細胞的分化、衰老、凋亡和癌變限時規(guī)范訓練(建議用時：40分鐘)1科學家們在研究成體干細胞的分裂時提出這樣的假說：成體干細胞總是將含有相對古老的DNA鏈(永生化鏈)的染色體分配給其中一個子代細胞，使其成為成體干細胞，同時將含有相對新的合成鏈的染色體分配給另一個子代細胞，這個細胞分化并最終衰老凋亡(如圖所示)。下列相關推測不正確的是()A成體干細胞的細胞分裂方式為有絲分裂B從圖中可看出成體干細胞分裂時DNA進行半保留復制，染色體隨機分配C通過該方式可以減少成體干細胞積累DNA復制過程中產生的基因突變D根據該假說可以推測生物體內成體干細胞的數量保持相對穩(wěn)定解析：選B。依題圖可知，因分裂前后細胞中的染色體數目不變，所以成體干細胞的分裂方式為有絲分裂，A正確；從圖中可以看出DNA復制方式是半保留復制，但是染色體并不是隨機分配的，成體干細胞總是將含永生化鏈的染色體分配給其中一個子代細胞，使其成為成體干細胞，因此可以減少成體干細胞積累基因突變，C正確，B錯誤；從圖中可以看出成體干細胞的數量基本不變，D正確。2.動物細胞中的一類基因是維持基本生命活動的，在各種細胞中都處于活動狀態(tài)。另一類基因是選擇性表達的基因。右圖為B淋巴細胞，關于該細胞中三個基因的開閉狀態(tài)，下列說法正確的是 ()A其中有一個處于活動狀態(tài)，即A抗體基因B其中有一個處于活動狀態(tài)，即ATP合成酶基因C其中有號染色體上的兩個處于活動狀態(tài)D三個都處于活動狀態(tài)解析：選B。胰島素基因和A抗體基因是特定細胞選擇性表達的基因，ATP合成酶基因屬于維持細胞基本生命活動的基因之一，在活細胞中都可以表達，故題圖中ATP合成酶基因在該細胞中是打開的。B細胞中的A抗體基因只能在受到特異性抗原刺激后才能表達，胰島素基因只能在胰島B細胞中表達。32014年2月28日，細胞干細胞在線發(fā)表了中國科學院上海生命科學研究院誘導人成纖維細胞重編程為肝細胞(hiHep細胞)的成果。hiHep細胞具有肝細胞的許多功能，包括分泌血清白蛋白、積累糖原、代謝藥物、藥物轉運等。下列相關敘述中錯誤的是()A人成纖維細胞與hiHep細胞的核酸完全相同B該項成果表明，分化了的細胞其分化后的狀態(tài)是可以改變的C人成纖維細胞重編程為hiHep細胞并未體現(xiàn)細胞的全能性DhiHep細胞的誘導成功為人類重癥肝病的治療提供了可能性解析：選A。人成纖維細胞與hiHep細胞的核DNA完全相同，但由于基因的選擇性表達，兩者所含的RNA有所區(qū)別，A錯誤；人成纖維細胞能重編程為肝細胞，這表明分化了的細胞其分化后的狀態(tài)是可以改變的，B正確；人成纖維細胞重編程為hiHep細胞，但沒有形成完整個體，因此不能體現(xiàn)細胞的全能性，C正確；hiHep細胞具有肝細胞的許多功能，因此hiHep細胞的誘導成功為人類重癥肝病的治療提供了可能性，D正確。4細胞凋亡是由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，也稱為細胞編程性死亡，其大致過程如圖所示。下列有關敘述不正確的是()A與凋亡相關的基因在個體生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用B圖示過程只發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中C吞噬細胞吞噬凋亡小體與溶酶體有關D細胞凋亡過程與基因的選擇性表達有關解析：選B。個體生長發(fā)育過程中都存在細胞的凋亡，A項正確，B項錯誤。吞噬細胞含有溶酶體，溶酶體中有水解酶，C項正確。細胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，與基因的選擇性表達有關，D項正確。5研究發(fā)現(xiàn)，線粒體促凋亡蛋白Smac是細胞中一個促進細胞凋亡的關鍵蛋白。在正常的細胞中，Smac存在于線粒體中。當線粒體收到釋放這種蛋白的信號時，就將它釋放到線粒體外，然后Smac與凋亡抑制蛋白(IAPs)反應，促進細胞凋亡。下列有關敘述正確的是()ASmac從線粒體釋放時需要載體蛋白的協(xié)助B細胞癌變與Smac從線粒體大量釋放有關CSmac與IAPs反應使細胞凋亡是由基因控制的編程性死亡，與環(huán)境無關D細胞凋亡時，相關基因活動加強，有利于個體的生長發(fā)育解析：選D。Smac是一種線粒體促凋亡蛋白，從線粒體釋放的方式是胞吐，不需要載體蛋白的協(xié)助，A錯誤；線粒體大量釋放Smac會造成細胞凋亡，而癌細胞可以無限增殖，因此細胞癌變與Smac從線粒體大量釋放無關，B錯誤；Smac與IAPs反應使細胞凋亡是由基因控制的編程性死亡，也受環(huán)境因素的影響，C錯誤；細胞凋亡時，與凋亡有關的基因活動加強，屬于正常的生理過程，有利于個體的生長發(fā)育，D正確。6下列有關細胞分裂和細胞癌變的敘述，正確的是()A同一個人的神經細胞和肌細胞的一個細胞周期持續(xù)的時間可能不同B中期時著絲點排列于赤道板和后期時著絲點分裂都是紡錘絲牽引的結果C在三類致癌因子中，化學致癌因子通常是引發(fā)人類患癌癥的主要因素D原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變一定會引起細胞癌變解析：選C。人的神經細胞和肌細胞都是高度分化的細胞，不能進行有絲分裂，沒有細胞周期，A項錯誤。著絲點在細胞分裂達到一定時期自行分裂，不是紡錘絲牽引的結果，B項錯誤。在三類致癌因子中，人類接觸化學致癌因子最多，化學致癌因子通常是引發(fā)人類患癌癥的主要因素，C項正確。細胞癌變是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的累積效應，并不是只要發(fā)生突變就導致細胞癌變，D項錯誤。7梭菌毒素“Tpel”可使動物細胞內的一種蛋白質變性失活，而使該細胞凋亡。這一發(fā)現(xiàn)可能有助于研究殺死癌細胞。下列敘述正確的是()A蛋白質失活都通過破壞肽鍵來實現(xiàn)B“Tpel”能間接改變細胞內mRNA的種類C形態(tài)結構發(fā)生變化的細胞一定是癌細胞D癌變前后，細胞內的基因組成相同解析：選B。由題意可知，蛋白質變性的原因可能是梭菌毒素“Tpel”破壞了蛋白質的空間結構，A錯誤；“Tpel”通過間接改變細胞內mRNA的種類導致細胞凋亡，B正確；形態(tài)結構發(fā)生變化的細胞不一定是癌細胞，有可能是細胞的分化，C錯誤；癌變前后，細胞內的基因組成不相同，原癌基因或抑癌基因突變?yōu)榘┗?，D錯誤。8美國研究人員發(fā)現(xiàn)一種名為SIRT1的蛋白質，它不僅可以延長老鼠壽命，還能推遲和健康有關的發(fā)病年齡，另外，它還能改善老鼠的總體健康，降低膽固醇水平，甚至預防糖尿病。下列相關敘述，正確的是()ASIRT1這種蛋白質合成的場所是老鼠細胞內所有無膜結構的細胞器B膽固醇是動物細胞膜的重要成分，人攝入較多的膽固醇有助于健康C糖尿病患者的內環(huán)境中葡萄糖的含量應比正常人的要高D老鼠處于衰老過程中，體內細胞都出現(xiàn)細胞核變大、核膜內折等現(xiàn)象解析：選C。老鼠細胞內無膜結構的細胞器有中心體和核糖體，其中只有核糖體是蛋白質合成的場所，A錯誤；膽固醇是動物細胞膜的重要成分，但人攝入較多的膽固醇，會在血管壁上形成沉積，不利于健康，B錯誤；正常人血糖在80120mg/L，而糖尿病患者的血糖含量超過160180 mg/L，所以糖尿病患者的內環(huán)境中葡萄糖的含量應比正常人的要高，C正確；細胞衰老與個體衰老不是完全同步的，所以老鼠處于衰老過程中，體內細胞不可能都出現(xiàn)細胞核變大、核膜內折等現(xiàn)象，D錯誤。9下列有關細胞分化、衰老、凋亡及癌變的說法，錯誤的是()A細胞癌變可以由病毒感染引發(fā)B細胞分化過程中，核苷酸的種類一般不會發(fā)生改變C從總體上看，個體衰老的過程是組成個體的細胞普遍衰老的過程D人類的返祖現(xiàn)象(如多乳房)是因為細胞衰老過程受阻解析：選D。導致細胞癌變的致癌因子有物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子，病毒感染可引發(fā)細胞癌變，A正確；細胞分化過程中基因選擇性表達，但細胞的遺傳物質沒有發(fā)生改變，即細胞分化一般不會改變細胞中核苷酸的種類，B正確；對于多細胞生物而言，個體的衰老不同于細胞的衰老，但可以當作是細胞普遍衰老的過程，C正確；人類的返祖現(xiàn)象(如多乳房、有尾巴、毛孩等)是因為細胞凋亡過程受阻，D錯誤。10某實驗室做了如圖所示的實驗研究，下列相關敘述正確的是()甲小鼠的纖維母細胞誘導干細胞肝細胞、神經細胞、上皮細胞等A肝細胞、神經細胞、上皮細胞等細胞中都有與細胞癌變有關的基因B與纖維母細胞相比，經過程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)、結構和遺傳物質發(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)、結構發(fā)生穩(wěn)定性差異，遺傳物質并未改變；具有細胞周期的是能進行連續(xù)分裂的細胞，神經細胞是高度分化的細胞，已失去了分裂能力。11美國弗吉尼亞大學研究人員在有關癌癥研究中發(fā)現(xiàn)了一種名為RHOGDl2的基因，該基因有助于避免癌細胞擴散，他們發(fā)現(xiàn)攜帶該基因的癌細胞會失去轉移能力。該基因的作用最可能的是()A當這種基因添加到癌細胞后，在癌細胞中表達并產一種糖蛋白B當這種基因添加到癌細胞后，在癌細胞中表達并產生一種蛋白質，由此使癌細胞迅速分化為其他組織、器官C該基因在癌細胞內表達后使癌細胞迅速衰老D該基因在癌細胞內表達后使癌細胞的DNA復制受阻，停止細胞分裂解析：選A。癌細胞的特征之一是由于糖蛋白減少，癌細胞容易分散和轉移，因此RHOGDl2的基因的作用最可能是這種基因添加到癌細胞后，癌細胞中表達并產一種糖蛋白，A正確；分析題干可知，RHOGDl2的基因的作用是使癌細胞失去轉移能力，與細胞分化、衰老、DNA復制都無關，因此B、C、D錯誤。12研究表明，癌細胞和正常分化細胞在相同的有氧條件下產生的ATP總量基本相同，但癌細胞從內環(huán)境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍。如圖是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，下列敘述正確的是()A在癌細胞中，葡萄糖進入線粒體被分解為丙酮酸B在有氧條件下，癌細胞呼吸作用的方式為有氧呼吸C細胞癌變是抑癌基因突變?yōu)樵┗虻慕Y果D癌細胞中增強的過程可能有解析：選D。葡萄糖在細胞質基質中被分解成丙酮酸，A錯誤；據題圖可知，葡萄糖在有氧氣存在的條件下，在癌細胞內可以轉化成乳酸或二氧化碳和水，B錯誤；細胞癌變的原理是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，C錯誤；癌細胞能攝取大量的葡萄糖，比正常細胞無氧呼吸強度高，過程增強，代謝途徑發(fā)生這種變化的意義在于能夠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，D正確。13細胞凋亡是細胞自動結束生命的過程，如圖表示細胞凋亡的過程，圖中Dnase為核酸內切酶，能夠切割DNA形成DNA片段；Caspase是一類蛋白水解酶，負責選擇性地切割某些蛋白質。請據圖回答下列問題。(1)細胞膜上受體的化學本質是_，受體的存在體現(xiàn)了細胞膜具有_的功能。(2)凋亡基因的表達最終通過_(填細胞器名稱)來實現(xiàn)。(3)Dnase破壞DNA分子的_，從而形成DNA片段，使正?；蚴スδ堋aspase能夠破壞特定蛋白質中的_，從而形成多肽片段，導致蛋白質失活。(4)吞噬細胞以_形式吞噬凋亡細胞，與凋亡細胞分解密切相關的細胞器是_。解析：(1)細胞膜上受體的化學本質是糖蛋白，受體的存在體現(xiàn)了細胞膜具有信息交流的功能。(2)基因的表達包括轉錄和翻譯兩個過程，其中翻譯過程在核糖體上進行。(3)Dnase破壞DNA分子的磷酸二酯鍵。Caspase能夠破壞蛋白質的肽鍵。(4)吞噬細胞以胞吞形式吞噬凋亡細胞，與凋亡細胞分解密切相關的細胞器是溶酶體。答案：(1)糖蛋白信息交流(2)核糖體(3)磷酸二酯鍵肽鍵(4)胞吞溶酶體14干細胞中cMyc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct3/4等基因處于活躍表達狀態(tài)，Oct3/4的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關重要的。科學家利用逆轉錄病毒，將Oct3/4、Sox2、cMyc和Klf4四個關鍵基因轉入高度分化的體細胞內，讓其重新變成一個多功能iPS細胞(如圖所示)。請分析回答：(1)Oct3/4基因在高度分化的細胞中處于_狀態(tài)。依據上圖所示的原理，體細胞癌變是_等基因異常表達的結果；細胞凋亡是在_等基因控制下的細胞_過程。(2)研究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細胞的這種變化過程稱為_。解析：本題主要考查細胞的生命歷程，意在考查考生從題干中獲取信息的能力和圖文轉換能力。(1)從題干中可知，Oct3/4的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關重要的，因此Oct3/4基因在高度分化的細胞中處于未表達(或沉默)狀態(tài)。細胞癌變是原癌基因和抑癌基因異常表達的結果。 當cMyc和Klf4基因使高度分化的體細胞的染色體打開后，F(xiàn)as基因的表達導致細胞凋亡，因此細胞凋亡是在cMyc、Klf4和Fas等基因控制下的細胞程序性死亡過程。(2)iPS細胞經誘導獲得了心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞，這種變化過程稱作細胞分化。答案：(1)未表達(或沉默)cMyc和Klf4cMyc、Klf4和Fas程序性死亡(2)細胞分化15為研究冬蟲夏草提取物和鬼臼類木脂素的抗癌機理，科研小組做了大量實驗，過程和結果如下：取小鼠肝腹水癌細胞培養(yǎng)液均分為3組，編號A、B、C。A組加入一定量的冬蟲夏草提取物溶液，B組加入等量的鬼臼類木脂素溶液，C組加入等量的生理鹽水，置于37 、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h。將3組培養(yǎng)液分別離心。取各組上清液測得幾種物質的相對量，計數沉淀物中小鼠肝腹水癌細胞數目，檢測細胞中Bcl2蛋白相對量。結果如下表：組別培養(yǎng)液中物質的相對量肝腹水癌細胞數目Bcl2蛋白相對量胸腺嘧啶尿嘧啶葡萄糖ABC (注：的數量表示相對量的大小。)請回答：(1)設置C組的目的是_，三組培養(yǎng)液中葡萄糖的相對量是_變量。(2)冬蟲夏草提取物的作用機理是抑制_進入癌細胞，導致癌細胞死亡。鬼臼類木脂素的作用機理是抑制癌細胞對_的攝取，從而抑制_的合成。(3)經研究Bcl2蛋白是一種調控細胞凋亡的蛋白，據實驗結果分析Bcl2蛋白是一種_(促/抗)細胞凋亡蛋白。解析：(1)C組是作為對照組，自變量是加入冬蟲夏草提取物或鬼臼類木脂素，故培養(yǎng)液中葡萄糖的量屬于因變量。(2)A組中葡萄糖含量高，說明葡萄糖不能進入癌細胞，而葡萄糖是癌細胞的主要能源物質，癌細胞沒有葡萄糖無法進行代謝。而含鬼臼類木脂素的B組中的胸腺嘧啶和尿嘧啶含量比對照組的高，而它們是參與DNA和RNA合成的原料，缺少了它們會抑制癌細胞的增殖。(3)由表中數據可知Bcl2蛋白越少細胞數量越少，說明其是一種抗細胞凋亡的蛋白。答案：(1)對照(空白對照)因(2)葡萄糖(C6H12O6)腺腺嘧啶和尿嘧啶(或T、U)DNA、RNA和蛋白質(或DNA和RNA)(3)抗