資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
人教(2019)生物必修1（知識點+跟蹤檢測）
第14講 細胞的分化、衰老、凋亡和癌變
【課標導航】
2.3.2　說明在個體發育過程中，細胞在形態、結構和功能方面發生特異性的分化，形成了復雜的多細胞生物體
2.3.3　描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程
一、細胞分化與細胞的全能性
1．細胞分化
2．細胞的全能性
(1)概念：已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。
(2)把實例和相對應的原理或過程連線：
二、細胞的衰老和凋亡
1．細胞衰老的特征
2．細胞凋亡
三、細胞癌變的原因、實質和特征
[基礎微點練清]
1．判斷正誤
(1)成熟個體中的細胞增殖過程不需要消耗能量(×)
(2)哺乳動物造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程不可逆(√)
(3)細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程(√)
(4)受精卵沒有分化，所以沒有全能性(×)
[新人教版必修1 P122“概念檢測”T1(1)]
(5)端粒受損可能會導致細胞衰老(√)
[新人教版必修1 P127“概念檢測”T1(2)]
(6)細胞的分化程度越高，表現出來的全能性就越弱(√)
[新人教版必修1 P122“概念檢測”T1(2)]
(7)原癌基因表達的蛋白質是細胞正常的生長和增殖所必需的(新人教版必修2 P82正文)(√)
(8)細胞衰老表現為酶活性降低，細胞核體積減小(×)
(9)細胞凋亡受基因控制，不利于個體生長發育(×)
(10)原癌基因的主要功能是阻止細胞發生異常增殖(×)
2．下列過程中，細胞遺傳物質的結構一定發生改變的是(　　)
A．細胞分裂　　　　　　　　 B．細胞分化
C．細胞凋亡 D．細胞癌變
解析：選D　細胞分裂、細胞分化和細胞凋亡都是在基因控制下進行的，遺傳物質不發生改變；細胞癌變是原癌基因和抑癌基因發生突變的結果，D符合題意。
3．下列對從某人體內的癌細胞、衰老細胞和凋亡細胞中提取物質的敘述中錯誤的是(　　)
A．RNA都不相同 B．酶不都相同
C．核基因不都相同 D．蛋白質不都相同
解析：選A　同一個人體內，不同細胞由于基因的選擇性表達，產生的RNA有部分相同，部分不同，A錯誤。
4．(新人教版必修1 P122“概念檢測”T2)將自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為“胰島樣”細胞，以替代損傷的胰島B細胞，達到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是(　　)
A．骨髓干細胞與“胰島樣”細胞的基因組成不同，基因表達情況不同
B．“胰島樣”細胞與胰島B細胞基因組成不同，基因表達情況相同
C．骨髓干細胞與“胰島樣”細胞基因組成相同，基因表達情況也相同
D．骨髓干細胞與胰島B細胞的基因組成相同，基因表達情況不同
解析：選D　同一個體不同的細胞，所含有的基因組成相同，但由于基因選擇性表達，執行情況不同。
5．下列關于細胞分化、衰老、凋亡和癌變的敘述中，錯誤的是(　　)
A．記憶B細胞再次接受相同抗原刺激后，既能增殖也能分化
B．細胞癌變受到環境因素的影響，與遺傳物質無關
C．細胞衰老和凋亡有利于維持人體內環境的穩態
D．細胞內的色素會隨著細胞衰老而逐漸積累
解析：選B　記憶B細胞再次受到相同抗原刺激后，會迅速增殖和分化，形成更多的記憶B細胞或漿細胞，A正確；細胞癌變的內因是原癌基因和抑癌基因發生了突變，故與遺傳物質有關，B錯誤；細胞衰老或凋亡對機體有積極的意義，有利于維持人體內環境的穩態，C正確；細胞內的色素會隨著細胞衰老逐漸積累，D正確。
6．(新人教版必修1 P127“拓展應用”)同樣是血細胞，白細胞與紅細胞的功能不同，凋亡的速率也不一樣，白細胞凋亡的速率比紅細胞快得多。細胞凋亡的速率與它們的功能有關系嗎？請結合這一實例說明細胞凋亡的生物學意義。
提示：細胞凋亡的速率與它們的功能有關系。因為白細胞的主要功能是吞噬病菌等，所以白細胞凋亡的速率很快。細胞凋亡不僅保證了多細胞生物個體發育的正常進行，而且在維持生物體內部環境的穩定、抵御外界各種因素的干擾方面也都起著非常關鍵的作用。
一、細胞分化與細胞的全能性
[試考題·查欠缺]
1．(江蘇高考)下列關于細胞生命活動的敘述，正確的是(　　)
A．高度分化的細胞執行特定的功能，不能再分裂增殖
B．癌變細胞內發生變異的基因都不再表達
C．正常組織細胞在體外長時間培養，一般會走向衰老
D．凋亡細胞內有活躍的基因表達，主動引導走向壞死
解析：選C　高度分化的細胞執行特定的功能，有些高度分化的細胞能再分裂增殖，如肝細胞，A錯誤；癌變細胞內發生變異的基因可能失活不表達，也可能表達，B錯誤；除少數癌變細胞外，正常組織細胞在體外長時間培養，一般會走向衰老，C正確；細胞凋亡受基因控制，而細胞壞死是種種不利因素導致的細胞非正常死亡，二者為不同的過程，D錯誤。
2．(浙江選考)下列與細胞生命活動有關的敘述，正確的是(　　)
A．癌細胞表面黏連蛋白增加，使其容易在組織間自由轉移
B．高等動物衰老細胞的線粒體體積隨年齡增大而減小，呼吸變慢
C．高等植物胚胎發育過程中，胚柄的退化是通過編程性細胞死亡實現的
D．愈傷組織再分化形成多種類型的細胞，這些細胞中mRNA的種類和數量相同
解析：選C　癌細胞表面黏連蛋白減少，導致癌細胞容易在組織間自由轉移，A錯誤。細胞衰老過程中線粒體體積是增大的，B錯誤。高等植物胚胎發育過程中胚柄的退化屬于細胞凋亡，是通過編程性細胞死亡實現的，C正確。愈傷組織再分化過程中，基因選擇性表達，形成的多種類型的細胞中mRNA的種類和數量不完全相同，D錯誤。
3．(江蘇高考，多選)人體骨髓中存在少量屬于多能干細胞的間充質干細胞(MSC)，下圖為MSC分裂、分化成多種組織細胞的示意圖，下列敘述錯誤的是(　　)
A．組織細胞中的DNA和RNA與MSC中的相同
B．MSC不斷增殖分化，所以比組織細胞更易衰老
C．MSC中的基因都不能表達時，該細胞開始凋亡
D．不同誘導因素使MSC分化形成不同類型的細胞
解析：選ABC　組織細胞中的DNA與MSC中的相同，由于組織細胞和MSC中的基因進行選擇性表達，所以兩者的RNA不完全相同；細胞會隨著分裂次數的增多而逐漸衰老，組織細胞是MSC分裂、分化后形成的，所以組織細胞更容易衰老；組織細胞中的凋亡基因表達，細胞才開始凋亡；MSC在不同誘導因素的作用下，可分化形成不同類型的細胞。
[強知能·補欠缺]
1．圖解細胞分化與細胞的全能性
2．細胞分化與細胞全能性的比較
項目 細胞分化 細胞全能性
原理 細胞內基因選擇性表達 細胞中含有本物種全套遺傳物質
特點 ①持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度； ②穩定性和不可逆性：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡； ③普遍性：生物界中普遍存在 ①高度分化的植物體細胞具有全能性； ②動物已分化的體細胞全能性受限制，但細胞核仍具有全能性
結果 形成形態、結構、功能不同的細胞 形成新的個體
大小比較 細胞分化程度有高低之分：體細胞>生殖細胞>受精卵 ①受精卵>生殖細胞>體細胞； ②植物細胞>動物細胞； ③幼嫩的細胞>衰老的細胞； ④分化程度低的體細胞>分化程度高的體細胞； ⑤分裂能力強的體細胞>分裂能力弱的體細胞
3．管家基因與奢侈基因的比較
項目 管家基因 奢侈基因
細胞中表達情況 所有細胞均要表達 不同類型細胞中特異性表達
功能 維持細胞基本生命活動所必需的 賦予不同細胞特異的生理功能
4.澄清細胞生命歷程中的五個易錯易混點
(1)分化的細胞不一定不再進行分裂，如B淋巴細胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。
(2)并非所有干細胞都要發生分化。干細胞分裂后一部分細胞發生分化，成為具有特定功能的組織細胞；還有一部分保持分裂能力，用于干細胞本身的自我更新。
(3)同一個體不同類型細胞的RNA不完全相同。同一個體的體細胞中核遺傳物質相同，但由于不同細胞選擇性表達的基因不完全相同，因而轉錄生成的RNA及翻譯生成的蛋白質不完全相同。
(4)分化程度高的細胞其全能性不一定低。一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以表達，細胞分化程度越低，全能性越高，但卵細胞的分化程度較高，其全能性也較高。
(5)分化不會改變遺傳物質。細胞分化是基因的選擇性表達，不會導致遺傳物質改變。已分化的細胞都含有保持該物種遺傳性所需要的全套遺傳物質，因而都具有全能性。
[練題點·全過關]
1．據報載，武漢同濟醫院首次使用了由人的干細胞體外定向分化獲得的功能細胞來治療半月板損傷。在充分知情的情況下，受試者接受了膝骨關節腔內的干細胞注射。下列有關敘述，錯誤的是(　　)
A．干細胞是一種具有自我更新能力和多向分化潛能的未分化細胞群體
B．在體內，細胞分化一般是穩定的，而且是不可逆的過程
C．體外誘導干細胞分化的過程與基因的選擇性表達有關
D．用自體干細胞移植法治療半月板損傷可避免機體發生免疫排異反應
解析：選A　骨髓中的造血干細胞是分化了的細胞，但它的分化程度低，分化能力強，A錯誤；在體內，細胞分化是穩定的，而且一般是不可逆的，一旦細胞沿一定方向分化，一般不會回到原先的狀態，B正確；細胞的分化與基因選擇性表達有關，C正確；自體干細胞具有患者的遺傳物質，故用自體干細胞移植法治療半月板損傷可避免機體發生免疫排異反應，D正確。
2．(2021年1月新高考8省聯考·湖南卷)多細胞生物個體發育過程中，細胞增殖與分化相伴隨。下列敘述正確的是(　　)
A．肝細胞和肌細胞的形態、核DNA序列和生理功能均存在差異
B．體細胞克隆猴實驗說明已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性
C．白血病患者血液中出現大量紅細胞異常增殖，可通過骨髓移植治療
D．人體中大多數乳腺細胞仍然具有分裂和分化能力
解析：選B　肝細胞和肌細胞是經細胞分裂和分化形成的，它們的形態、生理功能均存在差異，但核DNA序列相同，A錯誤；體細胞克隆猴實驗只能說明已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性，但動物細胞的全能性受到限制，B正確；白血病患者血液中出現大量異常白細胞，可通過骨髓移植治療，C錯誤；人體中大多數乳腺細胞是高度分化細胞，已失去分裂和分化能力，D錯誤。
二、細胞的衰老、凋亡與癌變
[試考題·查欠缺]
1．(2020·江蘇高考)下列關于細胞生命活動的敘述，正確的是(　　)
A．高度分化的細胞執行特定的功能，不能再分裂增殖
B．癌變細胞內發生變異的基因都不再表達
C．正常組織細胞在體外長時間培養，一般會走向衰老
D．凋亡細胞內有活躍的基因表達，主動引導走向壞死
解析：選C　高度分化的細胞執行特定的功能，有些高度分化的細胞能再分裂增殖，如肝細胞，A錯誤；癌變細胞內發生變異的基因可能失活不表達，也可能表達，B錯誤；除少數癌變細胞外，正常組織細胞在體外長時間培養，一般會走向衰老，C正確；細胞凋亡受基因控制，而細胞壞死是種種不利因素導致的細胞非正常死亡，二者為不同的過程，D錯誤。
2．(2021年1月新高考8省聯考·廣東卷)下列關于細胞生命歷程的敘述，正確的是(　　)
A．在植物發育過程中，導管的原始細胞經細胞伸長，細胞壁加厚等，最后形成了木質部導管。在該過程中發生了細胞凋亡
B．在高等植物胚的發育早期，出現了胚柄，胚發育后期胚柄逐漸退化。在該過程中主要發生了細胞衰老
C．在體外使用基因轉移的方法，建立神經干細胞系，使其不斷生長和分裂，從而阻止細胞壞死
D．在損傷情況下，肝組織表現出明顯的補充損傷死亡細胞的能力。肝組織自我更新功能依賴于細胞脫分化
解析：選A　在植物發育過程中，導管的原始細胞經細胞伸長，細胞壁加厚等，最后形成了木質部導管。在該過程中為維持內環境穩定，由基因控制的細胞自主的、有序的死亡，即發生了細胞凋亡，A正確；在高等植物胚的發育早期，出現了胚柄，胚發育后期胚柄逐漸退化。在該過程中主要發生了細胞凋亡，B錯誤；在體外使用基因轉移的方法，建立神經干細胞系，使其不斷生長和分裂，從而阻止細胞分化，C錯誤；在損傷情況下，肝組織表現出明顯的補充損傷死亡細胞的能力，肝組織自我更新功能依賴于細胞分化，而不是細胞脫分化，D錯誤。
[強知能·補欠缺]
1．細胞分化、衰老、凋亡、壞死與癌變的比較
實質 特點 結果與意義
細胞分化 基因的選擇性表達 ①持久性；②普遍性；③穩定性和不可逆性 產生各種不同的組織、器官
細胞衰老 內因和外因共同作用的結果 ①酶活性降低，呼吸速率減慢；②細胞體積變小，線粒體減少；③核體積增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深 ①生物體的絕大多數細胞都經歷未分化→分化→衰老→凋亡的過程；②細胞衰老是時刻都在發生的
細胞凋亡 受到由遺傳機制決定的程序性調控 細胞膜內陷，細胞變圓，與周圍細胞脫離 ①清除多余無用細胞；②清除完成使命的衰老細胞；③清除體內異常細胞
細胞壞死 電、熱、冷、機械等不利因素引起的，不受基因控制 細胞膜破裂 傷害周圍細胞，引發炎癥
細胞癌變 物理、化學和病毒致癌因子影響下，原癌基因和抑癌基因發生突變 ①惡性增殖的“不死細胞”；②形狀顯著改變的“變態細胞”；③黏著性降低的“擴散細胞” 癌細胞出現并大量增殖
2．關于細胞分裂、分化、衰老、凋亡、壞死和癌變的五個重要結論
(1)個體衰老與細胞衰老并不總是同步的，在幼年個體中有衰老的細胞，老年個體中有新產生的細胞，但細胞總體衰老會導致個體的衰老。
(2)細胞凋亡與基因選擇性表達有關，但不屬于細胞分化過程。
(3)除細胞癌變發生了遺傳信息改變外，細胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改變遺傳信息。
(4)除細胞癌變與細胞壞死對生物體不利外，細胞分裂、分化、衰老、凋亡均對生物體有積極意義。
(5)除細胞壞死外，細胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌變均與基因有關，即受基因控制。
[練題點·全過關]
1．(2021年1月新高考8省聯考·江蘇卷)端粒學說認為端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短導致細胞的衰老。端粒長度的維持與端粒酶活性有關，端粒酶以其攜帶的RNA為模板使端粒DNA延伸。下列敘述正確的是(　　)
A．每條染色體只有一個端粒
B．端粒酶中的RNA與核酶(有催化功能的RNA)作用相似
C．端粒的修復僅發生在細胞分裂中期
D．端粒酶在人體惡性腫瘤細胞中活性較高
解析：選D　每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA稱為端粒，染色體復制后含有兩條染色單體，因此每條染色體含有2個或4個端粒，A錯誤；端粒酶中的RNA與核酶(有催化功能的RNA)作用不同，前者是逆轉錄的模板，后者具有催化作用，B錯誤；端粒的修復僅發生在細胞分裂間期，C錯誤；惡性腫瘤可無限增殖，靠的是端粒酶修復端粒來無限復制，因此端粒酶在人體惡性腫瘤細胞中活性較高，D正確。
2．(2021·漳州模擬)亞精胺的過度積累會對正常細胞活力產生有害的影響。亞精胺合酶(SMS)是一種促進亞精胺合成的酶，它對細胞生長很重要。研究小組發現SMS在直腸癌中過度表達，并發現了SMS信號通路和癌基因MYC之間的聯系及維持直腸癌細胞的存活機制，聯合抑制SMS和MYC信號可誘導腫瘤細胞凋亡。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．亞精胺的合成減少可能會促進直腸癌細胞存活
B．癌基因MYC突變前可能調控細胞分裂周期
C．腫瘤細胞的凋亡過程中會出現某些酶活性升高
D．抑制SMS的合成可成為抑制直腸癌的治療思路之一
解析：選A　亞精胺的合成增多可能會促進直腸癌細胞存活，A錯誤；癌基因MYC可能為原癌基因，控制細胞周期，B正確；細胞凋亡過程中某些水解酶活性升高，C正確；由題意可知，聯合抑制SMS和MYC信號可誘導腫瘤細胞凋亡，故抑制 SMS的合成可成為抑制直腸癌的治療思路之一，D正確。
3．(2020·臨沂模擬)下列關于細胞生命歷程的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞分裂、分化、凋亡的過程都與基因選擇性表達有關
B．人體正常細胞的生長和分裂與原癌基因和抑癌基因的調控有關
C．不同種細胞的細胞周期持續時間不同，同種細胞的細胞周期相同
D．致癌病毒可通過將其基因組整合到人的基因組中，從而誘發人的細胞癌變
解析：選C　細胞分裂、分化、凋亡的過程都在基因的控制下有序進行，都與基因選擇性表達有關，A正確；原癌基因主要負責調控細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程，抑癌基因主要阻止細胞的不正常增殖，B正確；不同種細胞的細胞周期持續時間可能相同，同種細胞的細胞周期也可能不同，C錯誤；致癌因子包括物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子，病毒致癌因子可以將其基因組整合到人的基因組中，從而誘發人的細胞癌變，D正確。
[方法技巧]　“兩看法”區分細胞凋亡與細胞壞死
社會責任——癌變的發生與防治
1．細胞癌變的原理
2．健康的生活方式與防癌
(1)癌癥的病因中不當的飲食和吸煙致癌的比例分別高達35%和30%。
(2)某些食物中含有致癌物質，長期食用容易導致細胞癌變。發霉的、熏制的食品，烤焦的以及高脂肪的食品都含有較多的致癌因子。
(3)煙草中含有許多致癌物質，如尼古丁、焦油等。長期酗酒可能導致肝癌、食道癌等。
(4)癌癥的發生與心理狀態也有一定關系。如果性格過于孤僻、經常壓抑自己的情緒、不樂于與人交流，就會影響神經系統和內分泌系統的調節功能，增加癌癥發生的可能性。
(5)很多食物中含有抑制癌變的物質。例如，動物肝臟中富含維生素A、很多蔬菜水果中富含維生素C、胡蘿卜素和纖維素。此外，食物中的維生素E和綠茶中富含的多元酚，這些都是抗癌物質。
3．癌癥常用化療的方法和原理
癌癥治療方法中的化學治療是用可以殺死癌細胞的藥物治療癌癥，由于癌細胞與正常細胞最大的不同之處在于快速的細胞分裂及生長，所以抗癌藥物的作用原理通常是借由干擾細胞分裂的機制來抑制癌細胞的生長，如抑制DNA復制或是阻止染色體分離。
多數的化療藥物都沒有專一性，所以會同時殺死進行細胞分裂的正常組織細胞，因而常傷害需要進行分裂以維持正常功能的健康組織，如腸黏膜細胞，不過這些組織通常在化療后也能自行修復。因為有些藥品合并使用可獲得更好的效果，化學療法常常同時使用兩種或兩種以上的藥物，稱作“綜合化學療法”，大多數病患的化療都是使用這樣的方式進行。
[素養訓練]
1．(2020·福州質檢)上皮細胞通過特定程序轉化為具有間質細胞形態和特性的細胞的過程稱為上皮細胞—間充質轉化(EMT)。科研人員利用EMT的關鍵階段成功誘導小鼠乳腺癌細胞轉化為無害的脂肪細胞，并且細胞增殖完全停止。下列敘述正確的是(　　)
A．乳腺癌細胞轉化為脂肪細胞時其基因表達情況未改變
B．癌細胞能夠無限增殖的根本原因是細胞膜表面糖蛋白減少
C．利用EMT關鍵階段誘導產生的脂肪細胞仍可以進行核DNA的復制
D．乳腺癌細胞在經歷EMT關鍵階段時表現出一定的可塑性
解析：選D　乳腺癌細胞具有無限增殖的能力，在利用EMT的關鍵階段成功誘導小鼠乳腺癌細胞轉化為無害的脂肪細胞后，細胞增殖完全停止，在該過程中基因表達情況發生了改變，A錯誤；細胞的原癌基因和抑癌基因發生突變是癌細胞能無限增殖的根本原因，B錯誤；由題意知，利用EMT關鍵階段誘導產生的脂肪細胞完全停止增殖，不能進行核DNA的復制，C錯誤；由題干信息“利用EMT的關鍵階段成功誘導小鼠乳腺癌細胞轉化為無害的脂肪細胞”可知，乳腺癌細胞在經歷EMT關鍵階段時表現出一定的可塑性，可以向脂肪細胞轉化，D正確。
2．癌癥是威脅人類健康的疾病之一，目前某些防癌疫苗已經投入臨床使用。下列相關說法錯誤的是(　　)
A．癌細胞表面出現異常的抗原
B．在某部位發現的癌細胞可能并不來源于該部位
C．同種癌癥的癌細胞基因組一定產生相同的突變
D．防癌疫苗可預防病毒致癌因子引起的細胞癌變
解析：選C　細胞癌變后，細胞內特定基因表達產生異常抗原；癌細胞可以擴散和轉移；癌細胞的產生是多基因突變累加的結果，基因突變具有不定向性；防癌疫苗主要預防病毒致癌因子對人體的影響，如宮頸癌疫苗等。
3．研究發現β-1,3-D-葡聚糖能強烈抗腫瘤，其誘導腫瘤細胞凋亡過程中能促進bax基因表達、抑制bcl-2基因表達，并促進TNF(腫瘤壞死因子)分泌。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．β-1,3-D-葡聚糖能增強患者自身抗腫瘤免疫應答
B．上述機制導致腫瘤細胞被清除屬于細胞凋亡
C．β-1,3-D-葡聚糖抗腫瘤的作用不會導致基因突變
D．bax基因、bcl-2基因的表達產物的增加有利于抗腫瘤
解析：選D　根據題干信息可知，β-1,3-D-葡聚糖能增強患者自身抗腫瘤免疫應答，A正確；上述機制導致腫瘤細胞被清除屬于細胞凋亡，B正確；β-1,3-D-葡聚糖抗腫瘤的作用不會導致基因突變，C正確；bax基因表達產物的增加有利于抗腫瘤，但bcl-2基因表達產物的增加不利于抗腫瘤，D錯誤。
4．某品牌純牛奶檢出黃曲霉毒素超標140%。研究發現，黃曲霉毒素會導致p53基因(阻止細胞不正常增殖的基因)失去正常功能，導致肝癌的發生。下列有關敘述，錯誤的是(　　)
A．p53基因僅存在于肝癌細胞中
B．一般情況下，一個細胞中至少有5～6個基因突變，才能表現出癌細胞所有特征
C．對于肝癌晚期的病人，目前還缺少有效的治療手段
D．細胞在癌變的過程中，甲胎蛋白含量可能增加
解析：選A　p53基因是阻止細胞不正常增殖的基因，因此該基因為抑癌基因，存在于所有細胞中。
5．在培養人食管癌細胞的實驗中，加入青蒿琥酯(Art)，隨著其濃度升高，凋亡蛋白Q表達量增多，癌細胞凋亡率升高。下列敘述錯誤的是(　　)
A．為初步了解Art對癌細胞的影響，可用顯微鏡觀察癌細胞的形態變化
B．在癌細胞培養液中加入用放射性同位素標記的Art，可確定Art能否進入細胞
C．為檢測Art對凋亡蛋白Q表達的影響，須設置不含Art的對照實驗
D．用凋亡蛋白Q飼喂患癌鼠，可確定該蛋白能否在動物體內誘導癌細胞凋亡
解析：選D　癌細胞的形態結構與正常細胞相比發生了變化，因此可以用顯微鏡觀察癌細胞的形態變化，了解Art對癌細胞的影響；用同位素標記Art，通過檢測其放射性，可確定Art是否進入細胞；要檢測Art對凋亡蛋白Q表達的影響，應設置不含Art的對照實驗；不能通過飼喂的方式來檢測凋亡蛋白Q的作用，因為其化學本質為蛋白質，飼喂后會在相關消化酶的作用下被分解，失去其功效。
一、選擇題
1．下列關于細胞癌變及癌細胞的敘述，正確的是(　　)
A．癌細胞的分裂失去控制，但其增殖是有限的
B．癌細胞表面粘連蛋白的增加，使其易擴散轉移
C．有些物理射線可誘發基因突變，導致細胞癌變
D．癌變是細胞異常分化的結果，此分化大多可逆
解析：選C　癌細胞能無限增殖；癌細胞表面粘連蛋白減少，導致其易擴散轉移；各種射線、許多有機或無機化合物、多種病毒可誘發基因突變，導致細胞癌變；癌變是細胞異常分化的結果，此分化大多是不可逆的。
2．(2021年1月新高考8省聯考·江蘇卷)多細胞生物要經歷細胞增殖、分化、衰老和凋亡等過程，下列敘述錯誤的是(　　)
A．細胞分化與基因選擇性表達有關
B．衰老細胞的呼吸速率減慢，細胞膜通透性改變
C．凋亡細胞的細胞核體積變小，細胞膜破裂
D．細胞的長大會受細胞表面積與體積比的限制
解析：選C　細胞分化的本質就是基因的選擇性表達，A正確；呼吸速率減慢、細胞膜通透性改變是衰老細胞的特征，B正確；細胞凋亡是細胞的編程性死亡，其細胞核體積不一定變小，細胞膜也不一定破裂，有可能是細胞內部的溶酶體裂解，細胞在內部被自噬，C錯誤；細胞體積越大，其相對表面積越小，細胞的物質運輸效率越低，所以細胞的長大會受細胞表面積與體積比的限制，D正確。
3．研究發現，經溶血磷脂酸(LPA)觸發，細胞可以轉變成液體狀而移動。若阻斷LPA信號則可以阻止癌細胞的擴散。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．癌細胞易擴散與其細胞膜上糖蛋白的減少有關
B．LPA信號發揮作用后會改變細胞膜的流動程度
C．細胞癌變的實質是抑癌基因和原癌基因等發生突變
D．LPA信號發揮作用時，相應的靶細胞能產生抗體
解析：選D　癌細胞膜上糖蛋白等物質減少，使癌細胞彼此之間的黏著性降低，導致癌細胞易在體內擴散，A正確；由題意可知，經溶血磷脂酸(LPA)觸發，細胞可以轉變成液體狀而移動，則LPA信號發揮作用后會改變細胞膜的流動程度，B正確；細胞癌變的機理是抑癌基因和原癌基因等發生突變，C正確；由題意可知，LPA的靶細胞可以是癌細胞，但癌細胞不能產生抗體，抗體是由漿細胞產生的，D錯誤。
4．據《臨床腫瘤學雜志》報道，肝癌組織中的核因子kB(核內轉錄調控因子)異常活化后可抑制肝癌細胞凋亡，促進肝癌細胞存活。下列對此研究的理論依據及意義的描述不科學的是(　　)
A．核因子kB可能參與腫瘤的啟動、發生及發展
B．通過抑制核因子kB的表達，可促進肝癌細胞的凋亡
C．核因子kB異常活化后可使正常機體細胞增殖和細胞凋亡保持平衡狀態
D．阻斷核因子kB信號通路的激活將可能有助于抑制肝癌細胞的增殖
解析：選C　根據題干“肝癌組織中的核因子kB(核內轉錄調控因子)異常活化后可抑制肝癌細胞凋亡，促進肝癌細胞存活”，可知核因子kB可能參與腫瘤的啟動、發生及發展；抑制核因子kB的表達可促進肝癌細胞的凋亡；據題意可知，核因子kB異常活化后可促進肝癌細胞存活，這樣正常機體細胞增殖和細胞凋亡就失去了平衡狀態；核因子kB可促進肝癌細胞存活，因此阻斷核因子kB信號通路的激活將可能有助于抑制肝癌細胞的增殖。
5．如圖表示細胞的生命歷程，其中甲～辛代表相關生理過程。下列描述正確的是(　　)
A．甲過程代表細胞有絲分裂，乙過程中細胞內的遺傳物質發生了改變
B．丙過程的發生是原癌基因和抑癌基因等發生突變的結果
C．丁過程與基因表達有關，只發生在胚胎發育過程中，并與戊過程有區別
D．己過程中細胞內水分減少，細胞核體積變小，辛過程體現了細胞的全能性
解析：選B　由題圖可知，甲過程為細胞分裂，乙、庚和辛過程為細胞分化，細胞分化的實質是基因的選擇性表達，細胞內的遺傳物質并沒有發生改變，A錯誤。細胞癌變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發生突變，B正確。細胞凋亡與基因表達有關，且細胞凋亡在個體發育的各個階段均會發生，C錯誤。衰老細胞內水分減少，細胞體積變小，但細胞核體積增大，D錯誤。
6．癌胚抗原(CEA)和甲胎蛋白(AFP)是人胚胎時期機體合成的兩種糖蛋白，出生后其含量很快下降，但某些癌癥患者血液中的CEA或AFP含量遠超正常值。下列說法錯誤的是(　　)
A．CEA、AFP的合成屬于吸能反應
B．CEA或AFP含量超過正常值時，可確診為癌癥
C．體內某些細胞的大量增殖會使CEA、AFP含量升高
D．控制CEA、AFP合成的基因，堿基排列順序有差異
解析：選B　CEA、AFP都是蛋白質，蛋白質在細胞內的合成需要消耗ATP水解產生的能量，屬于吸能反應；CEA或AFP含量遠超正常值有可能患癌癥，要確診還需要進一步的病理檢驗；人胚胎時期機體會合成CEA、AFP，胚胎時期細胞分裂旺盛，由此說明體內某些細胞的大量增殖會使CEA、AFP含量升高；CEA和AFP是兩種不同的蛋白質，故表達出這兩種蛋白質的基因的堿基排列順序有差異。
7．細胞自噬是指在細胞核自噬基因的控制下細胞吞噬并分解自身細胞內蛋白質或受損的細胞器的過程。研究發現，細胞自噬還能消滅入侵細胞的病毒及細菌，自噬基因的突變會導致疾病，癌癥和神經類疾病的發生也與細胞的異常自噬有關。下列說法正確的是(　　)
A．細胞自噬過程不會消耗ATP但是伴隨著生物膜的更新
B．吞噬細胞中的細胞自噬發生頻率高，主要依賴的細胞器為核糖體
C．細胞自噬只能發生在衰老和凋亡的細胞之中
D．自噬基因突變導致的疾病可能會遺傳給下一代
解析：選D　細胞吞噬并分解自身細胞內蛋白質或受損的細胞器時需要消耗ATP；吞噬細胞中的細胞自噬主要依賴的細胞器是溶酶體；細胞自噬普遍存在于各種細胞中；若自噬基因突變發生在生殖細胞中，則該突變有可能遺傳給下一代。
8．p53是一種抑癌基因，其表達產物p53蛋白在細胞分裂間期檢測DNA的完整性以決定分裂是否繼續進行。如果DNA有損傷，則終止分裂，同時對DNA分子進行修復，修復完成后p53基因才允許細胞分裂繼續進行。對于無法修復的情況，p53基因將指導細胞啟動“自殺程序”。下列敘述錯誤的是(　　)
A．p53基因主要負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程
B．p53基因指導細胞啟動“自殺的過程”屬于細胞凋亡
C．將p53蛋白轉入快速分裂的癌細胞中可能會終止其分裂
D．免疫學上，自身癌變的細胞屬于抗原
解析：選A　根據題意可判斷出p53基因的主要作用是阻止細胞不正常的增殖，是一種抑癌基因。
9．(2021·三明模擬)研究發現，直腸癌患者體內存在癌細胞和腫瘤干細胞。用姜黃素治療，會引起癌細胞內BAX等凋亡蛋白高表達，誘發癌細胞凋亡；而腫瘤干細胞內膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黃素，從而逃避凋亡，并增殖分化形成癌細胞。下列說法錯誤的是(　　)
A．腫瘤干細胞與癌細胞中基因的執行情況不同
B．腫瘤干細胞的增殖及姜黃素的排出都需要消耗ATP
C．編碼BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都屬于原癌基因
D．用ABCG2抑制劑與姜黃素聯合治療，可促進腫瘤干細胞凋亡
解析：選C　腫瘤干細胞和癌細胞是兩種不同的細胞，二者細胞中基因的執行情況不同，A正確；腫瘤干細胞的增殖及姜黃素的排出都耗能，需要消耗ATP，B正確；BAX蛋白屬于凋亡蛋白，編碼BAX蛋白的基因不屬于原癌基因，C錯誤；ABCG2蛋白能有效排出姜黃素，逃避凋亡，故利用ABCG2 抑制劑與姜黃素聯合治療，可促進腫瘤干細胞凋亡，D正確。
10．細胞自噬是指細胞將自身受損衰老的細胞器及蛋白質等通過溶酶體降解的過程。細胞自噬能通過激活原癌基因過度表達和抑制p53基因表達來促發肝癌。如圖中的甲、乙、丙過程分別對應細胞自噬中的微自噬、巨自噬和分子伴侶介導型自噬三種類型，且研究發現丙過程的活性與溶酶體膜上可利用的受體蛋白LAMP2a的數量呈正相關。下列相關說法正確的是(　　)
A．細胞自噬會導致肝癌細胞中的原癌基因和p53基因發生突變
B．自吞小泡是由內質網或高爾基體的雙層膜脫落后形成的
C．丙過程中待清除的蛋白質需要經過受體蛋白LAMP2a介導才能進入溶酶體內
D．細胞自噬與細胞壞死不存在本質區別
解析：選C　根據題干信息可知，細胞自噬能通過激活原癌基因過度表達和抑制p53基因表達來促發肝癌，基因沒有發生突變，A錯誤。自吞小泡是由內質網或高爾基體的單層膜脫落后形成的，B錯誤。根據題干信息“丙過程的活性與溶酶體膜上可利用的受體蛋白LAMP2a的數量呈正相關”可知，丙過程中待清除的蛋白質需要經過受體蛋白LAMP2a介導才能進入溶酶體，C正確。細胞壞死是被動的病理性死亡，對機體是有害的；細胞自噬是指細胞將自身受損衰老的細胞器及蛋白質等通過溶酶體降解的過程，對機體是有利的，二者有著本質的區別，D錯誤。
二、非選擇題
11．(2021·南平模擬)腫瘤細胞中的ATG7蛋白和ULK1蛋白促進自噬。研究發現，一種叫作具核梭桿菌(Fn)的細菌與直腸腫瘤有著特殊的關系，它能夠幫助直腸腫瘤細胞抵抗化療藥物，進而降低化療效果，過程如圖所示。請回答下列問題：
(1)據圖可知，化療藥物的作用是促進細胞________，由于具核梭桿菌能夠抑制基因表達中________過程，進而影響化療藥物的效果，產生化療抵抗。
(2)有人認為只要抑制TLR4受體，便可阻止具核梭桿菌對直腸腫瘤細胞的作用，你認為該說法正確嗎？________(填“正確”或“不正確”)。原因是________________________________________________________________________
____________________。
(3)TLR4是具核梭桿菌的受體。有人提出，具核梭桿菌在已出現直腸腫瘤的情況下，能促進直腸腫瘤細胞的生長，但并不具備誘導直腸腫瘤產生的作用。為了驗證該假說，科研人員做了如下實驗。
材料：8～10周齡雄性小鼠48只、生理鹽水、氧化偶氮甲烷(AOM——能夠誘導直腸腫瘤產生)、具核梭桿菌等。
實驗過程：
①將上述小鼠隨機均分為4組：第一組為生理鹽水處理組；第二組為生理鹽水＋AOM處理組；第三組為生理鹽水＋Fn處理組；第四組為_____________________處理組。
②在相同且適宜的條件下培養81天。
③解剖小鼠，統計每組腫瘤的數量及大小。
預測結果和實驗結論：
將______________對照，若________________________，說明具核梭桿菌本身不具備誘導腫瘤產生的作用；
將______________對照，若________________________，說明具核梭桿菌能夠促進腫瘤細胞生長。
解析：(1)據圖可知，具核梭桿菌通過引起直腸腫瘤細胞自噬的激活來抑制其凋亡，從而幫助腫瘤細胞抵抗化療藥物，由此可推知化療藥物的作用是促進細胞凋亡，這也是化療藥物抗腫瘤治療的主要機制之一；具核梭桿菌能夠抑制基因表達中的轉錄過程(使相關的mRNA含量下降)，ATG7蛋白和ULK1蛋白可促進自噬，抑制細胞凋亡，進而影響化療藥物的效果，產生化療抵抗。(2)據圖可知，具核梭桿菌能通過TLR4和TLR8兩種受體作用于直腸腫瘤細胞，如果抑制TLR4受體，具核梭桿菌還能通過TLR8受體作用于直腸腫瘤細胞，所以只抑制TLR4受體，不能阻止具核梭桿菌對直腸腫瘤細胞的作用，此觀點不正確。(3)①為了驗證具核梭桿菌能促進直腸腫瘤細胞的生長，但并不具備誘導直腸腫瘤產生的作用，實驗應分為4組：第一組只用生理鹽水處理，作為空白對照；第二組用生理鹽水＋AOM處理，可與第一組對照證明AOM的單獨作用；第三組用生理鹽水＋Fn處理，可與第一、二組對照證明Fn的單獨作用；第四組用生理鹽水＋Fn＋AOM處理，可與第二、三組對照，用于證明Fn＋AOM的共同作用效果。預測結果和實驗結論：要證明具核梭桿菌本身不具備誘導腫瘤產生的作用，可將第一、第二組與第三組對照，若第一、三組(Fn處理組)未發現腫瘤，第二組(AOM處理組)發現腫瘤，則說明具核梭桿菌本身不具備誘導腫瘤產生的作用；要證明具核梭桿菌能夠促進腫瘤細胞生長，可將第二組與第四組對照，由于第四組既有AOM誘導腫瘤的發生，又有具核梭桿菌促進腫瘤細胞生長，所以如果第四組腫瘤大小與數量多于第二組，則說明具核梭桿菌能夠促進腫瘤細胞生長。
答案：(1)凋亡　轉錄　 (2)不正確　具核梭桿菌還能通過TLR8受體作用于直腸腫瘤細胞　(3)①生理鹽水＋Fn＋AOM　③第一、第二組與第三組　第一、三組未發現腫瘤，第二組發現腫瘤　第二組與第四組　第四組腫瘤大小與數量多于第二組
12．細胞衰老的過程是細胞的生理狀態和化學反應發生復雜變化的過程，其中酶在細胞衰老過程中起到非常重要的作用，請回答下列問題：
(1)自由基學說認為：在生命活動中產生的自由基具有高度的反應活潑性，當其攻擊酶系統時，酶的空間結構發生改變，使酶________。超氧化物歧化酶可把有害的超氧自由基轉化為過氧化氫，但過氧化氫必須由過氧化氫酶催化才能分解為完全無害的水，這說明酶具有________，從細胞中提取的過氧化氫酶不能用于探究溫度對酶活性的影響，原因是________________________________________________________________________。
(2)端粒學說認為：細胞衰老是細胞染色體兩端的端粒縮短導致的，但在惡性腫瘤細胞中發現的端粒酶可修復并延長端粒。已知端粒酶成分包括蛋白質和RNA，其中蛋白質部分具有DNA聚合酶活性，則推測RNA部分的作用最可能是____________________________________。細胞中各種化合物可以相互轉化，ATP的兩個高能磷酸鍵水解后的產物________(填“能”或“不能”)作為合成端粒的原料，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)結構決定功能，酶的空間結構發生改變，酶的功能也會發生改變(變性失活)；過氧化氫必須由過氧化氫酶催化而不能由其他酶催化，說明酶具有專一性；過氧化氫酶不能用于探究溫度對酶活性的影響，其原因是過氧化氫具有遇熱分解的特性，在高溫條件下過氧化氫的分解無法證明是酶的催化還是溫度影響的結果。(2)染色體主要由DNA和蛋白質組成，端粒酶能修復細胞分裂導致丟失的端粒，端粒酶中的蛋白質具有DNA聚合酶活性，推知端粒酶中的RNA可能作為逆轉錄的模板，合成DNA，以修復縮短的染色體兩端的端粒；ATP的兩個高能磷酸鍵水解后的產物是腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸，而合成端粒的主要原料是脫氧核糖核苷酸，因此ATP的兩個高能磷酸鍵水解后的產物不能作為合成端粒的原料。
答案：(1)失活(變性失活)　專一性　過氧化氫遇熱分解，高溫條件下過氧化氫的分解無法證明是酶的催化還是溫度影響的結果　(2)作為逆轉錄的模板合成DNA　不能　ATP完全水解后的產物之一是腺嘌呤核糖核苷酸，而合成端粒的主要原料是脫氧核糖核苷酸
13．下圖是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據圖分析回答問題：
(1)圖中A代表細胞膜上的______________。葡萄糖進入癌細胞后，可通過形成五碳糖進而合成____________作為DNA復制的原料。
(2)在有氧條件下，癌細胞呼吸作用的方式為________________。與正常細胞相比，①～④過程在癌細胞中明顯增強的有________(填編號)。
(3)細胞在致癌因子的影響下，____________基因的結構發生改變而被激活，從而導致細胞發生癌變。若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異常代謝途徑，圖中的過程________(填編號)不宜選為作用位點。
解析：(1)因為圖中A能在細胞膜上協助葡萄糖進入細胞，由此可以推斷其應該是載體蛋白；DNA的合成原料是脫氧核苷酸。(2)圖示是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，從圖中可以看出，癌細胞在有氧條件下既可進行④有氧呼吸，也能進行③無氧呼吸；癌細胞的代謝比較旺盛，需要大量的大分子物質合成材料，所以與正常細胞相比，癌細胞內①②③會加強，這樣能產生大量的中間產物，為合成DNA和蛋白質等重要物質提供原料，從而有利于癌細胞的增殖。(3)細胞癌變是由于原癌基因和抑癌基因發生基因突變引起的，而原癌基因和抑癌基因發生改變而被激活，進而控制酶的合成來改變代謝途徑。抑制機體內的癌細胞代謝，不能對正常細胞的代謝造成大的影響，圖中代謝過程①④是所有正常細胞都能進行的，所以不宜作為作用位點。
答案：(1)載體蛋白　脫氧核苷酸　(2)有氧呼吸和無氧呼吸　①②③　(3)原癌基因和抑癌　①④
14.CPP32是細胞質基質中的一種蛋白質，在某些因素的刺激下，CPP32會被剪切成2個小片段，進而引起一系列的反應，最終導致細胞凋亡，故常用CPP32被剪切與否作為判斷細胞凋亡的指標。細胞色素C是線粒體中的一種與有氧呼吸有關的蛋白質。華裔科學家王曉東利用細胞結構完全被破壞后的HeLa細胞勻漿為實驗對象，研究了細胞色素C和dATP(三磷酸脫氧腺苷)與細胞凋亡的關系，結果如圖和下表所示：
組別 1 2 3 4 5 6
HeLa細胞勻漿 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
細胞色素C的抗體 ＋ ＋ ＋ ＋
① ＋ ＋
② ＋ ＋ ＋
CPP32剪切情況 ＋ ＋
注：①②為相關藥品，“＋”表示添加該藥品，或者表示已被剪切。
(1)dATP完全水解能得到3分子磷酸和____________________。據圖可判斷____________________的存在能促進細胞凋亡，且當其他條件合適時，在一定濃度范圍內，隨著________的含量增加，促進細胞凋亡的效果越明顯。
(2)已知細胞色素C的功能是參與[H]和氧氣的結合，可判斷細胞色素C分布于________。表中加入細胞色素C的抗體的作用是______________________。已知實驗中還使用了如下兩種藥品：A.dATP　B．足量的細胞色素C，則可判斷藥物①是________，②是________。
(3)用顯微注射技術向完整細胞的細胞質基質中注入足量的dATP后，發現CPP32并未被剪切，細胞亦未凋亡。據題中信息分析，最可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)類比ATP的結構，可以推斷dATP完成水解為3分子磷酸和1分子脫氧核糖、1分子腺嘌呤；分析圖1，發現存在dATP的情況下，隨著細胞色素C濃度增加，凋亡效果增加，說明dATP和細胞色素C能促進細胞凋亡。(2)[H]和氧氣的結合是有氧呼吸的第三階段，場所為線粒體內膜；根據抗原與抗體專一性結合的原理，細胞色素C的抗體作用為除去細胞勻漿中原有的細胞色素C；表中第2組在沒有去除勻漿中的細胞色素C的情況下，添加②也可以觀察到CPP32剪切情況，結合圖中所得結論，可以判斷②為dATP，則①是細胞色素C。(3)完整的細胞中細胞色素C位于線粒體內，dATP與細胞色素C不能結合共同作用于CPP32。
答案：(1)1分子脫氧核糖、1分子腺嘌呤　dATP和細胞色素C　細胞色素C　(2)線粒體內膜　除去勻漿中原有細胞色素C　B　A　(3)完整細胞中的細胞色素C在線粒體中，被線粒體膜隔開，無法和dATP共同作用于CPP32(只要表達出細胞色素C在線粒體中被隔開的意思即可)

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