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新高考生物二轮复习核心考点梳理与分层练习专题12_细胞的分化、衰老、凋亡与癌变（含解析）
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这是一份新高考生物二轮复习核心考点梳理与分层练习专题12_细胞的分化、衰老、凋亡与癌变（含解析），共38页。试卷主要包含了细胞的分化和细胞的全能性，细胞的衰老等内容，欢迎下载使用。
专题12 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变
考点一、细胞的分化和细胞的全能性
【要点速记】
1．细胞分化
（1）概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在__________________上发生稳定性差异的过程。
（2）特点。
①普遍性：__________生物普遍具有。
②持久性：贯穿生物体整个____________中。
③稳定性和不可逆性：已分化的细胞将一直保持________________，直至死亡。
（3）实质：在个体发育过程中，不同细胞中__________的执行情况不同，即基因的__________。
（4）结果：
①分子水平的变化：________种类不同→__________种类不同。
②细胞水平的变化：细胞_______________________的变化，逐渐失去分裂能力。
③组织器官水平的变化：产生不同类型的细胞，构成不同的______________。
（5）意义：
①是生物____________的基础。
②使多细胞生物体中的细胞趋向__________，有利于提高各种生理功能的效率。
2．细胞的全能性：
（1）概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成____________的潜能。
（2）原因：细胞中含有发育成生物体所需要的__________________________。
（3）例证：
①植物组织培养：说明____________具有全能性。
②动物克隆技术：说明______________________________具有全能性。
3．干细胞
（1）概念：动物和人体内少数具有______________能力的细胞。
（2）类型：
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自____________或原始性腺组织
来自各种各样的组织
功能
具有发育的全能性
具有分化成____________细胞的能力
举例
来自囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
【重难点突破】
1．细胞分化与细胞全能性的比较
项目
细胞分化
细胞全能性
原因
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传信息
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
大小比较
细胞分化程度有高低之分：体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性有大小之分：受精卵>生殖细胞>体细胞
关系
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性就越高
2．细胞内的基因有以下两类
（1）管家基因：所有细胞均表达的一类基因，基因产物是维持细胞基本生命活动所必需的基因，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。管家基因在所有的细胞中都能表达。
（2）奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。在高度分化的细胞中奢侈基因能够表达。
3．“四看”法判断细胞分化——四项中共性为“细胞与众不同”
考点二、细胞的衰老、凋亡与癌变
【要点速记】
1．细胞衰老
（1）个体衰老与细胞衰老的关系：
（2）细胞衰老的特征：
①代谢的变化：
（3）细胞衰老机制的假说：
①自由基学说：细胞代谢中产生的自由基会攻击______________________，致使细胞衰老。
②端粒学说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而________，导致正常基因的DNA序列受到损伤，使细胞逐渐衰老。
2．细胞凋亡
（1）概念：由_______________所决定的细胞自动结束生命的过程。
（2）实质：__________________控制的细胞编程性死亡。
（3）类型：
①个体发育中细胞______________性死亡。
②成熟个体细胞的_______________。
③被病原体感染的细胞的____________。
（4）意义：
①保证多细胞生物体完成正常______________。
②维持内部环境的______________。
③抵御外界各种因素的______________。
3．细胞的癌变
（1）癌细胞的特征：
①增殖能力：可____________。
②形态结构：发生显著变化，如成纤维细胞癌变后变成_________形。
③细胞膜表面变化：________________减少→黏着性降低→易于_________________；甲胎蛋白、____________等增多。
（2）细胞癌变原因：
①内因：____________和____________发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。
②外因：致癌因子的类型与实例
（3）特点：癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有____________效应。
（4）原癌基因和抑癌基因：
①原癌基因：主要负责调节____________，控制细胞生长和分裂的进程。
②抑癌基因：主要是阻止细胞________________。
【重难点突破】
1．细胞凋亡的机理
（1）过程A体现了在特定时期凋亡特定细胞。也说明细胞凋亡有特异性。
（2）过程B中可以看出细胞凋亡是相关基因选择性表达的结果，该过程中形成具膜的凋亡小体。
（3）过程C中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要溶酶体（细胞器）的参与。
2．关于细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的提醒
（1）细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体是有害的。
（2）原癌基因与抑癌基因对个体正常的生长发育是有利的，而不是有害的。
3．细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
项目
实质
结果
细胞衰老
内因、外因共同作用
细胞正常死亡
细胞凋亡
受到由遗传机制决定的程序性调控
基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡
细胞坏死
受外界不利因素影响;不受基因控制
细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎
细胞癌变
致癌因子诱发突变
形成无限增殖的癌细胞
要点速记答案
考点一、1．（1）形态、结构和生理功能 （2）多细胞 生命进程 分化后的状态 （3）遗传信息 选择性表达 （4）mRNA 蛋白质 形态、结构和生理功能 组织和器官 （5）个体发育 专门化 2．（1）完整个体 （2）全套遗传信息（全套基因） （3）植物细胞 已分化的动物体细胞的细胞核 3．（1）分裂和分化 （2）早期胚胎 特定功能
考点二、1．（1）单 多 （2）水分 多种酶的活性 呼吸速率 物质运输 色素 增大 内折 收缩 加深 （3）生物膜、DNA和蛋白质 缩短 2．（1）基因 （2）基因 （3）编程 自然更新 清除 （4）发育 稳定 干扰 3．（1）无限增殖 球 糖蛋白 分散和转移 癌胚抗原 （2）原癌基因 抑癌基因 Ⅰ－b Ⅱ－c Ⅲ－a （3）累积 （4）细胞周期 不正常的增殖
专题12 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变（基础）
一、单选题
1．下列过程不属于编程性细胞死亡的是（ ）
A．蟾蜍在变态发育过程中尾的消失 B．癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡
C．女性月经期子宫内膜的脱落 D．人体皮肤表皮细胞不断角质化脱落
【答案】B
【解析】蟾蜍长到一定程序后尾巴消失属于细胞凋亡，A正确；癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡是化学药物引起的细胞死亡，不是在遗传机制的控制自动结束生命的过程，属于坏死，B错误；女性月经期子宫内膜脱落为细胞凋亡，C正确；人体皮肤表皮细胞脱落属于细胞凋亡，实现细胞的自然更新，D正确。
2．下列有关癌细胞特点的叙述，不正确的是（ ）
A．细胞间黏着性降低 B．细胞表面的糖蛋白增多
C．细胞的增殖失去控制 D．细胞的形态发生变化
【答案】B
【解析】细胞发生癌变以后，细胞增殖失去控制，细胞能够无限增殖，同时细胞形态发生变化，由特定的形态转变为球形，细胞表面的糖蛋白减少，使细胞间黏着性降低，导致癌细胞容易扩散，综上所述，A项、C项、D项正确；B项错误。
3．关于细胞凋亡与细胞坏死，下列说法正确的是（ ）
A．细胞凋亡是由细胞内的遗传物质控制的
B．细胞死亡是细胞凋亡的同义词
C．细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
D．被病原体感染的细胞的清除与细胞凋亡无关
【答案】A
【解析】细胞凋亡是细胞经历的正常的生命历程之一，而细胞坏死虽包括在细胞死亡的范畴之内，但属于细胞的意外死亡，不受机体遗传机制控制。被病原体感染的细胞通过细胞凋亡被机体清除。
4．下列有关细胞生命历程的叙述，错误的是（ ）
A．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录
B．细胞癌变的根本原因是原癌基因突变为抑癌基因
C．细胞代谢产生的自由基，会攻击DNA和蛋白质分子等
D．细胞凋亡可以发生在个体发育的全过程中
【答案】B
【解析】衰老细胞染色质固缩会影响DNA解旋，因此会影响DNA复制和转录，A正确；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了基因突变，B错误；细胞代谢产生的自由基会攻击DNA和蛋白质分子等，致使细胞衰老，C正确；细胞凋亡是一种自然的生理过程，可以发生在个体发育的全过程中，D正确。
5．下列有关细胞增殖、分化、衰老、癌变、凋亡和坏死的叙述中，正确的有（ ）
①原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变抑制细胞癌变
②细胞凋亡和细胞坏死具有维持内部环境的稳定的功能
③细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
④细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短
⑤对多细胞生物来说，体内总有一部分细胞处于衰老或走向凋亡的状态
A．一个 B．两个 C．三个 D．四个
【答案】A
【解析】原癌基因和抑癌基因突变都会促使细胞癌变，①错误；细胞凋亡具有维持细胞内部环境的稳定的功能，而细胞坏死是由外界不利因素引起的，对生物体是不利的，②错误；细胞分化过程中各种细胞的遗传物质不变，③错误；细胞癌变，新陈代谢加快，细胞周期变短；细胞凋亡时没有细胞周期，④错误；对于多细胞生物而言，细胞的衰老和凋亡贯穿了整个生命历程，⑤正确。
6．李白诗云:“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”。从细胞学的角度分析，这个过程中不会出现的变化是（ ）
A．细胞核体积缩小 B．酶的活性降低 C．细胞内水分减少 D．细胞内呼吸速率减慢
【答案】A
【解析】衰老细胞核体积变大，A错误；由以上分析可知：衰老细胞会出现细胞内多种酶的活性降低、细胞水分减少、呼吸速率减慢等现象，BCD正确。
7．如图为细胞的生命历程图，其中甲～辛表示相关生理过程。下列描述中正确的是（ ）
A．乙过程中细胞分化改变了细胞的遗传信息
B．丙过程的发生与原癌基因和抑癌基因的突变有关
C．丁过程与基因表达有关，只发生在胚胎发育过程中
D．己过程中细胞内水分减少，细胞核体积变小
【答案】B
【解析】图中甲是细胞分裂，乙是细胞分化，细胞分化过程中遗传信息不变，A错误；丙是细胞癌变，原癌基因和抑癌基因的突变引发细胞癌变，B正确；丁过程是细胞凋亡，可发生于个体发育的全过程中，C错误；己过程为细胞衰老，衰老细胞内水分减少，细胞核体积变大，D错误。
8．下列关于细胞分化、凋亡、衰老和癌变的叙述，正确的是（ ）
A．细胞凋亡不利于个体的生命活动 B．不接触致癌因素细胞就不会发生癌变
C．离体情况下，植物细胞可以脱分化 D．细胞只有先衰老才会凋亡
【答案】C
【解析】细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡，细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育，维持内部环境的稳定，A错误；外界致癌因子会导致细胞癌变，没有致癌因子细胞也可能会发生基因突变而导致癌变，B错误；植物器官、组织的细胞在离体的情况下可以脱分化形成愈伤组织，C正确；细胞凋亡前不一定衰老，如病理性的被病原体感染的细胞的清除，也属于细胞凋亡，D错误。
9．脊椎动物在胚胎发育中产生了过量运动神经元，神经元如果无法接受足够量的神经生长因子（化学本质是蛋白质）则会发生细胞凋亡。下列相关说法正确的是（ ）
A．可用台盼蓝染色判断神经元是否死亡
B．神经生长因子可以促进神经元凋亡
C．细胞凋亡只发生在脊椎动物胚胎发育过程中
D．运动神经元的凋亡不需要其细胞表面受体的参与
【答案】A
【解析】细胞膜具有选择透过性，活细胞不能被台盼蓝染色，故可用台盼蓝染色判断神经元是否死亡，A正确；神经元如果没有足够量的神经生长因子则会发生细胞凋亡，故神经生长因子可以抑制神经元凋亡，B错误；细胞凋亡发生在脊椎动物整个生命过程中，C错误；运动神经元的凋亡需要信号分子的诱导，故需要其细胞表面受体的参与，D错误。
10．下列能说明某细胞已经发生分化的是（ ）
A．进行ATP的合成 B．进行mRNA的合成
C．存在纤维蛋白原基因 D．进行胰岛素的合成
【答案】D
【解析】所有细胞都能进行细胞呼吸合成ATP，所以据此不能判断细胞已经分化，A错误；几乎所有细胞都能转录、翻译形成蛋白质，因此都能进行mRNA的合成，B错误；同一个体的所有基因都是由受精卵有丝分裂而来的，含有相同的遗传物质，都存在纤维蛋白原基因，C错误；只有胰岛B细胞才能合成并分泌胰岛素，所以细胞分泌胰岛素说明其已经高度分化，D正确。
11．下列人体衰老特征及其原因对应不一致的是（ ）
A．白头发—酪氨酸酶缺失 B．老年斑—细胞内色素积累
C．皮肤出现皱纹—细胞内的水分减少 D．胃肠功能下降—细胞代谢速率减慢
【答案】A
【解析】细胞衰老过程中，由于酪氨酸酶活性降低导致色素合成减少，所以老年人头发变白，A符合题意；进入老年后，细胞代谢机能减退，细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，这种色素不能排出体外，从而形成老年斑，B不符合题意；细胞衰老导致细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩而出现皱纹，C不符合题意；细胞衰老导致细胞代谢速率减慢，物质运输能力降低，细胞膜通透性改变，使胃肠的吸收功能下降，D不符合题意。
12．下图表示人体内干细胞的增殖分化。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中信息体现了干细胞具有全能性 B．图示细胞中，干细胞具有细胞周期
C．图中细胞所含有的基因表达情况相同 D．干细胞分化过程中遗传物质发生改变
【答案】B
【解析】全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的能力，图中干细胞分化为各种血细胞，没有体现全能性，A项错误；干细胞为连续分裂的细胞，具有细胞周期，B项正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，图中不同类型的细胞基因表达情况不同，C项错误；细胞分化过程中遗传物质不发生改变，D项错误。
13．人的成熟红细胞经过几个阶段发育而来，各阶段细胞特征如下表。下列相关叙述，不正确的是（ ）
阶段
阶段1
阶段2
阶段3
阶段4
细胞
特征
无血红蛋白，有较强的分裂能力
核糖体丰富，开始合成血红蛋白，有分裂能力
核糖体等细胞器逐渐减少，分裂能力逐渐减弱
无细胞核、核糖体等细胞器，血红蛋白含量高，无分裂能力
A．不同基因在细胞发育不同时期选择性地表达
B．分裂能力减弱、消失与其执行特定功能无关
C．核糖体增多是大量合成血红蛋白所必需的
D．失去细胞核有利于细胞更好地进行物质运输
【答案】B
【解析】细胞分化的实质是基因的选择性表达，所以不同基因在细胞发育不同时期选择性地表达，A项正确；根据结构与功能相适应的原理分析，细胞分裂能力减弱、消失与其执行特定功能有关，B项错误；核糖体是合成蛋白质的车间，因此核糖体增多为大量合成血红蛋白提供了前提条件，C项正确；失去细胞核为更多的血红蛋白提供了空间，更有利于细胞更好地进行物质运输，D项正确。
14．衰老人体通常会出现白发、老年斑、细胞数目减少等特征。叙述正确的是（ ）
A．人体衰老是因为体内大多数细胞的基因发生突变
B．老年人骨折后愈合得很慢，与成骨细胞的衰老有关
C．细胞中的酪氨酸酶活性升高会导致老年人的头发变白
D．老年斑的形成是因为黑色素随皮肤细胞衰老而逐渐积累
【答案】B
【解析】人体衰老是因为体内大多数细胞衰老，这与基因突变无关，A项错误；老年人骨折后愈合得很慢，与成骨细胞的衰老有关，B项正确；细胞中的酪氨酸酶活性降低（黑色素合成减少）会导致老年人的头发变白，C项错误；细胞衰老后，黑色素的合成减少，老年斑的形成是因为色素（如褐色素）随皮肤细胞衰老而逐渐积累，D项错误。
15．如图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，不正确的是（ ）
A．①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能
B．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
C．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达
D．凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用
【答案】B
【解析】分析题图可知，细胞凋亡之前，经过①，凋亡诱导因子与将要凋亡的细胞膜上受体结合的过程，由于凋亡诱导因子与细胞膜上受体结合过程具有特异性，因此明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能，A正确；分析题图可知，细胞凋亡是细胞的编程性死亡，是由与凋亡相关的基因决定的，是细胞的主动死亡，B错误；蛋白质的合成过程是基因的表达过程，细胞凋亡过程中有凋亡基因控制合成新蛋白质，体现了基因的选择性表达， C正确；凋亡基因是机体固有的，控制着细胞凋亡的过程，在动物生长发育过程中发挥重要作用，D正确。
16．关于下图说法正确的是（ ）
A．过程①会形成细胞板，将一个细胞分为两个子细胞
B．过程④产生不同形态组织细胞，是不同细胞含有不同的DNA导致的
C．过程①、②、③、④依次使细胞的全能性逐渐增加
D．生物体生长发育是细胞分裂和分化的结果，细胞分裂是细胞分化的基础
【答案】D
【解析】细胞板是在植物细胞进行有丝分裂过程中产生，图示为动物细胞，不会出现细胞板，A项错误；过程④产生不同形态组织细胞是细胞分化的原因，本质是基因的选择性表达，B项错误；随着受精卵的发育，细胞分化程度逐渐提高，全能性逐渐降低，C项错误；生物体通过细胞分裂使细胞数目增多，通过分化使细胞出现分工，所以生物体生长发育是细胞分裂和分化的结果，细胞分裂是细胞分化的基础，D项正确。
17．下列关于细胞凋亡和衰老的叙述，正确的是（ ）
A．细胞凋亡在植物体内并非普遍存在
B．衰老的细胞在结构上会发生变化，但在形态上没有变化
C．人血红细胞的寿命为100~120天是因其失去了细胞核，与细胞衰老无关
D．所有多细胞动物的正常发育中都有一些细胞要发生凋亡
【答案】D
【解析】细胞凋亡在植物体内普遍存在，如胚柄退化、单性植物中花器官退化、植物体内通气组织的形成等，A错误；衰老的细胞在形态和结构上发生许多变化，如线粒体的数量减少、体积变大，细胞体积变小等，B错误；人血红细胞寿命为100~120天，虽然与其失去了细胞核密切相关，但细胞之所以有一定的寿命，是因为它不可避免地要衰老，C错误；细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，所有多细胞动物的正常发育中都有一些细胞要发生凋亡，D正确。
18．据世界卫生组织统计，现今全球每年新增1500万癌症患者，癌症是当前人类健康的最大敌人。下列相关叙述错误的是（ ）
A．与正常细胞相比，癌细胞间的连接与识别能力减弱
B．癌症的发生由致癌因子引发，患病的概率与年龄也有一定关系
C．致癌因子使与癌变有关的基因缺失，导致正常细胞癌变
D．细胞癌变后，细胞内的凋亡基因不易表达
【答案】C
【解析】由于细胞癌变后，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，所以与正常细胞和比，癌细胞间的连接与识别能力减弱，A正确；癌症的发生由致癌因子引发，也是突变累积形成的，患病概率与年龄也有一定关系，老年人患癌症的概率较高，B正确；癌症形成的原因是细胞内普遍存在的原癌基因和抑癌基因在致癌因子的作用下发生基因突变，C错误；细胞癌变后，变为无限增殖的“不死”细胞，细胞内的凋亡基因不易表达，D正确。
19．2019年，武汉同济医院首次使用了由人的干细胞体外定向分化获得的功能细胞来治疗半月板损伤。在充分知情的情况下，受试者接受了膝骨关节腔内的干细胞注射。下列有关叙述，不正确的是（ ）
A．干细胞是一种具有自我更新能力和多向分化潜能的未分化细胞群体
B．在体内，细胞分化一般是稳定的，而且是不可逆的过程
C．体外诱导干细胞分化的过程与基因的选择性表达有关
D．用自体干细胞移植法治疗半月板损伤可避免机体发生免疫排异反应
【答案】A
【解析】骨髓中的造血干细胞，它是分化了的细胞，但分化程度低，分化能力强，A错误；在体内，分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，一般不会回到原先的状态，B正确；细胞的分化与基因选择性表达有关，C正确；自体干细胞具有患者的遗传物质，故用自体干细胞移植法治疗半月板损伤可避免机体发生免疫排异反应，D正确。
20．水溶性药物甲进入癌细胞后，能抑制癌细胞增殖和引发癌细胞的死亡，从而具有治疗癌症的作用。研究发现用磷脂分子将药物甲包裹起来形成脂质体，并在脂质体表面嵌入靶向抗体能极大地提高药效。下列叙述正确的是（ ）
A．该脂质体由一层磷脂分子组成
B．脂质体包裹能促进药物甲进入癌细胞
C．靶向抗体能识别癌细胞上的特定蛋白，并裂解癌细胞
D．癌细胞是异常分化的细胞，不能保留基因组成的完整性
【答案】B
【解析】由题可知，脂质体是用磷脂分子将药物甲包裹起来形成的，则该脂质体由两层磷脂分子组成，A错误；脂质体可通过与癌细胞膜融合以胞吞方式使药物甲进入癌细胞，B正确；抗体的作用是特异性的识别作用，脂质体表面嵌入靶向抗体，靶向抗体能识别癌细胞上的特定蛋白，但是不能裂解癌细胞，C错误；癌细胞的产生是相关基因突变累加的结果，基因突变并不会破坏基因组成的完整性，因此癌细胞可以保留基因组成的完整性，D错误。
21．暴晒，污染、吸烟和肥胖等都是会对细胞造成氧化应激的因素，而氧化应激产生的自由基可直接作用于端粒，影响端粒的长度，以加速细胞衰老。下列有关叙述，不正确的是（ ）
A．衰老的细胞在形态、结构和生理功能上发生了变化
B．自由基攻击生物体内的DNA，可能会引起基因突变
C．癌细胞中端粒会随着细胞分裂的次数增加而不断缩短
D．在生活中可通过防晒、远离污染源等方式延缓衰老
【答案】C
【解析】衰老的细胞在形态、结构和生理功能上发生了变化，A正确；自由基攻击生物体内的DNA，使DNA受到损伤，可能会引起基因突变，B正确；根据题意推测，癌细胞中的端粒不会随着细胞分裂次数增加而缩短，C错误；在生活中可通过防晒、远离污染源等方式延缓衰老，D正确。
22．下列有关细胞生命历程的叙述，错误的是（ ）
A．精原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂
B．生物体内含有各种不同的细胞和组织是细胞分化的结果
C．细胞凋亡过程中，细胞内某些酶的活性不一定会减弱
D．抑癌基因主要负责调节细胞周期，阻止细胞不正常的增殖
【答案】D
【解析】精原细胞既能进行有丝分裂，产生更多精原细胞，又能进行减数分裂产生精细胞，A正确；细胞的分化可以使多细胞生物体中的细胞趋于专门化形成各种不同细胞，进而形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，而每一种器官都可以相对独立地完成特定的生理功能，这样就使得机体内可以同时进行多项生理活动，而不相互干扰，这样有利于提高各种生理功能的效率，B正确；凋亡细胞中不是所有酶活性都减弱，溶酶体中的水解酶活性就上升，促进细胞内物质分解，C正确；原癌基因和抑癌基因都存在于正常细胞中，原癌基因主要负责调节细胞周期，抑癌基因阻止细胞不正常的增殖，D 错误。
二、综合题
23．下图是1958年美国科学家斯图尔德以一小块胡萝卜韧皮部组织为材料培育出能开花结果的胡萝卜植株的简要流程图。请回答下列问题：
（1）上述培养过程说明，植物细胞具有________________________。
（2）细胞分化发生于图中的_____________（填图中序号）过程中；图中开花的胡萝卜植株的韧皮部细胞在形态、结构、功能上存在差异的根本原因是__________________________。
（3）早在19世纪，魏斯曼提出“体细胞分化是由于遗传物质的丢失”的假说以解细胞分化的原因，斯图尔德的实验结果是否支持魏斯曼的假说？___________（填“是”或“否”）。原因是_______________________________。
【答案】（1）全能性
（2）①②③ 基因的选择性表达
（3）否 因为高度分化的植物细胞中的遗传物质并没有丢失，仍然有发育成完整植株的能力
【解析】（1）植物组织培养过程证明植物细胞具有全能性。
（2）图中①②③过程均存在细胞分化。细胞分化指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构、生理功能上稳定性差异的过程，其实质是基因的选择性表达。
（3）斯图尔德的植物组织培养的实验结果，不能支持魏斯曼的假说。因为高度分化的植物细胞中的遗传物质并没有丢失，仍然有发育成完整植株的能力。
24．细胞衰老与凋亡是生物界的普遍规律。一部分发生衰老的细胞会被机体自身清除，但另一些衰老的细胞会随着时间的推移在体内积累增多，并分泌一些免疫刺激因子，导致低水平炎症发生，引起周围组织衰老或癌变。实验揭示，衰老细胞不仅是衰老过程的产物，也可能是组织器官进一步衰退的重要原因。最近科学家通过研究表明，清除衰老细胞可延缓小鼠的衰老进程，该成果有望开辟出一条对抗衰老的新途径。
（1）衰老细胞的特征主要有____________减少，细胞萎缩；____________的活性降低，代谢速率减慢；细胞膜____________改变，使物质运输功能降低等。
（2）导致细胞发生癌变的外界因素有____________、 ____________、____________。癌细胞能无限增殖，其增殖方式主要是____________。癌细胞中明显增多的具有细胞膜结构的细胞器可能是____________，理由是________________________________________。
（3）在成熟的生物体内，衰老细胞以及被病原体感染的细胞的清除，都是通过____________完成的。
【答案】（1）水分 酶 通透性
（2）物理致癌因子 化学致癌因子 病毒致癌因子 有丝分裂 线粒体 细胞不断增殖需消耗较多的能量
（3）细胞凋亡
【解析】（1）衰老细胞的特征：水分减少，细胞萎缩；多种酶活性降低，代谢速率减慢；细胞膜通透性改变，物质运输能力降低。
（2）导致细胞发生癌变的外界因素有物理致癌因子（如射线）、化学致癌因子（如尼古丁）、病毒致癌因子（如肉瘤病毒）；癌细胞的增殖方式主要是有丝分裂；癌细胞中明显增多的具膜细胞器可能是线粒体，因其不断增殖，大量耗能。
（3）成熟生物体内，衰老细胞以及被病原体感染的细胞的清除，都是通过细胞凋亡完成的。
25．研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题。
（1）图中A代表细胞膜上的____________。葡萄糖进入癌细胞后，可通过形成五碳糖进而合成_____________作为DNA复制的原料。
（2）在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为______________。与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有______________（填编号）。
（3）细胞在致癌因子的影响下，__________基因的结构发生改变而被激活，从而导致细胞发生癌变。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程________（填编号）不宜选为作用位点。
【答案】（1）载体蛋白 脱氧核苷酸
（2）有氧呼吸和无氧呼吸 ①②③
（3）原癌基因和抑癌基因 ①④
【解析】（1）据图可知，A能在细胞膜上协助葡萄糖进入细胞膜，所以可以推断其应该是运输葡萄糖的载体蛋白；五碳糖可以参与合成脱氧核苷酸，作为DNA复制的原料。
（2）据图可知，在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的产物是CO2和水、乳酸，表明癌细胞在有氧条件下既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；因为癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍，再根据题图信息：正常细胞在有氧条件下，几乎不进行无氧呼吸，另外，癌细胞无限增殖，需要大量的合成DNA的材料（五碳糖），所以与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有①②③。
（3）在致癌因子的影响下，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞；图中的①④代谢过程是正常细胞都必须进行的，即正常细胞和癌细胞共有的代谢途径是①④，所以若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程①④不宜选为作用位点。
专题12 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变（提高）
一、单选题
1．自由基学说对细胞衰老原因作出了解释，下列解释中不合理的是（ ）
A．自由基攻击生物膜的磷脂分子，导致生物膜损伤
B．自由基攻击细胞内的DNA，可能导致基因突变
C．自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降
D．自由基攻击脂肪细胞，导致机体消瘦体温下降
【答案】D
【解析】自由基攻击生物膜的磷脂分子，导致生物膜损伤，A正确；自由基攻击细胞内的DNA，可能导致基因突变，B正确；自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，C正确；根据自由基学说的内容可知，自由基主要攻击生物膜上的磷脂细胞内的DNA和蛋白质，D错误。
2．下列对细胞分化的相关叙述，错误的是（ ）
A．从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果
B．从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类不变、数量改变的结果
C．从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变
D．从个体水平分析，细胞分化是多细胞生物个体发育的基础
【答案】B
【解析】从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果，A正确；从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类改变、数量改变的结果，B错误；从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变，C正确；从个体水平分析，细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，D正确。
3．科学家把在生物体不同类型的细胞中都表达的基因称为管家基因，将只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。基于以上定义判断，下列说法正确的是（ ）
A．人体的胰岛素基因、核糖体蛋白基因都是管家基因
B．生物体各种细胞具有相同的管家基因和不同的著侈基因
C．细胞分化的本质是不同的细胞表达了不同的奢侈基因
D．奢侈基因是管家基因通过基因突变形成的等位基因
【答案】C
【解析】人体的胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，属于奢侈基因，A错误；生物体各种细胞管家基因和奢侈基因都相同，只是奢侈基因发生选择性表达，B错误；细胞分化的本质是不同的细胞奢侈基因选择性表达的结果，C正确；奢侈基因和管家基因都属于细胞内的正常基因，D错误。
4．《细胞—干细胞》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞的成果。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述中错误的是（ ）
A．该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的
B．人成纤维细胞与hiHep细胞的核酸完全相同
C．hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性
D．人成纤维细胞重编程为hiHep细胞并未体现细胞的全能性
【答案】B
【解析】由题意“诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞”可知，该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的，A正确；人成纤维细胞与hiHep细胞的DNA完全相同，但RNA不完全相同，B错误；hiHep细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等，据此说明，hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性，C正确；人成纤维细胞重编程为hiHep细胞的过程，没有得到完整的个体，因此并未体现细胞的全能性，D正确。
5．下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①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述中不正确的是（ ）
A．医学家们正尝试利用①治疗某些顽疾，是因为①具有再生各种组织、器官的潜能
B．与①相比，②的表面积/体积比值下降，与外界环境进行物质交换的能力也减弱
C．③④分别演变成⑤⑥的过程中，它们的细胞核遗传物质相同，表达的基因也相同
D．⑤⑥是高度分化后的细胞，它们的细胞核体积增大，染色质收缩时，细胞进入衰老
【答案】C
【解析】a为细胞生长，b为细胞增殖，c过程为细胞分化。所以图中①具有再生各种组织、器官的潜能，A正确；细胞体积增大，细胞的表面积与体积之比减小，与外界环境进行物质交换的能力减弱，B正确；细胞分化过程中，细胞核遗传物质相同，但基因是选择性表达，C错误；细胞核体积增大，染色质收缩是衰老细胞的特征，D正确。
6．有关细胞全能性的叙述，正确的是（ ）
A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变
D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
【答案】B
【解析】植物体的体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所必需的全套基因，A错误；植物细胞表现出全能性的条件是：细胞离体、一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件，因此高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性，B正确；植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是基因的选择性表达，而不是所含基因发生了改变，C错误；紫色糯性玉米种子培育成植株，这属于植物的自然生长过程，不能反映植物种子具有全能性，D错误。
7．在①②③④四个培养皿中分别加入培养液和不同添加剂体外培养人体骨髓造血干细胞，一段时间后对培养的细胞采用显微镜观察和化学方法分析，结果如下：①中的细胞为圆饼状，无核；②中的细胞核膜内折，染色质收缩；③中的细胞裂解，溢出大量细菌；④中细胞的细胞膜上糖蛋白减少，甲胎蛋白含量增多。①②③④培养皿中细胞发生的变化依次是（ ）
A．细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡、细胞癌变
B．细胞分化、细胞衰老、细胞坏死、细胞癌变
C．细胞衰老、细胞癌变、细胞坏死、细胞凋亡
D．细胞衰老、细胞凋亡、细胞坏死、细胞癌变
【答案】B
【解析】①中的细胞为圆饼状，无核，则该细胞为红细胞，说明造血干细胞发生了细胞分化；②中的细胞核膜内折，染色质固缩，这是细胞衰老的特征，说明造血干细胞逐渐衰老；③中的细胞裂解，溢出大量细菌，这说明造血干细胞因细菌感染而死亡，属于细胞坏死；④中细胞的细胞膜上糖蛋白减少，并出现甲胎蛋白，这是细胞癌变的特征，说明造血干细胞发生细胞癌变。
8．图中的①②过程分别表示细胞癌变发生的两种机制，相关叙述正确的是（ ）
A．原癌基因的作用主要是阻止细胞不正常的增殖
B．只要原癌基因表达产生了正常蛋白质，细胞就不会癌变
C．原癌基因和癌基因的基因结构不同
D．抑制癌细胞DNA的解旋不会影响癌细胞的增殖
【答案】C
【解析】原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；由图可知，原癌基因如果过度表达，产生了过量的正常蛋白质，也会导致细胞癌变，B错误；原癌基因和抑癌基因的碱基对排列顺序不同，因此二者的基因结构不同，C正确；抑制癌细胞DNA的解旋会影响癌细胞的增殖，D错误。
9．细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是（ ）
A．胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B．小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C．清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D．细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
【答案】B
【解析】胎儿手发育的过程中，手指间隙的细胞会发生细胞凋亡，A错误；小肠上皮细胞中衰老的细胞将会发生细胞凋亡，不断完成细胞的自然更新，B正确；被病原体感染的细胞属于靶细胞，机体通过细胞免疫将靶细胞裂解死亡，释放抗原，属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞坏死是在种种不利因素的影响下导致的细胞非正常死亡，D错误。
10．下列数据是人体部分器官中所表达基因的数目，有关叙述正确的是（ ）
器官或细胞
眼
唾液腺
皮肤
甲状腺
血细胞
心脏
所表达基因的数目
1932
186
3043
2381
23505
9400
A．人体各器官所表达的基因数目不同，种类也完全不同
B．血细胞所表达的基因数目最多，说明其遗传物质相对含量较高
C．人体各器官表达的基因数目有差异，说明不同细胞内所含基因不同
D．不同功能的细胞表达的基因不相同，这与细胞具有不同功能相适应
【答案】D
【解析】人体各器官所表达的基因种类有所不同，而不是完全不同，如人体所有器官都表达呼吸酶基因，A错误；由同一个受精卵发育而来的各个细胞含有相同的基因，但表达的基因不同，人体所有体细胞中遗传物质的相对含量相同，B、C错误；细胞种类不同表达的基因不同，使细胞趋于专门化，这与细胞完成不同的功能相适应，D正确。
11．化疗药物长春碱能够与微管蛋白结合阻碍纺锤体形成，从而抑制癌细胞增殖。下列相关叙述错误的是（ ）
A．长春碱在细胞分裂间期发挥作用，阻止蛋白质合成
B．癌症是由细胞中多个基因突变累积造成的
C．癌细胞能扩散转移与其表面的糖蛋白减少有关
D．长春碱不能特异性作用于癌细胞，会对机体产生副作用
【答案】A
【解析】化疗药物长春碱能够与微管蛋白结合阻碍纺锤体形成，而纺锤体是分裂前期形成的，因此长春碱在细胞分裂前期发挥作用，A错误；癌症是由细胞中多个基因突变累积造成的，B正确；癌细胞能扩散转移与其表面的糖蛋白减少有关，C正确；长春碱不能特异性作用于癌细胞，会对机体产生副作用，D正确。
12．下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A．若人体某细胞正在进行基因表达的过程，说明该细胞已发生分化
B．衰老的细胞内水分减少，导致细胞萎缩、细胞的相对表面积变小
C．若一个人长期闷闷不乐、精神压抑，其发生癌症的可能性会增加
D．某病原体感染宿主细胞后引起的宿主细胞破裂死亡属于细胞凋亡
【答案】C
【解析】未分化的细胞也可以进行基因表达的过程，如合成DNA复制相关的酶，A错误；衰老的细胞内水分减少，导致细胞萎缩，细胞体积变小，细胞相对表面积变大，B错误；癌症的发生与心理状态有一定关系，一个人长期闷闷不乐、精神压抑会影响其神经系统和内分泌系统的调节功能，增加癌症发生的可能性，C正确；某病原体感染宿主细胞后使宿主细胞破裂死亡属于在不利因素影响下引起的细胞死亡，属于细胞坏死，D错误。
13．哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的 RNA，下列叙述错误的是（ ）
A．成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质
C．造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
【答案】D
【解析】成熟的红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，产物为乳酸，A正确织红细胞中含有和细胞转录形成的mRNA和核糖体，仍然能够合成核基因编码的蛋白质，B正确；细胞分化的不同阶段，不同基因选择性表达，C正确；成熟的红细胞无细胞核，已经丧失控制其凋亡的基因，D错误。
14．自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图，有关叙述正确的是（ ）
A．②①过程引起的作用效果属于负反馈调节
B．若③过程使酪氨酸酶活性降低，将引起白化病
C．若③过程使细胞膜上氨基酸的载体受损，氨基酸将会自由进出细胞
D．④过程可能导致细胞内蛋白质种类发生改变
【答案】D
【解析】自由基通过②过程攻击磷脂，磷脂通过①过程产生更多的自由基，此过程引起的作用效果属于正反馈调节，A错误；若③过程使酪氨酸酶活性降低，将引起黑色素合成减少，白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起，B错误；若③过程使细胞膜上氨基酸的载体受损，氨基酸进出细胞将会受阻，C错误；④过程引起基因突变可能导致细胞内蛋白质种类发生改变，D正确。
15．细胞的不同生命历程往往具有其特定的意义。相关叙述错误的是（ ）
A．细胞分裂均会发生染色体的复制，有利于遗传物质稳定地传递给后代
B．细胞分化使细胞的形态结构发生稳定性的差异，以便行使不同的功能
C．细胞凋亡是生物体可控的生命活动、有利于生物体的生长发育
D．细胞癌变时遗传物质发生了变化、会影响机体正常的生命活动
【答案】A
【解析】真核细跑的有丝分裂与减数分裂会发生染色体的复制，原核细胞的二分裂不会发生染色体的复制，A错误；细胞分化是细胞的形态结构发生稳定性变化的过程，是细胞中基因的选择性表达，其意义是可以使不同细胞专门化地行使不同的功能，B正确；细胞凋亡是生物体内主动地、程序性地调控行为，对生物体的生长发育有利，C正确；细胞癌变时，细胞中的原癌基因和抑癌基因会发生突变，便正常细胞变成不受机体控制的癌细胞，D正确。
二、综合题
16．下图表示细胞凋亡的过程，图中Dnase为核酸内切酶，能够切割DNA形成DNA片段；Caspase是一类蛋白水解酶，能够选择性切割某些蛋白质。回答下列问题：
（1）图中体现细胞膜具有信息交流功能的过程是＿＿＿＿＿__＿＿＿＿＿＿。
（2）分析图解可知，细胞内蛋白质的合成与＿______＿＿＿有关，该过程的最后阶段发生在＿＿＿____＿。
（3）Dnase能够切割DNA形成DNA片段，推测Dnase切割的化学键应在＿________＿＿＿和____＿____＿＿之间。
（4）Caspase选择性切割某些蛋白质，具体切割的化学键可表示为＿____＿＿＿，该过程体现了酶的＿＿____＿＿。
（5）细胞凋亡过程中，被吞噬细胞吞噬分解，与该过程密切相关的细胞器是＿＿____＿＿。
【答案】（1）凋亡诱导因子与膜受体的结合
（2）基因 核糖体
（3）脱氧核糖 磷酸
（4）－CO－NH－ 专一性
（5）溶酶体
【解析】（1）图中凋亡诱导因子与膜受体的结合，体现了细胞膜具有信息交流的功能。
（2）由图解可知，细胞内蛋白质的合成与基因有关，该过程的最后阶段发生在核糖体上。
（3）Dnase能够切割DNA形成DNA片段，而DNA分子中的脱氧核苷酸通过磷酸和脱氧核糖之间形成的化学键连接在一起，故该化学键也是Dnase切割的化学键。
（4）Caspase选择性切割某些蛋白质，具体切割的化学键为肽键，可表示为－CO－NH－，该过程体现了酶的专一性。
（5）细胞凋亡过程中，被吞噬细胞吞噬分解，与该过程密切相关的细胞器是溶酶体。
17．骨髓中的造血干细胞（Stem cell）是指尚未发育成熟的细胞，是所有血细胞和免疫细胞的起源，不仅可以分化为红细胞、白细胞和血小板，还可跨系统分化为各种组织细胞，医学上称其为“万用细胞”。下图表示人体骨髓中部分造血干细胞的生命历程。根据所学知识，请回答下列问题：
（1）图中①过程属于细胞的_____________，③过程的实质是______________________。
（2）细胞凋亡是指__________________________。细胞凋亡的速率与其功能有关，同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，该实例体现出细胞凋亡的生物学意义是___________________________________。
（3）为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，研究者设计了如下三组实验：甲组加入培养液+心肌细胞+生理盐水；乙组加入培养液+心肌细胞+阿霉素；丙组加入培养液+心肌细胞+生物制剂Q+阿霉素。每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同。各组样品在相同且适宜的条件下培养。该实验的因变量是_______________。若实验结果是_______________________，则说明生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有保护作用。为检测生物制剂Q对心肌细胞的凋亡是否有影响，上述实验还应该增加丁组实验，请按照上述格式书写丁组实验：____________________________________。
【答案】（1）生长 基因的选择性表达
（2 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 细胞凋亡在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用
（3）心肌细胞的存活率（或心肌细胞的凋亡率） 甲组和丙组的存活率均高于乙组的存活率（或甲组和丙组的凋亡率均低于乙组的凋亡率） 丁组加入培养液+心肌细胞+生物制剂Q
【解析】（1）根据以上分析已知，图中①过程表示的是细胞生长；③过程表示的是细胞分化，其实质是基因的选择性表达。
（2）细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程；根据题意分析，红细胞和白细胞的功能不同，两者细胞凋亡的速率也不同，后者的凋亡速率比前者要快得多，该实例体现出细胞凋亡在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。
（3）根据题意分析，该实验的目的是探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，研究者设计了三组实验，每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同，则实验的因变量是心肌细胞的存活率（或心肌细胞的凋亡率）；若甲组和丙组的存活率均高于乙组的存活率（或甲组和丙组的凋亡率均低于乙组的凋亡率），则说明生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有保护作用；为检测生物制剂Q对心肌细胞的凋亡是否有影响，还应该增加丁组实验：加入培养液+心肌细胞+生物制剂Q。
18．小肠干细胞通过增殖分化产生潘氏细跑和小肠上皮细胞。潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质，抵抗外来病原体，而小肠上皮细胞与营养吸收有关。
（1）潘氏细胞与小肠上皮细胞所含的遗传信息_______________（填“相同”或“不同”），两者出现功能差异是____________结果。
（2）小肠干细胞一旦分化为潘氏细胞后就不能再转化为小肠干细胞，也不能转化为小肠上皮细胞，此现象说明了细胞分化具有____________特点。
（3）体细胞与早期胚胎干细胞都起源于受精卵，理论上都具有全能性；下列是研究细胞全能性的历程中的几个事实：
事实1:通过培养体细胞到目前为止还没有得到任何动物个体；
事实2:通过早期胚胎干细胞培养已经得到了某些动物个体；
事实3:通过将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中形成重组细胞，已经培育出某些动物个体。
通过上述事实进行推理，得出结论:____________________________。
【答案】（1）相同 基因的选择性表达（或遗传信息的执行情况不同）
（2）持久性（或稳定性和不可逆性）
（3）动物细胞的全能性会随着分化程度的提高而逐渐受到抑制，已分化的动物细胞的细胞核是具有全能性的
【解析】（1）据题意可知潘氏细胞与小肠上皮细胞是由小肠干细胞通过增殖分化产生的，根据细胞分化的特点可知，其遗传物质相同。功能不同的原因是细胞内遗传信息的执行情况不同。
（2）据试题分析可知，细胞分化的特点之一是具有稳定性和不可逆性，因此小肠干细胞一旦分化为潘氏细胞后就不能再转化为小肠干细胞，也不能转化为小肠上皮细胞。
19．研究表明，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对人胃癌细胞的影响及作用机制，进行了以下实验。请完善实验并回答问题：
（1）方法步骤：
①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胃癌细胞。
②1号培养瓶为空白对照，向2～4号培养瓶中分别加入__________μg/mL蜂毒溶液。
③培养48小时后，检测并统计__________，结果如图1所示。
④重复a、b步骤，检测凋亡基因（Bax、Bel－2）的表达率，结果如图2所示。
（2）分析讨论：
①图1表明_____________________。
②图1、图2表明：从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与__________有关。当Bel－2蛋白/Bax蛋白的比值出现__________趋势时，将会诱导胃癌细胞凋亡。
【答案】（1）等量的2、4、8 胃癌细胞的凋亡率
（2）一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度增大诱导效应增强 Bax基因表达增强和Bel－2基因表达减弱（或Bax基因和Bel－2基因表达） 降低
【解析】（1）②由图1横坐标可知，2～4号培养瓶中加入蜂毒素溶液的浓度应为2、4、8 μg/mL；③本实验的因变量是胃癌细胞凋亡率，故培养48小时后，应对其进行检测并统计。
（2）①图1表明一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度增大诱导效应增强；②两图共同说明随蜂毒素浓度的增大Bax基因表达增强和Bel－2基因表达减弱，当Bel蛋白/Bax蛋白的比值出现下降趋势时，将会诱导胃癌细胞调亡。
专题12 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变（挑战）
一、单选题
1．下列关于细胞增殖和分化的叙述错误的是（ ）
A．细胞增殖改变细胞的数量、细胞分化改变细胞种类
B．单细胞生物的细胞只能够进行增殖而不能进行分化
C．人体生命历程的各个阶段均会发生细胞增殖和分化
D．细胞增殖和细胞分化的实质都是基因的选择性表达
【答案】D
【解析】通过细胞增殖可以增加细胞的数量，通过细胞分化可以改变细胞的种类，A正确；单细胞生物只有一个细胞，所以无所谓细胞分化，B正确；细胞增殖和分化在人体生命历程中的各个阶段都要发生，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，D错误。
2．下列关于细胞分化的描述，正确的是（ ）
A．细胞的高度分化改变了物种的遗传信息
B．可以通过检测细胞中呼吸酶基因是否表达，来确定细胞是否分化
C．一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是mRNA不同
D．神经细胞特有的基因决定了神经递质的精准释放位置
【答案】C
【解析】细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞的高度分化不会改变物种的遗传信息，A错误；呼吸酶基因在所有细胞中均发生表达，因此不能用来确定细胞是否分化，B错误；一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是mRNA不同，直接原因是蛋白质种类不同，C正确；神经细胞和其他体细胞均来自同一个受精卵，遗传物质相同，基因也相同，功能不同只是基因选择性表达的结果，并不是神经细胞特有的基因决定了神经递质的精准释放位置，D错误。
3．脊椎动物的一些基因活性与其周围特定胞嘧啶的甲基化有关，甲基化使基因失活，相应的胞嘧啶非甲基化能活化基因的表达。以下推测正确的是（ ）
A．肝细胞和胰岛B细胞的呼吸酶基因均处于特定胞嘧啶的甲基化状态
B．胰岛B细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态
C．肝细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态
D．肝细胞和胰岛B细胞的胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态
【答案】B
【解析】肝细胞和胰岛B细胞的呼吸酶基因均处于活跃状态，因此该基因都处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，A错误；胰岛B细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于活跃状态，因此该基因都处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，B正确；细胞的呼吸酶基因处于活跃状态，因此该基因处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，而肝细胞中的胰岛素基因处于休眠状态，即该基因处于特定胞嘧啶的甲基化状态，C错误；肝细胞中的胰岛素基因处于特定胞嘧啶的甲基化状态，而胰岛B细胞的胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，D错误。
4．中国科学院上海生命科学研究院成功诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞的成果。hi-Hep细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列叙述正确的是（ ）
A．人成纤维细胞与hiHep细胞的核酸是相同的
B．衰老的肝细胞中染色质固缩，细胞核体积变小
C．hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性
D．人成纤维细胞重编程为hiHep细胞，说明该细胞还未分化
【答案】C
【解析】人成纤维细胞与hiHep细胞的DNA完全相同，但由于基因的选择性表达，两者所含的mRNA不完全相同，A错误；衰老细胞的细胞核体积会变大，B错误；根据题干信息“hiHep细胞具有肝细胞的许多功能”可知hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性，C正确；人成纤维细胞经诱导后才能重编程为hiHep细胞，说明人成纤维细胞已经分化，D错误。
5．甲胎蛋白（AFP）主要来自胚胎的肝细胞，胎儿出生后约两周AFP从血液中消失。肝细胞发生癌变时，AFP会持续性异常升高。下列推测合理的是（ ）
A．肝细胞的分裂周期变长时，AFP合成会增加
B．指导合成AFP的基因属于原癌基因，发生突变后才表达
C．肝细胞发生癌变后因细胞膜上糖蛋白增多而容易发生扩散
D．人和动物细胞的染色体上都有与癌变有关的基因
【答案】D
【解析】依题意“当肝细胞发生癌变时，AFP会持续性异常增高”可推知，当肝细胞的分裂周期变短时，AFP合成会增加，A项错误；原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，原癌基因在正常细胞中也能表达，而指导合成AFP的基因不属于原癌基因，B项错误；肝细胞发生癌变后因细胞膜上糖蛋白减少而容易发生扩散，C项错误；人和动物细胞的染色体上都有与癌变有关的基因，即原癌基因和抑癌基因，D项正确。
6．如图表示在培养液中添加二甲双胍（Met）后，肝癌细胞增殖存活率的变化，该数据可为肝癌的治疗提供依据下列相关叙述错误的是（ ）
A．肝细胞变成癌细胞是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果
B．肝癌细胞在增殖过程中细胞间期所经历的时间短于分裂期
C．添加Met后，癌细胞内控制细胞凋亡的某些基因可能被激活
D．图中Met浓度越高、处理时间越长，对肝癌细胞增殖的抑制作用越强
【答案】B
【解析】原癌基因和抑癌基因突变累积的结果是肝细胞变成癌细胞，A正确；肝癌细胞在适宜条件下增殖时细胞间期所经历的时间长于分裂期，B错误；添加Met后，癌细胞内控制细胞凋亡的某些基因可能被激活，从而促进了细胞凋亡，C正确；根据分析可知，图中Met浓度越高、处理时间越长，对肝癌细胞增殖的抑制作用越强，D正确。
7．DNA复制不完成，细胞周期便不能向下一个阶段转化。在DNA合成期即S期内发生DNA损伤时，S期内部检验点便被激活，从而抑制复制起始点的启动，同时激活DNA修复和复制叉的恢复等机制。下列说法错误的是（ ）
A．S期内部检验点能使DNA复制速度减慢，导致S期延长，甚至将细胞停滞在S期
B．紫外线、X射线及其他辐射能导致S期内部检验点被激活，若最终不能完成修复，细胞可能走向死亡
C．S期内部检验点可以通过影响解旋酶的活性、RNA聚合酶与位点的识别和结合以及染色体的形态特征，对细胞周期起调控作用
D．原癌基因、抑癌基因的表达产物对细胞周期也起着重要的调控作用
【答案】C
【解析】由题意可知，S期内部检验点被激活，会抑制复制起始点的启动，从而使DNA复制速度减慢，导致S期延长，甚至将细胞停滞在S期，A正确；紫外线、X射线及其他辐射能导致S期内部检验点被激活，若最终不能完成修复，则DNA的复制不能完成，细胞将停滞在S期，细胞可能走向死亡，B正确；S期内部检验点可以通过影响解旋酶的活性、DNA聚合酶与位点的识别和结合以及染色体的形态特征，对细胞周期起调控作用，C错误；原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长与分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，故原癌基因、抑癌基因的表达产物对细胞周期也起着重要的调控作用，D正确。
8．下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是（ ）
A．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
B．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
C．图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的
D．上述基因突变可传递给子代细胞从而一定传给子代个体
【答案】B
【解析】由图分析发现各突变体的突变基因不在同一对染色体上，所以结肠癌有关的基因不能互为等位基因，A错误；从图中可以发现突变体的突变基因个数越来越多，最终癌变，B正确；图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和不定向的，C错误；上述基因突变可传递给子代细胞，但是不一定传给子代个体，D错误。
9．科研人员通过对缺少H蛋白的癌细胞进行研究，发现染色体在一些关键位置处于展开状态，激活了一系列基因，使癌细胞“永生”，癌细胞因此持续分裂。下列叙述相关不正确的是（ ）
A．肿瘤的发生可能与染色体解螺旋有关
B．癌细胞无限增殖与基因表达调控无关
C．在癌细胞中H蛋白基因可能处于关闭状态
D．提高癌细胞H蛋白合成的药物有助于攻克癌症
【答案】B
【解析】根据题意可知，发现染色体在一些关键位置处于展开状态，因此肿瘤的发生可能与染色体解螺旋有关，A正确；根据题意可知，癌细胞是由于激活了一系列基因，使癌细胞“永生”，因此癌细胞无限增殖与基因表达调控有关，B错误；题干中提出，癌细胞中缺少H蛋白，在癌细胞中H蛋白基因可能处于关闭状态，C正确；提高癌细胞H蛋白合成的药物有助于攻克癌症，D正确。
10．激活的细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）抑制因子会造成细胞周期停滞，引发细胞衰老。下图反映的是一种癌基因诱导激活CDKs的抑制因子而引起的细胞衰老的过程。下列叙述不正确的是（ ）
A．原癌基因突变不一定会导致细胞癌变
B．衰老细胞中多种酶的活性降低
C．CDKs抑制因子基因属于抑癌基因
D．CDKs有活性就会导致细胞衰老的发生
【答案】D
【解析】细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，癌细胞的发生不是单一基因突变的结果，而是每个细胞至少需要5-6个基因积累突变的结果，这个积累需要一定的时间，A正确；衰老细胞存在自溶作用，溶酶体中的酸性水解酶活性应该是升高的，大多数酶活性降低，B正确；抑癌基因：抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，CDKs抑制因子基因表达产生的激酶（CDKs）抑制因子会造成细胞周期停滞，引发细胞衰老，可见其属于抑癌基因，C正确；由题可知，抑制CDKs会导致细胞衰老，所以CDKs没有活性才会使细胞衰老，D错误。
11．下表是人体内红细胞（未成熟）胰岛A细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况（“+”表示该基因能表达，“—”表示该基因未表达）。下列有关叙述正确的是（ ）
细胞
血红蛋白基因
胰岛素基因
抗体基因
有氧呼吸
红细胞（未成熟）
+
—
—
③
胰岛A细胞
—
①
—
+
浆细胞
—
—
②
+
A．表格中的①②③分别是－、＋、－
B．未成熟的红细胞中没有胰岛素基因和抗体基因
C．浆细胞在线粒体中通过有氧呼吸将葡萄糖彻底氧化分解
D．胰岛A细胞和胰岛B细胞所分泌的激素都与血糖调节有关
【答案】D
【解析】红细胞在成熟前也可以进行有氧呼吸，A错误；未成熟的红细胞中也含有各种基因，B错误；葡萄糖氧化分解的第一阶段是在细胞质基质中进行的，在线粒体中葡萄糖不能氧化分解，C错误；胰岛A细胞可分泌胰高血糖素升血糖，胰岛B细胞可分泌胰岛素降血糖，D正确。
12．研究发现某些致癌物质可能造成溶酶体膜的伤害，使其内部的酶游离出来，造成DNA分子的损伤，引起细胞癌变。下列有关叙述错误的是（ ）
A．溶酶体释放的酶损伤DNA，可使原癌基因等发生突变
B．可用差速离心法分离得到溶酶体，以研究其成分和功能
C．溶酶体膜的选择透过性能防止其中水解酶的异常释放
D．溶酶体属于生物膜系统，能合成水解酶执行其功能
【答案】D
【解析】根据题干信息可知溶酶体释放的酶损伤DNA，引起细胞癌变，而细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，由此可推知溶酶体释放的酶损伤DNA使原癌基因等发生突变，A正确；溶酶体是一种细胞器，分离各种细胞器常用差速离心法，B正确；溶酶体膜的选择透过性防止其中水解酶的异常释放，C正确；水解酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，D错误。
二、综合题
13．细胞的畸形分化，与癌细胞的产生有直接的关系。试回答下列问题：
（1）导致癌变发生的原因是正常细胞中的______________发生了突变。
（2）治疗癌症的常用方法之一是化疗，因为化疗采用的化学药物能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用，此类药物作用于癌细胞周期的____________期，有些化疗的药物还可以干扰__________________的合成。若该药物抑制纺锤体的形成，则癌细胞的细胞周期将阻断在__________期。
（3）研究人员从人体的DNA中筛选、克隆出内皮抑素基因，将此基因转移到双歧杆菌中，经发酵制成口服制剂，此制剂用于临床治疗之前，应该先进行实验，以确定此制剂对生物体重要内脏器官的安全性，实验如下：
实验材料：转基因双歧杆菌口服制剂、水、食物等，健康鼠4只，生理状态如下：
代号
甲
乙
丙
丁
性别
雌
雌
雄
雄
体重
78 g
76 g
99 g
101 g
①将实验鼠分为实验组、对照组，其中________为实验组，_________为对照组。（均填代号）
②实验中，每日除要为小鼠提供生活所需的相同食物外，还要给实验组定时服用_______________________，对照组则服用__________________________。
【答案】（1）原癌基因和抑癌基因
（2）间 蛋白质（RNA） 前 甲和丁（或乙和丙） 乙和丙（或甲和丁） 转基因双歧杆菌口服制剂 等量的水
【解析】（1）正常细胞中原癌基因主要负责调节细胞周期，抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖，原癌基因和抑癌基因的突变导致细胞癌变。（2）DNA复制发生于有丝分裂间期，采用化学药物阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用，将使癌细胞停留在细胞周期中的间期，用化疗药物干扰基因的转录或翻译，组织RNA或蛋白质的合成，也可以组织癌细胞的增殖。纺锤体在有丝分裂前期形成，若药物抑制纺锤体的形成，癌细胞的细胞周期将被阻断在前期。
（3）确定转基因双歧杆菌口服制剂对生物体重要内脏器官的安全性，应进行有无转基因双歧杆菌口服制剂的对照实验。①该实验中性别为无关变量，因此对照组和实验组中均应含有雌鼠和雄鼠。可选甲和丁（或乙和丙）为对照组，乙和丙（或甲和丁）为实验组。②实验中，每日除要为小鼠提供生活所需的相同食物外，实验组需服用一定量的转基因双歧杆菌口服制剂，对照组服用等量的水。
14．有关植物衰老的机理目前有两种相对立而又相关联的解释。一种是“营养竞争说”，即植物体由于开花结果夺取营养器官的养料使茎、叶衰老；另一种是认为“植物的衰老是由外界环境条件的变化而引起的”，这其中比较一致的看法是光照不足会引起细胞中蛋白质和叶绿素等物质减少而导致茎、叶衰老。有人利用有关的材料进行了实验探究：选取20株健壮、生长状况相同的同种开花前的盆栽大豆，平均分成四组，编号甲、乙、丙、丁，下表是有关探究的做法、结果。请据此回答有关问题：
光照或遮光
保持花蕾或摘除花蕾
现象或结果
甲
正常光照
摘除花蕾
乙
正常光照
保持花蕾
丙
遮光
摘除花蕾
丁
遮光
保持花蕾
注：①除题中讲明的条件外，其他培养条件均相同且适宜，②衰老以叶片变黄作为指标。
（1）若四组大豆的平均衰老时间分别记作a、b、c、d，则评判其衰老的标准应是___________________________________。
（2）若实验结果为a＝b＞c＝d，则说明____________________________________；若开花结果争夺养料和光照不足都能引起植株衰老，则可能的结果是________________________。
（3）若实验结果为a＝b＞c＝d，甲组突然停止CO2供应，则叶肉细胞叶绿体中的ATP、C＝的变化情况依次是____________________________。
（4）植物衰老从细胞结构的角度上看表现在______________________________________。
【答案】（1）原来正常的叶全部变黄所需的时间（或相同时间内变黄的叶的数量或树叶变黄的深浅程度）
（2）植株衰老是由光照不足引起的，与开花结果争夺养料无关 a＞d，且b、c介于a、d之间且差异明显
（3）增加、减少
（4）细胞核体积增大，染色质收缩
【解析】（1）若四组大豆的平均衰老时间分别记作a、b、c、d，则判断其衰老的标准应是原来正常的叶片全部变黄所需的时间（或相同时间内叶片变黄的叶的数量）。
（2）根据题意分析a=b、c=d说明植株衰老与花蕾的有无没有关系，实验结果为a=b＞c=d说明植株衰老是由光照不足引起的，与开花结果争夺养料无关；而只有当实验结果出现a＞d，且b、c介于a、d之间且差异明显时，才能说明开花结果争夺养料和光照不足都会引起植株衰老。
（3）根据题意分析，甲组正常光照，若突然停止CO2供应，则固定产生的三碳化合物不足，导致三碳化合物的含量减少；但是光反应产生的ATP和［H］的量不变，而三碳化合物的还原消耗的ATP和［H］减少了，所以ATP的含量增加。
（4）衰老细胞的结构特点有细胞核体积增大，染色质收缩等。
15．癌症发病率和死亡率逐年攀升，科研人员一直在着力研究癌症的致病机理以降低癌症的发病率，另一方面又在不断地研发有效的抑癌药物以提高癌症的治愈率。回答下列问题：
（1）人的染色体上存在的与癌变有关的基因为_____________，这些基因发生突变导致正常细胞的_____________失控而变成癌细胞。
（2）近年来，控烟使肺癌患病率明显下降，控烟能降低癌变几率的原因可能是_____________。
（3）人参皂苷单体G—Rh2是从红参中分离出的一种物质，某小组想研究不同浓度的G—Rh2对肝癌细胞的抑制作用，利用人肝癌细胞（HepG2）和不同浓度的G—Rh2以及其它相关材料用具进行了实验，得到了如图实验结果，该实验思路为_____________________________________________________，据图可得到的实验结论是______________________________________________________。（至少写出两点）。
【答案】（1）原癌基因和抑癌基因 生长和分裂
（2）控烟能减少烟草中致癌因子（如尼古丁、焦油等）对DNA的损伤
（3）将不同浓度的G—Rh2分别加入等量的人肝癌细胞（HepG2）培养液中，测定不同时间肝癌细胞的数量，计算得到抑制率，得出不同浓度的G—Rh2对肝癌细胞的抑制作用的大小 G—Rh2对肝癌细胞有抑制作用，且抑制作用会随浓度的增大而增强；每一浓度下，随着作用时间的延长，G—Rh2对肝癌细胞的抑制作用增强
【解析】（1）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。它们发生突变后，会导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
（2）烟草中含有许多化学致癌因子，如尼古丁、焦油等，这些物质会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞癌变。
（3）实验设计应遵循对照原则和单一变量原则，应将等量不同浓度的G—Rh2分别加入等量的人肝癌细胞（HepG2）培养液中，测定不同时间肝癌细胞的数量，对比对照组计算得到抑制率，从而得出不同浓度的G—Rh2对肝癌细胞的抑制作用大小。分析题图可得出的实验结论为：G—Rh2对肝癌细胞有抑制作用，且抑制作用会随浓度的增大而加强；同一浓度下，随着作用时间的延长，G—Rh2对肝癌细胞的抑制作用增强。
专题12 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变
考点一、细胞的分化和细胞的全能性
【要点速记】
1．细胞分化
（1）概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在__________________上发生稳定性差异的过程。
（2）特点。
①普遍性：__________生物普遍具有。
②持久性：贯穿生物体整个____________中。
③稳定性和不可逆性：已分化的细胞将一直保持________________，直至死亡。
（3）实质：在个体发育过程中，不同细胞中__________的执行情况不同，即基因的__________。
（4）结果：
①分子水平的变化：________种类不同→__________种类不同。
②细胞水平的变化：细胞_______________________的变化，逐渐失去分裂能力。
③组织器官水平的变化：产生不同类型的细胞，构成不同的______________。
（5）意义：
①是生物____________的基础。
②使多细胞生物体中的细胞趋向__________，有利于提高各种生理功能的效率。
2．细胞的全能性：
（1）概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成____________的潜能。
（2）原因：细胞中含有发育成生物体所需要的__________________________。
（3）例证：
①植物组织培养：说明____________具有全能性。
②动物克隆技术：说明______________________________具有全能性。
3．干细胞
（1）概念：动物和人体内少数具有______________能力的细胞。
（2）类型：
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自____________或原始性腺组织
来自各种各样的组织
功能
具有发育的全能性
具有分化成____________细胞的能力
举例
来自囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
【重难点突破】
1．细胞分化与细胞全能性的比较
项目
细胞分化
细胞全能性
原因
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传信息
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
大小比较
细胞分化程度有高低之分：体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性有大小之分：受精卵>生殖细胞>体细胞
关系
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性就越高
2．细胞内的基因有以下两类
（1）管家基因：所有细胞均表达的一类基因，基因产物是维持细胞基本生命活动所必需的基因，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。管家基因在所有的细胞中都能表达。
（2）奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。在高度分化的细胞中奢侈基因能够表达。
3．“四看”法判断细胞分化——四项中共性为“细胞与众不同”
考点二、细胞的衰老、凋亡与癌变
【要点速记】
1．细胞衰老
（1）个体衰老与细胞衰老的关系：
（2）细胞衰老的特征：
①代谢的变化：
（3）细胞衰老机制的假说：
①自由基学说：细胞代谢中产生的自由基会攻击______________________，致使细胞衰老。
②端粒学说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而________，导致正常基因的DNA序列受到损伤，使细胞逐渐衰老。
2．细胞凋亡
（1）概念：由_______________所决定的细胞自动结束生命的过程。
（2）实质：__________________控制的细胞编程性死亡。
（3）类型：
①个体发育中细胞______________性死亡。
②成熟个体细胞的_______________。
③被病原体感染的细胞的____________。
（4）意义：
①保证多细胞生物体完成正常______________。
②维持内部环境的______________。
③抵御外界各种因素的______________。
3．细胞的癌变
（1）癌细胞的特征：
①增殖能力：可____________。
②形态结构：发生显著变化，如成纤维细胞癌变后变成_________形。
③细胞膜表面变化：________________减少→黏着性降低→易于_________________；甲胎蛋白、____________等增多。
（2）细胞癌变原因：
①内因：____________和____________发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。
②外因：致癌因子的类型与实例
（3）特点：癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有____________效应。
（4）原癌基因和抑癌基因：
①原癌基因：主要负责调节____________，控制细胞生长和分裂的进程。
②抑癌基因：主要是阻止细胞________________。
【重难点突破】
1．细胞凋亡的机理
（1）过程A体现了在特定时期凋亡特定细胞。也说明细胞凋亡有特异性。
（2）过程B中可以看出细胞凋亡是相关基因选择性表达的结果，该过程中形成具膜的凋亡小体。
（3）过程C中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要溶酶体（细胞器）的参与。
2．关于细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的提醒
（1）细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体是有害的。
（2）原癌基因与抑癌基因对个体正常的生长发育是有利的，而不是有害的。
3．细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
项目
实质
结果
细胞衰老
内因、外因共同作用
细胞正常死亡
细胞凋亡
受到由遗传机制决定的程序性调控
基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡
细胞坏死
受外界不利因素影响;不受基因控制
细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎
细胞癌变
致癌因子诱发突变
形成无限增殖的癌细胞
要点速记答案
考点一、1．（1）形态、结构和生理功能 （2）多细胞 生命进程 分化后的状态 （3）遗传信息 选择性表达 （4）mRNA 蛋白质 形态、结构和生理功能 组织和器官 （5）个体发育 专门化 2．（1）完整个体 （2）全套遗传信息（全套基因） （3）植物细胞 已分化的动物体细胞的细胞核 3．（1）分裂和分化 （2）早期胚胎 特定功能
考点二、1．（1）单 多 （2）水分 多种酶的活性 呼吸速率 物质运输 色素 增大 内折 收缩 加深 （3）生物膜、DNA和蛋白质 缩短 2．（1）基因 （2）基因 （3）编程 自然更新 清除 （4）发育 稳定 干扰 3．（1）无限增殖 球 糖蛋白 分散和转移 癌胚抗原 （2）原癌基因 抑癌基因 Ⅰ－b Ⅱ－c Ⅲ－a （3）累积 （4）细胞周期 不正常的增殖
专题12 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变（基础）
一、单选题
1．下列过程不属于编程性细胞死亡的是（ ）
A．蟾蜍在变态发育过程中尾的消失 B．癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡
C．女性月经期子宫内膜的脱落 D．人体皮肤表皮细胞不断角质化脱落
【答案】B
【解析】蟾蜍长到一定程序后尾巴消失属于细胞凋亡，A正确；癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡是化学药物引起的细胞死亡，不是在遗传机制的控制自动结束生命的过程，属于坏死，B错误；女性月经期子宫内膜脱落为细胞凋亡，C正确；人体皮肤表皮细胞脱落属于细胞凋亡，实现细胞的自然更新，D正确。
2．下列有关癌细胞特点的叙述，不正确的是（ ）
A．细胞间黏着性降低 B．细胞表面的糖蛋白增多
C．细胞的增殖失去控制 D．细胞的形态发生变化
【答案】B
【解析】细胞发生癌变以后，细胞增殖失去控制，细胞能够无限增殖，同时细胞形态发生变化，由特定的形态转变为球形，细胞表面的糖蛋白减少，使细胞间黏着性降低，导致癌细胞容易扩散，综上所述，A项、C项、D项正确；B项错误。
3．关于细胞凋亡与细胞坏死，下列说法正确的是（ ）
A．细胞凋亡是由细胞内的遗传物质控制的
B．细胞死亡是细胞凋亡的同义词
C．细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
D．被病原体感染的细胞的清除与细胞凋亡无关
【答案】A
【解析】细胞凋亡是细胞经历的正常的生命历程之一，而细胞坏死虽包括在细胞死亡的范畴之内，但属于细胞的意外死亡，不受机体遗传机制控制。被病原体感染的细胞通过细胞凋亡被机体清除。
4．下列有关细胞生命历程的叙述，错误的是（ ）
A．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录
B．细胞癌变的根本原因是原癌基因突变为抑癌基因
C．细胞代谢产生的自由基，会攻击DNA和蛋白质分子等
D．细胞凋亡可以发生在个体发育的全过程中
【答案】B
【解析】衰老细胞染色质固缩会影响DNA解旋，因此会影响DNA复制和转录，A正确；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了基因突变，B错误；细胞代谢产生的自由基会攻击DNA和蛋白质分子等，致使细胞衰老，C正确；细胞凋亡是一种自然的生理过程，可以发生在个体发育的全过程中，D正确。
5．下列有关细胞增殖、分化、衰老、癌变、凋亡和坏死的叙述中，正确的有（ ）
①原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变抑制细胞癌变
②细胞凋亡和细胞坏死具有维持内部环境的稳定的功能
③细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
④细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短
⑤对多细胞生物来说，体内总有一部分细胞处于衰老或走向凋亡的状态
A．一个 B．两个 C．三个 D．四个
【答案】A
【解析】原癌基因和抑癌基因突变都会促使细胞癌变，①错误；细胞凋亡具有维持细胞内部环境的稳定的功能，而细胞坏死是由外界不利因素引起的，对生物体是不利的，②错误；细胞分化过程中各种细胞的遗传物质不变，③错误；细胞癌变，新陈代谢加快，细胞周期变短；细胞凋亡时没有细胞周期，④错误；对于多细胞生物而言，细胞的衰老和凋亡贯穿了整个生命历程，⑤正确。
6．李白诗云:“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”。从细胞学的角度分析，这个过程中不会出现的变化是（ ）
A．细胞核体积缩小 B．酶的活性降低 C．细胞内水分减少 D．细胞内呼吸速率减慢
【答案】A
【解析】衰老细胞核体积变大，A错误；由以上分析可知：衰老细胞会出现细胞内多种酶的活性降低、细胞水分减少、呼吸速率减慢等现象，BCD正确。
7．如图为细胞的生命历程图，其中甲～辛表示相关生理过程。下列描述中正确的是（ ）
A．乙过程中细胞分化改变了细胞的遗传信息
B．丙过程的发生与原癌基因和抑癌基因的突变有关
C．丁过程与基因表达有关，只发生在胚胎发育过程中
D．己过程中细胞内水分减少，细胞核体积变小
【答案】B
【解析】图中甲是细胞分裂，乙是细胞分化，细胞分化过程中遗传信息不变，A错误；丙是细胞癌变，原癌基因和抑癌基因的突变引发细胞癌变，B正确；丁过程是细胞凋亡，可发生于个体发育的全过程中，C错误；己过程为细胞衰老，衰老细胞内水分减少，细胞核体积变大，D错误。
8．下列关于细胞分化、凋亡、衰老和癌变的叙述，正确的是（ ）
A．细胞凋亡不利于个体的生命活动 B．不接触致癌因素细胞就不会发生癌变
C．离体情况下，植物细胞可以脱分化 D．细胞只有先衰老才会凋亡
【答案】C
【解析】细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡，细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育，维持内部环境的稳定，A错误；外界致癌因子会导致细胞癌变，没有致癌因子细胞也可能会发生基因突变而导致癌变，B错误；植物器官、组织的细胞在离体的情况下可以脱分化形成愈伤组织，C正确；细胞凋亡前不一定衰老，如病理性的被病原体感染的细胞的清除，也属于细胞凋亡，D错误。
9．脊椎动物在胚胎发育中产生了过量运动神经元，神经元如果无法接受足够量的神经生长因子（化学本质是蛋白质）则会发生细胞凋亡。下列相关说法正确的是（ ）
A．可用台盼蓝染色判断神经元是否死亡
B．神经生长因子可以促进神经元凋亡
C．细胞凋亡只发生在脊椎动物胚胎发育过程中
D．运动神经元的凋亡不需要其细胞表面受体的参与
【答案】A
【解析】细胞膜具有选择透过性，活细胞不能被台盼蓝染色，故可用台盼蓝染色判断神经元是否死亡，A正确；神经元如果没有足够量的神经生长因子则会发生细胞凋亡，故神经生长因子可以抑制神经元凋亡，B错误；细胞凋亡发生在脊椎动物整个生命过程中，C错误；运动神经元的凋亡需要信号分子的诱导，故需要其细胞表面受体的参与，D错误。
10．下列能说明某细胞已经发生分化的是（ ）
A．进行ATP的合成 B．进行mRNA的合成
C．存在纤维蛋白原基因 D．进行胰岛素的合成
【答案】D
【解析】所有细胞都能进行细胞呼吸合成ATP，所以据此不能判断细胞已经分化，A错误；几乎所有细胞都能转录、翻译形成蛋白质，因此都能进行mRNA的合成，B错误；同一个体的所有基因都是由受精卵有丝分裂而来的，含有相同的遗传物质，都存在纤维蛋白原基因，C错误；只有胰岛B细胞才能合成并分泌胰岛素，所以细胞分泌胰岛素说明其已经高度分化，D正确。
11．下列人体衰老特征及其原因对应不一致的是（ ）
A．白头发—酪氨酸酶缺失 B．老年斑—细胞内色素积累
C．皮肤出现皱纹—细胞内的水分减少 D．胃肠功能下降—细胞代谢速率减慢
【答案】A
【解析】细胞衰老过程中，由于酪氨酸酶活性降低导致色素合成减少，所以老年人头发变白，A符合题意；进入老年后，细胞代谢机能减退，细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，这种色素不能排出体外，从而形成老年斑，B不符合题意；细胞衰老导致细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩而出现皱纹，C不符合题意；细胞衰老导致细胞代谢速率减慢，物质运输能力降低，细胞膜通透性改变，使胃肠的吸收功能下降，D不符合题意。
12．下图表示人体内干细胞的增殖分化。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中信息体现了干细胞具有全能性 B．图示细胞中，干细胞具有细胞周期
C．图中细胞所含有的基因表达情况相同 D．干细胞分化过程中遗传物质发生改变
【答案】B
【解析】全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的能力，图中干细胞分化为各种血细胞，没有体现全能性，A项错误；干细胞为连续分裂的细胞，具有细胞周期，B项正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，图中不同类型的细胞基因表达情况不同，C项错误；细胞分化过程中遗传物质不发生改变，D项错误。
13．人的成熟红细胞经过几个阶段发育而来，各阶段细胞特征如下表。下列相关叙述，不正确的是（ ）
阶段
阶段1
阶段2
阶段3
阶段4
细胞
特征
无血红蛋白，有较强的分裂能力
核糖体丰富，开始合成血红蛋白，有分裂能力
核糖体等细胞器逐渐减少，分裂能力逐渐减弱
无细胞核、核糖体等细胞器，血红蛋白含量高，无分裂能力
A．不同基因在细胞发育不同时期选择性地表达
B．分裂能力减弱、消失与其执行特定功能无关
C．核糖体增多是大量合成血红蛋白所必需的
D．失去细胞核有利于细胞更好地进行物质运输
【答案】B
【解析】细胞分化的实质是基因的选择性表达，所以不同基因在细胞发育不同时期选择性地表达，A项正确；根据结构与功能相适应的原理分析，细胞分裂能力减弱、消失与其执行特定功能有关，B项错误；核糖体是合成蛋白质的车间，因此核糖体增多为大量合成血红蛋白提供了前提条件，C项正确；失去细胞核为更多的血红蛋白提供了空间，更有利于细胞更好地进行物质运输，D项正确。
14．衰老人体通常会出现白发、老年斑、细胞数目减少等特征。叙述正确的是（ ）
A．人体衰老是因为体内大多数细胞的基因发生突变
B．老年人骨折后愈合得很慢，与成骨细胞的衰老有关
C．细胞中的酪氨酸酶活性升高会导致老年人的头发变白
D．老年斑的形成是因为黑色素随皮肤细胞衰老而逐渐积累
【答案】B
【解析】人体衰老是因为体内大多数细胞衰老，这与基因突变无关，A项错误；老年人骨折后愈合得很慢，与成骨细胞的衰老有关，B项正确；细胞中的酪氨酸酶活性降低（黑色素合成减少）会导致老年人的头发变白，C项错误；细胞衰老后，黑色素的合成减少，老年斑的形成是因为色素（如褐色素）随皮肤细胞衰老而逐渐积累，D项错误。
15．如图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，不正确的是（ ）
A．①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能
B．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
C．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达
D．凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用
【答案】B
【解析】分析题图可知，细胞凋亡之前，经过①，凋亡诱导因子与将要凋亡的细胞膜上受体结合的过程，由于凋亡诱导因子与细胞膜上受体结合过程具有特异性，因此明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能，A正确；分析题图可知，细胞凋亡是细胞的编程性死亡，是由与凋亡相关的基因决定的，是细胞的主动死亡，B错误；蛋白质的合成过程是基因的表达过程，细胞凋亡过程中有凋亡基因控制合成新蛋白质，体现了基因的选择性表达， C正确；凋亡基因是机体固有的，控制着细胞凋亡的过程，在动物生长发育过程中发挥重要作用，D正确。
16．关于下图说法正确的是（ ）
A．过程①会形成细胞板，将一个细胞分为两个子细胞
B．过程④产生不同形态组织细胞，是不同细胞含有不同的DNA导致的
C．过程①、②、③、④依次使细胞的全能性逐渐增加
D．生物体生长发育是细胞分裂和分化的结果，细胞分裂是细胞分化的基础
【答案】D
【解析】细胞板是在植物细胞进行有丝分裂过程中产生，图示为动物细胞，不会出现细胞板，A项错误；过程④产生不同形态组织细胞是细胞分化的原因，本质是基因的选择性表达，B项错误；随着受精卵的发育，细胞分化程度逐渐提高，全能性逐渐降低，C项错误；生物体通过细胞分裂使细胞数目增多，通过分化使细胞出现分工，所以生物体生长发育是细胞分裂和分化的结果，细胞分裂是细胞分化的基础，D项正确。
17．下列关于细胞凋亡和衰老的叙述，正确的是（ ）
A．细胞凋亡在植物体内并非普遍存在
B．衰老的细胞在结构上会发生变化，但在形态上没有变化
C．人血红细胞的寿命为100~120天是因其失去了细胞核，与细胞衰老无关
D．所有多细胞动物的正常发育中都有一些细胞要发生凋亡
【答案】D
【解析】细胞凋亡在植物体内普遍存在，如胚柄退化、单性植物中花器官退化、植物体内通气组织的形成等，A错误；衰老的细胞在形态和结构上发生许多变化，如线粒体的数量减少、体积变大，细胞体积变小等，B错误；人血红细胞寿命为100~120天，虽然与其失去了细胞核密切相关，但细胞之所以有一定的寿命，是因为它不可避免地要衰老，C错误；细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，所有多细胞动物的正常发育中都有一些细胞要发生凋亡，D正确。
18．据世界卫生组织统计，现今全球每年新增1500万癌症患者，癌症是当前人类健康的最大敌人。下列相关叙述错误的是（ ）
A．与正常细胞相比，癌细胞间的连接与识别能力减弱
B．癌症的发生由致癌因子引发，患病的概率与年龄也有一定关系
C．致癌因子使与癌变有关的基因缺失，导致正常细胞癌变
D．细胞癌变后，细胞内的凋亡基因不易表达
【答案】C
【解析】由于细胞癌变后，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，所以与正常细胞和比，癌细胞间的连接与识别能力减弱，A正确；癌症的发生由致癌因子引发，也是突变累积形成的，患病概率与年龄也有一定关系，老年人患癌症的概率较高，B正确；癌症形成的原因是细胞内普遍存在的原癌基因和抑癌基因在致癌因子的作用下发生基因突变，C错误；细胞癌变后，变为无限增殖的“不死”细胞，细胞内的凋亡基因不易表达，D正确。
19．2019年，武汉同济医院首次使用了由人的干细胞体外定向分化获得的功能细胞来治疗半月板损伤。在充分知情的情况下，受试者接受了膝骨关节腔内的干细胞注射。下列有关叙述，不正确的是（ ）
A．干细胞是一种具有自我更新能力和多向分化潜能的未分化细胞群体
B．在体内，细胞分化一般是稳定的，而且是不可逆的过程
C．体外诱导干细胞分化的过程与基因的选择性表达有关
D．用自体干细胞移植法治疗半月板损伤可避免机体发生免疫排异反应
【答案】A
【解析】骨髓中的造血干细胞，它是分化了的细胞，但分化程度低，分化能力强，A错误；在体内，分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，一般不会回到原先的状态，B正确；细胞的分化与基因选择性表达有关，C正确；自体干细胞具有患者的遗传物质，故用自体干细胞移植法治疗半月板损伤可避免机体发生免疫排异反应，D正确。
20．水溶性药物甲进入癌细胞后，能抑制癌细胞增殖和引发癌细胞的死亡，从而具有治疗癌症的作用。研究发现用磷脂分子将药物甲包裹起来形成脂质体，并在脂质体表面嵌入靶向抗体能极大地提高药效。下列叙述正确的是（ ）
A．该脂质体由一层磷脂分子组成
B．脂质体包裹能促进药物甲进入癌细胞
C．靶向抗体能识别癌细胞上的特定蛋白，并裂解癌细胞
D．癌细胞是异常分化的细胞，不能保留基因组成的完整性
【答案】B
【解析】由题可知，脂质体是用磷脂分子将药物甲包裹起来形成的，则该脂质体由两层磷脂分子组成，A错误；脂质体可通过与癌细胞膜融合以胞吞方式使药物甲进入癌细胞，B正确；抗体的作用是特异性的识别作用，脂质体表面嵌入靶向抗体，靶向抗体能识别癌细胞上的特定蛋白，但是不能裂解癌细胞，C错误；癌细胞的产生是相关基因突变累加的结果，基因突变并不会破坏基因组成的完整性，因此癌细胞可以保留基因组成的完整性，D错误。
21．暴晒，污染、吸烟和肥胖等都是会对细胞造成氧化应激的因素，而氧化应激产生的自由基可直接作用于端粒，影响端粒的长度，以加速细胞衰老。下列有关叙述，不正确的是（ ）
A．衰老的细胞在形态、结构和生理功能上发生了变化
B．自由基攻击生物体内的DNA，可能会引起基因突变
C．癌细胞中端粒会随着细胞分裂的次数增加而不断缩短
D．在生活中可通过防晒、远离污染源等方式延缓衰老
【答案】C
【解析】衰老的细胞在形态、结构和生理功能上发生了变化，A正确；自由基攻击生物体内的DNA，使DNA受到损伤，可能会引起基因突变，B正确；根据题意推测，癌细胞中的端粒不会随着细胞分裂次数增加而缩短，C错误；在生活中可通过防晒、远离污染源等方式延缓衰老，D正确。
22．下列有关细胞生命历程的叙述，错误的是（ ）
A．精原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂
B．生物体内含有各种不同的细胞和组织是细胞分化的结果
C．细胞凋亡过程中，细胞内某些酶的活性不一定会减弱
D．抑癌基因主要负责调节细胞周期，阻止细胞不正常的增殖
【答案】D
【解析】精原细胞既能进行有丝分裂，产生更多精原细胞，又能进行减数分裂产生精细胞，A正确；细胞的分化可以使多细胞生物体中的细胞趋于专门化形成各种不同细胞，进而形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，而每一种器官都可以相对独立地完成特定的生理功能，这样就使得机体内可以同时进行多项生理活动，而不相互干扰，这样有利于提高各种生理功能的效率，B正确；凋亡细胞中不是所有酶活性都减弱，溶酶体中的水解酶活性就上升，促进细胞内物质分解，C正确；原癌基因和抑癌基因都存在于正常细胞中，原癌基因主要负责调节细胞周期，抑癌基因阻止细胞不正常的增殖，D 错误。
二、综合题
23．下图是1958年美国科学家斯图尔德以一小块胡萝卜韧皮部组织为材料培育出能开花结果的胡萝卜植株的简要流程图。请回答下列问题：
（1）上述培养过程说明，植物细胞具有________________________。
（2）细胞分化发生于图中的_____________（填图中序号）过程中；图中开花的胡萝卜植株的韧皮部细胞在形态、结构、功能上存在差异的根本原因是__________________________。
（3）早在19世纪，魏斯曼提出“体细胞分化是由于遗传物质的丢失”的假说以解细胞分化的原因，斯图尔德的实验结果是否支持魏斯曼的假说？___________（填“是”或“否”）。原因是_______________________________。
【答案】（1）全能性
（2）①②③ 基因的选择性表达
（3）否 因为高度分化的植物细胞中的遗传物质并没有丢失，仍然有发育成完整植株的能力
【解析】（1）植物组织培养过程证明植物细胞具有全能性。
（2）图中①②③过程均存在细胞分化。细胞分化指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构、生理功能上稳定性差异的过程，其实质是基因的选择性表达。
（3）斯图尔德的植物组织培养的实验结果，不能支持魏斯曼的假说。因为高度分化的植物细胞中的遗传物质并没有丢失，仍然有发育成完整植株的能力。
24．细胞衰老与凋亡是生物界的普遍规律。一部分发生衰老的细胞会被机体自身清除，但另一些衰老的细胞会随着时间的推移在体内积累增多，并分泌一些免疫刺激因子，导致低水平炎症发生，引起周围组织衰老或癌变。实验揭示，衰老细胞不仅是衰老过程的产物，也可能是组织器官进一步衰退的重要原因。最近科学家通过研究表明，清除衰老细胞可延缓小鼠的衰老进程，该成果有望开辟出一条对抗衰老的新途径。
（1）衰老细胞的特征主要有____________减少，细胞萎缩；____________的活性降低，代谢速率减慢；细胞膜____________改变，使物质运输功能降低等。
（2）导致细胞发生癌变的外界因素有____________、 ____________、____________。癌细胞能无限增殖，其增殖方式主要是____________。癌细胞中明显增多的具有细胞膜结构的细胞器可能是____________，理由是________________________________________。
（3）在成熟的生物体内，衰老细胞以及被病原体感染的细胞的清除，都是通过____________完成的。
【答案】（1）水分 酶 通透性
（2）物理致癌因子 化学致癌因子 病毒致癌因子 有丝分裂 线粒体 细胞不断增殖需消耗较多的能量
（3）细胞凋亡
【解析】（1）衰老细胞的特征：水分减少，细胞萎缩；多种酶活性降低，代谢速率减慢；细胞膜通透性改变，物质运输能力降低。
（2）导致细胞发生癌变的外界因素有物理致癌因子（如射线）、化学致癌因子（如尼古丁）、病毒致癌因子（如肉瘤病毒）；癌细胞的增殖方式主要是有丝分裂；癌细胞中明显增多的具膜细胞器可能是线粒体，因其不断增殖，大量耗能。
（3）成熟生物体内，衰老细胞以及被病原体感染的细胞的清除，都是通过细胞凋亡完成的。
25．研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题。
（1）图中A代表细胞膜上的____________。葡萄糖进入癌细胞后，可通过形成五碳糖进而合成_____________作为DNA复制的原料。
（2）在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为______________。与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有______________（填编号）。
（3）细胞在致癌因子的影响下，__________基因的结构发生改变而被激活，从而导致细胞发生癌变。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程________（填编号）不宜选为作用位点。
【答案】（1）载体蛋白 脱氧核苷酸
（2）有氧呼吸和无氧呼吸 ①②③
（3）原癌基因和抑癌基因 ①④
【解析】（1）据图可知，A能在细胞膜上协助葡萄糖进入细胞膜，所以可以推断其应该是运输葡萄糖的载体蛋白；五碳糖可以参与合成脱氧核苷酸，作为DNA复制的原料。
（2）据图可知，在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的产物是CO2和水、乳酸，表明癌细胞在有氧条件下既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；因为癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍，再根据题图信息：正常细胞在有氧条件下，几乎不进行无氧呼吸，另外，癌细胞无限增殖，需要大量的合成DNA的材料（五碳糖），所以与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有①②③。
（3）在致癌因子的影响下，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞；图中的①④代谢过程是正常细胞都必须进行的，即正常细胞和癌细胞共有的代谢途径是①④，所以若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程①④不宜选为作用位点。
专题12 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变（提高）
一、单选题
1．自由基学说对细胞衰老原因作出了解释，下列解释中不合理的是（ ）
A．自由基攻击生物膜的磷脂分子，导致生物膜损伤
B．自由基攻击细胞内的DNA，可能导致基因突变
C．自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降
D．自由基攻击脂肪细胞，导致机体消瘦体温下降
【答案】D
【解析】自由基攻击生物膜的磷脂分子，导致生物膜损伤，A正确；自由基攻击细胞内的DNA，可能导致基因突变，B正确；自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，C正确；根据自由基学说的内容可知，自由基主要攻击生物膜上的磷脂细胞内的DNA和蛋白质，D错误。
2．下列对细胞分化的相关叙述，错误的是（ ）
A．从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果
B．从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类不变、数量改变的结果
C．从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变
D．从个体水平分析，细胞分化是多细胞生物个体发育的基础
【答案】B
【解析】从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果，A正确；从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类改变、数量改变的结果，B错误；从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变，C正确；从个体水平分析，细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，D正确。
3．科学家把在生物体不同类型的细胞中都表达的基因称为管家基因，将只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。基于以上定义判断，下列说法正确的是（ ）
A．人体的胰岛素基因、核糖体蛋白基因都是管家基因
B．生物体各种细胞具有相同的管家基因和不同的著侈基因
C．细胞分化的本质是不同的细胞表达了不同的奢侈基因
D．奢侈基因是管家基因通过基因突变形成的等位基因
【答案】C
【解析】人体的胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，属于奢侈基因，A错误；生物体各种细胞管家基因和奢侈基因都相同，只是奢侈基因发生选择性表达，B错误；细胞分化的本质是不同的细胞奢侈基因选择性表达的结果，C正确；奢侈基因和管家基因都属于细胞内的正常基因，D错误。
4．《细胞—干细胞》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞的成果。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述中错误的是（ ）
A．该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的
B．人成纤维细胞与hiHep细胞的核酸完全相同
C．hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性
D．人成纤维细胞重编程为hiHep细胞并未体现细胞的全能性
【答案】B
【解析】由题意“诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞”可知，该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的，A正确；人成纤维细胞与hiHep细胞的DNA完全相同，但RNA不完全相同，B错误；hiHep细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等，据此说明，hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性，C正确；人成纤维细胞重编程为hiHep细胞的过程，没有得到完整的个体，因此并未体现细胞的全能性，D正确。
5．下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①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述中不正确的是（ ）
A．医学家们正尝试利用①治疗某些顽疾，是因为①具有再生各种组织、器官的潜能
B．与①相比，②的表面积/体积比值下降，与外界环境进行物质交换的能力也减弱
C．③④分别演变成⑤⑥的过程中，它们的细胞核遗传物质相同，表达的基因也相同
D．⑤⑥是高度分化后的细胞，它们的细胞核体积增大，染色质收缩时，细胞进入衰老
【答案】C
【解析】a为细胞生长，b为细胞增殖，c过程为细胞分化。所以图中①具有再生各种组织、器官的潜能，A正确；细胞体积增大，细胞的表面积与体积之比减小，与外界环境进行物质交换的能力减弱，B正确；细胞分化过程中，细胞核遗传物质相同，但基因是选择性表达，C错误；细胞核体积增大，染色质收缩是衰老细胞的特征，D正确。
6．有关细胞全能性的叙述，正确的是（ ）
A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变
D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
【答案】B
【解析】植物体的体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所必需的全套基因，A错误；植物细胞表现出全能性的条件是：细胞离体、一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件，因此高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性，B正确；植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是基因的选择性表达，而不是所含基因发生了改变，C错误；紫色糯性玉米种子培育成植株，这属于植物的自然生长过程，不能反映植物种子具有全能性，D错误。
7．在①②③④四个培养皿中分别加入培养液和不同添加剂体外培养人体骨髓造血干细胞，一段时间后对培养的细胞采用显微镜观察和化学方法分析，结果如下：①中的细胞为圆饼状，无核；②中的细胞核膜内折，染色质收缩；③中的细胞裂解，溢出大量细菌；④中细胞的细胞膜上糖蛋白减少，甲胎蛋白含量增多。①②③④培养皿中细胞发生的变化依次是（ ）
A．细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡、细胞癌变
B．细胞分化、细胞衰老、细胞坏死、细胞癌变
C．细胞衰老、细胞癌变、细胞坏死、细胞凋亡
D．细胞衰老、细胞凋亡、细胞坏死、细胞癌变
【答案】B
【解析】①中的细胞为圆饼状，无核，则该细胞为红细胞，说明造血干细胞发生了细胞分化；②中的细胞核膜内折，染色质固缩，这是细胞衰老的特征，说明造血干细胞逐渐衰老；③中的细胞裂解，溢出大量细菌，这说明造血干细胞因细菌感染而死亡，属于细胞坏死；④中细胞的细胞膜上糖蛋白减少，并出现甲胎蛋白，这是细胞癌变的特征，说明造血干细胞发生细胞癌变。
8．图中的①②过程分别表示细胞癌变发生的两种机制，相关叙述正确的是（ ）
A．原癌基因的作用主要是阻止细胞不正常的增殖
B．只要原癌基因表达产生了正常蛋白质，细胞就不会癌变
C．原癌基因和癌基因的基因结构不同
D．抑制癌细胞DNA的解旋不会影响癌细胞的增殖
【答案】C
【解析】原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；由图可知，原癌基因如果过度表达，产生了过量的正常蛋白质，也会导致细胞癌变，B错误；原癌基因和抑癌基因的碱基对排列顺序不同，因此二者的基因结构不同，C正确；抑制癌细胞DNA的解旋会影响癌细胞的增殖，D错误。
9．细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是（ ）
A．胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B．小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C．清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D．细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
【答案】B
【解析】胎儿手发育的过程中，手指间隙的细胞会发生细胞凋亡，A错误；小肠上皮细胞中衰老的细胞将会发生细胞凋亡，不断完成细胞的自然更新，B正确；被病原体感染的细胞属于靶细胞，机体通过细胞免疫将靶细胞裂解死亡，释放抗原，属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞坏死是在种种不利因素的影响下导致的细胞非正常死亡，D错误。
10．下列数据是人体部分器官中所表达基因的数目，有关叙述正确的是（ ）
器官或细胞
眼
唾液腺
皮肤
甲状腺
血细胞
心脏
所表达基因的数目
1932
186
3043
2381
23505
9400
A．人体各器官所表达的基因数目不同，种类也完全不同
B．血细胞所表达的基因数目最多，说明其遗传物质相对含量较高
C．人体各器官表达的基因数目有差异，说明不同细胞内所含基因不同
D．不同功能的细胞表达的基因不相同，这与细胞具有不同功能相适应
【答案】D
【解析】人体各器官所表达的基因种类有所不同，而不是完全不同，如人体所有器官都表达呼吸酶基因，A错误；由同一个受精卵发育而来的各个细胞含有相同的基因，但表达的基因不同，人体所有体细胞中遗传物质的相对含量相同，B、C错误；细胞种类不同表达的基因不同，使细胞趋于专门化，这与细胞完成不同的功能相适应，D正确。
11．化疗药物长春碱能够与微管蛋白结合阻碍纺锤体形成，从而抑制癌细胞增殖。下列相关叙述错误的是（ ）
A．长春碱在细胞分裂间期发挥作用，阻止蛋白质合成
B．癌症是由细胞中多个基因突变累积造成的
C．癌细胞能扩散转移与其表面的糖蛋白减少有关
D．长春碱不能特异性作用于癌细胞，会对机体产生副作用
【答案】A
【解析】化疗药物长春碱能够与微管蛋白结合阻碍纺锤体形成，而纺锤体是分裂前期形成的，因此长春碱在细胞分裂前期发挥作用，A错误；癌症是由细胞中多个基因突变累积造成的，B正确；癌细胞能扩散转移与其表面的糖蛋白减少有关，C正确；长春碱不能特异性作用于癌细胞，会对机体产生副作用，D正确。
12．下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A．若人体某细胞正在进行基因表达的过程，说明该细胞已发生分化
B．衰老的细胞内水分减少，导致细胞萎缩、细胞的相对表面积变小
C．若一个人长期闷闷不乐、精神压抑，其发生癌症的可能性会增加
D．某病原体感染宿主细胞后引起的宿主细胞破裂死亡属于细胞凋亡
【答案】C
【解析】未分化的细胞也可以进行基因表达的过程，如合成DNA复制相关的酶，A错误；衰老的细胞内水分减少，导致细胞萎缩，细胞体积变小，细胞相对表面积变大，B错误；癌症的发生与心理状态有一定关系，一个人长期闷闷不乐、精神压抑会影响其神经系统和内分泌系统的调节功能，增加癌症发生的可能性，C正确；某病原体感染宿主细胞后使宿主细胞破裂死亡属于在不利因素影响下引起的细胞死亡，属于细胞坏死，D错误。
13．哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的 RNA，下列叙述错误的是（ ）
A．成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质
C．造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
【答案】D
【解析】成熟的红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，产物为乳酸，A正确织红细胞中含有和细胞转录形成的mRNA和核糖体，仍然能够合成核基因编码的蛋白质，B正确；细胞分化的不同阶段，不同基因选择性表达，C正确；成熟的红细胞无细胞核，已经丧失控制其凋亡的基因，D错误。
14．自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图，有关叙述正确的是（ ）
A．②①过程引起的作用效果属于负反馈调节
B．若③过程使酪氨酸酶活性降低，将引起白化病
C．若③过程使细胞膜上氨基酸的载体受损，氨基酸将会自由进出细胞
D．④过程可能导致细胞内蛋白质种类发生改变
【答案】D
【解析】自由基通过②过程攻击磷脂，磷脂通过①过程产生更多的自由基，此过程引起的作用效果属于正反馈调节，A错误；若③过程使酪氨酸酶活性降低，将引起黑色素合成减少，白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起，B错误；若③过程使细胞膜上氨基酸的载体受损，氨基酸进出细胞将会受阻，C错误；④过程引起基因突变可能导致细胞内蛋白质种类发生改变，D正确。
15．细胞的不同生命历程往往具有其特定的意义。相关叙述错误的是（ ）
A．细胞分裂均会发生染色体的复制，有利于遗传物质稳定地传递给后代
B．细胞分化使细胞的形态结构发生稳定性的差异，以便行使不同的功能
C．细胞凋亡是生物体可控的生命活动、有利于生物体的生长发育
D．细胞癌变时遗传物质发生了变化、会影响机体正常的生命活动
【答案】A
【解析】真核细跑的有丝分裂与减数分裂会发生染色体的复制，原核细胞的二分裂不会发生染色体的复制，A错误；细胞分化是细胞的形态结构发生稳定性变化的过程，是细胞中基因的选择性表达，其意义是可以使不同细胞专门化地行使不同的功能，B正确；细胞凋亡是生物体内主动地、程序性地调控行为，对生物体的生长发育有利，C正确；细胞癌变时，细胞中的原癌基因和抑癌基因会发生突变，便正常细胞变成不受机体控制的癌细胞，D正确。
二、综合题
16．下图表示细胞凋亡的过程，图中Dnase为核酸内切酶，能够切割DNA形成DNA片段；Caspase是一类蛋白水解酶，能够选择性切割某些蛋白质。回答下列问题：
（1）图中体现细胞膜具有信息交流功能的过程是＿＿＿＿＿__＿＿＿＿＿＿。
（2）分析图解可知，细胞内蛋白质的合成与＿______＿＿＿有关，该过程的最后阶段发生在＿＿＿____＿。
（3）Dnase能够切割DNA形成DNA片段，推测Dnase切割的化学键应在＿________＿＿＿和____＿____＿＿之间。
（4）Caspase选择性切割某些蛋白质，具体切割的化学键可表示为＿____＿＿＿，该过程体现了酶的＿＿____＿＿。
（5）细胞凋亡过程中，被吞噬细胞吞噬分解，与该过程密切相关的细胞器是＿＿____＿＿。
【答案】（1）凋亡诱导因子与膜受体的结合
（2）基因 核糖体
（3）脱氧核糖 磷酸
（4）－CO－NH－ 专一性
（5）溶酶体
【解析】（1）图中凋亡诱导因子与膜受体的结合，体现了细胞膜具有信息交流的功能。
（2）由图解可知，细胞内蛋白质的合成与基因有关，该过程的最后阶段发生在核糖体上。
（3）Dnase能够切割DNA形成DNA片段，而DNA分子中的脱氧核苷酸通过磷酸和脱氧核糖之间形成的化学键连接在一起，故该化学键也是Dnase切割的化学键。
（4）Caspase选择性切割某些蛋白质，具体切割的化学键为肽键，可表示为－CO－NH－，该过程体现了酶的专一性。
（5）细胞凋亡过程中，被吞噬细胞吞噬分解，与该过程密切相关的细胞器是溶酶体。
17．骨髓中的造血干细胞（Stem cell）是指尚未发育成熟的细胞，是所有血细胞和免疫细胞的起源，不仅可以分化为红细胞、白细胞和血小板，还可跨系统分化为各种组织细胞，医学上称其为“万用细胞”。下图表示人体骨髓中部分造血干细胞的生命历程。根据所学知识，请回答下列问题：
（1）图中①过程属于细胞的_____________，③过程的实质是______________________。
（2）细胞凋亡是指__________________________。细胞凋亡的速率与其功能有关，同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，该实例体现出细胞凋亡的生物学意义是___________________________________。
（3）为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，研究者设计了如下三组实验：甲组加入培养液+心肌细胞+生理盐水；乙组加入培养液+心肌细胞+阿霉素；丙组加入培养液+心肌细胞+生物制剂Q+阿霉素。每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同。各组样品在相同且适宜的条件下培养。该实验的因变量是_______________。若实验结果是_______________________，则说明生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有保护作用。为检测生物制剂Q对心肌细胞的凋亡是否有影响，上述实验还应该增加丁组实验，请按照上述格式书写丁组实验：____________________________________。
【答案】（1）生长 基因的选择性表达
（2 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 细胞凋亡在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用
（3）心肌细胞的存活率（或心肌细胞的凋亡率） 甲组和丙组的存活率均高于乙组的存活率（或甲组和丙组的凋亡率均低于乙组的凋亡率） 丁组加入培养液+心肌细胞+生物制剂Q
【解析】（1）根据以上分析已知，图中①过程表示的是细胞生长；③过程表示的是细胞分化，其实质是基因的选择性表达。
（2）细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程；根据题意分析，红细胞和白细胞的功能不同，两者细胞凋亡的速率也不同，后者的凋亡速率比前者要快得多，该实例体现出细胞凋亡在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。
（3）根据题意分析，该实验的目的是探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，研究者设计了三组实验，每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同，则实验的因变量是心肌细胞的存活率（或心肌细胞的凋亡率）；若甲组和丙组的存活率均高于乙组的存活率（或甲组和丙组的凋亡率均低于乙组的凋亡率），则说明生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有保护作用；为检测生物制剂Q对心肌细胞的凋亡是否有影响，还应该增加丁组实验：加入培养液+心肌细胞+生物制剂Q。
18．小肠干细胞通过增殖分化产生潘氏细跑和小肠上皮细胞。潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质，抵抗外来病原体，而小肠上皮细胞与营养吸收有关。
（1）潘氏细胞与小肠上皮细胞所含的遗传信息_______________（填“相同”或“不同”），两者出现功能差异是____________结果。
（2）小肠干细胞一旦分化为潘氏细胞后就不能再转化为小肠干细胞，也不能转化为小肠上皮细胞，此现象说明了细胞分化具有____________特点。
（3）体细胞与早期胚胎干细胞都起源于受精卵，理论上都具有全能性；下列是研究细胞全能性的历程中的几个事实：
事实1:通过培养体细胞到目前为止还没有得到任何动物个体；
事实2:通过早期胚胎干细胞培养已经得到了某些动物个体；
事实3:通过将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中形成重组细胞，已经培育出某些动物个体。
通过上述事实进行推理，得出结论:____________________________。
【答案】（1）相同 基因的选择性表达（或遗传信息的执行情况不同）
（2）持久性（或稳定性和不可逆性）
（3）动物细胞的全能性会随着分化程度的提高而逐渐受到抑制，已分化的动物细胞的细胞核是具有全能性的
【解析】（1）据题意可知潘氏细胞与小肠上皮细胞是由小肠干细胞通过增殖分化产生的，根据细胞分化的特点可知，其遗传物质相同。功能不同的原因是细胞内遗传信息的执行情况不同。
（2）据试题分析可知，细胞分化的特点之一是具有稳定性和不可逆性，因此小肠干细胞一旦分化为潘氏细胞后就不能再转化为小肠干细胞，也不能转化为小肠上皮细胞。
19．研究表明，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对人胃癌细胞的影响及作用机制，进行了以下实验。请完善实验并回答问题：
（1）方法步骤：
①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胃癌细胞。
②1号培养瓶为空白对照，向2～4号培养瓶中分别加入__________μg/mL蜂毒溶液。
③培养48小时后，检测并统计__________，结果如图1所示。
④重复a、b步骤，检测凋亡基因（Bax、Bel－2）的表达率，结果如图2所示。
（2）分析讨论：
①图1表明_____________________。
②图1、图2表明：从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与__________有关。当Bel－2蛋白/Bax蛋白的比值出现__________趋势时，将会诱导胃癌细胞凋亡。
【答案】（1）等量的2、4、8 胃癌细胞的凋亡率
（2）一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度增大诱导效应增强 Bax基因表达增强和Bel－2基因表达减弱（或Bax基因和Bel－2基因表达） 降低
【解析】（1）②由图1横坐标可知，2～4号培养瓶中加入蜂毒素溶液的浓度应为2、4、8 μg/mL；③本实验的因变量是胃癌细胞凋亡率，故培养48小时后，应对其进行检测并统计。
（2）①图1表明一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度增大诱导效应增强；②两图共同说明随蜂毒素浓度的增大Bax基因表达增强和Bel－2基因表达减弱，当Bel蛋白/Bax蛋白的比值出现下降趋势时，将会诱导胃癌细胞调亡。
专题12 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变（挑战）
一、单选题
1．下列关于细胞增殖和分化的叙述错误的是（ ）
A．细胞增殖改变细胞的数量、细胞分化改变细胞种类
B．单细胞生物的细胞只能够进行增殖而不能进行分化
C．人体生命历程的各个阶段均会发生细胞增殖和分化
D．细胞增殖和细胞分化的实质都是基因的选择性表达
【答案】D
【解析】通过细胞增殖可以增加细胞的数量，通过细胞分化可以改变细胞的种类，A正确；单细胞生物只有一个细胞，所以无所谓细胞分化，B正确；细胞增殖和分化在人体生命历程中的各个阶段都要发生，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，D错误。
2．下列关于细胞分化的描述，正确的是（ ）
A．细胞的高度分化改变了物种的遗传信息
B．可以通过检测细胞中呼吸酶基因是否表达，来确定细胞是否分化
C．一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是mRNA不同
D．神经细胞特有的基因决定了神经递质的精准释放位置
【答案】C
【解析】细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞的高度分化不会改变物种的遗传信息，A错误；呼吸酶基因在所有细胞中均发生表达，因此不能用来确定细胞是否分化，B错误；一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是mRNA不同，直接原因是蛋白质种类不同，C正确；神经细胞和其他体细胞均来自同一个受精卵，遗传物质相同，基因也相同，功能不同只是基因选择性表达的结果，并不是神经细胞特有的基因决定了神经递质的精准释放位置，D错误。
3．脊椎动物的一些基因活性与其周围特定胞嘧啶的甲基化有关，甲基化使基因失活，相应的胞嘧啶非甲基化能活化基因的表达。以下推测正确的是（ ）
A．肝细胞和胰岛B细胞的呼吸酶基因均处于特定胞嘧啶的甲基化状态
B．胰岛B细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态
C．肝细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态
D．肝细胞和胰岛B细胞的胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态
【答案】B
【解析】肝细胞和胰岛B细胞的呼吸酶基因均处于活跃状态，因此该基因都处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，A错误；胰岛B细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于活跃状态，因此该基因都处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，B正确；细胞的呼吸酶基因处于活跃状态，因此该基因处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，而肝细胞中的胰岛素基因处于休眠状态，即该基因处于特定胞嘧啶的甲基化状态，C错误；肝细胞中的胰岛素基因处于特定胞嘧啶的甲基化状态，而胰岛B细胞的胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，D错误。
4．中国科学院上海生命科学研究院成功诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞的成果。hi-Hep细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列叙述正确的是（ ）
A．人成纤维细胞与hiHep细胞的核酸是相同的
B．衰老的肝细胞中染色质固缩，细胞核体积变小
C．hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性
D．人成纤维细胞重编程为hiHep细胞，说明该细胞还未分化
【答案】C
【解析】人成纤维细胞与hiHep细胞的DNA完全相同，但由于基因的选择性表达，两者所含的mRNA不完全相同，A错误；衰老细胞的细胞核体积会变大，B错误；根据题干信息“hiHep细胞具有肝细胞的许多功能”可知hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性，C正确；人成纤维细胞经诱导后才能重编程为hiHep细胞，说明人成纤维细胞已经分化，D错误。
5．甲胎蛋白（AFP）主要来自胚胎的肝细胞，胎儿出生后约两周AFP从血液中消失。肝细胞发生癌变时，AFP会持续性异常升高。下列推测合理的是（ ）
A．肝细胞的分裂周期变长时，AFP合成会增加
B．指导合成AFP的基因属于原癌基因，发生突变后才表达
C．肝细胞发生癌变后因细胞膜上糖蛋白增多而容易发生扩散
D．人和动物细胞的染色体上都有与癌变有关的基因
【答案】D
【解析】依题意“当肝细胞发生癌变时，AFP会持续性异常增高”可推知，当肝细胞的分裂周期变短时，AFP合成会增加，A项错误；原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，原癌基因在正常细胞中也能表达，而指导合成AFP的基因不属于原癌基因，B项错误；肝细胞发生癌变后因细胞膜上糖蛋白减少而容易发生扩散，C项错误；人和动物细胞的染色体上都有与癌变有关的基因，即原癌基因和抑癌基因，D项正确。
6．如图表示在培养液中添加二甲双胍（Met）后，肝癌细胞增殖存活率的变化，该数据可为肝癌的治疗提供依据下列相关叙述错误的是（ ）
A．肝细胞变成癌细胞是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果
B．肝癌细胞在增殖过程中细胞间期所经历的时间短于分裂期
C．添加Met后，癌细胞内控制细胞凋亡的某些基因可能被激活
D．图中Met浓度越高、处理时间越长，对肝癌细胞增殖的抑制作用越强
【答案】B
【解析】原癌基因和抑癌基因突变累积的结果是肝细胞变成癌细胞，A正确；肝癌细胞在适宜条件下增殖时细胞间期所经历的时间长于分裂期，B错误；添加Met后，癌细胞内控制细胞凋亡的某些基因可能被激活，从而促进了细胞凋亡，C正确；根据分析可知，图中Met浓度越高、处理时间越长，对肝癌细胞增殖的抑制作用越强，D正确。
7．DNA复制不完成，细胞周期便不能向下一个阶段转化。在DNA合成期即S期内发生DNA损伤时，S期内部检验点便被激活，从而抑制复制起始点的启动，同时激活DNA修复和复制叉的恢复等机制。下列说法错误的是（ ）
A．S期内部检验点能使DNA复制速度减慢，导致S期延长，甚至将细胞停滞在S期
B．紫外线、X射线及其他辐射能导致S期内部检验点被激活，若最终不能完成修复，细胞可能走向死亡
C．S期内部检验点可以通过影响解旋酶的活性、RNA聚合酶与位点的识别和结合以及染色体的形态特征，对细胞周期起调控作用
D．原癌基因、抑癌基因的表达产物对细胞周期也起着重要的调控作用
【答案】C
【解析】由题意可知，S期内部检验点被激活，会抑制复制起始点的启动，从而使DNA复制速度减慢，导致S期延长，甚至将细胞停滞在S期，A正确；紫外线、X射线及其他辐射能导致S期内部检验点被激活，若最终不能完成修复，则DNA的复制不能完成，细胞将停滞在S期，细胞可能走向死亡，B正确；S期内部检验点可以通过影响解旋酶的活性、DNA聚合酶与位点的识别和结合以及染色体的形态特征，对细胞周期起调控作用，C错误；原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长与分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，故原癌基因、抑癌基因的表达产物对细胞周期也起着重要的调控作用，D正确。
8．下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是（ ）
A．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因
B．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
C．图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的
D．上述基因突变可传递给子代细胞从而一定传给子代个体
【答案】B
【解析】由图分析发现各突变体的突变基因不在同一对染色体上，所以结肠癌有关的基因不能互为等位基因，A错误；从图中可以发现突变体的突变基因个数越来越多，最终癌变，B正确；图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和不定向的，C错误；上述基因突变可传递给子代细胞，但是不一定传给子代个体，D错误。
9．科研人员通过对缺少H蛋白的癌细胞进行研究，发现染色体在一些关键位置处于展开状态，激活了一系列基因，使癌细胞“永生”，癌细胞因此持续分裂。下列叙述相关不正确的是（ ）
A．肿瘤的发生可能与染色体解螺旋有关
B．癌细胞无限增殖与基因表达调控无关
C．在癌细胞中H蛋白基因可能处于关闭状态
D．提高癌细胞H蛋白合成的药物有助于攻克癌症
【答案】B
【解析】根据题意可知，发现染色体在一些关键位置处于展开状态，因此肿瘤的发生可能与染色体解螺旋有关，A正确；根据题意可知，癌细胞是由于激活了一系列基因，使癌细胞“永生”，因此癌细胞无限增殖与基因表达调控有关，B错误；题干中提出，癌细胞中缺少H蛋白，在癌细胞中H蛋白基因可能处于关闭状态，C正确；提高癌细胞H蛋白合成的药物有助于攻克癌症，D正确。
10．激活的细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）抑制因子会造成细胞周期停滞，引发细胞衰老。下图反映的是一种癌基因诱导激活CDKs的抑制因子而引起的细胞衰老的过程。下列叙述不正确的是（ ）
A．原癌基因突变不一定会导致细胞癌变
B．衰老细胞中多种酶的活性降低
C．CDKs抑制因子基因属于抑癌基因
D．CDKs有活性就会导致细胞衰老的发生
【答案】D
【解析】细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，癌细胞的发生不是单一基因突变的结果，而是每个细胞至少需要5-6个基因积累突变的结果，这个积累需要一定的时间，A正确；衰老细胞存在自溶作用，溶酶体中的酸性水解酶活性应该是升高的，大多数酶活性降低，B正确；抑癌基因：抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，CDKs抑制因子基因表达产生的激酶（CDKs）抑制因子会造成细胞周期停滞，引发细胞衰老，可见其属于抑癌基因，C正确；由题可知，抑制CDKs会导致细胞衰老，所以CDKs没有活性才会使细胞衰老，D错误。
11．下表是人体内红细胞（未成熟）胰岛A细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况（“+”表示该基因能表达，“—”表示该基因未表达）。下列有关叙述正确的是（ ）
细胞
血红蛋白基因
胰岛素基因
抗体基因
有氧呼吸
红细胞（未成熟）
+
—
—
③
胰岛A细胞
—
①
—
+
浆细胞
—
—
②
+
A．表格中的①②③分别是－、＋、－
B．未成熟的红细胞中没有胰岛素基因和抗体基因
C．浆细胞在线粒体中通过有氧呼吸将葡萄糖彻底氧化分解
D．胰岛A细胞和胰岛B细胞所分泌的激素都与血糖调节有关
【答案】D
【解析】红细胞在成熟前也可以进行有氧呼吸，A错误；未成熟的红细胞中也含有各种基因，B错误；葡萄糖氧化分解的第一阶段是在细胞质基质中进行的，在线粒体中葡萄糖不能氧化分解，C错误；胰岛A细胞可分泌胰高血糖素升血糖，胰岛B细胞可分泌胰岛素降血糖，D正确。
12．研究发现某些致癌物质可能造成溶酶体膜的伤害，使其内部的酶游离出来，造成DNA分子的损伤，引起细胞癌变。下列有关叙述错误的是（ ）
A．溶酶体释放的酶损伤DNA，可使原癌基因等发生突变
B．可用差速离心法分离得到溶酶体，以研究其成分和功能
C．溶酶体膜的选择透过性能防止其中水解酶的异常释放
D．溶酶体属于生物膜系统，能合成水解酶执行其功能
【答案】D
【解析】根据题干信息可知溶酶体释放的酶损伤DNA，引起细胞癌变，而细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，由此可推知溶酶体释放的酶损伤DNA使原癌基因等发生突变，A正确；溶酶体是一种细胞器，分离各种细胞器常用差速离心法，B正确；溶酶体膜的选择透过性防止其中水解酶的异常释放，C正确；水解酶的本质是蛋白质，合成场所在核糖体，D错误。
二、综合题
13．细胞的畸形分化，与癌细胞的产生有直接的关系。试回答下列问题：
（1）导致癌变发生的原因是正常细胞中的______________发生了突变。
（2）治疗癌症的常用方法之一是化疗，因为化疗采用的化学药物能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用，此类药物作用于癌细胞周期的____________期，有些化疗的药物还可以干扰__________________的合成。若该药物抑制纺锤体的形成，则癌细胞的细胞周期将阻断在__________期。
（3）研究人员从人体的DNA中筛选、克隆出内皮抑素基因，将此基因转移到双歧杆菌中，经发酵制成口服制剂，此制剂用于临床治疗之前，应该先进行实验，以确定此制剂对生物体重要内脏器官的安全性，实验如下：
实验材料：转基因双歧杆菌口服制剂、水、食物等，健康鼠4只，生理状态如下：
代号
甲
乙
丙
丁
性别
雌
雌
雄
雄
体重
78 g
76 g
99 g
101 g
①将实验鼠分为实验组、对照组，其中________为实验组，_________为对照组。（均填代号）
②实验中，每日除要为小鼠提供生活所需的相同食物外，还要给实验组定时服用_______________________，对照组则服用__________________________。
【答案】（1）原癌基因和抑癌基因
（2）间 蛋白质（RNA） 前 甲和丁（或乙和丙） 乙和丙（或甲和丁） 转基因双歧杆菌口服制剂 等量的水
【解析】（1）正常细胞中原癌基因主要负责调节细胞周期，抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖，原癌基因和抑癌基因的突变导致细胞癌变。（2）DNA复制发生于有丝分裂间期，采用化学药物阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用，将使癌细胞停留在细胞周期中的间期，用化疗药物干扰基因的转录或翻译，组织RNA或蛋白质的合成，也可以组织癌细胞的增殖。纺锤体在有丝分裂前期形成，若药物抑制纺锤体的形成，癌细胞的细胞周期将被阻断在前期。
（3）确定转基因双歧杆菌口服制剂对生物体重要内脏器官的安全性，应进行有无转基因双歧杆菌口服制剂的对照实验。①该实验中性别为无关变量，因此对照组和实验组中均应含有雌鼠和雄鼠。可选甲和丁（或乙和丙）为对照组，乙和丙（或甲和丁）为实验组。②实验中，每日除要为小鼠提供生活所需的相同食物外，实验组需服用一定量的转基因双歧杆菌口服制剂，对照组服用等量的水。
14．有关植物衰老的机理目前有两种相对立而又相关联的解释。一种是“营养竞争说”，即植物体由于开花结果夺取营养器官的养料使茎、叶衰老；另一种是认为“植物的衰老是由外界环境条件的变化而引起的”，这其中比较一致的看法是光照不足会引起细胞中蛋白质和叶绿素等物质减少而导致茎、叶衰老。有人利用有关的材料进行了实验探究：选取20株健壮、生长状况相同的同种开花前的盆栽大豆，平均分成四组，编号甲、乙、丙、丁，下表是有关探究的做法、结果。请据此回答有关问题：
光照或遮光
保持花蕾或摘除花蕾
现象或结果
甲
正常光照
摘除花蕾
乙
正常光照
保持花蕾
丙
遮光
摘除花蕾
丁
遮光
保持花蕾
注：①除题中讲明的条件外，其他培养条件均相同且适宜，②衰老以叶片变黄作为指标。
（1）若四组大豆的平均衰老时间分别记作a、b、c、d，则评判其衰老的标准应是___________________________________。
（2）若实验结果为a＝b＞c＝d，则说明____________________________________；若开花结果争夺养料和光照不足都能引起植株衰老，则可能的结果是________________________。
（3）若实验结果为a＝b＞c＝d，甲组突然停止CO2供应，则叶肉细胞叶绿体中的ATP、C＝的变化情况依次是____________________________。
（4）植物衰老从细胞结构的角度上看表现在______________________________________。
【答案】（1）原来正常的叶全部变黄所需的时间（或相同时间内变黄的叶的数量或树叶变黄的深浅程度）
（2）植株衰老是由光照不足引起的，与开花结果争夺养料无关 a＞d，且b、c介于a、d之间且差异明显
（3）增加、减少
（4）细胞核体积增大，染色质收缩
【解析】（1）若四组大豆的平均衰老时间分别记作a、b、c、d，则判断其衰老的标准应是原来正常的叶片全部变黄所需的时间（或相同时间内叶片变黄的叶的数量）。
（2）根据题意分析a=b、c=d说明植株衰老与花蕾的有无没有关系，实验结果为a=b＞c=d说明植株衰老是由光照不足引起的，与开花结果争夺养料无关；而只有当实验结果出现a＞d，且b、c介于a、d之间且差异明显时，才能说明开花结果争夺养料和光照不足都会引起植株衰老。
（3）根据题意分析，甲组正常光照，若突然停止CO2供应，则固定产生的三碳化合物不足，导致三碳化合物的含量减少；但是光反应产生的ATP和［H］的量不变，而三碳化合物的还原消耗的ATP和［H］减少了，所以ATP的含量增加。
（4）衰老细胞的结构特点有细胞核体积增大，染色质收缩等。
15．癌症发病率和死亡率逐年攀升，科研人员一直在着力研究癌症的致病机理以降低癌症的发病率，另一方面又在不断地研发有效的抑癌药物以提高癌症的治愈率。回答下列问题：
（1）人的染色体上存在的与癌变有关的基因为_____________，这些基因发生突变导致正常细胞的_____________失控而变成癌细胞。
（2）近年来，控烟使肺癌患病率明显下降，控烟能降低癌变几率的原因可能是_____________。
（3）人参皂苷单体G—Rh2是从红参中分离出的一种物质，某小组想研究不同浓度的G—Rh2对肝癌细胞的抑制作用，利用人肝癌细胞（HepG2）和不同浓度的G—Rh2以及其它相关材料用具进行了实验，得到了如图实验结果，该实验思路为_____________________________________________________，据图可得到的实验结论是______________________________________________________。（至少写出两点）。
【答案】（1）原癌基因和抑癌基因 生长和分裂
（2）控烟能减少烟草中致癌因子（如尼古丁、焦油等）对DNA的损伤
（3）将不同浓度的G—Rh2分别加入等量的人肝癌细胞（HepG2）培养液中，测定不同时间肝癌细胞的数量，计算得到抑制率，得出不同浓度的G—Rh2对肝癌细胞的抑制作用的大小 G—Rh2对肝癌细胞有抑制作用，且抑制作用会随浓度的增大而增强；每一浓度下，随着作用时间的延长，G—Rh2对肝癌细胞的抑制作用增强
【解析】（1）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。它们发生突变后，会导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
（2）烟草中含有许多化学致癌因子，如尼古丁、焦油等，这些物质会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞癌变。
（3）实验设计应遵循对照原则和单一变量原则，应将等量不同浓度的G—Rh2分别加入等量的人肝癌细胞（HepG2）培养液中，测定不同时间肝癌细胞的数量，对比对照组计算得到抑制率，从而得出不同浓度的G—Rh2对肝癌细胞的抑制作用大小。分析题图可得出的实验结论为：G—Rh2对肝癌细胞有抑制作用，且抑制作用会随浓度的增大而加强；同一浓度下，随着作用时间的延长，G—Rh2对肝癌细胞的抑制作用增强。
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