高考生物专题突破训练：第9练　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变（含解析）

高考生物专题突破训练
第9练　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
1．(2020·江苏，4)下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是(　　)
A．高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖
B．癌变细胞内发生变异的基因都不再表达
C．正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老
D．凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死
答案　C
解析　高度分化的细胞也可以进行增殖，如B细胞可以增殖分化为浆细胞和记忆细胞等，A错误；癌变细胞内已变异的基因也可以表达，使细胞表现出癌细胞的特征，B错误；细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡，不是细胞坏死，D错误。
2．(2019·全国Ⅰ，1)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　胎儿手的发育过程中，手指间隙的细胞发生细胞凋亡，才会发育成成形手指，A错误；机体通过细胞免疫将病原体感染的细胞裂解死亡属于细胞凋亡，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，不同于细胞坏死，细胞坏死是在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和非正常死亡，D错误。
3．(2021·河北，5)关于细胞生命历程的叙述，错误的是(　　)
A．细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质
B．清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
C．紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一
D．已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
答案　A
解析　细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡过程中有控制凋亡的基因表达，需要新合成蛋白质，A错误。
4．(2022·湖南，5)关于癌症，下列叙述错误的是(　　)
A．成纤维细胞癌变后变成球形，其结构和功能会发生相应改变
B．癌症发生的频率不是很高，大多数癌症的发生是多个基因突变的累积效应
C．正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因
D．乐观向上的心态、良好的生活习惯，可降低癌症发生的可能性
答案　C
解析　细胞癌变后其结构和功能会发生相应改变，如成纤维细胞癌变后变成球形，A正确；癌变发生的原因是基因突变，在自然条件下，基因突变具有低频性，故癌症发生的频率不是很高，且癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个相关基因突变的累积效应，B正确；人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌有关的基因，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，细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变所致，C错误；开朗乐观的心理状态会影响神经系统和内分泌系统的调节功能，良好的生活习惯如远离辐射等，能降低癌症发生的可能性，D正确。
5．(2022·浙江6月选考，4)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是(　　)
A．细胞凋亡是受基因调控的
B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C．人体各组织细胞的衰老总是同步的
D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
答案　A
解析　细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程，A正确；细胞凋亡贯穿于整个生命历程中，B错误；人体生长发育的不同时期均有细胞衰老，C错误；细胞衰老时呼吸速率减慢，新陈代谢减慢，D错误。
6．(2021·广东，4)研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是(　　)
A．上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B．上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C．上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D．PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
答案　D
解析　被病毒感染的细胞凋亡后，丧失其功能且不可恢复，A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，是程序性死亡，受基因控制，B、C错误；由题意可知，激活蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡，故PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。
7．(2022·江西南昌高三一模)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。下列有关叙述错误的是(　　)
阶段 特征
阶段1 无血红蛋白，有较强的分裂能力
阶段2 核糖体丰富，开始合成血红蛋白，有分裂能力
阶段3 核糖体等细胞器逐渐减少，分裂逐渐减弱
阶段4 无细胞核、核糖体、线粒体等，血红蛋白含量高，无分裂能力
A.核糖体增多有利于红细胞大量合成血红蛋白
B．不同阶段的红细胞均通过有氧呼吸合成ATP
C．红细胞不同阶段的特征是基因选择性表达的结果
D．失去细胞核有利于红细胞更好地执行运输O2的功能
答案　B
解析　血红蛋白的合成场所是核糖体，核糖体增多有利于红细胞大量合成血红蛋白，A正确；阶段4红细胞中无线粒体，只能通过无氧呼吸产生ATP，B错误；人的成熟红细胞的形成分为4个阶段，不同阶段的特征是基因选择性表达的结果，C正确；失去细胞核、核糖体、线粒体等，能腾出更多空间，容纳更多血红蛋白，有利于红细胞更好地执行运输O2的功能，D正确。
8．(2022·甘肃高三一模)B细胞分化为浆细胞的过程中，细胞中有限的抗体基因经过DNA的断裂、丢失与重排，形成多样性的抗体可变区序列，理论上可形成数百亿种抗体。下列叙述错误的是(　　)
A．该分化过程中细胞的形态、结构、功能发生了稳定性的变化
B．该分化过程有利于细胞趋向专门化，提高生理功能的效率
C．该分化过程中细胞遗传信息未发生改变
D．细胞中有限的抗体基因的可变表达有利于抵抗多种病原体
答案　C
解析　由题干信息可知，该分化过程中，其中有限的抗体基因经过DNA的断裂、丢失与重排，其遗传信息发生了改变，增加了抗体基因多样性的机会，产生的抗体的多样性增加，有利于抵抗多种病原体，C错误，D正确。
9．(2022·陕西西安高三期末)凋亡抑制蛋白(IAPs)可以与细胞凋亡酶结合，抑制细胞凋亡。研究发现，IAPs的核心结构是RING区域，如果去掉该区域，能促进更多的细胞凋亡。下列有关叙述错误的是(　　)
A．细胞的寿命不同可能与IAPs含量有关
B．基因的表达有空间但无时间上的选择性
C．IAPs能够调节人体细胞的数量
D．这一发现为肿瘤治疗提供了新思路
答案　B
解析　由题干信息可知，凋亡抑制蛋白(IAPs)可以与细胞凋亡酶结合，抑制细胞凋亡，故细胞的寿命和数量不同与IAPs含量有关，A、C正确；基因表达具有空间和时间上的选择性，从而精确地调控细胞的分化、衰老与凋亡，B错误。
10．正常情况下，甲胎蛋白(AFP)主要来自胚胎的肝细胞，是胎儿的正常血浆蛋白成分，出生后在周岁时含量降低至接近成人水平。但慢性肝炎、肝硬化患者的肝细胞再生时，AFP也会升高，尤其当肝细胞发生癌变时，AFP会持续性显著增高。所以当血液中该指标超过正常值时，需要进一步检查体内是否出现了癌细胞。下列相关说法正确的是(　　)
A．可以推测当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，发生突变后才进行表达
C．胚胎肝细胞中的内质网和高尔基体会参与AFP的加工、运输
D．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
答案　C
解析　癌变细胞分裂旺盛，细胞周期变短，A项错误；原癌基因负责调控细胞周期，在正常细胞中表达，B项错误；甲胎蛋白属于分泌蛋白，胚胎肝细胞中的内质网和高尔基体会参与AFP的加工、运输，C项正确；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，D项错误。
11．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。
12．下列关于细胞生命历程的叙述，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．细胞分化的实质是基因选择性表达，产生特有的蛋白质
C．衰老的细胞代谢减弱，但部分酶的活性增强
D．细胞凋亡是自然的生理过程，各种基因停止表达
答案　D
解析　衰老的细胞代谢减弱，但与衰老有关的酶的活性会升高，C正确；细胞凋亡是基因的程序性死亡，与细胞凋亡有关的基因会表达，D错误。
13．如图表示某种动物细胞的生命历程，请回答下列有关问题：
(1)①③所示的变化，在生物学上分别称为______________________。
(2)④过程产生的细胞除细胞核体积增大外，细胞膜发生的变化是________________。
(3)发生⑤过程的细胞，细胞膜上的____________减少，从而更容易转移和扩散。
(4)白血病患者常用异体骨髓移植的方法获得新的造血干细胞D，其新产生的血细胞与该白血病患者的其他体细胞相比，遗传信息将________(填“改变”或“不改变”)。
(5)若D是某种哺乳动物成熟的红细胞，为证明药液X会抑制红细胞对Ca2＋的吸收，可通过下面的实验验证：
①配制含Ca2＋的红细胞培养液，并均等分为甲、乙两组，分别加入成熟的红细胞，测定培养液中Ca2＋含量。
②________________________________________________________________________，在适宜条件下培养一段时间。
③测定甲、乙两组细胞培养液中的Ca2＋含量。
答案　(1)细胞分裂、细胞分化　(2)细胞膜通透性改变，使物质运输能力降低　(3)糖蛋白　(4)改变
(5)②甲组加入药液X，乙组加入等量的生理盐水
14.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，图中代表癌细胞生长曲线的是________。
(2)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：__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)a　(2)①将癌细胞均分成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)　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
解析　(1)与正常细胞相比，癌细胞能无限增殖，因此培养一定时间后，癌细胞增殖仍然进行，正常细胞不能进行，因此a表示癌细胞生长曲线。(2)分析题干信息可知，该实验的目的是探究端粒酶与细胞癌变的关系，实验的自变量是端粒酶的活性，可以通过加入端粒酶抑制剂进行控制，因变量是细胞癌变率，由于癌细胞的特点之一是能无限增殖，因此可以用细胞增殖的代数代表细胞癌变率；按照实验设计的对照原则和单一变量原则，进行实验。
【练后讲评与反思】
考情分析　1.考查题型：选择题。2.呈现形式：文字题、曲线题、直方图等。主要考查细胞的分化、衰老、凋亡和癌变与人类健康。
考向一　细胞分化与细胞的全能性
练后反馈
题目 7 8 13
正误
错题整理：
核心归纳
1．细胞分化过程中的“变”与“不变”
项目 对象 原因
变 mRNA、蛋白质 细胞分化的实质是基因的选择性表达，转录出不同的mRNA，翻译出不同的蛋白质，行使不同的功能
不变 DNA、基因 细胞分化不会改变生物体内的遗传物质
2.从四个角度理解细胞的全能性
考向二　细胞衰老与癌变
练后反馈
题目 4 5 10 14
正误
错题整理：
核心归纳
1．明确细胞衰老“大、小、多、少”的四类变化
2．图解细胞癌变的原理和特征
3．细胞生命历程中的遗传物质变化
(1)细胞分裂：核遗传物质复制后均分，不发生改变。
(2)细胞分化、衰老、凋亡：遗传物质不发生改变。
(3)细胞癌变：遗传物质发生改变。
考向三　细胞凋亡与细胞坏死
练后反馈
题目 2 5 6 9
正误
错题整理：
核心归纳　“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
(1)从方式看
(2)从结果看
【校正提分强化训练】
1．下列有关细胞的坏死、衰老、凋亡和癌变的叙述中，正确的是(　　)
A．细胞的坏死对生物个体的生命活动具有积极意义
B．衰老细胞内多种酶的活性降低，凋亡细胞内有些酶的活性升高
C．癌变的细胞中，细胞膜上糖蛋白的数量大大增加
D．染色体的端粒随着细胞分裂次数的增加而变短，直接导致细胞生命活动异常
答案　B
解析　细胞凋亡是由基因决定的，属于正常的生命现象，对生物体有利；细胞坏死是由外界环境因素引起的，是不正常的细胞死亡，对生物体有害，A错误；衰老细胞内多种酶的活性降低，凋亡细胞内有些酶的活性升高，B正确；癌变的细胞中，细胞膜上糖蛋白的数量减少，C错误；染色体的端粒随着细胞分裂次数的增加而变短，不会直接导致细胞生命活动异常，D错误。
2．科学家在观察癌细胞分裂时发现，与正常细胞相比，癌细胞中存在大量似“甜甜圈”般的环状DNA(ecDNA)，存在于染色体外的ecDNA没有着丝点，有利于较远距离的“增强子”发挥作用。如图为ecDNA的形成过程及增强子与癌基因相互作用的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
A．ecDNA能增强癌基因的表达，使癌症的恶化程度增强
B．与染色体平均分配不同，ecDNA往往随机分配到子细胞内
C．细胞内ecDNA的含量可作为判断细胞是否发生癌变的指标之一
D．图中的癌基因可能是抑癌基因，其表达产物量增多可促进细胞分裂
答案　D
解析　由题干信息可知，与正常细胞相比，癌细胞中存在大量ecDNA，有利于较远距离的“增强子”发挥作用，据此可以推测，癌细胞中的ecDNA能增强癌基因的表达，使癌症的恶化程度增强，A正确；在细胞分裂时纺锤丝与着丝点相连，通过纺锤丝的牵引实现染色体的平均分配，由于ecDNA没有着丝点，因此在复制以后无法通过纺锤丝牵引实现平均分配，ecDNA往往随机分配到子细胞内，B正确；因为与正常细胞相比，癌细胞中存在大量的ecDNA，所以可以利用细胞中ecDNA的含量来判断细胞是否发生癌变，C正确；结合题干信息以及癌细胞增殖的特点可以推测，ecDNA上的癌基因的表达产物量增多可促进细胞分裂，而正常细胞中的抑癌基因可以抑制细胞的不正常增殖，因此图中的癌基因不可能是抑癌基因，D错误。
3．(2022·广西南宁高三期末)Notch信号和Wnt信号在肠道干细胞的分化中起到调控细胞再生作用，抑制Notch信号使小肠干细胞倾向于向分泌细胞方向分化，抑制Wnt信号通路能够恢复因Notch信号阻断所造成的表现型。下列叙述错误的是(　　)
A．Notch信号和Wnt信号在调控细胞再生方向中的作用相反
B．利用抗体特异性阻断Notch受体不会影响营养物质的吸收
C．肠道干细胞再生能力下降会使肠道感染患者康复变得困难
D．肠上皮中的某些细胞类型可以去分化并恢复一些干性功能
答案　B
解析　由题干中“抑制Notch信号使小肠干细胞倾向于向分泌细胞方向分化，抑制Wnt信号通路能够恢复因Notch信号阻断所造成的表现型”可知，Notch信号和Wnt信号在调控细胞再生方向中的作用相反，A正确；利用抗体特异性阻断Notch受体，Notch信号不能与Notch受体结合，Notch信号不能起到作用，从而能使小肠干细胞倾向于向分泌细胞方向分化，所以会影响营养物质的吸收，B错误；肠道干细胞再生能力下降，会使其形成新细胞的速度下降，导致肠道感染患者康复变得困难，C正确；肠上皮中的某些细胞类型可以去分化，形成具有一定分裂分化能力的细胞，并恢复一些干性功能，D正确。
4．(2022·江西南昌高三一模)当紫外线、DNA损伤等导致细胞损伤时，线粒体外膜的通透性发生改变，细胞色素c被释放，引起细胞凋亡，如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．细胞色素c主要分布在线粒体内膜，参与有氧呼吸过程中丙酮酸的分解
B．细胞损伤时，细胞色素c被释放到细胞质基质，与蛋白A结合，进而引起凋亡
C．活化的C－3酶可作用于线粒体，加速细胞色素c的释放，这属于正反馈调节
D．减少ATP的供给可能会导致图示中的凋亡过程受到抑制，进而引发细胞坏死
答案　A
解析　细胞色素c分布在线粒体内膜上，而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合形成水，丙酮酸的分解发生在有氧呼吸第二阶段，因此细胞色素c不参与丙酮酸的分解，A错误；由题干信息可知，细胞损伤时，细胞色素c被释放到细胞质基质，与蛋白A结合，进而促使C－9酶前体转化为活化的C－9酶，进而激活C－3酶，引起细胞凋亡，B正确；据图可知，在ATP的作用下，使C－9酶前体转化为活化的C－9酶，减少ATP的供给可能会导致图示中的凋亡过程受到抑制，进而引发细胞坏死，D正确。
5．(2022·河南开封高三开学考试)“高分化腺癌”“低分化腺癌”是肿瘤医学中常见的专业术语。所谓分化程度就是指肿瘤细胞接近于正常细胞的程度。分化程度越高(高分化)，意味着肿瘤细胞越接近相应的正常发源组织；而细胞分化程度越低(低分化或未分化)，与相应的正常发源组织区别就越大，肿瘤的恶性程度也相对较大。下列关于细胞分化和癌变的叙述，错误的是(　　)
A．分化和癌变的细胞形态都有改变，其实质不相同
B．高度分化的细胞若趋向衰老，细胞核体积会变小
C．分化程度不同的肿瘤细胞中突变的基因不完全相同
D．肿瘤细胞的分化程度和分裂能力通常呈负相关的关系
答案　B
解析　分化和癌变的细胞形态都有改变，分化的实质是基因的选择性表达，癌变的实质是基因突变，其实质不同，A正确；衰老细胞的细胞核体积会变大，B错误；肿瘤细胞分化程度越低，与相应的正常发源组织区别就越大，分裂能力会越强，D正确。
6．脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损，甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤，最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞和神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。
(1)脑缺血所导致的神经细胞死亡属于____________(“填细胞凋亡”或“细胞坏死”)。
(2)干细胞是指动物和人体内少数保留____________________________________能力的细胞。
(3)研究发现，M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中，实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响，进行了如下实验。
分组 第1组 第2组 第3组
处理方法 用含有M线粒体的培养基对N进行培养 用不含M线粒体的培养基对N进行培养 用不含M线粒体的培养基对______________进行培养
①第3组为正常对照组，请将实验补充完整。
②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。
由图分析比较可知，第1组神经细胞内ATP水平________正常水平，第2组在实验中起________作用。
③综合上述研究资料和实验结果，推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)细胞坏死　(2)分裂和分化　(3)①正常(或未受损)的脑神经细胞　②高于(或多于或大于)　对照　③M的线粒体可转移到脑缺血引起的缺氧损伤脑神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强，产生更多ATP，为损伤细胞修复提供充足的能量
解析　(1)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，而细胞坏死是由外界不利因素引起的细胞被动死亡，因此脑缺血所导致的神经细胞死亡属于细胞坏死。(2)干细胞的主要特点是分裂能力强，全能性高，具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能。M可通过增殖来增加细胞的数量，通过分化来增加细胞的种类。(3)该实验的目的是探究M的线粒体转移对N的影响，该实验的自变量是培养基中是否含有M线粒体以及脑神经细胞是否正常。①第3组为正常对照组，则培养的应该是正常脑神经细胞。②第3组的ATP水平属于正常水平，则第1组神经细胞内ATP水平高于正常水平；第2组在实验中起对照作用。③根据上述实验可知M的线粒体转移可提高缺氧损伤脑神经细胞(N)的ATP水平，由此可推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制为：M的线粒体可转移到脑缺血引起的缺氧损伤脑神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强，产生更多ATP，为损伤细胞修复提供充足的能量。