统考版2024高考生物二轮专题复习整合训练6细胞的分化衰老凋亡和癌变

整合训练(六)细胞的分化、衰老、凋亡和癌变全员必做题1.[2023·沙坪坝区校级模拟]下列关于动物细胞生命历程的叙述，正确的是()A．细胞分化和细胞衰老都表现出了形态、结构和功能的改变B．用药物抑制骨髓造血干细胞着丝点分裂，可得到多核细胞C．细胞凋亡是由基因决定的，不会受到外界环境因素的影响D．体细胞核移植的成功说明已分化的动物体细胞具有全能性2．[2023·新乡一模]线粒体结构和功能的改变与细胞凋亡密切相关。当细胞衰老或遭受不可修复的DNA损伤时，线粒体会释放细胞色素c并经过一系列反应引起细胞凋亡，其途径如图所示。下列相关叙述错误的是()A．细胞凋亡有利于机体抵御外界因素的干扰和维持内部环境的稳定B．线粒体膜通透性增大有利于细胞色素c释放到细胞质基质中C．激活癌细胞的C­9酶或C­3酶有可能是治疗癌症的思路D．衰老细胞释放的细胞色素c可能较少，C­9酶更容易被活化3．[2023·重庆市高三第一次联合诊断检测]地钱具有重要的药用价值，可用植物组织培养的方法进行快速人工繁殖。有关此过程的叙述不正确的是()A．发生了细胞的脱分化、再分化B．形成的愈伤组织分化程度较高C．依据的原理是植物细胞的全能性D．若发生杂菌污染则难以获得目的植株4．[2023·河北秦皇岛校考二模]壁虎自然再生出的尾巴只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管，缺少了原生尾巴的脊椎、神经组织等，科研人员通过植入胚胎干细胞的方式，帮助断尾壁虎长出一条接近于原装版本的尾巴，实现了2.5亿年来断尾壁虎都没能自行完成的“进化”。下列相关叙述错误的是()A．胚胎干细胞与构成尾巴的组织细胞中基因的执行情况不同B．胚胎干细胞分化成尾部细胞前后，蛋白质的种类完全不同C．该研究无法体现胚胎干细胞具有全能性D．该研究给人类实现受损器官原位再生带来新希望5．[2023·天津实验中学一模]慢阻肺病与细胞衰老密切相关，为研究冬虫夏草在吸烟引起的慢阻肺病中的作用机制，研究人员进行以下实验。(1)随细胞分裂次数增多，染色体两端的端粒________(填“变短”“变长”或“不变”)或染色体DNA意外损伤导致细胞衰老。细胞衰老时因线粒体功能障碍，出现______速率减慢等特征。(2)研究人员向支气管上皮细胞培养液中加入不同浓度的烟草提取物(CSE)，检测P16蛋白的表达量，如图1，最后选择CSE相对浓度为________，培养时间为________的条件下培养的细胞进行后续实验。(3)将冬虫夏草提取液(CS)加入上述(2)的细胞培养液中，检测实验组与对照组细胞中P16、BCL­2蛋白的表达量，结果如图2(图中β­actin是内参蛋白，作为检测蛋白表达水平的参照物)。请在如图3的流程图中补充相应内容说明冬虫夏草提取液在香烟诱导的慢阻肺病中的作用。图36．[2023·贵州贵阳二模]癌症是威胁人类健康的重要疾病之一，已经成为威胁我国城乡居民健康的主要杀手。回答下列问题：(1)生活中致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使________________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。(2)端粒学说认为，端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，引起细胞衰老。研究发现细胞中可合成端粒酶，端粒酶是一种核糖核蛋白酶，以自身的RNA为模板合成端粒DNA，修复端粒。据此推测，端粒酶的组成可能是________________，癌细胞中端粒酶的活性通常比正常细胞更________。(3)现欲探究端粒酶是否与癌细胞的恶性增殖有关。将癌细胞分成A、B两组，A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，在相同且适宜条件下进行培养，记录并比较A、B两组的细胞增殖代数。若____________________，说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖有关；若______________________，说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖无关。重点选做题7.[2023·海南统考模拟]研究表明，尿苷能延缓人类干细胞衰老，促进多组织再生修复。下列分析正确的是()A．干细胞衰老后细胞体积、细胞核体积都变小，染色质收缩、染色加深B．组织再生修复可能与染色体两端的端粒修复有关，端粒是DNA—RNA复合物C．用3H标记的尿苷饲喂动物，可在动物的线粒体、细胞核、核糖体、细胞质基质中检测到放射性D．尿苷能延缓干细胞衰老，可能与其能阻止自由基攻击蛋白质、DNA、磷脂等生物大分子有关8．[2023·湖南长郡中学二模]研究发现，癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe3＋浓度远高于正常细胞。为确定青蒿素抗肿瘤作用与胞内Fe3＋浓度的关系，研究人员对海拉细胞(一种宫颈癌细胞)进行了不同处理。由实验结果可知，下列有关叙述错误的是()组别处理方式实验后/实验前海拉细胞数1普通培养液101.9%2普通培养液中加入全转铁蛋白109.6%3普通培养液中加入青蒿素10.4%4普通培养液中先加入全转铁蛋白，再加入青蒿素0.2%注：全转铁蛋白是Fe3＋与转铁蛋白的复合物，与膜上受体结合后引起胞内Fe3＋浓度升高。A．青蒿素与肿瘤细胞内Fe3＋结合后能诱导相应基因突变B．青蒿素可以抑制宫颈癌细胞增殖C．细胞内的高浓度Fe3＋促进青蒿素发挥抗肿瘤作用D．细胞内高浓度Fe3＋更有利于宫颈癌细胞增殖9．[2023·河北沧州统考三模]衰老细胞的体积减小，细胞核体积却增大，并发生核膜内折，以下对该现象形成的原因，解释不合理的是()A．细胞核对细胞代谢的控制能力降低，体积增大可在一定程度上缓解此矛盾B．核孔和核膜的通透性增大，离子内流将导致核内液体的渗透压下降C．支撑细胞核的蛋白质纤维合成减少，支撑作用减小，导致核膜内折D．衰老细胞的表面积与体积比增大，有利于细胞与外界进行物质交换10．[2023·山东泰安5月模拟]下列有关人体中细胞的分化、衰老和凋亡的叙述，正确的是()A.细胞癌变是细胞高度分化的结果，癌细胞的细胞周期、形态结构等都会发生明显变化B．人体各种组织细胞的衰老同步进行，都会出现细胞核体积变大、细胞体积变小等特征C．人在胚胎时期要经历有尾、五指相连等阶段，尾部及指间的细胞会随着胚胎发育逐渐凋亡D.人体免疫系统清除被新冠病毒变异株奥密克戎感染的细胞的过程是通过细胞坏死完成的11．[2023·北京昌平统考二模]肿瘤细胞的典型特征是代谢发生改变。为探究低温对肿瘤细胞代谢的影响，研究者进行了相关实验。(1)多数肿瘤细胞主要通过无氧呼吸产生ATP和________。由于肿瘤细胞膜上的______等物质减少，使其在体内容易分散和转移。(2)研究者将结肠癌细胞(CRC)植入小鼠的皮下组织构建皮下荷瘤小鼠，将其置于不同温度条件下培养，实验结果如下图及表，由此分析低温影响肿瘤生长的机制是__________________________________。研究者将CRC植入小鼠肝脏，并重复上述实验，测量肿瘤体积，从而排除________________对皮下肿瘤的直接影响。CRC细胞占(%)4℃30℃死细胞0.160.78静止期＋DNA合成前期80.869.2DNA合成期8.716.2DNA合成后期＋分裂期10.213.3(3)将18F­FDG注射皮下荷瘤小鼠静脉，一段时间后发现：30℃条件下，18F­FDG主要聚集在肿瘤组织中；4℃条件下，18F­FDG主要聚集在棕色脂肪组织(BAT)中。据此推测，低温通过________________________________________________，进而抑制肿瘤的生长。注：18F为放射性核素、FDG为葡萄糖类似物(4)为验证上述推测，研究者检测皮下荷瘤小鼠体内肿瘤细胞中葡萄糖运载体(GLUT4)基因表达水平，若4℃条件下，GLUT4基因表达水平低于30℃条件下，则上述推测正确。请修正该实验方案并写出预期结果________________________________________。12．[2023·安徽宣城模拟]某科研单位欲研究神经调节素对大鼠脑缺血损伤后的神经保护作用，选用大脑动脉闭塞大鼠模型为实验材料，分别在不同缺血时间下对皮质区细胞凋亡指数进行测量，其中实验组注射适量使用0.1mol/L的PBS缓冲液溶解重组人神经调节素稀溶液，结果如下图所示。回答下列问题：(1)该实验的自变量为________________，无关变量为________________(答两点)，对照组的处理为_____________________________________________________________________。(2)细胞凋亡是由________决定的，在成熟的小鼠体内，细胞凋亡的实例有______________________________(举出两例)。(3)该实验的结论为__________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)该科研单位在缺血时间为1.5h的条件下，设置了五组浓度从1%～3%神经调节素的实验组，结果如下表。1.5%的神经调节素是否为最适浓度？请继续设计实验探究：浓度皮质区细胞凋亡指数1%5.781.5%4.82.0%5.712.5%6.303.0%6.52实验思路：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。整合训练(六)1．解析：细胞分化是一种细胞产生多种细胞，衰老是细胞发生一系列变化的过程，A正确；如果着丝点的分裂被抑制，则染色体数目就不会加倍，细胞核数目也不会增加，B错误；细胞凋亡会受到环境的影响，C错误；细胞核移植成功，只能证明动物体细胞的细胞核具有全能性，D错误。答案：A2．解析：细胞凋亡包括清除衰老损伤的细胞以及吞噬一些病原体，因此细胞凋亡有利于机体抵御外界因素的干扰和维持内部环境的稳定，A正确；由图可知，细胞色素c位于线粒体内膜上，增大线粒体膜通透性，有利于细胞色素c释放到细胞质基质中，B正确；由图可知，激活癌细胞的C-9酶或C-3酶可以促使癌细胞凋亡，故激活癌细胞的C-9酶或C-3酶有可能是治疗癌症的思路，C正确；衰老细胞释放的细胞色素c较多，C-9酶更容易被活化，D错误。答案：D3．解析：植物组织培养一般是将离体的细胞经脱分化形成愈伤组织，然后经再分化形成胚状体，最后发育成为幼苗，A正确；脱分化形成的愈伤组织是具有较强分裂能力的薄壁细胞群，分化程度低，B错误；植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性，C正确；植物组织培养要求无菌条件，若发生杂菌污染则难以获得目的植株，D正确。答案：B4．解析：细胞分化的实质是基因的选择性表达，即同一个体不同细胞中基因的执行情况不同，A正确；细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，胚胎干细胞分化成尾部细胞前后，其DNA不变，也有相同的表达基因，如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等，所以蛋白质种类不完全相同，B错误；壁虎断尾的再生只体现胚胎干细胞可以分化成尾部的相关组织、器官，无法说明其可以分化成各种细胞的能力或发育成个体的能力，C正确；科研人员通过植入胚胎干细胞的方式，帮助壁虎拥有一条接近于原装版本的尾巴，说明人类实现受损器官原位再生也有可能实现，D正确。答案：B5．解析：(1)根据细胞衰老的端粒学说可知，随细胞分裂次数增多，染色体两端的端粒变短或染色体DNA意外损伤导致细胞衰老。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，因此细胞衰老时因线粒体功能障碍，会出现有氧呼吸(细胞呼吸)速率减慢等特征。(2)据图可知，在CSE相对浓度为2.0、培养时间为6h条件下，P16蛋白的表达量最多，因此最好选择CSE相对浓度为2.0，培养时间为6h的条件下培养的细胞进行后续实验。(3)由题意可知，P16蛋白在衰老细胞中表达量增多，BCL-2蛋白能促进细胞衰老。根据图2的结果可知，CSE会促进P16蛋白和BCL-2蛋白的表达，而CS会抑制P16蛋白和BCL-2蛋白的表达，P16蛋白表达调控细胞周期，BCL-2蛋白调控细胞凋亡，延缓细胞衰老(细胞衰老时会出现呼吸速率减慢等特征)，从而延缓慢阻肺病。冬虫夏草提取液在香烟诱导的慢阻肺病中的作用流程图为：答案：(1)变短有氧呼吸(细胞呼吸)(2)2.06h(3)流程图见解析6．解析：(1)原癌基因和抑癌基因发生基因突变会引起癌变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。(2)端粒酶是一种核糖核蛋白酶，以自身的RNA为模板合成端粒DNA，修复端粒，说明端粒酶是蛋白质和RNA。癌细胞中端粒酶的活性通常比正常细胞更高，可恢复断裂序列，而无限增殖。(3)实验的目的是探究端粒酶是否与癌细胞的恶性增殖有关，自变量是端粒酶，故将癌细胞分成A、B两组，A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，在相同且适宜条件下进行培养，记录并比较A、B两组的细胞增殖代数，若A组比B组增殖代数少说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖有关；若A组与B组仍然无限增殖，说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖无关。答案：(1)原癌基因和抑癌(2)蛋白质和RNA高(3)A组比B组增殖代数少A组与B组仍然无限增殖7．解析：干细胞衰老后细胞体积变小，细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深，A错误；组织再生修复可能与组织细胞染色体两端的端粒修复有关，端粒是每条染色体两端的一段特殊的DNA—蛋白质复合体，B错误；尿苷是合成RNA的成分，细胞内凡是有RNA的地方就有尿苷，故用3H标记的尿苷饲喂动物，可在动物的线粒体、细胞核、核糖体、细胞质基质中检测到放射性，C正确；磷脂不是生物大分子，D错误。答案：C8．解析：由实验结果无法确定青蒿素与肿瘤细胞内Fe3＋结合后能诱导相应基因突变，A错误；由第1、3组结果可知：普通培养液中加入青蒿素后，海拉细胞相对百分比下降，说明青蒿素可以抑制宫颈癌细胞增殖，B正确；由第3、4组结果可知：第4组加入全转铁蛋白后，海拉细胞相对百分比更低，说明细胞内的高浓度Fe3＋有利于青蒿素诱导肿瘤细胞凋亡，C正确；由第1、2组结果可知：普通培养液中加入全转铁蛋白后，细胞内高浓度Fe3＋更有利于海拉细胞增殖，D正确。答案：A9．解析：细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞衰老后细胞核对细胞的控制能力降低，体积增大可在一定程度上缓解此矛盾，A正确；细胞衰老后核孔和核膜的稳定性降低，通透性增大，而离子内流将导致核内液体的渗透压升高，B错误；细胞衰老时细胞内大部分蛋白质的合成减少，支撑核膜的蛋白质纤维合成减少，从而导致核膜内折，C正确；衰老细胞的体积减小，表面积与体积的比值增大，有利于其与外界进行物质交换，D正确。答案：B10．解析：原癌基因和抑癌基因突变会引起细胞癌变，细胞癌变不是细胞高度分化的结果，癌细胞的细胞周期会变短、形态结构会发生显著变化，A错误；人体各种组织细胞的衰老不同步进行，但细胞衰老都会出现细胞核体积变大、细胞体积变小等特征，B错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，人在胚胎时期要经历有尾、五指相连等阶段，但后来尾的消失与相连的五指发育为成形的手指过程中发生了细胞凋亡，C正确；人体免疫系统清除被病原体感染的细胞的过程是通过细胞凋亡完成的，D错误。答案：C11．解析：(1)动物细胞无氧呼吸产生乳酸，所以多数肿瘤细胞主要通过无氧呼吸产生ATP和乳酸。细胞膜上的糖蛋白，具有识别、润滑作用，由于肿瘤细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使其在体内容易分散和转移。(2)低温通过抑制CRC中DNA的复制从而抑制CRC的增殖，所以低温影响肿瘤生长。为了排除低温/低温接触/体表低温对皮下肿瘤的直接影响，研究者将CRC植入小鼠肝脏，并重复上述实验，测量肿瘤体积。(3)18F为放射性核素、FDG为葡萄糖类似物，将18F-FDG注射皮下荷瘤小鼠静脉，一段时间后发现，30℃条件下，18F-FDG主要聚集在肿瘤组织中；4℃条件下，18F-FDG主要聚集在棕色脂肪组织(BAT)中。说明低温通过促进BAT细胞对葡萄糖摄取从而减少肿瘤细胞对葡萄糖的摄取，进而抑制肿瘤的生长。(4)为验证上述推测，研究者检测皮下荷瘤小鼠体内肿瘤细胞中葡萄糖运载体(GLUT4)基因表达水平，若4℃条件下，GLUT4基因表达水平低于30℃条件下。则需要增加“BAT细胞中GLUT4基因表达水平”的检测，预期结果为：由于18F-FDG主要聚集在棕色脂肪组织(BAT)中，则4℃条件下，GLUT4基因表达水平高于30℃条件下。答案：(1)乳酸糖蛋白(2)低温通过抑制CRC中DNA的复制从而抑制CRC的增殖低温/低温接触/体表低温(3)促进BAT细胞对葡萄糖摄取从而减少肿瘤细胞对葡萄糖的摄取(4)增加“BAT细胞中GLUT4基因表达水平”的检测，预期结果为：4℃条件下，GLUT4基因表达水平高于30℃条件下12．解析：(1)根据题图横坐标为缺血时间，可知该实验的自变量为缺血时间和是否使用神经调节素，根