（人教通用版）2020版高考生物新探究大一轮复习 第14讲 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变检测（含解析）

细胞的分化、衰老、凋亡及癌变1下列有关细胞增殖和分化的叙述中，正确的是()A用高倍显微镜能观察到分裂间期的基因突变B细胞分化只是形态和结构上的变化CATP水解酶基因表达的细胞已经高度分化D成人体内的造血干细胞属于已分化细胞解析：选D。基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换，在高倍镜下是观察不到的，A错误；细胞分化是指由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，B错误；所有细胞中都需要ATP供能，因此未分化的细胞或分化程度低的细胞中ATP水解酶的基因也是表达的，C错误；成人体内的造血干细胞属于已分化细胞，为多能干细胞，D正确。2(2019黑龙江哈尔滨第六中学模拟)研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”，对此种干细胞进行培养后能得到多种细胞(如图所示)。下列叙述正确的是()A图中所示过程中不发生DNA分子的复制B图中各种不同细胞的RNA和蛋白质完全不同C各种细胞功能的不同决定了其具有不同的结构D分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异解析：选D。图中细胞分化之前发生了细胞分裂，而细胞分裂过程中有DNA的复制，A错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，但是不同的细胞中也有相同的基因表达，因此各种不同细胞的RNA和蛋白质不完全相同，B错误；结构决定功能，图中各种细胞的功能是由其结构决定的，C错误；分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异，如耗能多的细胞中线粒体多些，D正确。3(2019安徽合肥质检)科学家利用小鼠胚胎干细胞成功制造了直径大小约为3 mm的“胃”，这一研究成果对器官移植技术的发展意义重大，该成果说明()A胚胎干细胞具有无限增殖的能力B胚胎干细胞经诱导可发生定向分化C胚胎干细胞的全能性得以表达D胚胎干细胞内的所有基因表达都很活跃解析：选B。题干信息不能说明胚胎干细胞具有无限增殖的能力，A错误；利用胚胎干细胞成功制造了直径大小约为3 mm的“胃”，说明胚胎干细胞经诱导可发生定向分化，B正确；胚胎干细胞没有发育到个体阶段，故该成果不能说明细胞的全能性得以表达，C错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，在胚胎干细胞中并非所有基因表达都很活跃，故该成果不能说明胚胎干细胞内的所有基因表达都很活跃，D错误。4(2019云南临沧一中期末)植物在干旱等不良环境下细胞中会出现PR5蛋白，研究人员从干旱胁迫与恢复水供应(复水)后的番茄植株的根、茎、叶细胞中提取的总RNA，测定细胞中PR5蛋白基因的转录情况如表。下列说法正确的是()萎蔫复水2 h复水4 h复水8 h复水24 h对照根茎叶注：“”表示检出；“”表示未检出；“”越多表示相对含量越多。A干旱导致萎蔫的植株PR5基因被损坏B对照组说明在叶分化过程中PR5基因丢失C干旱后复水促进了PR5基因的表达D复水后根比茎叶产生了更多的PR5基因解析：选C。番茄植株在干旱胁迫与恢复水供应的刺激下发生了PR5蛋白基因在不同器官的选择性表达，分析图表可知在根中PR5蛋白基因表达频率较高，茎次之，叶表达的最少。干旱没有导致萎蔫的植株PR5基因被损坏，A错误；对照组在叶分化过程中PR5基因没有表达，但基因没有丢失，B错误；与对照组相比，干旱后复水促进了PR5基因的表达，C正确；复水后根比茎叶PR5蛋白基因表达频率较高，并没有产生更多的PR5基因，D错误。5如图表示细胞凋亡的部分原理，其中DNase为脱氧核糖核酸酶，能够切割DNA形成DNA片段；Caspases是一组存在于细胞质中具有相似结构的蛋白酶，负责选择性切割某些蛋白质。下列有关分析不正确的是()A图示表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能BDNase能够破坏细胞的生命控制系统，从而影响细胞代谢C细胞凋亡过程中既有蛋白质的合成，也有蛋白质的降解D在凋亡诱导因子的诱导下，相关凋亡基因发生突变，导致细胞凋亡解析：选D。根据图解，凋亡诱导因子需与细胞膜上的受体结合，这体现了细胞膜的功能之一进行细胞间的信息交流，信号分子与受体结合具有特异性，A正确；DNase能破坏细胞生命控制系统，从而影响细胞代谢，B正确；细胞凋亡过程中既有“凋亡相关基因”被激活，合成蛋白质(酶)，也有蛋白质被Caspases切割，发生降解，C正确；凋亡过程中相关凋亡基因被激活而不是发生突变，D错误。6在验血报告单上，有甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等检测项目。如果这些指标超过正常值，应做进一步检查，以确定体内是否出现了癌细胞。下列有关分析错误的是()AAFP 与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器的功能有关B细胞凋亡和坏死是机体内发生的正常生理过程，能维持组织中细胞数目的相对恒定，防止癌症的发生C细胞在癌变过程中产生 AFP、CEA等物质可能是基因选择性表达发生异常导致的D由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少导致癌细胞易分散转移，所以手术摘除肿瘤的患者仍有复发的可能解析：选B。甲胎蛋白位于癌细胞的细胞膜上，由附着在内质网上的核糖体合成后，先进入内质网加工，然后通过囊泡运输到高尔基体进一步加工，再通过囊泡运往细胞膜并定位于细胞膜上，该过程需要线粒体提供能量，A正确；细胞凋亡是正常的生理过程，有利于维持内环境的稳态，而细胞坏死是机体受到不利因素的影响所导致的细胞非正常死亡，B错误；癌细胞的形成是细胞异常分化的结果，癌细胞的细胞膜上产生甲胎蛋白、癌胚抗原这两种蛋白质，可能是基因选择性表达异常的结果，C正确；癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少导致癌细胞之间的黏着性显著降低，从而容易扩散、转移，若手术摘除肿瘤时癌细胞已经转移，则会导致术后复发，D正确。7(2019四川遂宁诊断)利用不同浓度的维生素K2(VK2)培养肿瘤细胞72 h后，测定肿瘤细胞凋亡率与细胞凋亡相关基因bcL2和bax的表达情况(以转录形成的mRNA相对值表示)，结果如下图。下列有关叙述，最合理的是()A肿瘤细胞在没有VK2诱导的情况下不会凋亡Bbax基因稳定表达使VK2失去诱导细胞凋亡作用CVK2诱导细胞凋亡可能与bcL2表达减弱有关DbcL2基因是抑癌基因，bax基因是原癌基因解析：选C。曲线图显示，肿瘤细胞在没有VK2诱导的情况下也会凋亡，只是凋亡率相对较低，A错误；随着VK2浓度的不断增大，肿瘤细胞的凋亡率也随之增大，bcL2基因转录形成的mRNA相对值逐渐减小，而bax基因转录形成的mRNA相对值变化不大，说明bax基因稳定表达，并没有使VK2失去诱导细胞凋亡作用，VK2诱导细胞凋亡可能与bcL2基因表达减弱有关，VK2可以通过抑制bcL2基因表达而诱导细胞凋亡，B错误，C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的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，由题意和图示信息，只能判断基因bcL2和bax与细胞凋亡相关，但不能确定谁是原癌基因，谁是抑癌基因，D错误。8(2019江西赣州高三模拟)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等凋亡蛋白的表达，诱发癌细胞凋亡；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，因此不会凋亡，而是增殖分化形成癌细胞。下列说法错误的是()A肿瘤干细胞的增殖与分化过程都需要消耗ATPB编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因C肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不完全相同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B。肿瘤干细胞的增殖与分化过程涉及DNA和蛋白质的合成，都需要消耗ATP，A正确；原癌基因调控细胞正常的细胞周期，控制细胞分裂和生长过程，编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因调控细胞的凋亡，不属于原癌基因，B错误；由于基因的选择性表达，肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不完全相同，C正确；ABCG2抑制剂可抑制细胞排出姜黄素，可促进肿瘤干细胞凋亡，D正确。9(2019福建清流一中段考)最新研究表明，决定细胞“命运”的内因是基因的选择性表达，而外因则取决于细胞对细胞外信号的特异性组合所进行的程序性反应，下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图，图中字母分别代表不同的胞外信号，则下列有关细胞外信号的说法正确的是()A只要有胞外信号D和E，细胞就一定会进行分裂B对于癌细胞而言，细胞外信号AE可能会持续起作用C只有细胞外信号F和G能诱导细胞内的基因选择性表达D由于细胞凋亡无胞外信号作用，可证明细胞凋亡与基因无关解析：选B。由图可知，细胞分裂需要的信号组合为A、B、C、D和E，缺一不可，A错误；与细胞存活相比，当信号D和E存在时，与细胞分裂有关的基因可以表达，这也属于基因选择性表达的范畴，C错误；图中只给出了决定细胞“命运”的部分信号，根据教材知识可知，细胞凋亡又称细胞编程性死亡，该过程受遗传物质(基因)控制，D错误。10(2019山东潍坊期中)下图表示某种动物细胞的生命历程，请回答有关问题：(1)所示的变化，在生物学上分别称为_。(2)过程产生的细胞除细胞核体积增大外，细胞膜发生的变化是_。(3)过程称之为_，产生的根本原因是_。(4)D是胰腺细胞，用含18O标记的氨基酸培养液培养D细胞，结果发现在合成分泌蛋白的过程中产生了HO，则HO的生成部位是_。该胰腺细胞是否具有增殖能力？_，为什么？_。(5)白血病患者常用异体骨髓移植的方法获得新的造血干细胞D，其将发生的变化为_。解析：(1)为有丝分裂过程，即细胞分裂，为细胞分化。(2)为细胞衰老。衰老细胞除细胞核体积增大外，细胞膜发生的变化是通透性改变，使物质运输能力降低。(3)为细胞癌变，产生的根本原因是致癌因子导致原癌基因和抑癌基因发生突变。(4)蛋白质是在核糖体上通过氨基酸的脱水缩合反应形成的，所以HO的生成部位是核糖体；胰腺细胞是高度分化的细胞，不再进行分裂增殖。(5)造血干细胞可以增殖分化产生新的白细胞、红细胞和血小板(或增殖、分化产生新的血细胞)。答案：(1)细胞分裂、细胞分化(2)通透性改变，使物质运输能力降低(3)癌变致癌因子导致原癌基因和抑癌基因发生突变(4)核糖体不具有细胞已高度分化(5)增殖分化产生新的白细胞、红细胞和血小板11机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18(IL18)能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究：选取若干实验小鼠，随机分成三组：组无核辐射；组核辐射损伤(60Co照射，下同)；组先辐射损伤，1天后注射IL18。14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了0 h、12 h、24 h、48 h后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋亡相对值如表：组别处理方法0 h12 h24 h48 h无核辐射0.0460.0560.0480.038辐射损伤0.4600.4200.5300.520辐射损伤IL180.2390.2650.2790.269(1)已知IL18是一种淋巴因子，它与_等都属于免疫活性物质。(2)细胞凋亡是由遗传机制决定的_死亡。从表中可知，细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越_；从_(组别)可知，IL18能够抑制脾细胞凋亡。(3)科研小组还设置了第组实验，实验方法是先注射IL18，3天后，进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组。与第组相比，设置第组的目的是_。解析：(1)免疫活性物质是指抗体、淋巴因子、溶菌酶等。(2)细胞凋亡相对值越小，发生细胞凋亡的细胞数目越少。符合单一变量原则，二者对照可知IL18能够抑制脾细胞凋亡。(3)与第组相比，第组注射IL18的时间不同，设置这一实验的目的是比较核辐射前后注射IL18对抑制脾细胞凋亡的影响。答案：(1)抗体(溶菌酶)(2)细胞编程性(程序性)少(3)比较核辐射前后注射IL18对抑制脾细胞凋亡的影响12(2019甘肃兰州一中期末)动物细胞中的一类基因是维持基本生命活动的，在各种细胞中都处于活动状态，另一类基因是选择性表达的基因。下图是能产生A抗体的细胞，关于该细胞中三个基因的开闭状态，下列说法正确的是()A其中有一个处于活动状态，即A抗体基因B其中有一个处于活动状态，即ATP合成酶基因C号染色体上的两个基因均处于活动状态D三个都处于活动状态解析：选B。胰岛素基因和A抗体基因是特定细胞选择性表达的基因，ATP合成酶基因属于维持细胞的基本生命活动的基因，在活细胞中都可表达，故题图中ATP合成酶基因在该细胞中是打开的；产生A抗体的细胞中A抗体基因只有在受到特异性抗原刺激后才能表达，B项正确。13(2019四川资阳期末)科学家将120只健康成年雄性小鼠均分为4组，分别供给等体积的含不同浓度醋酸铅的饮用水，饲养12周后，测定各组小鼠胸腺细胞凋亡率，结果如下表所示。下列分析不正确的是()醋酸铅对小鼠胸腺细胞凋亡的诱导作用组别醋酸铅浓度(mg/L)胸腺细胞凋亡率(104)甲00.350.05乙1251.030.52丙2501.650.40丁5003.080.56A.在实验中甲组为对照组，乙、丙、丁三组为实验组B实验中醋酸铅的浓度是自变量，胸腺细胞凋亡率是因变量C小鼠在正常的生活环境中，胸腺细胞不会发生凋亡D小鼠体内铅离子含量过高，将导致细胞免疫和体液免疫功能下降解析：选C。实验的自变量是不同浓度的醋酸铅，因变量是胸腺细胞凋亡率；实验中甲组为对照组，乙、丙、丁三组为实验组；当醋酸铅浓度为0时，胸腺细胞凋亡率为(0.350.05)104，说明小鼠在正常的生活环境中，胸腺细胞也会发生凋亡；胸腺是非常重要的免疫器官，而铅离子会引起胸腺细胞的凋亡，所以小鼠体内铅离子含量过高，将导致细胞免疫和体液免疫功能下降。14(2019湖南株洲期末)利用基因工程手段将Myc和Ras两种癌基因导入小鼠体内，检测转基因小鼠的癌症发病率，结果如图所示。进一步研究发现，乳腺和唾液腺的癌变率较高。下列说法正确的是()A小鼠乳腺和唾液腺细胞的核基因与其他体细胞的核基因不同B两种癌基因的共同作用使细胞更易发生癌变C只要有Myc或Ras基因，细胞就会癌变DMyc和Ras基因的表达没有组织特异性解析：选B。同一个体不同体细胞的核基因相同，A项错误；据图可知，含有Myc和Ras两种癌基因的小鼠中无肿瘤小鼠的比例最低，说明这两种癌基因的共同作用使细胞更易发生癌变，B项正确；含有Myc或Ras基因的小鼠中无肿瘤小鼠的比例都不是0，即含有Myc或Ras基因的小鼠中都有一部分没有发生癌症，所以不是只要含有Myc或Ras基因，细胞就会癌变，C项错误；根据题意可知，小鼠乳腺和唾液腺的癌变率较高，说明Myc和Ras基因的表达有组织特异性，D项错误。15(2019宁夏石嘴山月考)人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因。研究发现，蛋白X是细胞膜上的一种受体，由原癌基因X编码，在一些肿瘤细胞中，原癌基因X过量表达会持续激活细胞内的信号传导，启动细胞DNA的复制，导致细胞异常增殖。(1)同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化。正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因是_。(2)通过检测原癌基因X合成的_和_可判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后，发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明_。(3)根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是_。(4)苦马豆素(SW)因从灰苦马豆中分离出来而得名，被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。以下是相关的实验研究过程及结果。a将等量的小鼠肝癌Hepal6细胞悬液，分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；b将培养瓶放于37 、5%CO2培养箱中培养24 h，静置、去除上清液；c分别加入等量但含不同浓度SW的培养液，于37 、5%CO2培养箱中继续培养；d分别在24 h、48 h、72 h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度SW对细胞存活率影响曲线如图所示。请回答下列问题：步骤c中需要设置对照组，对照组的处理方法应为_。步骤c中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，这是为了_，使实验结果更准确。解析：(1)同一个体各种体细胞均来源于受精卵的有丝分裂与细胞分化，正常情况下，亲代细胞通过有丝分裂将复制的核DNA平均分配到两个子细胞中，导致各种体细胞核遗传信息相同。(2)通过检测原癌基因X的mRNA可判断其是否转录，通过检测原癌基因X表达的蛋白X可判断其是否翻译。检测成人多种正常组织后，发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，说明原癌基因X的表达具有组织特异性。(3)根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是维持细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。(4)分析实验过程可知，该实验的自变量是不同浓度SW的培养液，因变量是细胞存活率；对照实验的设计应遵循单一变量原则，根据实验组的操作，可知步骤c中需要设置的对照组处理方法为加入等量不含SW的培养液(或只加等量培养液)。步骤c中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，这是为了减小误差，使实验结果更准确。答案：(1)亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中(2)mRNA蛋白X原癌基因X的表达具有(组织)特异性(3)维持细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程(4)加入等量不含SW的培养液(或只加等量培养液)减小误差9