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第2讲　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 ‎(时间：45分钟，满分：100分)‎ 一、单项选择题(6×4分)‎ ‎1．(2012·北京东城区统考)下列能说明细胞已经发生分化的特征是 (　　)。‎ A．合成ATP B．合成mRNA C．含有血红蛋白 D．含有胰岛素基因 解析　细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞分化的特征是合成特异性的蛋白质，C正确。‎ 答案　C ‎2．(2012·安徽理综，3)脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元，它 们竞争肌细胞所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。下列叙述正确的是 (　　)。‎ A．脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期 B．一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接 C．神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡 D．神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡 解析　本题主要考查细胞凋亡和神经元的相关知识。细胞凋亡发生在整个生命历程中，不仅仅发生在胚胎发育时期，故A不正确；一个神经元可以和多个靶细胞建立连接，形成多个突触，B不正确；神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞编程性死亡，其过程也会受环境条件影响(如被病毒感染也会诱导其凋亡)，故C不正确，D正确。‎ 答案　D ‎3．据英国《自然》杂志报道，美国科研人员研究发现，与其他哺乳动物一 样，人体内也存在一种被称为“ISL1”的心脏祖细胞，它可以分化为心肌、心血管等主要的心脏细胞。祖细胞又称前体细胞，它居于干细胞与成体细胞之间，只能分化成特定类型的细胞。下列有关心脏祖细胞的说法错误的是 ‎(　　)。‎ A．心脏祖细胞分化的实质是基因的选择性表达 B．心脏祖细胞与其他体细胞内的遗传物质是相同的 C．心脏祖细胞具有全能性 D．心脏祖细胞的分化程度比心肌细胞低 解析　细胞分化的实质是基因的选择性表达，故A项正确；同一个体所有体细胞内的遗传物质都是一样的，故B项正确；祖细胞属于已分化的细胞，其细胞核具有全能性，不能说整个细胞具有全能性，故C项错误。‎ 答案　C ‎4．(2012·北京西城区期末)如图为动物体内的细胞凋亡及清除过程示意图。‎ 下列叙述不正确的是 (　　)。‎ A．该过程体现了生物膜的信息识别和传递功能 B．细胞正常调亡是相关基因选择性表达的结果 C．吞噬细胞清除凋亡细胞时要依赖膜的流动性 D．吞噬细胞对凋亡细胞的清除属于特异性免疫 解析　凋亡诱导因子与膜受体结合，体现了生物膜的信息识别与传递功能；细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡，即细胞正常凋亡是相关基因选择性表达的结果；吞噬细胞通过胞吞作用摄取凋亡细胞，该过程依赖细胞膜的流动性；吞噬细胞对凋亡细胞的清除属于非特异性免疫。‎ 答案　D ‎5．(2012·深圳调研)将经处理后的胚胎干细胞，移植到因胰岛受损而患糖尿 病的小白鼠体内后，该鼠血糖浓度趋近正常。上述事实说明 (　　)。‎ A．该过程体现了胚胎干细胞的全能性 B．移植的细胞中所有基因都得到表达 C．干细胞经处理后进行了定向分化 D．移植的细胞具有无限增殖的能力 解析　移植后的胚胎干细胞定向分化成了胰岛B细胞，使小鼠体内胰岛素分泌正常。‎ 答案　C ‎6．(2012·衡阳六校联考)甲图为人体某个细胞所经历的生长发育各个阶段示 意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。乙图表示遗传信息流动方向。据图分析，下列叙述正确的是 (　　)。‎ A．细胞的衰老和死亡必然会导致人体的衰老和死亡 B．⑤与⑥的基因组成相同，而细胞内的蛋白质不完全相同 C．⑤细胞核内遗传信息的流动方向可用乙图表示 D．与①相比，②与外界环境进行物质交换的效率更高 解析　由图可知，a过程为细胞生长，在此过程中有基因的表达；b过程为细胞分裂，此过程中有遗传物质的复制和基因的表达；c过程为细胞分化，是基因选择性表达的结果，通过细胞分化形成的不同细胞含有不同的蛋白质，但不同细胞的基因组成相同，B正确。人体的衰老和死亡与细胞的衰老和死亡有关，但并不同步，A错误；⑤细胞核内遗传信息的流动没有DNA的复制，C错误；细胞体积越大，表面积与体积比越小，越不利于物质和能量的交换，D错误。‎ 答案　B 二、双项选择题(2×6分)‎ ‎7．(2012·广东茂名一模)秋海棠的叶落入潮湿的土壤后，可发育成完整的幼 苗，这一过程不涉及 (　　)。‎ A．细胞的全能性 B．同源染色体联会 C．细胞衰老凋亡 D．基因重组 解析　‎ 植物叶片发育成完整的幼苗利用的原理是植物细胞的全能性，利用的技术手段是植物组织培养，经历脱分化和再分化过程。植物组织培养过程中，有细胞衰老凋亡。同源染色体联会是减数分裂(即有性生殖)的特征，题中幼苗培育过程进行的是有丝分裂(无性生殖)，故B项错误。有丝分裂过程中可能会发生基因突变和染色体变异，但不会发生基因重组，D错误。‎ 答案　BD ‎8．(2012·广州一模，3)下列对人体干细胞和癌细胞的叙述，不正确的是 ‎(　　)。‎ A．干细胞内也有原癌基因和抑癌基因 B．干细胞和癌细胞都不会衰老或凋亡 C．若抑制DNA复制会使这两种细胞都停留在分裂间期 D．干细胞增殖产生的子细胞立即进入下一个细胞周期 解析　干细胞与正常细胞一样具有原癌基因和抑癌基因，A正确；任何细胞都有生长、衰老和凋亡的生命历程，干细胞、癌细胞亦不例外，B错误；DNA复制主要发生在分裂间期，抑制DNA复制会使具有较强分裂能力的干细胞和癌细胞都停留在分裂间期，C正确；干细胞有全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞三种，专能干细胞已失去多方向分化的能力，增殖能力不是无限的，通常只能分裂几次，D错误。‎ 答案　BD 三、非选择题(共64分)‎ ‎9．(10分)如图是与细胞增殖和分化有关的图解，据图回答下列有关问题。‎ ‎(1)甲图A表示的是________过程，B表示的是________过程。乙图处于有丝分裂的________期。‎ ‎(2)甲图中b、c、d、e具有相同的________。‎ ‎(3)甲图中，若e能合成血红蛋白，则b、c、d都________(不能或能)合成，其主要原因是________________________。‎ ‎(4)若a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个植物体，说明d具有________性。‎ ‎(5)甲图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比，哪一个细胞的全能性最大？________。‎ ‎(6)乙图中细胞有________条染色体，①和⑤两条染色体是经过分裂间期________形成的。‎ 解析　本题综合考查细胞的生命历程，涉及很多考点，并考查考生的作图能力。题甲图中A、B分别是细胞数目增多和形态改变，说明其分别是细胞增殖和细胞分化。乙图中着丝点分裂，所以是有丝分裂的后期。甲图中b、c、d、e细胞都是由a细胞分裂、分化而来的，所以遗传物质相同。不同细胞功能不同的内因是基因的选择性表达。植物细胞能在体外条件下培养成一个植物体，说明植物细胞具有全能性，其中受精卵的全能性最高。题乙图中染色体有8条，①和⑤两条染色体是在细胞分裂间期经复制形成的。‎ 答案　(1)细胞增殖　细胞分化　后　(2)遗传物质 ‎(3)不能　控制合成血红蛋白的基因处于关闭状态 ‎(4)全能　(5)a　(6)8　复制 ‎10．(18分)近期统计数据显示，癌症已成为我国城乡居民的首要死因。请根 据提供的资料回答问题。‎ ‎(1)体外分别培养某种癌细胞和正常体细胞，右图中代表癌细胞生长曲线的是________。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。‎ ‎(2)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________________________________。‎ ‎(3)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关，请完成下面的探究实验：‎ 细胞类型 增殖代数 端粒酶活性 正常体细胞 ‎50～60‎ 无 癌细胞 无限 有 实验目的：研究端粒酶与细胞癌变的关系。‎ 实验材料：癌细胞，端粒酶抑制剂，细胞培养液等。‎ 实验步骤：‎ ‎①_______________________________________________________。‎ ‎②_______________________________________________________。‎ ‎③_______________________________________________________。‎ 结果预测及分析：_________________________________________。‎ ‎(4)请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：‎ ‎_______________________________________________________________。‎ 答案　(1)a　扩(分)散转移　(2)抗原　效应T细胞　(3)实验步骤：①将癌细胞分成A、B两组　②A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，进行培养　③记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)　结果预测及分析：A组比B组增殖代数减少，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)有关；A组仍然无限增殖，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)无关　(4)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)或免疫治疗(输入淋巴因子、DNA疫苗)‎ ‎11．(提升题)(18分)根据以下材料回答问题。‎ 材料一　云南曲靖一个小村落——兴隆村每年都有多名村民死于癌症，追查缘由发现是铬渣污染该地水源所致。‎ 材料二　端粒学说，每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后都会缩短一截。在端粒DNA序列缩短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动异常，而出现衰老。‎ 材料三　在人的一生中，体细胞能够分裂50～60次，而癌细胞可以无限增殖。‎ ‎(1)致癌因子有________和病毒致癌因子三类，其中铬应属于________。病毒中只有致癌病毒才能够引起细胞癌变，主要原因是________。‎ ‎(2)癌症患者体内癌细胞最初来源于________。‎ ‎(3)人体每天都会产生少量癌细胞，而癌细胞被机体清除，应属于________。‎ ‎(4)根据材料二、三可知，癌细胞能无限增殖，很可能是癌细胞内有端粒修复酶。如果正常细胞内也有端粒修复酶，而体细胞却只能够分裂50～60次的原因是______________________。‎ ‎(5)如果端粒学说成立，让癌细胞无限增殖变成有限增殖的方法有__________________________________________________________。‎ ‎(6)原癌基因和抑癌基因是________(填“正常基因”或“异常基因”)，前者的主要作用是___________________________。‎ 答案　(1)物理致癌因子、化学致癌因子　化学致癌因子　致癌病毒含有致癌基因以及与致癌有关的核苷酸序列 ‎(2)正常细胞(异常分化)　(3)细胞凋亡　(4)端粒修复酶没有活性或活性很低　(5)抑制端粒修复酶的活性或抑制端粒修复酶合成基因的表达　(6)正常基因　负责调控细胞周期，控制细胞的生长和分裂进程 ‎12．(2012·江苏三校联考)(18分)利用建立的诱导体系能够高效诱导胚胎干细 胞向胰岛B细胞分化。据此回答有关该研究工作的问题。‎ ‎(1)实验用的胚胎干细胞通常取自小鼠的________，取出的胚胎干细胞进行动物细胞培养，这个过程需要向培养液中加入诱导物，两周后，镜检发现培养的细胞出现呈胰岛样细胞的变化，这一过程称为________，随后，又进行了一系列实验。‎ ‎(2)为检测该细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能，进行了胰岛素释放实验，大体实验思路为控制培养液中葡萄糖的浓度，检测________；图甲表示所得实验结果，据此分析干细胞诱导成功，得到此结论的依据是________。‎ ‎(3)体内移植实验：将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内，测小鼠血糖，结果如图乙所示。胰岛细胞移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论？________。在细胞移植时，需用同一品系的小鼠进行移植，其目的是________________________。‎ 解析　(1)早期胚胎细胞的分化程度低、全能性高，适宜诱导其分化；细胞分化过程中，其形态、结构和功能将产生稳定性差异。(2)由图甲可以看出，在高浓度糖溶液中，胰岛素含量较高，说明有较多的胚胎干细胞分化成胰岛B细胞。(3)由图乙可看出，胰岛细胞移植组的血糖浓度在正常值上下波动，而未移植组的血糖浓度远远高于正常值，说明胰岛素释放实验的结论是正确的。机体对外来细胞会产生排斥反应，为避免这种情况的发生，需用同一品系的小鼠进行移植实验。‎ 答案　(1)早期胚胎　细胞分化　(2)细胞分泌的胰岛素的量　调节糖浓度，在糖浓度高时，胰岛素分泌多，在糖浓度低时，胰岛素分泌少　(3)支持　防止出现免疫排斥