高考生物一轮复习作业本：第4单元第2讲《细胞的分化、衰老、凋亡和癌变》（含详解）

第2讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

一、 单项选择题

1. (2017·常州模拟)下列有关细胞生命历程的说法,不正确的是 (  )

A. 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程

B. 细胞的自然更新和被病原体感染细胞的清除都涉及细胞凋亡过程

C. 细胞癌变的根本原因是正常基因突变成原癌基因和抑癌基因

D. 细胞分化和衰老的共同表现是都有细胞形态、结构和功能上的变化

2. (南通一模)下列有关衰老细胞特征的叙述,错误的是 (  )

A. 膜通透性改变,物质运输功能下降

B. 酶活性降低,呼吸减弱,代谢减慢

C. 染色质收缩,遗传信息表达受影响

D. 细胞体积增大,水分增加,色素积累

3. (镇江一模)如右图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是              (  )

① a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化 ② 乙和丙的染色体组成不同 ③ 丁与戊因遗传物质不同而发生分化 ④ 甲、乙、戊中的蛋白质不完全相同

A. ②③④ B. ①② C. ①④ D. ③④

4. (天津卷)在培养人食管癌细胞的实验中,加入青蒿琥酯(Art),随着其浓度升高,凋亡蛋白Q表达量增多,癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是              (  )

A. 为初步了解Art对癌细胞的影响,可用显微镜观察癌细胞的形态变化

B. 在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art,可确定Art能否进入细胞

C. 为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响,须设置不含Art的对照实验

D. 用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡

5. (南师附中等四校联考)下列有关人体细胞生命历程的叙述,正确的是 (  )

A. 细胞分化形成不同功能的细胞,这些细胞没有相同的蛋白质

B. 衰老的细胞内多种酶活性降低,没有基因的表达

C. 癌细胞不能进行正常的分化,机体清除癌细胞与细胞凋亡有关

D. 细胞的分裂、分化、衰老和坏死对生物体均有积极的意义

6. (南通、扬州、泰州、淮安二模)下列关于细胞分化、衰老、凋亡、癌变的叙述,正确的是 (  )

A. 细胞分化过程中DNA不变,rRNA和tRNA发生改变

B. 细胞衰老过程中细胞核体积增大,细胞相对表面积减小

C. 细胞凋亡过程中基因不能表达,代谢活动停止

D. 细胞癌变过程中基因发生突变,细胞周期缩短

7. (苏州一模)存在于高等生物细胞中的nuc-1基因又被称为细胞凋亡基因,其编码的蛋白质能使DNA水解。下列有关叙述错误的是              (  )

A. 蝌蚪尾部的自溶现象是nuc-1基因表达的具体表现

B. 哺乳动物的胚胎形成过程中nuc-1基因不表达

C. 如果细胞发生癌变,nuc-1基因的正常表达可能会受阻

D. 靶细胞在效应T细胞的作用下凋亡,与nuc-1基因的表达有关

8. (南京六校联考)P53是迄今为止细胞中最为重要的肿瘤抑制因子之一,它在细胞生长发育中的周期调控、DNA修复以及细胞凋亡等重要细胞过程中都发挥着关键作用。P53蛋白可判断DNA损伤的程度,如果损伤较小,该蛋白就促使细胞自我修复(过程如下图所示);若DNA损伤较大,该蛋白则诱导细胞凋亡。下列有关叙述错误的是(  )

A. 抑制P53蛋白基因的表达,细胞将不能分裂

B. P53蛋白可导致细胞内的基因选择性表达

C. P53蛋白可使DNA受损的细胞分裂间期延长

D. 若P53蛋白基因突变,则可能导致细胞无限增殖

9. (南京、盐城、连云港二模)下图为细胞生命历程的概念图。下列有关叙述错误的是 (  )

A. 过程①中,细胞体积变小从而提高物质运输效率

B. 过程②中,细胞膜表面的糖蛋白等物质会减少

C. 过程③中,细胞的形态、结构和功能均发生改变

D. 高度分化的细胞衰老、凋亡必将使个体衰老、死亡

10. (南京六校联考)下图甲为人体某细胞生命历程示意图,①~⑥为各个时期的细胞,a~c表示相应的生理过程;图乙表示该细胞癌变过程中部分染色体上基因的变化。相关叙述正确的是              (  )

A. 与②相比,①的表面积与体积之比较大,与外界环境进行物质交换的能力较强

B. ⑤和⑥基因相同,而细胞的mRNA完全不同

C. 癌变的发生是多个基因突变累积的结果,与癌变有关的基因互为等位基因

D. 癌变的过程是细胞结构和功能发生定向改变的过程

二、 多项选择题

11. (2017·南通模拟)下列有关细胞分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是 (  )

A. 细胞普遍衰老会导致个体衰老

B. 细胞分化是基因选择性表达的结果

C. 细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡

D. 衰老细胞内染色质固缩会影响DNA 的复制和转录

12. (淮阴中学等五校联考)下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是  (  )

A. 细胞分化过程中易发生遗传物质的改变

B. 细胞一旦接触致癌因子,就会发生癌变

C. 因细菌感染引发炎症而导致的细胞死亡属于细胞坏死

D. 衰老细胞内,色素明显减少

13. (扬州中学)下列有关细胞癌变的叙述,正确的是 (  )

A. 细胞癌变是原癌基因和抑癌基因的单一突变的结果

B. 致癌病毒能够将其携带的癌基因整合到人的基因组中从而诱发细胞癌变

C. 癌细胞的浸润性和扩散性是由于细胞膜上的糖蛋白增加所致

D. 癌细胞中特定的mRNA或蛋白质可用于肿瘤的研究和诊断

三、 非选择题

14. 宫颈癌是目前严重危害女性健康的三大恶性肿瘤之一,为探讨维生素C对人宫颈癌Caski细胞增殖、诱导细胞凋亡的作用机制,科研工作者以人宫颈癌Caski细胞为研究对象,选用一定浓度的维生素C和20 mg·L-1的抗肿瘤药物顺铂(DDP)处理Caski细胞,并分别于24 h、48 h后统计细胞数目,计算细胞存活率,结果如下图所示,请回答问题:

(1) 实验结果表明      范围的维生素C对Caski细胞的增殖具有抑制作用,其中浓度为    的维生素C的作用与DDP作用相似。

(2) 进一步研究表明,较高浓度的维生素C能改变细胞周期,使G1(DNA合成前期)、G2(DNA合成后期)和M(分裂期)期细胞明显减少,而使S(DNA合成期)期细胞显著增多,可推测维生素C能通过抑制Caski细胞中    过程,使细胞周期阻滞。

(3) Caski细胞内存在促进细胞凋亡的基因Bax和抑制细胞凋亡的基因Bcl-2。研究发现,适宜浓度的维生素C能    Bax基因的表达量,    Bcl-2基因的表达量,从而能诱导细胞凋亡。

15. (2017·南通模拟)雾霾环境中的致癌因子可能通过改变正常细胞中遗传物质的结构或功能使其变为癌细胞。年老体衰的人细胞发生癌变后,癌细胞特别容易冲破细胞识别作用,逃避机体的免疫监视。请根据上述材料完成下列问题:

(1) 老人易患癌症原因可能是    能力降低,导致机体无法识别并杀死癌变细胞。

(2) 癌细胞的特点之一是在适宜的条件下,能够无限增殖。从该特点看,致癌因子改变的基因是        。癌细胞的特点之二是具有转移性,原因是 。

(3) 蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽,研究发现,蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。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肺癌细胞的影响及作用机制,进行了以下实验,请回答问题:

① 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肺癌细胞。

B. 1号培养瓶为空白对照,向2、3、4号培养瓶中分别加入等量的2、4、6 μg·mL-1蜂毒素溶液。

C. 培养48 h后,检测并统计肺癌细胞的凋亡率,结果如下图1所示。

D. 重复a、b步骤,检测凋亡基因(Bax、Bcl-2)的表达,结果如下图2所示。

图1 蜂毒素浓度/(μg·mL-1)                      图2 蜂毒素浓度/(μg·mL-1)

② 分析讨论:

a. 图1表明:

 。

b. 图1、图2表明:从基因水平上看,蜂毒素诱导肺癌细胞凋亡与              有关,当Bcl-2蛋白/Bax蛋白的比值出现    趋势时,将会诱导肺癌细胞凋亡。

1. C 【解析】 原癌基因和抑癌基因本来就存在,致癌因素导致其突变,最终导致细胞癌变。

2. D 【解析】 衰老细胞的膜通透性改变,物质运输功能下降,A正确;衰老细胞中大多数酶活性降低,呼吸减弱,代谢减慢,B正确;衰老细胞的细胞核体积增大,染色质收缩、染色加深,影响遗传信息的表达,C正确;衰老细胞中水分减少,细胞体积变小,细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累,D错误。

3. C 【解析】 胚胎发育过程中a过程细胞分裂(有丝分裂)增加细胞的数目,b过程细胞分化增加细胞的种类,①正确;乙和丙是甲有丝分裂产生的子细胞,染色体组成不变,②错误;丁与戊是细胞分化产生的,分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质不变,③错误;甲、乙中蛋白质基本相同,戊中的蛋白质与甲、乙中不完全相同,既有相同的如呼吸酶、ATP合成酶等,也有基因选择性表达产生的不同的蛋白质,④正确。

4. D 【解析】 癌变的细胞形态结构发生了显著变化,这些变化可用显微镜观察到;用放射性同位素标记Art,在癌细胞培养液中加入该物质后,根据放射性位置可以确定Art能否进入细胞;生物实验设计一般要遵循对照原则,在检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响时,需设置含Art的实验组和不含Art的对照组,使实验结果更有说服力;凋亡蛋白Q属于蛋白质,用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,会在鼠的消化道里被消化分解成氨基酸而失去功能。

5. C 【解析】 细胞分化形成不同功能的细胞,这些细胞既有不同的蛋白质,也有相同的蛋白质(呼吸酶等),A错误;衰老的细胞内多种酶活性降低,仍然有细胞代谢,仍然有基因的表达,B错误;癌细胞由于恶性增殖不能进行正常的分化,机体清除癌细胞与细胞凋亡有关,C正确;细胞的分裂、分化、衰老对生物体发育、正常生命活动均有积极的意义,而细胞坏死是非正常死亡,对正常生命活动不利,D错误。

6. D 【解析】 细胞分化的实质是基因的选择性表达,形成的不同细胞中DNA不变,mRNA不同,rRNA和tRNA相同,A错误;细胞衰老过程中细胞核体积增大,细胞体积变小,细胞相对表面积增大,B错误;细胞凋亡是基因控制的程序性死亡,存在着凋亡相关基因的表达,C错误;细胞癌变过程中原癌基因和抑癌基因发生突变,细胞能无限增殖,细胞周期缩短,D正确。

7. B 【解析】 蝌蚪尾部的自溶现象是尾部细胞的凋亡,是细胞凋亡基因nuc-1表达的具体表现,A正确;哺乳动物的胚胎形成过程中尾的消失和手指间细胞的消失等也存在细胞凋亡基因nuc-1的表达,B错误;癌变的细胞能无限增殖,细胞不能正常凋亡,可能是nuc-1基因的正常表达受阻,C正确;效应T细胞与靶细胞的密切接触,导致靶细胞的裂解死亡过程对机体是有利的,也属于细胞凋亡,故也与nuc-1基因的表达有关,D正确。

8. A 【解析】 抑制P53蛋白基因的表达,正常细胞可以分裂;P53蛋白可以与损伤的DNA结合,导致细胞分裂停止,所以细胞分裂间期延长;P53蛋白可引起细胞内控制DNA修复酶的基因选择性表达,进而参与损伤DNA的修复。

9. D 【解析】 细胞不能无限长大,到了一定阶段,进行过程①(细胞增殖),细胞体积变小,物质运输效率增大;过程②是细胞癌变,细胞膜表面的糖蛋白等物质会减少;过程③是细胞衰老,细胞形态、结构和功能均发生改变;多细胞生物的细胞衰老、凋亡与个体的衰老、死亡并不完全同步。

10. A 【解析】 细胞越小,表面积与体积之比越大,与外界环境进行物质交换的能力较强;⑤和⑥基因相同,由于基因的选择性表达,细胞中的mRNA有些不同,有些相同;癌变的发生是多个基因突变累积的结果,与癌变有关的基因不一定是等位基因;癌变的过程是细胞形态、结构和功能发生变化的过程,但变化不是定向的。

11. ABD 【解析】 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,有利于个体发育。

12. ABD 【解析】 细胞分化的实质是基因的选择性表达,而不是遗传物质的改变,A错误;若致癌因子没有引起原癌基因或抑癌基因发生基因突变,就不会发生癌变,B错误;在外界不利因素下而引起的细胞死亡是属于细胞坏死,C正确;衰老细胞内的色素因逐渐积累而增多,妨碍细胞内物质的交流和传递,D错误。

13. BD 【解析】 细胞癌变的根本原因是原癌基因或抑癌基因发生基因突变引起的,但一个原癌基因或抑癌基因发生基因突变不会引起癌变,往往是变异逐渐积累的结果,A错误;引起基因突变的外界因素有物理因素、化学因素和生物病毒因素,致癌病毒能够将其携带的癌基因整合到人的基因组中从而诱发细胞癌变,B正确;癌细胞的浸润性和扩散性是由于细胞膜上的糖蛋白减少所致,C错误;癌细胞中具有与正常细胞不一样的突变基因,由于基因的选择性表达,会有与正常细胞不一样的mRNA或蛋白质产生,可用于肿瘤的研究和诊断,D正确。

14. (1) 10010 000 μmol·L-1 1 000 μmol·L-1 (2) DNA复制(DNA合成) (3) 增加 减少

【解析】 (1) 实验结果表明10010 000 mol·L-1 范围的维生素C对Caski细胞的增殖具有抑制作用,其中浓度为1 000 mol·L-1的维生素C的作用与DDP作用相似。(2) S期,细胞进行DNA分子复制,可见较高浓度的维生素C能改变细胞周期,使G1、G2和M期细胞明显减少,而使S期细胞显著增多,可推测维生素C能通过抑制Caski细胞中DNA复制过程,使细胞周期阻滞。(3) 通过柱形图可以看出,一定浓度维生素C对Caski细胞的增殖具有抑制作用,可见适宜浓度的维生素C能增加Bax基因的表达量,减少Bcl-2基因的表达量,从而能诱导细胞凋亡。

15. (1) (细胞)免疫 (2) 原癌基因和抑癌基因 癌细胞表面的糖蛋白减少,从而使癌细胞之间的黏着性降低 (3) a. 一定浓度的蜂毒素能诱导肺癌细胞凋亡,并在一定范围内,随浓度增大诱导效应增强 b. Bax基因表达增强和Bcl-2基因表达减弱(Bax基因和Bcl-2基因表达) 降低

【解析】 (1) 老人因为免疫功能下降,免疫系统对癌细胞的监控和清除功能降低,因此容易患癌病,免疫系统对癌细胞的监控和清除功能属于细胞免疫。(2) 细胞癌变的机理是在致癌因子的作用下,原癌基因和抑癌基因发生突变进而导致细胞癌变,癌变的细胞膜表面的糖蛋白减少,细胞间的黏着性降低,容易分散和转移。(3) 分析题图可以知道,随蜂毒素浓度升高,肺癌细胞凋亡率升高,由此可以说明一定浓度的蜂毒素能诱导肺癌细胞凋亡,并随浓度增大诱导效应增强;分析图2可以知道,在一定的范围内,随蜂毒素浓度升高,Bcl-2基因表达率下降,Bax基因表达率增强,综合图1和图2可以推断:从基因水平上看,蜂毒素诱导肺癌细胞凋亡与Bax基因表达增强和Bcl-2基因表达减弱有关。当Bcl-2蛋白/Bax蛋白的比值出现下降趋势时,将会诱导肺癌细胞凋亡。