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是(　　)
A．在植物发育过程中，导管的原始细胞经细胞伸长，细胞壁加厚等，最后形成了木质部导管。在该过程中发生了细胞凋亡
B．在高等植物胚的发育早期，出现了胚柄，胚发育后期胚柄逐渐退化。在该过程中主要发生了细胞衰老
C．在体外使用基因转移的方法，建立神经干细胞系，使其不断生长和分裂，从而阻止细胞坏死
D．在损伤情况下，肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力。肝组织自我更新功能依赖于细胞脱分化
解析：选A　在植物发育过程中，导管的原始细胞经细胞伸长，细胞壁加厚等，最后形成了木质部导管。在该过程中为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的、有序的死亡，即发生了细胞凋亡，A正确；在高等植物胚的发育早期，出现了胚柄，胚发育后期胚柄逐渐退化。在该过程中主要发生了细胞凋亡，B错误；在体外使用基因转移的方法，建立神经干细胞系，使其不断生长和分裂，从而阻止细胞分化，C错误；在损伤情况下，肝组织表现出明显的补充损伤死亡细胞的能力，肝组织自我更新功能依赖于细胞分化，而不是细胞脱分化，D错误。
[强知能·补欠缺]
1．细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
实质 特点 结果与意义
细胞分化 基因的选择性表达 ①持久性；②普遍性；③稳定性和不可逆性 产生各种不同的组织、器官
细胞衰老 内因和外因共同作用的结果 ①酶活性降低，呼吸速率减慢；②细胞体积变小，线粒体减少；③核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 ①生物体的绝大多数细胞都经历未分化→分化→衰老→凋亡的过程；②细胞衰老是时刻都在发生的
细胞凋亡 受到由遗传机制决定的程序性调控 细胞膜内陷，细胞变圆，与周围细胞脱离 ①清除多余无用细胞；②清除完成使命的衰老细胞；③清除体内异常细胞
细胞坏死 电、热、冷、机械等不利因素引起的，不受基因控制 细胞膜破裂 伤害周围细胞，引发炎症
细胞癌变 物理、化学和病毒致癌因子影响下，原癌基因和抑癌基因发生突变 ①恶性增殖的“不死细胞”；②形状显著改变的“变态细胞”；③黏着性降低的“扩散细胞” 癌细胞出现并大量增殖
2．关于细胞分裂、分化、衰老、凋亡、坏死和癌变的五个重要结论
(1)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。
(2)细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
[练题点·全过关]
1．(2021年1月新高考8省联考·江苏卷)端粒学说认为端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短导致细胞的衰老。端粒长度的维持与端粒酶活性有关，端粒酶以其携带的RNA为模板使端粒DNA延伸。下列叙述正确的是(　　)
A．每条染色体只有一个端粒
B．端粒酶中的RNA与核酶(有催化功能的RNA)作用相似
C．端粒的修复仅发生在细胞分裂中期
D．端粒酶在人体恶性肿瘤细胞中活性较高
解析：选D　每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA称为端粒，染色体复制后含有两条染色单体，因此每条染色体含有2个或4个端粒，A错误；端粒酶中的RNA与核酶(有催化功能的RNA)作用不同，前者是逆转录的模板，后者具有催化作用，B错误；端粒的修复仅发生在细胞分裂间期，C错误；恶性肿瘤可无限增殖，靠的是端粒酶修复端粒来无限复制，因此端粒酶在人体恶性肿瘤细胞中活性较高，D正确。
2．(2021·漳州模拟)亚精胺的过度积累会对正常细胞活力产生有害的影响。亚精胺合酶(SMS)是一种促进亚精胺合成的酶，它对细胞生长很重要。研究小组发现SMS在直肠癌中过度表达，并发现了SMS信号通路和癌基因MYC之间的联系及维持直肠癌细胞的存活机制，联合抑制SMS和MYC信号可诱导肿瘤细胞凋亡。下列相关叙述错误的是(　　)
A．亚精胺的合成减少可能会促进直肠癌细胞存活
B．癌基因MYC突变前可能调控细胞分裂周期
C．肿瘤细胞的凋亡过程中会出现某些酶活性升高
D．抑制SMS的合成可成为抑制直肠癌的治疗思路之一
解析：选A　亚精胺的合成增多可能会促进直肠癌细胞存活，A错误；癌基因MYC可能为原癌基因，控制细胞周期，B正确；细胞凋亡过程中某些水解酶活性升高，C正确；由题意可知，联合抑制SMS和MYC信号可诱导肿瘤细胞凋亡，故抑制 SMS的合成可成为抑制直肠癌的治疗思路之一，D正确。
3．(2020·临沂模拟)下列关于细胞生命历程的叙述，错误的是(　　)
A．细胞分裂、分化、凋亡的过程都与基因选择性表达有关
B．人体正常细胞的生长和分裂与原癌基因和抑癌基因的调控有关
C．不同种细胞的细胞周期持续时间不同，同种细胞的细胞周期相同
D．致癌病毒可通过将其基因组整合到人的基因组中，从而诱发人的细胞癌变
解析：选C　细胞分裂、分化、凋亡的过程都在基因的控制下有序进行，都与基因选择性表达有关，A正确；原癌基因主要负责调控细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要阻止细胞的不正常增殖，B正确；不同种细胞的细胞周期持续时间可能相同，同种细胞的细胞周期也可能不同，C错误；致癌因子包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，病毒致癌因子可以将其基因组整合到人的基因组中，从而诱发人的细胞癌变，D正确。
[方法技巧]　“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
社会责任——癌变的发生与防治
1．细胞癌变的原理
2．健康的生活方式与防癌
(1)癌症的病因中不当的饮食和吸烟致癌的比例分别高达35%和30%。
(2)某些食物中含有致癌物质，长期食用容易导致细胞癌变。发霉的、熏制的食品，烤焦的以及高脂肪的食品都含有较多的致癌因子。
(3)烟草中含有许多致癌物质，如尼古丁、焦油等。长期酗酒可能导致肝癌、食道癌等。
(4)癌症的发生与心理状态也有一定关系。如果性格过于孤僻、经常压抑自己的情绪、不乐于与人交流，就会影响神经系统和内分泌系统的调节功能，增加癌症发生的可能性。
(5)很多食物中含有抑制癌变的物质。例如，动物肝脏中富含维生素A、很多蔬菜水果中富含维生素C、胡萝卜素和纤维素。此外，食物中的维生素E和绿茶中富含的多元酚，这些都是抗癌物质。
3．癌症常用化疗的方法和原理
癌症治疗方法中的化学治疗是用可以杀死癌细胞的药物治疗癌症，由于癌细胞与正常细胞最大的不同之处在于快速的细胞分裂及生长，所以抗癌药物的作用原理通常是借由干扰细胞分裂的机制来抑制癌细胞的生长，如抑制DNA复制或是阻止染色体分离。
多数的化疗药物都没有专一性，所以会同时杀死进行细胞分裂的正常组织细胞，因而常伤害需要进行分裂以维持正常功能的健康组织，如肠黏膜细胞，不过这些组织通常在化疗后也能自行修复。因为有些药品合并使用可获得更好的效果，化学疗法常常同时使用两种或两种以上的药物，称作“综合化学疗法”，大多数病患的化疗都是使用这样的方式进行。
[素养训练]
1．(2020·福州质检)上皮细胞通过特定程序转化为具有间质细胞形态和特性的细胞的过程称为上皮细胞—间充质转化(EMT)。科研人员利用EMT的关键阶段成功诱导小鼠乳腺癌细胞转化为无害的脂肪细胞，并且细胞增殖完全停止。下列叙述正确的是(　　)
A．乳腺癌细胞转化为脂肪细胞时其基因表达情况未改变
B．癌细胞能够无限增殖的根本原因是细胞膜表面糖蛋白减少
C．利用EMT关键阶段诱导产生的脂肪细胞仍可以进行核DNA的复制
D．乳腺癌细胞在经历EMT关键阶段时表现出一定的可塑性
解析：选D　乳腺癌细胞具有无限增殖的能力，在利用EMT的关键阶段成功诱导小鼠乳腺癌细胞转化为无害的脂肪细胞后，细胞增殖完全停止，在该过程中基因表达情况发生了改变，A错误；细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变是癌细胞能无限增殖的根本原因，B错误；由题意知，利用EMT关键阶段诱导产生的脂肪细胞完全停止增殖，不能进行核DNA的复制，C错误；由题干信息“利用EMT的关键阶段成功诱导小鼠乳腺癌细胞转化为无害的脂肪细胞”可知，乳腺癌细胞在经历EMT关键阶段时表现出一定的可塑性，可以向脂肪细胞转化，D正确。
2．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(　　)
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：选C　细胞癌变后，细胞内特定基因表达产生异常抗原；癌细胞可以扩散和转移；癌细胞的产生是多基因突变累加的结果，基因突变具有不定向性；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。
3．研究发现β-1,3-D-葡聚糖能强烈抗肿瘤，其诱导肿瘤细胞凋亡过程中能促进bax基因表达、抑制bcl-2基因表达，并促进TNF(肿瘤坏死因子)分泌。下列有关叙述错误的是(　　)
A．β-1,3-D-葡聚糖能增强患者自身抗肿瘤免疫应答
B．上述机制导致肿瘤细胞被清除属于细胞凋亡
C．β-1,3-D-葡聚糖抗肿瘤的作用不会导致基因突变
D．bax基因、bcl-2基因的表达产物的增加有利于抗肿瘤
解析：选D　根据题干信息可知，β-1,3-D-葡聚糖能增强患者自身抗肿瘤免疫应答，A正确；上述机制导致肿瘤细胞被清除属于细胞凋亡，B正确；β-1,3-D-葡聚糖抗肿瘤的作用不会导致基因突变，C正确；bax基因表达产物的增加有利于抗肿瘤，但bcl-2基因表达产物的增加不利于抗肿瘤，D错误。
4．某品牌纯牛奶检出黄曲霉毒素超标140%。研究发现，黄曲霉毒素会导致p53基因(阻止细胞不正常增殖的基因)失去正常功能，导致肝癌的发生。下列有关叙述，错误的是(　　)
A．p53基因仅存在于肝癌细胞中
B．一般情况下，一个细胞中至少有5～6个基因突变，才能表现出癌细胞所有特征
C．对于肝癌晚期的病人，目前还缺少有效的治疗手段
D．细胞在癌变的过程中，甲胎蛋白含量可能增加
解析：选A　p53基因是阻止细胞不正常增殖的基因，因此该基因为抑癌基因，存在于所有细胞中。
5．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：选D　癌细胞的形态结构与正常细胞相比发生了变化，因此可以用显微镜观察癌细胞的形态变化，了解Art对癌细胞的影响；用同位素标记Art，通过检测其放射性，可确定Art是否进入细胞；要检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响，应设置不含Art的对照实验；不能通过饲喂的方式来检测凋亡蛋白Q的作用，因为其化学本质为蛋白质，饲喂后会在相关消化酶的作用下被分解，失去其功效。
一、选择题
1．下列关于细胞癌变及癌细胞的叙述，正确的是(　　)
A．癌细胞的分裂失去控制，但其增殖是有限的
B．癌细胞表面粘连蛋白的增加，使其易扩散转移
C．有些物理射线可诱发基因突变，导致细胞癌变
D．癌变是细胞异常分化的结果，此分化大多可逆
解析：选C　癌细胞能无限增殖；癌细胞表面粘连蛋白减少，导致其易扩散转移；各种射线、许多有机或无机化合物、多种病毒可诱发基因突变，导致细胞癌变；癌变是细胞异常分化的结果，此分化大多是不可逆的。
2．(2021年1月新高考8省联考·江苏卷)多细胞生物要经历细胞增殖、分化、衰老和凋亡等过程，下列叙述错误的是(　　)
A．细胞分化与基因选择性表达有关
B．衰老细胞的呼吸速率减慢，细胞膜通透性改变
C．凋亡细胞的细胞核体积变小，细胞膜破裂
D．细胞的长大会受细胞表面积与体积比的限制
解析：选C　细胞分化的本质就是基因的选择性表达，A正确；呼吸速率减慢、细胞膜通透性改变是衰老细胞的特征，B正确；细胞凋亡是细胞的编程性死亡，其细胞核体积不一定变小，细胞膜也不一定破裂，有可能是细胞内部的溶酶体裂解，细胞在内部被自噬，C错误；细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低，所以细胞的长大会受细胞表面积与体积比的限制，D正确。
3．研究发现，经溶血磷脂酸(LPA)触发，细胞可以转变成液体状而移动。若阻断LPA信号则可以阻止癌细胞的扩散。下列相关叙述错误的是(　　)
A．癌细胞易扩散与其细胞膜上糖蛋白的减少有关
B．LPA信号发挥作用后会改变细胞膜的流动程度
C．细胞癌变的实质是抑癌基因和原癌基因等发生突变
D．LPA信号发挥作用时，相应的靶细胞能产生抗体
解析：选D　癌细胞膜上糖蛋白等物质减少，使癌细胞彼此之间的黏着性降低，导致癌细胞易在体内扩散，A正确；由题意可知，经溶血磷脂酸(LPA)触发，细胞可以转变成液体状而移动，则LPA信号发挥作用后会改变细胞膜的流动程度，B正确；细胞癌变的机理是抑癌基因和原癌基因等发生突变，C正确；由题意可知，LPA的靶细胞可以是癌细胞，但癌细胞不能产生抗体，抗体是由浆细胞产生的，D错误。
4．据《临床肿瘤学杂志》报道，肝癌组织中的核因子kB(核内转录调控因子)异常活化后可抑制肝癌细胞凋亡，促进肝癌细胞存活。下列对此研究的理论依据及意义的描述不科学的是(　　)
A．核因子kB可能参与肿瘤的启动、发生及发展
B．通过抑制核因子kB的表达，可促进肝癌细胞的凋亡
C．核因子kB异常活化后可使正常机体细胞增殖和细胞凋亡保持平衡状态
D．阻断核因子kB信号通路的激活将可能有助于抑制肝癌细胞的增殖
解析：选C　根据题干“肝癌组织中的核因子kB(核内转录调控因子)异常活化后可抑制肝癌细胞凋亡，促进肝癌细胞存活”，可知核因子kB可能参与肿瘤的启动、发生及发展；抑制核因子kB的表达可促进肝癌细胞的凋亡；据题意可知，核因子kB异常活化后可促进肝癌细胞存活，这样正常机体细胞增殖和细胞凋亡就失去了平衡状态；核因子kB可促进肝癌细胞存活，因此阻断核因子kB信号通路的激活将可能有助于抑制肝癌细胞的增殖。
5．如图表示细胞的生命历程，其中甲～辛代表相关生理过程。下列描述正确的是(　　)
A．甲过程代表细胞有丝分裂，乙过程中细胞内的遗传物质发生了改变
B．丙过程的发生是原癌基因和抑癌基因等发生突变的结果
C．丁过程与基因表达有关，只发生在胚胎发育过程中，并与戊过程有区别
D．己过程中细胞内水分减少，细胞核体积变小，辛过程体现了细胞的全能性
解析：选B　由题图可知，甲过程为细胞分裂，乙、庚和辛过程为细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞内的遗传物质并没有发生改变，A错误。细胞癌变的根本原因是在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因等发生突变，B正确。细胞凋亡与基因表达有关，且细胞凋亡在个体发育的各个阶段均会发生，C错误。衰老细胞内水分减少，细胞体积变小，但细胞核体积增大，D错误。
6．癌胚抗原(CEA)和甲胎蛋白(AFP)是人胚胎时期机体合成的两种糖蛋白，出生后其含量很快下降，但某些癌症患者血液中的CEA或AFP含量远超正常值。下列说法错误的是(　　)
A．CEA、AFP的合成属于吸能反应
B．CEA或AFP含量超过正常值时，可确诊为癌症
C．体内某些细胞的大量增殖会使CEA、AFP含量升高
D．控制CEA、AFP合成的基因，碱基排列顺序有差异
解析：选B　CEA、AFP都是蛋白质，蛋白质在细胞内的合成需要消耗ATP水解产生的能量，属于吸能反应；CEA或AFP含量远超正常值有可能患癌症，要确诊还需要进一步的病理检验；人胚胎时期机体会合成CEA、AFP，胚胎时期细胞分裂旺盛，由此说明体内某些细胞的大量增殖会使CEA、AFP含量升高；CEA和AFP是两种不同的蛋白质，故表达出这两种蛋白质的基因的碱基排列顺序有差异。
7．细胞自噬是指在细胞核自噬基因的控制下细胞吞噬并分解自身细胞内蛋白质或受损的细胞器的过程。研究发现，细胞自噬还能消灭入侵细胞的病毒及细菌，自噬基因的突变会导致疾病，癌症和神经类疾病的发生也与细胞的异常自噬有关。下列说法正确的是(　　)
A．细胞自噬过程不会消耗ATP但是伴随着生物膜的更新
B．吞噬细胞中的细胞自噬发生频率高，主要依赖的细胞器为核糖体
C．细胞自噬只能发生在衰老和凋亡的细胞之中
D．自噬基因突变导致的疾病可能会遗传给下一代
解析：选D　细胞吞噬并分解自身细胞内蛋白质或受损的细胞器时需要消耗ATP；吞噬细胞中的细胞自噬主要依赖的细胞器是溶酶体；细胞自噬普遍存在于各种细胞中；若自噬基因突变发生在生殖细胞中，则该突变有可能遗传给下一代。
8．p53是一种抑癌基因，其表达产物p53蛋白在细胞分裂间期检测DNA的完整性以决定分裂是否继续进行。如果DNA有损伤，则终止分裂，同时对DNA分子进行修复，修复完成后p53基因才允许细胞分裂继续进行。对于无法修复的情况，p53基因将指导细胞启动“自杀程序”。下列叙述错误的是(　　)
A．p53基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程
B．p53基因指导细胞启动“自杀的过程”属于细胞凋亡
C．将p53蛋白转入快速分裂的癌细胞中可能会终止其分裂
D．免疫学上，自身癌变的细胞属于抗原
解析：选A　根据题意可判断出p53基因的主要作用是阻止细胞不正常的增殖，是一种抑癌基因。
9．(2021·三明模拟)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；而肿瘤干细胞内膜上具有高水平的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。下列说法错误的是(　　)
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：选C　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正确；肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都耗能，需要消耗ATP，B正确；BAX蛋白属于凋亡蛋白，编码BAX蛋白的基因不属于原癌基因，C错误；ABCG2蛋白能有效排出姜黄素，逃避凋亡，故利用ABCG2 抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡，D正确。
10．细胞自噬是指细胞将自身受损衰老的细胞器及蛋白质等通过溶酶体降解的过程。细胞自噬能通过激活原癌基因过度表达和抑制p53基因表达来促发肝癌。如图中的甲、乙、丙过程分别对应细胞自噬中的微自噬、巨自噬和分子伴侣介导型自噬三种类型，且研究发现丙过程的活性与溶酶体膜上可利用的受体蛋白LAMP2a的数量呈正相关。下列相关说法正确的是(　　)
A．细胞自噬会导致肝癌细胞中的原癌基因和p53基因发生突变
B．自吞小泡是由内质网或高尔基体的双层膜脱落后形成的
C．丙过程中待清除的蛋白质需要经过受体蛋白LAMP2a介导才能进入溶酶体内
D．细胞自噬与细胞坏死不存在本质区别
解析：选C　根据题干信息可知，细胞自噬能通过激活原癌基因过度表达和抑制p53基因表达来促发肝癌，基因没有发生突变，A错误。自吞小泡是由内质网或高尔基体的单层膜脱落后形成的，B错误。根据题干信息“丙过程的活性与溶酶体膜上可利用的受体蛋白LAMP2a的数量呈正相关”可知，丙过程中待清除的蛋白质需要经过受体蛋白LAMP2a介导才能进入溶酶体，C正确。细胞坏死是被动的病理性死亡，对机体是有害的；细胞自噬是指细胞将自身受损衰老的细胞器及蛋白质等通过溶酶体降解的过程，对机体是有利的，二者有着本质的区别，D错误。
二、非选择题
11．(2021·南平模拟)肿瘤细胞中的ATG7蛋白和ULK1蛋白促进自噬。研究发现，一种叫作具核梭杆菌(Fn)的细菌与直肠肿瘤有着特殊的关系，它能够帮助直肠肿瘤细胞抵抗化疗药物，进而降低化疗效果，过程如图所示。请回答下列问题：
(1)据图可知，化疗药物的作用是促进细胞________，由于具核梭杆菌能够抑制基因表达中________过程，进而影响化疗药物的效果，产生化疗抵抗。
(2)有人认为只要抑制TLR4受体，便可阻止具核梭杆菌对直肠肿瘤细胞的作用，你认为该说法正确吗？________(填“正确”或“不正确”)。原因是________________________________________________________________________
____________________。
(3)TLR4是具核梭杆菌的受体。有人提出，具核梭杆菌在已出现直肠肿瘤的情况下，能促进直肠肿瘤细胞的生长，但并不具备诱导直肠肿瘤产生的作用。为了验证该假说，科研人员做了如下实验。
材料：8～10周龄雄性小鼠48只、生理盐水、氧化偶氮甲烷(AOM——能够诱导直肠肿瘤产生)、具核梭杆菌等。
实验过程：
①将上述小鼠随机均分为4组：第一组为生理盐水处理组；第二组为生理盐水＋AOM处理组；第三组为生理盐水＋Fn处理组；第四组为_____________________处理组。
②在相同且适宜的条件下培养81天。
③解剖小鼠，统计每组肿瘤的数量及大小。
预测结果和实验结论：
将______________对照，若________________________，说明具核梭杆菌本身不具备诱导肿瘤产生的作用；
将______________对照，若________________________，说明具核梭杆菌能够促进肿瘤细胞生长。
解析：(1)据图可知，具核梭杆菌通过引起直肠肿瘤细胞自噬的激活来抑制其凋亡，从而帮助肿瘤细胞抵抗化疗药物，由此可推知化疗药物的作用是促进细胞凋亡，这也是化疗药物抗肿瘤治疗的主要机制之一；具核梭杆菌能够抑制基因表达中的转录过程(使相关的mRNA含量下降)，ATG7蛋白和ULK1蛋白可促进自噬，抑制细胞凋亡，进而影响化疗药物的效果，产生化疗抵抗。(2)据图可知，具核梭杆菌能通过TLR4和TLR8两种受体作用于直肠肿瘤细胞，如果抑制TLR4受体，具核梭杆菌还能通过TLR8受体作用于直肠肿瘤细胞，所以只抑制TLR4受体，不能阻止具核梭杆菌对直肠肿瘤细胞的作用，此观点不正确。(3)①为了验证具核梭杆菌能促进直肠肿瘤细胞的生长，但并不具备诱导直肠肿瘤产生的作用，实验应分为4组：第一组只用生理盐水处理，作为空白对照；第二组用生理盐水＋AOM处理，可与第一组对照证明AOM的单独作用；第三组用生理盐水＋Fn处理，可与第一、二组对照证明Fn的单独作用；第四组用生理盐水＋Fn＋AOM处理，可与第二、三组对照，用于证明Fn＋AOM的共同作用效果。预测结果和实验结论：要证明具核梭杆菌本身不具备诱导肿瘤产生的作用，可将第一、第二组与第三组对照，若第一、三组(Fn处理组)未发现肿瘤，第二组(AOM处理组)发现肿瘤，则说明具核梭杆菌本身不具备诱导肿瘤产生的作用；要证明具核梭杆菌能够促进肿瘤细胞生长，可将第二组与第四组对照，由于第四组既有AOM诱导肿瘤的发生，又有具核梭杆菌促进肿瘤细胞生长，所以如果第四组肿瘤大小与数量多于第二组，则说明具核梭杆菌能够促进肿瘤细胞生长。
答案：(1)凋亡　转录　 (2)不正确　具核梭杆菌还能通过TLR8受体作用于直肠肿瘤细胞　(3)①生理盐水＋Fn＋AOM　③第一、第二组与第三组　第一、三组未发现肿瘤，第二组发现肿瘤　第二组与第四组　第四组肿瘤大小与数量多于第二组
12．细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，其中酶在细胞衰老过程中起到非常重要的作用，请回答下列问题：
(1)自由基学说认为：在生命活动中产生的自由基具有高度的反应活泼性，当其攻击酶系统时，酶的空间结构发生改变，使酶________。超氧化物歧化酶可把有害的超氧自由基转化为过氧化氢，但过氧化氢必须由过氧化氢酶催化才能分解为完全无害的水，这说明酶具有________，从细胞中提取的过氧化氢酶不能用于探究温度对酶活性的影响，原因是________________________________________________________________________。
(2)端粒学说认为：细胞衰老是细胞染色体两端的端粒缩短导致的，但在恶性肿瘤细胞中发现的端粒酶可修复并延长端粒。已知端粒酶成分包括蛋白质和RNA，其中蛋白质部分具有DNA聚合酶活性，则推测RNA部分的作用最可能是____________________________________。细胞中各种化合物可以相互转化，ATP的两个高能磷酸键水解后的产物________(填“能”或“不能”)作为合成端粒的原料，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)结构决定功能，酶的空间结构发生改变，酶的功能也会发生改变(变性失活)；过氧化氢必须由过氧化氢酶催化而不能由其他酶催化，说明酶具有专一性；过氧化氢酶不能用于探究温度对酶活性的影响，其原因是过氧化氢具有遇热分解的特性，在高温条件下过氧化氢的分解无法证明是酶的催化还是温度影响的结果。(2)染色体主要由DNA和蛋白质组成，端粒酶能修复细胞分裂导致丢失的端粒，端粒酶中的蛋白质具有DNA聚合酶活性，推知端粒酶中的RNA可能作为逆转录的模板，合成DNA，以修复缩短的染色体两端的端粒；ATP的两个高能磷酸键水解后的产物是腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸，而合成端粒的主要原料是脱氧核糖核苷酸，因此ATP的两个高能磷酸键水解后的产物不能作为合成端粒的原料。
答案：(1)失活(变性失活)　专一性　过氧化氢遇热分解，高温条件下过氧化氢的分解无法证明是酶的催化还是温度影响的结果　(2)作为逆转录的模板合成DNA　不能　ATP完全水解后的产物之一是腺嘌呤核糖核苷酸，而合成端粒的主要原料是脱氧核糖核苷酸
13．下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题：
(1)图中A代表细胞膜上的______________。葡萄糖进入癌细胞后，可通过形成五碳糖进而合成____________作为DNA复制的原料。
(2)在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为________________。与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有________(填编号)。
(3)细胞在致癌因子的影响下，____________基因的结构发生改变而被激活，从而导致细胞发生癌变。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程________(填编号)不宜选为作用位点。
解析：(1)因为图中A能在细胞膜上协助葡萄糖进入细胞，由此可以推断其应该是载体蛋白；DNA的合成原料是脱氧核苷酸。(2)图示是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，从图中可以看出，癌细胞在有氧条件下既可进行④有氧呼吸，也能进行③无氧呼吸；癌细胞的代谢比较旺盛，需要大量的大分子物质合成材料，所以与正常细胞相比，癌细胞内①②③会加强，这样能产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料，从而有利于癌细胞的增殖。(3)细胞癌变是由于原癌基因和抑癌基因发生基因突变引起的，而原癌基因和抑癌基因发生改变而被激活，进而控制酶的合成来改变代谢途径。抑制机体内的癌细胞代谢，不能对正常细胞的代谢造成大的影响，图中代谢过程①④是所有正常细胞都能进行的，所以不宜作为作用位点。
答案：(1)载体蛋白　脱氧核苷酸　(2)有氧呼吸和无氧呼吸　①②③　(3)原癌基因和抑癌　①④
14.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。华裔科学家王晓东利用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3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完成水解为3分子磷酸和1分子脱氧核糖、1分子腺嘌呤；分析图1，发现存在dATP的情况下，随着细胞色素C浓度增加，凋亡效果增加，说明dATP和细胞色素C能促进细胞凋亡。(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的抗体作用为除去细胞匀浆中原有的细胞色素C；表中第2组在没有去除匀浆中的细胞色素C的情况下，添加②也可以观察到CPP32剪切情况，结合图中所得结论，可以判断②为dATP，则①是细胞色素C。(3)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)1分子脱氧核糖、1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)

展开更多......

收起↑