2019-2020年高考生物二轮复习 考前三个月 专题3 细胞的生命历程 考点12 辨析细胞的分化、衰老、凋亡和癌变.doc

2019-2020年高考生物二轮复习 考前三个月 专题3 细胞的生命历程 考点12 辨析细胞的分化、衰老、凋亡和癌变依纲联想1细胞分化过程中的“变”与“不变”对象原因不变DNA、基因细胞分化不会改变生物体内的遗传物质变mRNA、蛋白质细胞分化的实质是基因的选择性表达，转录出不同的mRNA，翻译出不同的蛋白质，行使不同的功能2.有关细胞生命现象的5个失分点(1)实质各不同：细胞分化的实质是基因选择性表达；衰老的实质是内因和外因共同作用的结果；凋亡的实质是遗传机制调控的程序性死亡，其过程中也会出现基因选择性表达；癌变的实质是致癌因子影响下的原癌基因和抑癌基因发生突变。(2)特点各不同：分化、衰老、癌变细胞的特点依据教材强化记忆。其中特别注意：衰老细胞中“酶活性低”并非是所有酶的活性低。(3)遗传物质变化情况不同：分裂过程中核遗传物质会复制均分；分化、衰老和凋亡不会发生遗传物质改变；癌变会发生遗传物质改变。(4)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有正常细胞中，调控细胞的正常生命活动，而癌细胞中两种基因已经发生突变。另外，细胞癌变是多次基因突变的累加效应，而不是一次基因突变的结果。(5)细胞分化和全能性表达的结果不同，前者分子水平是合成某种细胞特有的蛋白质，细胞水平是形成不同的组织和器官；而后者是形成新的生物个体。3正确区分细胞坏死与细胞凋亡的不同点1判断下列关于细胞分化与全能性的叙述(1)细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多(xx江苏，5A)()(2)某细胞中存在血红蛋白能说明其已经发生分化，而在蝌蚪尾巴消失过程中，没有发生细胞分化(xx大纲全国，1C和xx北京，1C)()(3)玉米种子萌发长成新植株和小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株的过程中，都发生了细胞分化且能体现体细胞全能性(xx山东，2AC改编)()(4)成人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞的遗传信息和mRNA种类均相同(xx上海，16AC改编)()(5)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(xx海南，6D)()(6)同一动物个体的神经细胞与肌细胞因合成的特定蛋白不同，可造成二者在功能上存在不同(xx新课标，2改编)()2判断下列关于细胞衰老或凋亡的叙述(1)细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小，其内染色质固缩影响DNA复制和转录(xx江苏，5B和xx山东，3D)()(2)老年人皮肤色素沉积出现“老年斑”，原因可能是紫外线照射引起色素沉积(xx广东，22D)()(3)细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达(xx天津，4B)()(4)哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示(图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的RNA)，则可推知成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达(xx四川，7D)()凋亡(5)神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如图所示，则由图可知神经细胞与靶细胞间通过化学信号传递信息，其中靶细胞释放的生存因子影响了神经细胞的基因表达，引起的细胞程序性死亡利于神经系统正常发育(xx山东，3ABC改编)()3判断下列关于癌变的叙述(1)原癌基因或抑癌基因只存在于癌细胞中，二者发生多次变异累积可以导致癌症，因此癌症可以遗传(xx海南，4C和xx江苏，7C)()(2)细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移，其内的酶活性降低导致细胞代谢减缓(xx江苏，5D和xx山东，3D)()(3)病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变，而人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用(xx新课标，2C和xx山东，3C)()(4)石棉和黄曲霉毒素是不同类型的致癌因子(xx山东，3B)()4(xx四川，7)TGF1Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是()A恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移B从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因C复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递D若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡答案D解析恶性肿瘤细胞即癌细胞，癌细胞与正常细胞相比具有无限增殖、细胞形态改变、细胞膜表面糖蛋白减少等特征，癌细胞膜表面糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，易扩散，故A正确；原癌基因和抑癌基因是正常细胞中存在的一类调控细胞生长及周期的基因，能够抑制细胞的过度生长和增殖，抑制肿瘤发生。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，由题干信息可知，复合物可诱导靶基因表达，阻止细胞异常增殖，该靶基因应属于抑癌基因，B正确；复合物转移到细胞核内，这是细胞内信号转导的一个过程，实现了细胞质向细胞核的信息传递，故C正确；若该受体蛋白基因不能表达，则靶细胞抑癌信号途径受阻，靶细胞易癌变而获得不死性，故D错。5填充下列内容(1)(xx安徽，29)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)(xx四川，30节选)研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。如图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，则在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为_。与正常细胞相比，过程在癌细胞中明显增强的有_(填编号)，代谢途径发生这种变化的意义在于能够_，从而有利于癌细胞的增殖。细胞在致癌因子的影响下，_基因的结构发生改变而被激活，进而调控_的合成来改变代谢途径。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。(3)在体内，癌细胞可能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有_的特性。(4)细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会成为_，引起机体的免疫应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是_。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)有氧呼吸和无氧呼吸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原癌酶(3)易扩(分)散转移(4)抗原效应T细胞高考对本部分内容的考查形式以选择题为主，能力要求以识记、理解为主。但随着新成果的不断出现及人们对健康的高度关注，可能会出现以细胞衰老、凋亡机理和癌症原因为命题素材的简答题。该部分知识还可以与遗传变异等内容联系在一起，考查生物学科的社会热点及实验探究能力。在复习备考中要以理解掌握基本概念的内涵、原理和特点为前提，还要加强从新情景材料中快速、准确提取关键词的专项训练。1(概念图类)如图为细胞的生命历程图，其中甲辛表示相关生理过程。下列描述中正确的是()A乙过程中细胞分化改变了细胞的遗传信息B丙过程的发生与原癌基因和抑癌基因的突变有关C丁过程与基因表达有关，只发生在胚胎发育过程中D己过程中细胞内水分减少，细胞核体积变小答案B解析细胞分化的实质是基因的选择性表达，并没有改变细胞内的遗传物质，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发生了突变，B正确；丁是细胞凋亡，与基因表达有关，细胞的凋亡发生在个体发育的各个阶段中，C错误；己过程是细胞的衰老，细胞内水分减少，细胞核体积增大，D错误。思维延伸判断下列叙述的正误：(1)幼年个体生长需细胞增殖，成年后不需细胞增殖()(2)细胞的分化程度越高，全能性越强()(3)记忆细胞无增殖分化能力()(4)细胞分化过程中蛋白质种类和数量发生改变()(5)遗传物质的改变导致细胞分化，使细胞种类增多()(6)癌细胞具有细胞增殖失控的特点()(7)原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达()(8)原癌基因是在细胞癌变时产生的()(9)通过光学显微镜观察细胞原癌基因是否突变鉴定一块组织是否为癌细胞()(10)胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因，但细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中()(11)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除()(12)正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡()2(新情景概念图类)急性早幼粒细胞白血病是最凶险的一种白血病，发病机理如下图所示。“诱导分化疗法”联合应用维甲酸和三氧化二砷治疗该病：维甲酸通过修饰PMLRARa使癌细胞重新分化“改邪归正”，三氧化二砷则可以引起这种癌蛋白的降解，使癌细胞发生部分分化导致死亡。下列有关分析正确的是()A该白血病的发生是由于基因突变导致的B图中融合基因PMLRARa属于原癌基因C维甲酸和三氧化二砷治疗该病的原理相同D三氧化二砷使癌细胞死亡属于细胞凋亡答案D解析由图示可知，该病的发生是由于非同源染色体之间因片段的交换而引起的染色体结构变异，A错误；原癌基因为正常细胞中控制细胞分裂的基因，故图示中融合基因PMLRARa不属于原癌基因，B错误；由题意知，维甲酸通过修饰PMLRARa，使癌细胞重新分化“改邪归正”，从而有效地减少急性早幼粒细胞白血病患者骨髓中积累的癌细胞，三氧化二砷则可以引起这种癌蛋白的降解，使癌细胞发生部分分化并最终凋亡，故二者原理不同，C错误；三氧化二砷使癌细胞死亡是癌细胞分化的结果，所以癌细胞的死亡属于细胞凋亡，D正确。思维延伸判断下列叙述的正误：(1)该白血病的发生是由染色体结构变异导致的()(2)这种白血病与早幼粒细胞产生新的基因有关()(3)“诱导分化疗法”能减少病人体内的癌细胞()(4)维甲酸通过修饰PMLRARa，使癌细胞重新分化“改邪归正”，从而有效地减少急性早幼粒细胞白血病患者骨髓中积累的癌细胞()(5)三氧化二砷则可以引起这种癌蛋白的降解，使癌细胞发生部分分化并最终进入凋亡()(6)急性早幼粒细胞白血病患者的凋亡癌细胞内染色质固缩，DNA复制和转录减慢()(7)维甲酸和三氧化二砷作为化学药物诱导癌细胞的DNA结构发生了改变()3肺癌是目前我国发病率和死亡率增长最快，对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一。如图所示为肺细胞发生癌变的相关机制，其中RAS蛋白合成或let7基因表达受阻，会引发肺癌。下列有关分析不正确的是()A可通过显微镜镜检肺细胞的形态来检测肺癌的发生Blet7基因的表达实现了对RAS基因功能的抑制C过程均需酶的催化，在正常肺细胞中可以同时发生D肺癌细胞中RASmRNA也可与tRNA发生碱基配对答案C解析与正常细胞相比，癌细胞的细胞形态和结构发生显著改变，因此可通过显微镜镜检肺细胞的形态来检测肺癌的发生，A正确；由题图可知，let7基因转录形成的miRNA可以与RAS基因转录形成的RASmRNA特异性结合，这样就可以抑制RAS蛋白质的合成，即let7基因的表达实现了对RAS基因功能的抑制，B正确；题图中的分别表示转录和翻译的过程，转录和翻译均需酶的催化，人体肺细胞属于真核细胞，真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在核糖体上，因此转录和翻译不是同时发生的，C错误；由题图知，肺癌细胞中RAS基因通过转录可形成RASmRNA，形成的RASmRNA在翻译过程中可与tRNA发生碱基配对形成RAS蛋白质，D正确。思维延伸(1)如图为小鼠结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。判断下列叙述：结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，是一种单基因遗传病()结肠癌细胞具有酶活性降低、水分减少、无限增殖的特点()早期肿瘤细胞与癌细胞都因膜表面糖蛋白增加而易转移()图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的()突变基因必将传递给子代个体()癌细胞是遗传物质发生改变的恶性增殖细胞，细胞的癌变同样受基因控制()与结肠癌有关的基因互为等位基因()图示中与癌变有关的基因都是原癌基因()图中染色体上的基因变化可导致基因重组()正常细胞中的这四条染色体互为非同源染色体()如图为原癌基因导致细胞癌变的几种方式，则据图可知癌细胞不一定含有异常的蛋白质，染色体变异也可能导致细胞癌变()(2)基因沉默是指生物体中特定基因由于种种原因不表达。某研究小组发现染色体上抑癌基因邻近的基因能指导合成反义RNA，反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子，从而阻断抑癌基因的表达，使细胞易于癌变，据图分析判断如下叙述：过程称为转录，发生场所可以是细胞质和细胞核()与完成过程直接有关的核酸，只有mRNA()与邻近基因或抑癌基因相比，杂交分子中特有的碱基对是AU()细胞中若出现了杂交分子，则抑癌基因沉默，此时过程被抑制，提高了癌症的发病率()邻近基因指导合成的反义RNA是逆转录过程()完成和过程分别需要解旋酶和蛋白水解酶()组成图中杂交分子的碱基有A、G、C、U四种()4(表格信息实验分析)科研人员研究外源PLCE1基因在裸小鼠(无胸腺的小鼠)结肠癌肿瘤发生过程中的作用，进行如下实验，下列分析错误的是()组别处理方式检测结果实验组将导入PLCE1基因并高度表达的结肠癌细胞注入裸小鼠体内裸小鼠形成的肿瘤较小，癌细胞大量阻滞在分裂间期，部分癌细胞死亡对照组癌细胞大量繁殖，形成的肿瘤较大A.裸小鼠缺乏细胞免疫能力，监控清除癌细胞的功能低下B实验表明PLCE1基因具有原癌基因的功能C对照组的裸小鼠应注入不含PLCE1基因的结肠癌细胞D实验组的裸小鼠体内大量癌细胞的细胞周期受影响答案B解析T细胞在胸腺中发育，裸小鼠因无胸腺会导致T细胞无法正常形成，因而缺乏细胞免疫能力，监控清除癌细胞的功能低下，A正确；根据实验组结果可知PLCE1基因具有使肿瘤变小，导致部分癌细胞死亡的功能，原癌基因的功能是调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，B错误；对照实验的不同组别间要遵循单一变量原则，实验组的处理是将导入PLCE1基因并高度表达的结肠癌细胞注入裸小鼠体内，则对照组的裸小鼠应注入不含PLCE1基因的结肠癌细胞，C正确；根据实验组的结果“癌细胞大量阻滞在分裂间期”，可知实验组的裸小鼠体内大量癌细胞的细胞周期受影响，D正确。思维延伸科研人员发现甘氨酸可能对支持癌细胞中的DNA和RNA合成特别重要，为此，哈佛医学院的课题组进行了如表所示的实验，判断以下相关叙述： 培养方式 及检测结果细胞类型在含甘氨酸的细胞培养液中培养一段时间后，检测培养液中甘氨酸的含量从含有甘氨酸的细胞培养液转移到不含甘氨酸的细胞培养液中，培养一段时间后，观察细胞的分裂速度慢速分裂的癌细胞增加不变快速分裂的癌细胞减少减缓(1)癌细胞的分裂速度和细胞摄入甘氨酸的数量有关()(2)甘氨酸影响癌细胞的分裂速度可能作用在分裂间期()(3)缺乏甘氨酸可缩短快速分裂的癌细胞的细胞周期()(4)慢速分裂的癌细胞在培养过程中向外分泌甘氨酸()5(新情景信息类)在凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号传导激活凋亡相关基因，细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活，Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能切割相关蛋白质形成不同长度的多肽。导致细胞裂解形成凋亡小体，被吞噬细胞吞噬清除。下列分析错误的是()ADnase酶、Caspase酶被激活，是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果B在生物体发育过程中的不同时期均能表达机体固有的凋亡相关基因C癌细胞结构改变，可能无法识别凋亡诱导因子而不能启动凋亡程序D吞噬细胞以主动运输方式吞噬凋亡小体后通过溶酶体中水解酶分解答案D解析Dnase酶、Caspase酶被激活，是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果，即细胞分化的结果，A正确；凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中的不同时期选择性表达，B正确；癌细胞结构改变，糖蛋白减少，可能无法识别凋亡诱导因子而不能启动凋亡程序，进而无限繁殖，C正确；吞噬细胞以胞吞方式吞噬凋亡小体后通过溶酶体中水解酶分解，D错误。思维延伸判断如下新信息的相关推断：(1)梭菌毒素“Tpel”可使动物细胞内的一种蛋白质变性失活，致使该细胞凋亡，由此可推断“Tpel”能间接改变细胞内mRNA的种类()(2)研究发现，线粒体促凋亡蛋白Smac是细胞中一种促进细胞凋亡的关键蛋白。正常细胞中其存在于线粒体中。当线粒体收到释放这种蛋白质的信号时，就会将它释放到线粒体外，然后Smac与凋亡抑制蛋白(IAPs)反应，促进细胞凋亡。则：Smac从线粒体释放时需消耗能量()癌细胞中的Smac从线粒体释放可能受阻()癌细胞的无限增殖，可能与癌细胞中IAPs过度表达有关()Smac与IAPs在细胞凋亡中的作用相同()(3)脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元，它们彼此竞争靶细胞(如肌肉细胞)分泌的神经生长因子。只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡。则：神经元的凋亡是不受环境因素影响的细胞程序性死亡()凋亡后的神经细胞被吞噬细胞清除的过程属于细胞免疫()神经元与靶细胞间可通过化学信号进行双向的信息传递()(4)“医学家发现癌细胞和正常细胞在有氧条件下产生的ATP总量无明显差异，但癌细胞在氧气充足的条件下主要还是通过无氧呼吸获取能量。”由此可推断出：“癌细胞的线粒体可能存在功能障碍，从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖比正常细胞多，若切断癌细胞的糖路，可达到饿死癌细胞的目的。”()(5)“视网膜母细胞瘤为恶性肿瘤，其发病与RB基因有关。RB基因编码的蛋白质称为RB蛋白，分布于细胞核内，能抑制细胞增殖。正常人体细胞中含有一对RB基因，当两个RB基因同时突变产生突变蛋白时，会发生视网膜母细胞瘤”。则：上述RB基因发生突变属于显性突变()突变蛋白可以缩短细胞周期()突变蛋白的产生体现了细胞分化的实质()RB基因为抑癌基因，能抑制细胞癌变()6蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤等广泛的生物学效应。体外研究发现，蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。请回答下列问题：(1)在工蜂毒腺细胞的核糖体上，蜂毒素是以_为模板合成的。(2)在适宜的条件下进行体外培养，癌细胞能够_，在此过程中细胞内的DNA含量将持续出现周期性的变化。图1表示癌细胞在一定浓度的蜂毒素培养液中培养几小时后，DNA含量不同的细胞数。据此推测，蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的_期。(3)研究表明，阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。科研人员为研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制，进行了以下实验。请完善实验并回答问题：方法步骤：a取4只相同的培养瓶，编号，分别加入等量的完全培养液并接种等量离体胃癌细胞。b1号培养瓶为空白对照，向24号培养瓶中分别加入_ g/mL蜂毒素溶液。c培养48小时后，检测并统计_，结果如图2所示。d重复a、b步骤，检测凋亡基因(Bax、Bel2)的表达，结果如图3所示。分析讨论：a图2表明_。b图2、图3表明：从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与_有关。当Bel2蛋白/Bax蛋白的比值出现_趋势时，将会诱导胃癌细胞凋亡。答案(1)mRNA(2)无限增殖间(3)b.等量的2、4、8c胃癌细胞的凋亡率a.一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度的增大，诱导效应增加bBax基因表达增强和Bel2基因表达减弱(Bax基因和Bel2基因表达)降低解析(1)翻译的场所是核糖体，翻译过程的模板是mRNA。(2)癌细胞的特点之一是能无限增殖；分析图1可知，与对照组相比，加入蜂毒素后，DNA分子数目在2C4C之间的细胞数多于对照组，在4C时的细胞数少于对照组，其中DNA分子数目在2C4C之间处于细胞分裂间期，由此可以推测蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的分裂间期。(3)该实验的目的是研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制，分析图2可知，实验的自变量是不同浓度的蜂毒素溶液，因变量是胃癌细胞的凋亡率，按照实验设计的对照原则和单一变量原则，实验步骤如下：a.取4只相同的培养瓶，编号，分别加入等量的完全培养液并接种等量离体胃癌细胞。b.1号培养瓶为空白对照，向24号培养瓶中分别加入等量的2、4、8 g/mL蜂毒素溶液。c.培养48小时后，检测并统计胃癌细胞的凋亡率。d.重复a、b步骤，检测凋亡基因(Bax、Bel2)的表达情况。分析讨论：a.由图2可知，蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度的增大，胃癌细胞的凋亡率升高。b.分析图3可知，在一定浓度范围内，蜂毒素能促进Bax基因表达、抑制Bel2基因表达，且随蜂毒素浓度增加，Bax基因表达率升高、Bel2基因表达率降低，由此可以看出从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与Bax基因表达增强和Bel2基因表达减弱(Bax基因和Bel2基因表达)有关；由图2和图3曲线可知，Bel2蛋白/Bax蛋白的比值降低会诱导胃癌细胞凋亡。