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細胞的分化、衰老、凋亡和癌變 一、選擇題 1、《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(dǎo)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(zhuǎn)運等。下列相關(guān)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 D．hiHep細胞的誘導(dǎo)成功為人類重癥肝病的治療提供了可能性 【解析】人成纖維細胞與hiHep細胞的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(dǎo)成功為人類重癥肝病的治療提供了可能性，D正確。 【答案】A 2、下面為科研人員所研究的動物機體的細胞凋亡及清除示意圖。據(jù)圖分析，不正確的是( ) A．①過程表明細胞凋亡是特異性的，體現(xiàn)了生物膜的信息交流功能 B．細胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成，體現(xiàn)了基因的選擇性表達 C．②過程中凋亡細胞被吞噬，表明細胞凋亡是細胞被動死亡過程 D．凋亡相關(guān)基因是機體固有的，在動物生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用 【解析】凋亡誘導(dǎo)因子與受體的結(jié)合具有特異性，體現(xiàn)了生物膜的信息交流功能，A正確；細胞凋亡是基因選擇性表達的過程，有新的蛋白質(zhì)的合成，B正確；圖中②過程為吞噬細胞吞噬凋亡細胞的過程，細胞凋亡是細胞主動死亡的過程，C錯誤；細胞凋亡是正常的生命活動，在個體發(fā)育過程中有重要作用，D正確。 【答案】C 3、下列關(guān)于有絲分裂和減數(shù)分裂的相關(guān)說法，不正確的是( ) A．同源染色體聯(lián)會、分離只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 B．在有絲分裂的后期異常和減數(shù)第一次分裂的后期異常都可能出現(xiàn)染色體數(shù)目變異 C．減數(shù)分裂中染色體的分離有兩次，但有絲分裂中染色體的分離只有一次 D．DNA復(fù)制和染色體復(fù)制分別使DNA和染色體的數(shù)目加倍 【解析】只有減數(shù)第一次分裂才發(fā)生同源染色體聯(lián)會、分離，A正確；有絲分裂后期子染色體未分離，減數(shù)第一次分裂同源染色體未分離，都可出現(xiàn)染色體數(shù)目變異，B正確；減數(shù)分裂細胞連續(xù)分裂兩次，而有絲分裂細胞只分裂一次，C正確；DNA復(fù)制使DNA數(shù)目加倍，染色體復(fù)制不會使染色體的數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍需看著絲點是否裂開，D錯誤。 【答案】D 4、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(如下圖所示)。下列相關(guān)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(fù)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(fù)制過程中產(chǎn)生的基因突變 D．根據(jù)該假說可以推測生物體內(nèi)成體干細胞的數(shù)量保持相對穩(wěn)定 【解析】依題圖可知，因分裂前后細胞中的染色體數(shù)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(fù)制方式是半保留復(fù)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(shù)量基本不變，D正確。 【答案】B 5、如圖1表示某種生物細胞有絲分裂過程中某一時期的模式圖，圖2表示有絲分裂過程中染色單體數(shù)的變化，圖3表示有絲分裂中不同時期染色體和核DNA數(shù)量的關(guān)系。下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A．圖1所示細胞中染色體排列無規(guī)則，應(yīng)表示有絲分裂前期圖像 B．圖1所示細胞處于圖2中m→n段，完成圖2中n→o段變化的細胞的分裂時期是后期 C．有絲分裂過程中不會出現(xiàn)圖3中d所示的情況 D．圖3中a可對應(yīng)圖2中的l→m段，圖3中b可對應(yīng)圖2中的m→n段 【答案】D 6、利用不同濃度的維生素K2(VK2)培養(yǎng)腫瘤細胞72 h后，測定的腫瘤細胞凋亡率及與細胞凋亡相關(guān)的基因bcl－2和bax的表達情況(以轉(zhuǎn)錄形成的mRNA相對值表示)如下： VK2(μmolL－1) 0 5 10 20 40 細胞凋亡率(%) 3.15 6.37 14.70 19.31 26.42 下列敘述中，最合理的是( ) A．腫瘤細胞在沒有VK2誘導(dǎo)的情況下不會凋亡 B．誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡的最適VK2濃度為40 μmolL－1 C．VK2誘導(dǎo)細胞凋亡與bcl－2基因表達減弱有關(guān) D．bax基因穩(wěn)定表達使VK2失去誘導(dǎo)細胞凋亡的作用 【答案】 C 二、非選擇題 7、白血病是一種惡性血液病。目前主要通過骨髓移植治療白血病，而造血干細胞配型是骨髓移植能成功的關(guān)鍵。 (1)白血病等惡性腫瘤細胞具有能夠________、形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變以及細胞膜上________等物質(zhì)減少導(dǎo)致在體內(nèi)易________等特征。 (2)據(jù)調(diào)查1930年至1990年男性肺癌的死亡率逐年提高，從人類生活習慣分析可能是由于______導(dǎo)致________發(fā)生突變，從而使正常細胞發(fā)生癌變。 (3)干細胞包括胚胎干細胞和成體干細胞。胚胎干細胞能通過______和______形成各種組織器官，表明胚胎干細胞具有_______性。 (4)人的神經(jīng)系統(tǒng)在發(fā)育過程中，約有50%的細胞發(fā)生程序性死亡。你認為人的表皮細胞中具有控制細胞程序性死亡的基因嗎？為什么？_____________________________________________________。 【答案】(1)無限增殖 糖蛋白 擴散和轉(zhuǎn)移 (2)吸煙 基因(原癌基因和抑癌基因) (3)細胞分裂 細胞分化 發(fā)育的全能 (4)有，表皮細胞與神經(jīng)細胞含有的基因是一樣的，因為它們都是由一個共同的受精卵經(jīng)分裂、分化而來的 8、蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，具有抗菌、抗病毒及抗腫瘤等廣泛的生物學效應(yīng)。體外研究發(fā)現(xiàn)，蜂毒素對多種癌細胞具有強烈的殺傷作用。請回答： (1)在工蜂毒腺細胞的核糖體上，蜂毒素是以________為模板合成的。 (2)在適宜的條件下進行體外培養(yǎng)，癌細胞能夠________，在此過程中細胞內(nèi)的DNA含量將持續(xù)出現(xiàn)周期性的變化。下圖表示癌細胞在一定濃度的蜂毒素培養(yǎng)液中培養(yǎng)幾小時后，DNA含量不同的細胞數(shù)。據(jù)此推測，蜂毒素能將癌細胞阻斷在有絲分裂的________期。 (3)研究表明，阻斷癌細胞增殖周期可引起細胞凋亡?？蒲腥藛T為研究蜂毒素對人胃癌細胞的影響及作用機制，進行了以下實驗。請完善實驗并回答問題。 ①方法步驟 a．取4只相同的培養(yǎng)瓶，編號，分別加入等量的完全培養(yǎng)液并接種等量離體胃癌細胞。 b．1號培養(yǎng)瓶為空白對照，向2～4號培養(yǎng)瓶中分別加入________μg/mL蜂毒素溶液。 c．培養(yǎng)48小時后，檢測并統(tǒng)計________________________，結(jié)果如圖1所示。 d．重復(fù)a、b步驟，檢測凋亡基因(Bax、Bel2)的表達，結(jié)果如圖2所示。 ②分析討論 a．圖1表明____________________________________________。 b．圖1、圖2表明：從基因水平上看，蜂毒素誘導(dǎo)胃癌細胞凋亡與_______有關(guān)。當Bel2蛋白/Bax蛋白的比值出現(xiàn)________趨勢時，將會誘導(dǎo)胃癌細胞凋亡。 【答案】(1)mRNA (2)無限增殖 間 (3)①b.等量的2 μg/mL、4 μg/mL、8 c．胃癌細胞的凋亡率 ②a.一定濃度的蜂毒素能誘導(dǎo)胃癌細胞凋亡，并隨濃度增大導(dǎo)致效應(yīng)增強　b．Bax基因表達增強和Bel2基因表達減弱　降低 9、 研究表明，癌細胞和正常分化的細胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內(nèi)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。下圖是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據(jù)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(fù)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(jié)構(gòu)發(fā)生改變而被激活，從而導(dǎo)致細胞發(fā)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(xié)助葡萄糖進入細胞，由此可以推斷其應(yīng)該是載體蛋白；DNA的合成原料是脫氧核苷酸。 【答案】 (1)載體蛋白 脫氧核苷酸 (2)有氧呼吸和無氧呼吸 ①②③ (3)原癌基因和抑癌基因 ①④ 10、圖甲是植物細胞有絲分裂一個細胞周期中部分時期示意圖，圖乙是人體造血干細胞的生命歷程。分析回答： (1)圖甲細胞與圖乙細胞最主要的結(jié)構(gòu)區(qū)別是________________________。b過程表示________，該過程與圖甲過程相比，________(填“會”或“不會”)出現(xiàn)1結(jié)構(gòu)。 (2)圖甲細胞有絲分裂的先后順序依次是________(用字母表示)，其中觀察染色體的最佳時期是________(用字母表示)圖細胞所示時期。DNA數(shù)與染色體數(shù)和染色單體數(shù)三者之比為2∶1∶2的圖示是________ (用字母表示)。 (3)若白細胞發(fā)生了癌變，具備了無限增殖的能力，與細胞無限增殖過程密切相關(guān)的細胞器有________________________。 (4)細胞衰老后細胞核____________，核膜____________。圖乙中所有細胞衰老都會出現(xiàn)這種情況嗎？為什么？ ___________________。 【解析】(1)圖乙為動物細胞，在結(jié)構(gòu)上與能分裂的植物細胞最大的區(qū)別是沒有細胞壁。b過程表示細胞的增殖，細胞進行有絲分裂。動物細胞分裂過程中不會出現(xiàn)細胞板(1結(jié)構(gòu))。(2)圖甲中細胞A處于有絲分裂后期，細胞B處于有絲分裂前期，細胞C處于有絲分裂中期，此時期是觀察染色體的最佳時期，細胞D處于有絲分裂末期，故圖甲細胞有絲分裂的先后順序依次是B→C→A→D。有絲分裂前期、中期每條染色體有2條染色單體、2個DNA分子，有絲分裂后期、末期姐妹染色單體分開，每條染色體有1個DNA分子，0條染色單體。(3)癌變的細胞能夠無限增殖，其中直接參與分裂活動的細胞器有核糖體(合成蛋白質(zhì))、線粒體(提供能量)和中心體。(4)細胞衰老的特點有：細胞的呼吸速率減慢，細胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，物質(zhì)運輸功能降低等，衰老的細胞不一定都具有以上特點，比如人成熟的紅細胞沒有細胞核，也就不存在細胞核變大和核膜內(nèi)折現(xiàn)象。 【答案】(1)有無細胞壁 細胞的增殖(有絲分裂) 不會 (2)B→C→A→D C B、C (3)核糖體、線粒體、中心體 (4)變大 內(nèi)折 不會，因為人成熟的紅細胞沒有細胞核 11、根據(jù)每個細胞中核DNA相對含量的不同，將某高等哺乳動物睪丸中連續(xù)增殖的精原細胞歸為A、B、C三組，每組細胞數(shù)目如圖1所示；將睪丸中參與配子形成過程的細胞歸為D、E、F三組，每組細胞數(shù)目如圖2所示；根據(jù)細胞中每條染色體上DNA含量在細胞周期中的變化繪制曲線，如圖3所示。 (1)圖1中的B組細胞位于圖3中的________段，細胞在分子水平上將發(fā)生________________________________________________________________________。 (2)圖1中C組的細胞________(填“都”“不都”或“都不”)位于圖3的乙～丙段，等位基因的分離和自由組合都發(fā)生在圖3________段的某一時期。 (3)圖2中，E組細胞可以表示 ___(填細胞名稱)。 (4)若用DNA合成抑制劑處理圖1的細胞群，則________(填“A”“B”或“C”)組細胞增多，若用秋水仙素處理圖1的細胞群，則________(填“A”“B”或“C”)組細胞增多。 (5)該動物一精原細胞基因型為AaBb，如圖為該生物產(chǎn)生的一個精細胞，不考慮基因突變、交叉互換。請寫出減Ⅰ后期兩極的基因組成 _________。 (6)可用于對染色體進行染色的試劑是_________。(多選) A．改良的苯酚品紅 B．秋水仙素 C．龍膽紫 D．醋酸洋紅 E．甲基綠 數(shù)第一次分裂時相應(yīng)的同源染色體沒有分離，減數(shù)第一次分裂時有單體，所以兩極的基因是AA和aaBBbb。(6)可以對染色體染色的有改良苯酚品紅、龍膽紫、醋酸洋紅。 【答案】(1)甲～乙 DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 (2)不都　乙～丙 (3)精原細胞或次級精母細胞 (4)A C (5)AA和aaBBbb (6)ACD