細胞的分化、蒼老、凋亡和癌變一、選擇題1．(2019·大連模擬)下列有關(guān)細胞分化的敘述正確的是()A．種子形成幼苗與細胞的分裂和分化干脆相關(guān)B．紅細胞的形成與基因表達有關(guān)而與細胞分化無關(guān)C．胡蘿卜葉肉細胞脫分化形成愈傷組織后不再具有全能性D．癌細胞的產(chǎn)生與細胞的畸形分化無干脆關(guān)系答案：選A細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達；愈傷組織可再分化形成根、芽等器官，進而發(fā)育成植株，所以相對于葉肉細胞其全能性更高；癌細胞的產(chǎn)生就是細胞畸形分化的結(jié)果。2．(2019·濟寧一模)下列對從某人體內(nèi)的癌細胞、蒼老細胞和凋亡細胞中提取物質(zhì)的敘述，錯誤的是()A．RNA都不相同 B．酶不都相同C．核基因不都相同 D．蛋白質(zhì)不都相同答案：選A同一個人體內(nèi)，不同細胞由于基因的選擇性表達，產(chǎn)生的RNA有的相同，有的不同；同一個體不同細胞內(nèi)基因限制合成的酶或者蛋白質(zhì)的種類也是有的相同，有的不同。癌細胞內(nèi)因發(fā)生了核基因的突變，所以它與其他正常體細胞相比，核基因不完全相同。3．下列有關(guān)細胞生命歷程的敘述，正確的是()A．細胞生長，其表面積增大，導致細胞的物質(zhì)交換效率上升B．在一個細胞周期中，末期和間期是連續(xù)的C．細菌在無絲分裂過程中需進行DNA復制D．細胞凋亡受基因限制，有利于多細胞生物個體的生長發(fā)育答案：選D細胞生長，其表面積增大，但相對表面積減小，導致細胞的物質(zhì)交換效率降低；在一個細胞周期中，末期結(jié)束形成子細胞，然后進入下一個周期的間期；無絲分裂是真核細胞特有的增殖方式，細菌通常以二分裂的方式增殖；細胞凋亡受基因限制，有利于多細胞生物個體的生長發(fā)育。4．(2019·江蘇高考)下列關(guān)于人體細胞分化、蒼老、凋亡與癌變的敘述，錯誤的是()A．細胞分裂實力隨細胞分化程度的提高而減弱B．蒼老細胞中各種酶的活性顯著降低C．細胞凋亡有助于機體維持自身的穩(wěn)定D．癌細胞無接觸抑制特征答案：選B細胞分裂實力會隨細胞分化程度的提高而減弱；蒼老細胞中多種酶的活性顯著降低，但有些酶的活性會上升；細胞凋亡有利于清除多余的、受損的細胞，有助于機體維持自身的穩(wěn)定；癌細胞的細胞膜由于糖蛋白削減，會失去接觸抑制特征。5．下列關(guān)于細胞增殖、分化、蒼老、凋亡、癌變的敘述，不合理的是()A．細胞總體的蒼老導致個體的蒼老，但細胞蒼老不等同于個體蒼老B．體內(nèi)正常細胞的壽命受分裂次數(shù)的限制，細胞增殖受環(huán)境的影響C．細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，細胞全能性的實現(xiàn)與分化無關(guān)D．細胞不能正常分化意味著細胞可能發(fā)生癌變，促進細胞凋亡可以治療癌癥答案：選C對多細胞生物而言，細胞總體的蒼老導致個體蒼老，但細胞蒼老不等同于個體蒼老；正常細胞的分裂次數(shù)是有限的，細胞增殖受環(huán)境影響；細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，細胞全能性的實現(xiàn)與分化有關(guān)系；細胞不正常分化意味著細胞可能發(fā)生了癌變，促進細胞凋亡可以治療癌癥。6．(2019·濟南一模)下圖所示為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細胞形態(tài)與基因的變更。下列有關(guān)敘述正確的是()A．抑癌基因調(diào)整細胞周期，限制細胞生長和分裂B．與細胞增殖有關(guān)的某一基因發(fā)生突變，就會導致細胞癌變C．癌細胞易于轉(zhuǎn)移與其細胞膜上糖蛋白增多有關(guān)D．通過鏡檢視察細胞形態(tài)可作為推斷細胞癌變的依據(jù)之一答案：選D抑癌基因的作用是阻擋細胞不正常的增殖；由圖可知，癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果；細胞膜上糖蛋白削減是導致癌細胞易于擴散和轉(zhuǎn)移的緣由；與正常細胞相比，癌細胞形態(tài)發(fā)生變更，因此可通過視察細胞形態(tài)作為診斷是否患癌的依據(jù)之一。7．(2019·濟寧一模)某試驗室做了下圖所示的試驗探討，下列相關(guān)敘述正確的是()eq\x(甲小鼠的纖維母細胞)eq\o(→,\s\up7(誘導基因),\s\do5(a))eq\x(\a\al(誘導干,細胞))eq\o(→,\s\up7(b),\s\do5())eq\x(肝細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞等)A．肝細胞、神經(jīng)細胞、上皮細胞等細胞中都有與細胞癌變有關(guān)的基因B．與纖維母細胞相比，經(jīng)過程a形成的誘導干細胞的全能性較低C．過程b是誘導干細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程D．上述細胞中具有細胞周期的是誘導干細胞和神經(jīng)細胞解析：選A正常細胞中都有原癌基因和抑癌基因；誘導干細胞的全能性比纖維母細胞高；過程b是誘導干細胞的分化過程，細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)發(fā)生穩(wěn)定性差異，遺傳物質(zhì)并未變更；具有細胞周期的是能進行連續(xù)分裂的細胞，神經(jīng)細胞是高度分化的細胞，已失去了分裂實力。8．下列關(guān)于細胞生命歷程的說法，正確的是()A．某細胞能合成mRNA，說明該細胞也高度分化B．細胞內(nèi)產(chǎn)生的自由基會攻擊細胞內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)C．抑癌基因主要負責調(diào)整細胞周期，限制細胞分裂和生進步程D．人口腔上皮細胞有絲分裂間期染色質(zhì)高度螺旋化縮短變粗形成染色體答案：選B已經(jīng)分化的細胞和未分化的細胞均能合成mRNA；依據(jù)細胞蒼老的自由基學說，細胞內(nèi)產(chǎn)生的自由基會攻擊細胞內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)，從而導致細胞的蒼老；細胞中的原癌基因主要負責調(diào)整細胞周期，限制細胞分裂和生進步程；人口腔上皮細胞已經(jīng)高度分化，不具有分裂實力，有絲分裂前期染色質(zhì)高度螺旋化縮短變粗形成染色體。9．(2019·滕州模擬)下圖表示人體內(nèi)干細胞的增殖分化過程。有關(guān)敘述正確的是()A．干細胞與白細胞的基因型不同，因此合成的mRNA和蛋白質(zhì)種類也不相同B．血小板和紅細胞內(nèi)遺傳信息的流淌方向是DNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì)C．圖示細胞中，干細胞不僅具有較強的分裂實力，而且分裂周期也較短D．白細胞能夠穿過血管壁去吞噬病菌，這是因為細胞膜的選擇透過性答案：選C白細胞由造血干細胞增殖分化形成，故干細胞與白細胞的基因型相同；血小板和成熟的紅細胞內(nèi)無細胞核及細胞器，不能進行DNA的復制和蛋白質(zhì)的合成；圖示細胞中，干細胞不僅具有較強的分裂實力，而且分裂周期也較短；白細胞能夠穿過血管壁去吞噬病菌，這是因為細胞膜具有肯定的流淌性。10．下列有關(guān)細胞生命活動的敘述，正確的是()A．正常細胞的原癌基因和抑癌基因均不表達B．基因表達可以發(fā)生在動物細胞的細胞器中C．體積越大的細胞越有利于進行各項生命活動D．發(fā)生質(zhì)壁分別后，正在復原的植物細胞只吸水不失水答案：選B原癌基因主要負責調(diào)整細胞周期，限制細胞生長和分裂的進程，抑癌基因主要是阻擋細胞不正常的增殖，所以原癌基因和抑癌基因在正常細胞中均表達；基因通過指導蛋白質(zhì)的合成來限制性狀的過程稱為基因的表達，動物細胞線粒體中含有遺傳物質(zhì)，也存在基因的表達過程；體積越大的細胞，其相對表面積越小，與外界進行物質(zhì)交換的效率越低，不利于細胞進行各項生命活動；發(fā)生質(zhì)壁分別后，正在復原的植物細胞既吸水也失水，只不過單位時間內(nèi)吸水量多于失水量，總體表現(xiàn)細胞吸水。二、非選擇題11．干細胞中c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因處于活躍狀態(tài)，Oct-3/4的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關(guān)重要的?？茖W家利用逆轉(zhuǎn)錄病毒，將Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四個關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的體細胞內(nèi)，讓其重新變成一個多功能iPS細胞(如下圖所示)。請分析回答：(1)Oct-3/4基因在高度分化的細胞中處于________________________________________________________________________狀態(tài)。依據(jù)上圖所示的原理，體細胞癌變是________________________________________________________________________等基因異樣表達的結(jié)果；細胞凋亡是在________________________________________________________________________等基因限制下的細胞______________過程。(2)探討人員利用小鼠體細胞誘導形成的iPS細胞，進一步誘導又獲得了心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞，iPS細胞的這種變更過程稱作________。(3)癌癥化療時所用不同藥物作用機理不同。如烷化劑能夠阻擋參加DNA復制的酶與DNA相互作用，所以此類物質(zhì)作用于癌細胞分裂的________期；而常用的另一種藥物5-溴嘧啶的結(jié)構(gòu)與尿嘧啶特別相像，則其作用原理是干脆干擾________分子的合成。答案：(1)通過圖示可以推想，在高度分化的體細胞中，Oct-3/4基因處于未表達或緘默狀態(tài)。c-Myc、Klf4基因分別為原癌基因和抑癌基因，它們異樣表達，高度分化的體細胞可以變?yōu)槟[瘤細胞；在c-Myc、Klf4、Fas等基因的限制下，細胞發(fā)生程序性死亡，引起細胞凋亡。(2)iPS細胞類似胚胎干細胞，誘導其獲得心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞的過程屬于細胞分化。(3)DNA的復制發(fā)生在細胞分裂的間期；尿嘧啶是合成RNA的原料。答案：(1)未表達或緘默c-Myc，Klf4c-Myc，Klf4，F(xiàn)as程序性死亡(2)細胞分化(3)(有絲分裂)間RNA12．海拉細胞系源自一位美國黑人婦女海瑞塔·拉克斯的宮頸癌細胞。這名美國婦女在1951年死于該癌癥，一位外科醫(yī)生從她的腫瘤上取下組織樣本，并在試驗室中進行培育，形成的細胞系被稱之為HelaCells(海拉細胞系)。至今海拉細胞被廣泛應(yīng)用于腫瘤探討、生物試驗或者細胞培育，已經(jīng)成為醫(yī)學探討中特別重要的工具。依據(jù)上述材料，結(jié)合所學生物學學問回答下列問題：(1)從1951年至今海拉細胞系仍可在試驗室中進行培育，說明癌細胞能夠____________。(2)不同的海拉細胞中的DNA分子數(shù)、染色體數(shù)不肯定相同，緣由是不同的海拉細胞處于________________；若利用海拉細胞系探討細胞周期時，向細胞培育液中加入秋水仙素，則全部癌細胞都將停留在有絲分裂的________期。(3)利用海拉細胞系可探討病毒致癌因子的致癌機理，現(xiàn)有的探討表明病毒之所以能夠引起細胞發(fā)生癌變是因為它們含有________基因以及________的核酸序列。(4)環(huán)境中的致癌因子會損傷細胞中的DNA分子，使原癌基因和________發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。調(diào)查顯示人群癌癥年死亡率隨著年齡增長而攀升：40歲后癌死亡率陡升，60歲后上升更快，這表明癌變是若干獨立的基因突變________效應(yīng)的結(jié)果。細胞分化、細胞蒼老、細胞凋亡和細胞癌變的共同點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)從1951年至今海拉細胞系仍可在試驗室中進行培育，說明癌細胞能夠無限增殖。(2)不同的海拉細胞處于有絲分裂的不同時期，因此不同的海拉細胞中的DNA分子數(shù)、染色體數(shù)不肯定相同。秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，導致著絲點分裂后形成的子染色體不能移向細胞兩極，因此向細胞培育液中加入秋水仙素，則全部癌細胞都將停留在有絲分裂的后期。(3)致癌病毒含有病毒癌基因以及與致癌相關(guān)的核酸序列，他們通過感染人的細胞后，將其基因整合到人的基因組中，從而誘發(fā)人的細胞癌變。(4)癌細胞形成的根本緣由是：在環(huán)境中的致癌因子影響下，細胞內(nèi)的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而形成癌細胞。癌變的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，而是一系列的原癌基因與抑癌基因的變異漸漸積累的結(jié)果。細胞分化、細胞蒼老、細胞凋亡和細胞癌變的共同點是細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都會發(fā)生變更。答案：(1)無限增殖(2)有絲分裂不同時期后(3)病毒癌與致癌相關(guān)(4)抑癌基因累積細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能都會發(fā)生變更13．探討發(fā)覺，隨著年齡增長，小鼠體內(nèi)造血干細胞的增殖潛能下降，這些變更與p16基因表達增加有關(guān)，該基因編碼的p16蛋白質(zhì)能阻礙細胞進入分裂期。已有探討證明，人參皂甙能降低經(jīng)多次傳代培育的小鼠造血干細胞中p16蛋白質(zhì)的濃度，從而增加其增殖實力。請分析回答：(1)小鼠體內(nèi)造血干細胞分化成B細胞的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。p16基因的表達發(fā)生在細胞周期中的________階段。依據(jù)題意分析，若p16基因表達減弱，細胞發(fā)生癌變的可能性會________(填“上升”“不變”或“下降”)。(2)用于體外培育小鼠造血干細胞時所需氣體主要有________________，由于存在細胞的____________現(xiàn)象，若需讓貼滿瓶壁的細胞接著增殖，要用胰蛋白酶處理并分瓶培育。多次傳代培育的小鼠造血干細胞____________會變更，從而使物質(zhì)運輸功能降低，這是細胞蒼老的特征之一。(3)提取人參皂甙的人參細胞可利用組織培育技術(shù)來大量生產(chǎn)，首先要對人參根進行________并切塊，然后誘導其經(jīng)____________形成愈傷組織，再經(jīng)適合的酶處理獲得單細胞后便可進行液體培育。這種生產(chǎn)方法的優(yōu)點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)細胞分化成不同類型的細胞是基因的選擇性表達的結(jié)果。在細胞周期的分裂間期，基因表達進行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。p16基因表達的蛋白質(zhì)阻礙細胞進入分裂期，若p16基因表達減弱，會使細胞分裂增加，癌變可能性上升。(2)動物細胞培育過程須要O2和CO2，存在接觸抑制現(xiàn)象。在培育過程中細胞會出現(xiàn)細胞膜通透性變更，物質(zhì)運輸功能降低等蒼老現(xiàn)象。(3)植物組織培育時需對外植體消毒處理，再誘導脫分化形成愈傷組織。組織培育的優(yōu)點是能快速大量獲得相同個體，對人參細胞進行組織培育，短時間內(nèi)可以得到大量細胞。答案：(1)與B細胞結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)的基因得到表達(或合成了與B細胞結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)的蛋白質(zhì))分裂間期(間期)上升(2)O2和CO2接觸抑制細胞膜的通透性(3)消毒脫分化可快速大量得到人參細胞14．(2019·鹽城三模)許多癌癥只有當個別細胞脫離主要的腫瘤，通過血液循環(huán)到達身體其他的地方才會形成繼發(fā)性腫瘤，進而造成致命的危害。探討者利用小鼠進行了活體試驗，將癌細胞通過靜脈注射入小鼠體內(nèi)，發(fā)覺不同類型的癌細胞均能“殺死”血管壁中的特定細胞(內(nèi)皮細胞)并跨越內(nèi)皮細胞屏障，從而離開血管建立起轉(zhuǎn)移癌(如圖1所示)。(1)為證明該發(fā)覺，探討者在離體條件下做了細胞培育試驗加以驗證：①將葡萄糖、氨基酸、無機鹽等物質(zhì)加入培育瓶中，該培育基往往還需添加動物血清等特別物質(zhì)，以促進細胞的生長、增殖和貼附。②向試驗組培育液中加入適量單個的________細胞和肯定數(shù)量的內(nèi)皮細胞；向比照組中加入________，一段時間后，用顯微鏡干脆計數(shù)法統(tǒng)計兩組內(nèi)皮細胞的死亡率。(2)探討者進一步揭示了癌細胞誘導內(nèi)皮細胞死亡的機理(如圖2所示)，請據(jù)圖回答：在血管壁內(nèi)皮細胞的表