第3讲 细胞的增殖、分化、衰老和死亡等生命历程
一、细胞的分化与全能性
1.细胞分化的判断标准
2.从四个角度理解细胞的全能性
二、细胞衰老的特征
三、细胞死亡和细胞自噬
形态区别:凋亡是细胞膜内陷形成凋亡小体后细胞解体;自噬是形成双层膜的自噬泡,包裹细胞质内的物质,然后与溶酶体融合消化掉内容物。
结果区别:凋亡一定引起细胞死亡;自噬不一定引起细胞死亡。
联系:有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
四、癌细胞
①除细胞癌变与细胞坏死对生物体是不利的,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均是受基因控制的,对生物体有积极意义。
②原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中,但在癌细胞中,两种基因已发生积累突变。
1.(2023·广东卷,T17)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题:
(1)放射刺激心肌细胞产生的____________会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过____________酶以DNA的一条链为模板合成的,可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对____________的竞争性结合,调节基因表达。
(3)据图分析,miRNA表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是__________________________________。
(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路:_______________________________________。
2.(2023·湖南卷,T7)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
考向 科学思维与社会责任
1.(2025·渭南模拟)在成年哺乳动物大脑中,大多数神经干细胞处于休眠状态。最新研究发现,星形胶质细胞会释放一种名为“Fog”的信号蛋白,这种蛋白会引发连锁反应,最终唤醒神经干细胞,使其脱离休眠状态并开始分裂,产生有助于大脑修复和发育的新神经元。下列叙述正确的是( )
A.星形胶质细胞是已分化细胞,神经干细胞是未分化细胞
B.脱离休眠的神经干细胞分裂过程中会出现染色体的互换
C.神经干细胞能形成修复大脑的新神经元,体现了细胞的全能性
D.神经干细胞及新神经元都会凋亡,与基因的选择性表达有关
2.(2025·山西模拟)研究发现天然产物hapalindoleQ可通过降解YAP1蛋白抑制自噬体(细胞自噬过程中形成的一种包裹待分解物质或结构的双层膜囊泡)与溶酶体的融合。已知自噬是细胞通过溶酶体分解自身受损结构以维持稳态的重要过程。下列相关叙述错误的是( )
A.溶酶体中水解酶活性丧失将导致自噬体内容物无法分解
B.若自噬体无法与溶酶体融合,细胞中自噬体会大量积累
C.hapalindoleQ作用后,细胞将因无法回收物质而直接启动坏死程序
D.YAP1蛋白降解可能影响细胞对异常成分的清除能力,导致代谢紊乱
第3讲 细胞的增殖、分化、衰老和死亡等生命历程
考源·核心整合
一、2.全套遗传信息 植物细胞 细胞核 无菌 激素
二、收缩 水分 色素 降低
四、糖蛋白 无限增殖 原癌基因、抑癌基因
考题·经典再研
1.答案 (1)自由基 (2)RNA聚合 miRNA (3)P蛋白能抑制细胞凋亡,miRNA表达量升高,与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升,导致合成的P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡 (4)可通过增大细胞内circRNA的含量,靶向结合miRNA,使其不能与P基因的mRNA结合,从而提高P基因的表达量,抑制细胞凋亡
解析 (1)放射刺激心肌细胞,可产生大量自由基,攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。(2)RNA聚合酶能催化转录过程,以DNA的一条链为模板,通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由题图可知,miRNA既能与P基因mRNA结合,降低P基因mRNA的翻译水平,又能与circRNA结合,提高P基因mRNA的翻译水平,故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节基因表达。(3)P蛋白能抑制细胞凋亡,当miRNA表达量升高时,大量的miRNA与P基因的mRNA结合,并将P基因的mRNA降解,导致合成的P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡。(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,还能通过增大细胞内circRNA的含量,靶向结合miRNA,使其不能与P基因的mRNA结合,从而提高P基因的表达量,抑制细胞凋亡。
2.D 解析 细胞衰老和细胞凋亡等生命活动均受基因(遗传信息)的调控,A项正确;siRNA干扰技术可降低TRPM7基因的表达,据题图分析可知,无功能siRNA干扰对照组与空白对照组培养48小时细胞凋亡率均较低,而siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率明显增加,说明TRPM7基因的正常表达可抑制细胞凋亡,故可通过抑制癌细胞中的TRPM7基因的表达来促进癌细胞凋亡,从而治疗相关癌症,D项错误;结合题干信息“基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡”及题图(与空白对照组相比,siRNA干扰TRPM7基因实验组Bax蛋白相对表达量高,Bcl-2蛋白相对表达量低)可知,TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达或促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,B、C两项正确。
考向·命题趋势
1.D 解析 星形胶质细胞和神经干细胞都是已分化细胞,A项错误;脱离休眠的神经干细胞的分裂属于有丝分裂,不会出现染色体的互换,B项错误;神经干细胞能形成修复大脑的新神经元,仅证明其有分化能力,不能证明其具有全能性,C项错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,神经干细胞及新神经元都会凋亡,与基因的选择性表达有关,D项正确。
2.C 解析 溶酶体中含有多种水解酶,负责分解自噬体包裹的细胞结构,若溶酶体中水解酶失活,自噬体内容物无法被降解,A项正确;自噬体需与溶酶体融合形成自噬溶酶体后才能分解内容物,若融合受阻,自噬体因无法被处理而积累,B项正确;细胞坏死是被动死亡,而自噬受阻可能导致细胞稳态失衡,但不会直接启动坏死程序,可能引发凋亡,C项错误;YAP1蛋白降解会干扰自噬体与溶酶体融合,而自噬功能异常会导致异常成分堆积,打破细胞稳态,引发代谢问题,D项正确。(共21张PPT)
第3讲 细胞的增殖、分化、
衰老和死亡等生命历程
一、细胞的分化与全能性
1.细胞分化的判断标准
2.从四个角度理解细胞的全能性
全套遗传信息
植物细胞
细胞核
无菌
激素
二、细胞衰老的特征
收缩
水分
色素
降低
三、细胞死亡和细胞自噬
形态区别：凋亡是细胞膜内陷形成凋亡小体后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。
结果区别：凋亡一定引起细胞死亡；自噬不一定引起细胞死亡。
联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
四、癌细胞
糖蛋白
无限增殖
原癌基因、抑癌基因
①除细胞癌变与细胞坏死对生物体是不利的，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均是受基因控制的，对生物体有积极意义。
②原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，但在癌细胞中，两种基因已发生积累突变。
1.(2023·广东卷，T17)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题：
(1)放射刺激心肌细胞产生的_________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
自由基
(2)前体mRNA是通过___________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对_________的竞争性结合，调节基因表达。
(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是____________________________________________________________________________________________________________________。
(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路：_____________________________________ __________________________________________________________________________________。
RNA聚合
miRNA
P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡
(1)放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)RNA聚合酶能催化转录过程，以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由题图可知，miRNA既能与P基因mRNA结合，降低P基因mRNA的翻译水平，又能与circRNA结合，提高P基因mRNA的翻译水 平，故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结 合，调节基因表达。(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量
解析
升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。
解析
2.(2023·湖南卷，T7)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
细胞衰老和细胞凋亡等生命活动均受基因(遗传信息)的调控，A项正确；siRNA干扰技术可降低TRPM7基因的表达，据题图分析可 知，无功能siRNA干扰对照组与空白对照组培养48小时细胞凋亡率
解析
均较低，而siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率明显增加，说明TRPM7基因的正常表达可抑制细胞凋亡，故可通过抑制癌细胞中的TRPM7基因的表达来促进癌细胞凋亡，从而治疗相关癌 症，D项错误；结合题干信息“基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡”及题图(与空白对照组相比，siRNA干扰TRPM7基因实验组Bax蛋白相对表达量高，Bcl-2蛋白相对表达量低)可知，TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达或促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡，B、C两项正确。
解析
考向 科学思维与社会责任
1.(2025·渭南模拟)在成年哺乳动物大脑中，大多数神经干细胞处于休眠状态。最新研究发现，星形胶质细胞会释放一种名为“Fog”的信号蛋白，这种蛋白会引发连锁反应，最终唤醒神经干细胞，使其脱离休眠状态并开始分裂，产生有助于大脑修复和发育的新神经元。下列叙述正确的是( )
A.星形胶质细胞是已分化细胞，神经干细胞是未分化细胞
B.脱离休眠的神经干细胞分裂过程中会出现染色体的互换
C.神经干细胞能形成修复大脑的新神经元，体现了细胞的全能性
D.神经干细胞及新神经元都会凋亡，与基因的选择性表达有关
星形胶质细胞和神经干细胞都是已分化细胞，A项错误；脱离休眠的神经干细胞的分裂属于有丝分裂，不会出现染色体的互换，B项错误；神经干细胞能形成修复大脑的新神经元，仅证明其有分化能力，不能证明其具有全能性，C项错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，神经干细胞及新神经元都会凋亡，与基因的选择性表达有关，D项正确。
解析
2.(2025·山西模拟)研究发现天然产物hapalindoleQ可通过降解YAP1蛋白抑制自噬体(细胞自噬过程中形成的一种包裹待分解物质或结构的双层膜囊泡)与溶酶体的融合。已知自噬是细胞通过溶酶体分解自身受损结构以维持稳态的重要过程。下列相关叙述错误的是( )
A.溶酶体中水解酶活性丧失将导致自噬体内容物无法分解
B.若自噬体无法与溶酶体融合，细胞中自噬体会大量积累
C.hapalindoleQ作用后，细胞将因无法回收物质而直接启动坏死程序
D.YAP1蛋白降解可能影响细胞对异常成分的清除能力，导致代谢紊乱
溶酶体中含有多种水解酶，负责分解自噬体包裹的细胞结构，若溶酶体中水解酶失活，自噬体内容物无法被降解，A项正确；自噬体需与溶酶体融合形成自噬溶酶体后才能分解内容物，若融合受阻，自噬体因无法被处理而积累，B项正确；细胞坏死是被动死亡，而自噬受阻可能导致细胞稳态失衡，但不会直接启动坏死程序，可能引发凋亡，C项错误；YAP1蛋白降解会干扰自噬体与溶酶体融合，而自噬功能异常会导致异常成分堆积，打破细胞稳态，引发代谢问题，D项正确。
解析专题微练(三) 细胞的增殖、分化、衰老和死亡等生命历程
一、选择题
1.(2025·济宁模拟)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.该分化过程中遗传信息未发生改变,基因进行选择性表达
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
2.(2025·青岛模拟)我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因(β4GalNT2),转入相应的调节基因后,将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴,同时切除猕猴的自体双肾,最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内,猕猴的移植肾功能完全正常,之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法正确的是( )
A.基因编辑猪的成功体现了动物细胞的全能性
B.出现蛋白尿的原因主要是由肾小管细胞凋亡导致的
C.猪和猕猴肾脏的差异体现了基因的选择性表达
D.敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类,降低免疫排斥反应
3.(2024·江苏卷,T11)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞,再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.基因选择性表达被诱导改变后,可使体细胞去分化成多能干细胞
B.在小分子TH34诱导下,多能干细胞发生基因突变,获得胰岛素基因
C.衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素,才可用于移植治疗糖尿病
D.若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达,细胞会发生程序性死亡
4.(2025·咸阳模拟)人体胚胎期的神经嵴细胞通过表达转录因子Sox10形成黑色素细胞,该细胞中的L-酪氨酸经酪氨酸酶催化作用转化为黑色素的前体,并最终形成黑色素。皮肤角质细胞中的黑色素可抵御紫外线的伤害,毛囊黑色素细胞中的黑色素直接影响毛发的颜色。下列相关叙述错误的是( )
A.神经嵴细胞中Sox10的表达有利于细胞趋向专门化
B.老年斑是由于皮肤角质细胞衰老、酪氨酸酶活性降低导致的
C.若细胞中酪氨酸酶合成基因突变,该细胞也可能合成黑色素
D.题干现象可说明基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状
5.(2024·湖南卷,T4)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是( )
A.患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短
B.患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累
C.患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强
D.患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加
6.(2025·唐山模拟)研究发现“8+16”限时进食(每天只允许在8小时内进食,剩下16小时禁食)减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡,从而抑制毛囊细胞的再生。下列叙述错误的是( )
A.HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞全能性
B.毛囊细胞的再生过程中遗传物质发生选择性表达
C.“8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定
D.“8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少
7.(2025·池州模拟)TRIM32是一种多功能蛋白,能促进神经干细胞生成神经元。如果这种蛋白质的合成被抑制,则神经干细胞分裂形成的两个子细胞都会保持干细胞状态。2020年,中国科学院戴建武团队发现储鞘蛋白可以通过激活EGFR-ERK信号通路抑制TRIM32的合成。下列叙述错误的是( )
A.阻断EGFR-ERK信号通路,有利于神经干细胞形成更多神经元
B.TRIM32可促进细胞的化学组成趋向差异化,功能趋向专门化
C.抑制TRIM32的合成有助于建立神经干细胞的细胞系
D.神经干细胞和神经元中基因的种类和表达情况不同
8.(2025·信阳模拟)双硫死亡是转运蛋白SLC7A11高表达癌细胞的新型细胞程序性死亡类型,其信号通路如图所示,其中F-Actin是细胞骨架的主要成分。过量胱氨酸积累引起二硫化物应激,最终导致细胞膜破裂而死亡。下列叙述错误的是( )
A.细胞程序性死亡均会形成凋亡小体,以避免炎症反应
B.葡萄糖摄入不足和胱氨酸摄入过量都可能诱导双硫死亡
C.二硫化物应激是通过破坏细胞骨架中F-Actin,使其结构异常
D.通过抑制细胞内NADPH的合成可为治疗癌症提供新的思路
9.(2025·湖北模拟)染色体数目不稳定是肿瘤标志性特征之一。为探究KLF14基因在肿瘤形成中的作用,科学家检测了正常小鼠和KLF14基因敲除小鼠体内不同染色体数的细胞占有丝分裂细胞的比例,结果如图所示。(图中代表相互之间差异显著,代表相互之间差异极显著)。下列叙述不正确的是( )
A.间期的细胞数目最多,因此正常小鼠体细胞内染色体数最可能为40
B.KLF14基因对肿瘤的形成起抑制作用
C.KLF14基因缺失可能影响纺锤体的功能,导致染色体不均等分配
D.肿瘤细胞的细胞周期长于正常细胞的细胞周期,因此肿瘤细胞分裂速度更快
10.(2025·合肥模拟)氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)是一种放射性示踪剂,常用于PET-CT(医学影像检查)中显示肿瘤位置。18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化并驻留在细胞中,当18F放射性衰变为18O后才能进入后续糖类代谢步骤。下列叙述错误的是( )
A.应在注射18F-FDG后,且在18F大量衰变前采集影像
B.肿瘤细胞因摄取葡萄糖速率更快,所在部位放射性更强
C.18F的放射性使相关酶变性失活,导致代谢途经中断
D.在PET-CT后,机体会产生含18O的氨基酸和脂肪等物质
二、非选择题
11.研究发现,雌激素及雌激素受体α(ER)信号通路在正常乳腺上皮细胞分化的过程中发挥着重要作用,同时也是乳腺癌细胞增殖所需。雌激素能增加乳腺癌细胞中周期蛋白(cyclinD)的表达量,而cyclinD能与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成复合物,被激活的cyclinD-CDK4/6复合物磷酸化相关蛋白(Rb),进而使转录抑制复合物Rb-E2F解聚,释放E2F转录因子而激活细胞进入S期和DNA复制所需的相关基因,促进乳腺癌细胞的增殖。CDK4/6的活性受到INK4家族蛋白(p16、p21)等的调节,作用机理如图所示。回答下列问题:
(1)乳腺上皮细胞癌变后,细胞周期_______________(填“延长”或“缩短”);癌细胞具有形态结构发生显著变化、_____________________________(答出一点)等特点。
(2)细胞周期包括G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(细胞分裂前期)和M期(细胞分裂期)。细胞周期的每一个步骤都必须在相关信号检查点的控制下依次进行,如果前一个细胞周期未完成,下一个细胞周期就不能进行。紫杉醇及雌激素受体拮抗剂具有较好的抗癌效果,前者能抑制纺锤体形成,其在M期的_______________期发挥作用,后者的作用导致细胞滞留在_______________(填“G1”“S”“G2”或“M”)期。
(3)CDK是肿瘤治疗的一个潜在靶点,激活的cyclinD-CDK4/6复合物_______________(填“有利于”或“不利于”)肿瘤细胞增殖;选择性地_______________(填“抑制”或“促进”)CDK,有利于相关癌症的治疗。
12.(科学探究)(2025·湖北模拟)秀丽隐杆线虫是一种可以在土壤中独立生存的多细胞真核生物,身体微小透明。它的发育过程中有131个细胞以一种不变的形式,在固定的发育时间和固定的位置通过细胞凋亡的方式被去除。秀丽隐杆线虫存在两种性别:有两条XX染色体的个体会发育为雌雄同体(XX),只有一条X染色体的个体则会发育为雄体(XO)。雌雄同体的成虫仅含有959个细胞,常作为研究细胞凋亡和个体发育的模式生物。请回答下列问题:
(1)细胞凋亡是指由_______________所决定的细胞自动结束生命的过程。在生物结构和发育层面上,秀丽隐杆线虫作为模式生物的优点是________________________________(答出一点即可)。
(2)秀丽隐杆线虫Ⅰ号染色体上一对等位基因决定其身体细长(B)或短粗(b),X染色体上一对等位基因决定另一性状的野生型(D)对突变型(d)。将基因型为BbXDXd与bbXdO的秀丽隐杆线虫混合培养,已知雌雄同体之间不可杂交但可自交,则子一代基因型有_______________种,根据子一代中突变型与野生型的比例________(“可以”或“不可以”)验证基因的分离定律。
(3)处于分裂期的细胞染色体高度螺旋化,通常认为不发生转录过程,研究人员选择秀丽隐杆线虫的细胞,先用活体蓝色荧光染料对DNA进行染色,然后用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞,再用荧光显微镜将不同荧光激发,拍摄到如图所示细胞图像。将两份细胞图像做叠加处理(蓝、绿色荧光叠加),使图像完全重叠。这样处理的目的是_____________________,据图像可判断_______________。
(4)已知XDXD与XDO中D基因某一时期表达的蛋白质基本相等,这种现象被称为基因的剂量补偿效应。研究者将两种性别的秀丽隐杆线虫的等量细胞裂解,获得总RNA,经过图丙所示方法纯化mRNA,其原理是_______________________________。将得到的mRNA反转录得到c-DNA作为模板进行PCR,根据D基因的特定序列合成引物,以便得到相应的c-DNA,对PCR产物进行凝胶电泳,发现两组实验结果中对应位置的电泳条带宽度基本相同。推测出现这一结果的原因可能是_________________________________________ _____________________。
专题微练(三) 细胞的增殖、分化、衰老
和死亡等生命历程
1.C 解析 细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化过程中遗传物质一般不发生改变,但B细胞分化为浆细胞过程中,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,说明遗传信息发生了改变,C项错误。
2.D 解析 基因编辑猪的成功属于基因工程的应用范畴,其原理不是细胞的全能性,A项错误;出现蛋白尿的原因主要是由免疫排斥导致的,不是由肾小管细胞凋亡导致的,B项错误;猪和猕猴肾脏不是来源于同一物种,更不是同一细胞的后代,猪和猕猴肾脏的差异体现了不同遗传物质对性状的决定,不是基因选择性表达的体现,C项错误;β4GalNT2是糖抗原合成基因,因而敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类,进而降低免疫排斥反应,D项正确。
3.B 解析 基因选择性表达被诱导改变后,可使体细胞去分化成多能干细胞,A项正确。胰岛素基因几乎存在于人体所有细胞,但只在胰岛B细胞中表达,多能干细胞衍生成的胰岛B细胞中,胰岛素基因选择性表达,B项错误。当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加,使血糖浓度恢复到正常水平;衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素,才可用于移植治疗糖尿病,C项正确。细胞凋亡是由凋亡基因调控的,凋亡基因的正常表达会导致衍生的胰岛B细胞发生程序性死亡,即细胞凋亡,D项正确。
4.B 解析 神经嵴细胞表达转录因子Sox10形成黑色素细胞,这是细胞分化的过程,细胞分化使细胞趋向专门化,所以神经嵴细胞中Sox10的表达有利于细胞趋向专门化,A项正确;老年斑是由于皮肤细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累导致的,而不是因为酪氨酸酶活性降低,酪氨酸酶活性降低会导致头发变白,B项错误;若细胞中酪氨酸酶合成基因突变,但可能存在其他途径合成酪氨酸酶或者有其他物质可以替代酪氨酸酶的作用,从而使该细胞也可能合成黑色素,C项正确;人体胚胎期神经嵴细胞中L-酪氨酸经酪氨酸酶催化形成黑色素,这体现了基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,D项正确。
5.C 解析 由端粒学说知,肺纤维化患者的肺泡上皮细胞的染色体端粒可能异常缩短,使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤,细胞活动渐趋异常,从而导致肺泡上皮细胞衰老,A、B两项正确;衰老细胞的呼吸速率减慢,推测患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能减弱,C项错误;由自由基学说知,细胞代谢产生的自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基,故患者肺泡上皮细胞衰老的过程中,自由基可能增加,D项正确。
6.A 解析 毛囊干细胞(HFSCs)形成毛囊细胞的过程体现了细胞分裂、分化过程,没有体现细胞的全能性,A项错误;毛囊细胞的再生过程中遗传物质发生选择性表达,即发生了细胞分化,B项正确;“8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定,因为细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程,C项正确;由题意可知,研究发现“8+16”限时进食减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡,从而抑制毛囊细胞的再生,据此推测,“8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少,D项正确。
7.D 解析 激活EGFR-ERK信号通路可抑制TRIM32的合成,TRIM32能促进神经干细胞生成神经元,因此阻断EGFR-ERK信号通路,有利于神经干细胞形成更多神经元,A项正确;相对于神经干细胞,神经元是高度分化的细胞,TRIM32促进神经干细胞生成神经元,促进细胞的化学组成趋向差异化,功能趋向专门化,B项正确;抑制TRIM32蛋白的合成,神经干细胞分裂形成的子细胞会保持干细胞状态,有利于神经干细胞细胞系的建立,C项正确;生物体细胞中的遗传物质都相同,所以神经干细胞和神经元中的DNA完全相同,只是基因的表达情况不同,因此细胞的结构和功能不同,D项错误。
8.A 解析 细胞程序性死亡包括细胞凋亡和双硫死亡等类型。细胞凋亡时会形成凋亡小体,被吞噬细胞吞噬,从而避免炎症反应;但双硫死亡属于新型细胞程序性死亡类型,其过程并没有形成凋亡小体,所以不是所有的细胞程序性死亡都会形成凋亡小体,A项错误。从题图中可以看出,葡萄糖通过PPP途径影响NADP+和NADPH的转化,当葡萄糖摄入不足时,PPP途径受影响,可能导致相关代谢异常,从而可能诱导双硫死亡;同时,SLC7A11高表达,胞内胱氨酸增多,过量胱氨酸积累引起二硫化物应激,最终导致双硫死亡,所以胱氨酸摄入过量也可能诱导双硫死亡,B项正确。题干明确说明F-Actin是细胞骨架的主要成分,过量胱氨酸积累引起二硫化物应激,最终导致双硫死亡,C项正确。由题图可知,NADPH在细胞存活和双硫死亡过程中参与相关代谢反应,抑制细胞内NADPH的合成,可能会影响相关代谢途径,使细胞发生双硫死亡,因此可以为治疗癌症提供新的思路,D项正确。
方法微点拨 细胞凋亡和细胞坏死的区别
9.D 解析 间期时间长,细胞数量多,由题图可知,处于有丝分裂的细胞中染色体数目大多在40左右,故推测正常体细胞小鼠染色体的数目最可能是40条,A项正确;KLF14基因敲除后,染色体异常的细胞比例增加,推测该基因对肿瘤的形成起抑制作用,B项正确;KLF14基因缺失可能会引起染色体不均等进入子细胞,引起染色体异常,这可能是纺锤体功能异常导致的,C项正确;癌细胞的周期短,分裂快,D项错误。
10.C 解析 18F-FDG被细胞摄取后会驻留在细胞中,当18F放射性衰变为18O后会进入后续糖类代谢步骤被消耗,所以,在注射18F-FDG后,在18F大量衰变前采集影像,A项正确;肿瘤细胞因摄取葡萄糖速率更快,所在部位含18F-FDG更多,放射性更强,B项正确;18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化,改变了分子构型和电荷性质,从而不能参与代谢途径,C项错误;在PET-CT后,18F放射性衰变为18O后进入后续糖类代谢,机体会产生含18O的氨基酸和脂肪等物质,D项正确。
11.答案 (1)缩短 能无限增殖、膜上糖蛋白减少、在体内易分散和转移(答一点即可) (2)前 G1 (3)有利于 抑制
解析 (1)乳腺上皮细胞癌变后,细胞周期缩短;癌细胞具有形态结构发生显著变化、能无限增殖、膜上糖蛋白减少、在体内易分散和转移等特点。(2)纺锤体的形成发生在分裂期的前期;分析题意可知,雌激素受体拮抗剂导致细胞滞留在G1期。(3)CDK是肿瘤治疗的一个潜在靶点,激活的cyclinD-CDK4/6复合物促进乳腺癌细胞的增殖;选择性地抑制CDK,有利于相关癌症的治疗。
12.答案 (1)基因 秀丽隐杆线虫的结构与发育比原核细胞复杂,又比哺乳动物简单(或身体呈透明,易于观察个体的整个发育过程) (2)13 不可以 (3)确保两图像是同时期的同一细胞的同一染色体的观测结果 X染色体上有若干基因在分裂期发生转录 (4)只有mRNA的3'端有与Oligo(dT)bead配对的碱基序列,结合后被磁珠聚集和固定,洗脱其他RNA后可得到较纯的mRNA 雄性秀丽隐杆线虫X染色体上的D基因转录量加倍(或雌雄同体秀丽隐杆线虫每条X染色体上的D基因转录量减半)
解析 (1)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程叫细胞凋亡。作为细胞凋亡的研究材料,细菌等原核生物结构与发育过于简单,而哺乳动物又太复杂。秀丽隐杆线虫是多细胞真核生物,成虫总共只有959个体细胞,整个身体呈透明状,易于观察个体的整个发育过程。(2)秀丽隐杆线虫仅雌雄同体之间不能交配,雌雄同体可以自交,也可以与雄虫交配。BbXDXd自交,子代基因型有3×3=9种;BbXDXd与bbXdO杂交时,子代基因型有2×4=8种,除去重复的4种,共13种。秀丽隐杆线虫雌雄同体可以自交,且自交产生的子代中还会出现低概率的雄虫,混合培养时,由于XDXd×XdO和XDXd×XDXd的存在,而且不知两种交配方式概率,测交子代不一定出现1∶1,因此不可以验证分离定律。(3)将两份细胞图像做叠加处理(蓝、绿色荧光叠加),使图像完全重叠。这样处理的目的是确保两图像是同时期的同一细胞的同一染色体的观测结果;据图像可判断X染色体上有若干基因在分裂期发生转录。(4)Oligo(dT)bead由多聚胸腺嘧啶核苷酸和磁珠构成,由题图可知,总RNA中只有mRNA的3'端有与Oligo(dT)bead配对的碱基序列,二者结合后mRNA被磁珠聚集和固定,而其他RNA不能与Oligo(dT)bead结合游离在溶液中,故洗脱后可得到较纯的mRNA。某基因转录得到的mRNA越多,反转录得到的cDNA也越多,电泳产物越多,电泳条带宽度越大。两组实验结果相同,说明两组实验中转录的mRNA量相同,可能是雄性秀丽隐杆线虫X染色体上的D基因转录量加倍,也可能是雌雄同体秀丽隐杆线虫每条X染色体上的D基因转录量减半。(共36张PPT)
专题微练(三) 细胞的增殖、分化、衰老和死亡等生命历程
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一、选择题
1.(2025·济宁模拟)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.该分化过程中遗传信息未发生改变，基因进行选择性表达
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
细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化过程中遗传物质一般不发生改变，但B细胞分化为浆细胞过程中，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，说明遗传信息发生了改变，C项错误。
解析
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2.(2025·青岛模拟)我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因(β4GalNT2)，转入相应的调节基因后，将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴，同时切除猕猴的自体双肾，最终移植肾存活184天。在移植成功5个月 内，猕猴的移植肾功能完全正常，之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法正确的是( )
A.基因编辑猪的成功体现了动物细胞的全能性
B.出现蛋白尿的原因主要是由肾小管细胞凋亡导致的
C.猪和猕猴肾脏的差异体现了基因的选择性表达
D.敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，降低免疫排斥反应
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基因编辑猪的成功属于基因工程的应用范畴，其原理不是细胞的全能性，A项错误；出现蛋白尿的原因主要是由免疫排斥导致的，不是由肾小管细胞凋亡导致的，B项错误；猪和猕猴肾脏不是来源于同一物种，更不是同一细胞的后代，猪和猕猴肾脏的差异体现了不同遗传物质对性状的决定，不是基因选择性表达的体现，C项错误；β4GalNT2是糖抗原合成基因，因而敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，进而降低免疫排斥反应，D项正确。
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3.(2024·江苏卷，T11)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞，再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是
( )
A.基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞
B.在小分子TH34诱导下，多能干细胞发生基因突变，获得胰岛素基因
C.衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病
D.若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达，细胞会发生程序性死亡
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基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞，A项正确。胰岛素基因几乎存在于人体所有细胞，但只在胰岛B细胞中表达，多能干细胞衍生成的胰岛B细胞中，胰岛素基因选择性表达，B项错误。当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛B细胞的活动增强，胰岛素的分泌量明显增加，使血糖浓度恢复到正常水平；衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病，C项正确。细胞凋亡是由凋亡基因调控的，凋亡基因的正常表达会导致衍生的胰岛B细胞发生程序性死亡，即细胞凋 亡，D项正确。
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4.(2025·咸阳模拟)人体胚胎期的神经嵴细胞通过表达转录因子Sox10形成黑色素细胞，该细胞中的L-酪氨酸经酪氨酸酶催化作用转化为黑色素的前体，并最终形成黑色素。皮肤角质细胞中的黑色素可抵御紫外线的伤害，毛囊黑色素细胞中的黑色素直接影响毛发的颜色。下列相关叙述错误的是( )
A.神经嵴细胞中Sox10的表达有利于细胞趋向专门化
B.老年斑是由于皮肤角质细胞衰老、酪氨酸酶活性降低导致的
C.若细胞中酪氨酸酶合成基因突变，该细胞也可能合成黑色素
D.题干现象可说明基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状
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神经嵴细胞表达转录因子Sox10形成黑色素细胞，这是细胞分化的过程，细胞分化使细胞趋向专门化，所以神经嵴细胞中Sox10的表达有利于细胞趋向专门化，A项正确；老年斑是由于皮肤细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累导致的，而不是因为酪氨酸酶活性降低，酪氨酸酶活性降低会导致头发变白，B项错误；若细胞中酪氨酸酶合成基因突变，但可能存在其他途径合成酪氨酸酶或者有其他物质可以替代酪氨酸酶的作用，从而使该细胞也可能合成黑色素，C项正确；人体胚胎期神经嵴细胞中L-酪氨酸经酪氨酸酶催化形成黑色素，这体现了基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D项正确。
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5.(2024·湖南卷，T4)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是( )
A.患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短
B.患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累
C.患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强
D.患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加
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由端粒学说知，肺纤维化患者的肺泡上皮细胞的染色体端粒可能异常缩短，使端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，细胞活动渐趋异常，从而导致肺泡上皮细胞衰老，A、B两项正确；衰老细胞的呼吸速率减慢，推测患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能减 弱，C项错误；由自由基学说知，细胞代谢产生的自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基，故患者肺泡上皮细胞衰老的过程中，自由基可能增加，D项正确。
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6.(2025·唐山模拟)研究发现“8+16”限时进食(每天只允许在8小时内进食，剩下16小时禁食)减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡，从而抑制毛囊细胞的再生。下列叙述错误的是
( )
A.HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞全能性
B.毛囊细胞的再生过程中遗传物质发生选择性表达
C.“8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定
D.“8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少
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毛囊干细胞(HFSCs)形成毛囊细胞的过程体现了细胞分裂、分化过程，没有体现细胞的全能性，A项错误；毛囊细胞的再生过程中遗传物质发生选择性表达，即发生了细胞分化，B项正确；“8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定，因为细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程，C项正确；由题意可知，研究发现“8+16”限时进食减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞(HFSCs)发生凋亡，从而抑制毛囊细胞的再生，据此推测，“8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少，D项正确。
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7.(2025·池州模拟)TRIM32是一种多功能蛋白，能促进神经干细胞生成神经元。如果这种蛋白质的合成被抑制，则神经干细胞分裂形成的两个子细胞都会保持干细胞状态。2020年，中国科学院戴建武团队发现储鞘蛋白可以通过激活EGFR-ERK信号通路抑制TRIM32的合成。下列叙述错误的是( )
A.阻断EGFR-ERK信号通路，有利于神经干细胞形成更多神经元
B.TRIM32可促进细胞的化学组成趋向差异化，功能趋向专门化
C.抑制TRIM32的合成有助于建立神经干细胞的细胞系
D.神经干细胞和神经元中基因的种类和表达情况不同
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激活EGFR-ERK信号通路可抑制TRIM32的合成，TRIM32能促进神经干细胞生成神经元，因此阻断EGFR-ERK信号通路，有利于神经干细胞形成更多神经元，A项正确；相对于神经干细胞，神经元是高度分化的细胞，TRIM32促进神经干细胞生成神经元，促进细胞的化学组成趋向差异化，功能趋向专门化，B项正确；抑制TRIM32蛋白的合成，神经干细胞分裂形成的子细胞会保持干细胞状态，有利于神经干细胞细胞系的建立，C项正确；生物体细胞中的遗传物质都相同，所以神经干细胞和神经元中的DNA完全相同，只是基因的表达情况不同，因此细胞的结构和功能不同，D项错误。
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8.(2025·信阳模拟)双硫死亡是转运蛋白SLC7A11高表达癌细胞的新型细胞程序性死亡类型，其信号通路如图所示，其中F-Actin是细胞骨架的主要成分。过量胱氨酸积累引起二硫化物应激，最终导致细胞膜破裂而死亡。下列叙述错误的是( )
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A.细胞程序性死亡均会形成凋亡小体，以避免炎症反应
B.葡萄糖摄入不足和胱氨酸摄入过量都可能诱导双硫死亡
C.二硫化物应激是通过破坏细胞骨架中F-Actin，使其结构异常
D.通过抑制细胞内NADPH的合成可为治疗癌症提供新的思路
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细胞程序性死亡包括细胞凋亡和双硫死亡等类型。细胞凋亡时会形成凋亡小体，被吞噬细胞吞噬，从而避免炎症反应；但双硫死亡属于新型细胞程序性死亡类型，其过程并没有形成凋亡小体，所以不是所有的细胞程序性死亡都会形成凋亡小体，A项错误。
解析
从题图中可以看出，葡萄糖通过PPP途径影响NADP+和NADPH的转化，当葡萄糖摄入不足时，PPP途径受影响，可能导致相关代谢异常，从而可能诱导双硫死亡；同时，SLC7A11高表达，胞内胱氨酸增多，过量胱氨酸积累引起二硫化物应激，最终导致双硫死亡，所以胱氨酸摄入过量也可能诱导双硫死亡，B项正确。题干明确说明F-Actin是细胞骨架的主要成分，过量胱氨酸积累引起二硫化物应激，最终导致双硫死亡，C项正确。由题图可知，NADPH在细胞存活和双硫死亡过程中参与相关代谢反应，抑制细胞内NADPH的合成，可能会影响相关代谢途径，使细胞发生双硫死亡，因此可以为治疗癌症提供新的思路，D项正确。
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细胞凋亡和细胞坏死的区别
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9.(2025·湖北模拟)染色体数目不稳定是肿瘤标志性特征之一。为探究KLF14基因在肿瘤形成中的作用，科学家检测了正常小鼠和KLF14基因敲除小鼠体内不同染色体数的细胞占有丝分裂细胞的比例，结果如图所示。(图中★代表相互之间差异显著，★★代表相互之间差异极显著)。下列叙述不正确的是( )
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A.间期的细胞数目最多，因此正常小鼠体细胞内染色体数最可能为40
B.KLF14基因对肿瘤的形成起抑制作用
C.KLF14基因缺失可能影响纺锤体的功能，导致染色体不均等分配
D.肿瘤细胞的细胞周期长于正常细胞的细胞周期，因此肿瘤细胞分裂速度更快
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间期时间长，细胞数量多，由题图可知，处于有丝分裂的细胞中染色体数目大多在40左右，故推测正常体细胞小鼠染色体的数目最可能是40条，A项正确；KLF14基因敲除后，染色体异常的细胞比例增加，推测该基因对肿瘤的形成起抑制作用，B项正确；KLF14基因缺失可能会引起染色体不均等进入子细胞，引起染色体异常，这可能是纺锤体功能异常导致的，C项正确；癌细胞的周期短，分裂快，D项错误。
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10.(2025·合肥模拟)氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)是一种放射性示踪剂，常用于PET-CT(医学影像检查)中显示肿瘤位置。18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化并驻留在细胞中，当18F放射性衰变为18O后才能进入后续糖类代谢步骤。下列叙述错误的是( )
A.应在注射18F-FDG后，且在18F大量衰变前采集影像
B.肿瘤细胞因摄取葡萄糖速率更快，所在部位放射性更强
C.18F的放射性使相关酶变性失活，导致代谢途经中断
D.在PET-CT后，机体会产生含18O的氨基酸和脂肪等物质
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18F-FDG被细胞摄取后会驻留在细胞中，当18F放射性衰变为18O后会进入后续糖类代谢步骤被消耗，所以，在注射18F-FDG后，在18F大量衰变前采集影像，A项正确；肿瘤细胞因摄取葡萄糖速率更快，所在部位含18F-FDG更多，放射性更强，B项正确；18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化，改变了分子构型和电荷性质，从而不能参与代谢途径，C项错误；在PET-CT后，18F放射性衰变为18O后进入后续糖类代谢，机体会产生含18O的氨基酸和脂肪等物质，D项正确。
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二、非选择题
11.研究发现，雌激素及雌激素受体α(ER)信号通路在正常乳腺上皮细胞分化的过程中发挥着重要作用，同时也是乳腺癌细胞增殖所需。雌激素能增加乳腺癌细胞中周期蛋白(cyclinD)的表达量，而cyclinD能与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成复合物，被激活的cyclinD-CDK4/6复合物磷酸化相关蛋白(Rb)，进而使转录抑制复合物Rb-E2F解聚，释放E2F转录因子而
激活细胞进入S期和DNA复制所需
的相关基因，促进乳腺癌细胞的增
殖。CDK4/6的活性受到INK4家族
蛋白(p16、p21)等的调节，作用机
理如图所示。回答下列问题：
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(1)乳腺上皮细胞癌变后，细胞周期________(填“延长”或“缩短”)；癌细胞具有形态结构发生显著变化、_____________________________
______________________(答出一点即可)等特点。
(2)细胞周期包括G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(细胞分裂前期)和M期(细胞分裂期)。细胞周期的每一个步骤都必须在相关信号检查点的控制下依次进行，如果前一个细胞周期未完成，下一个细胞周期就不能进行。紫杉醇及雌激素受体拮抗剂具有较好的抗癌效果，前者能抑制纺锤体形成，其在M期的________期发挥作用，后者的作用导致细胞滞留在______(填“G1”“S”“G2”或“M”)期。
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缩短
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(3)CDK是肿瘤治疗的一个潜在靶点，激活的cyclinD-CDK4/6复合物__________(填“有利于”或“不利于”)肿瘤细胞增殖；选择性地__________(填“抑制”或“促进”)CDK，有利于相关癌症的治疗。
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抑制
(1)乳腺上皮细胞癌变后，细胞周期缩短；癌细胞具有形态结构发生显著变化、能无限增殖、膜上糖蛋白减少、在体内易分散和转移等特点。(2)纺锤体的形成发生在分裂期的前期；分析题意可知，雌激素受体拮抗剂导致细胞滞留在G1期。(3)CDK是肿瘤治疗的一个潜在靶点，激活的cyclinD-CDK4/6复合物促进乳腺癌细胞的增殖；选择性地抑制CDK，有利于相关癌症的治疗。
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12.(科学探究)(2025·湖北模拟)秀丽隐杆线虫是一种可以在土壤中独立生存的多细胞真核生物，身体微小透明。它的发育过程中有131个细胞以一种不变的形式，在固定的发育时间和固定的位置通过细胞凋亡的方式被去除。秀丽隐杆线虫存在两种性别：有两条XX染色体的个体会发育为雌雄同体(XX)，只有一条X染色体的个体则会发育为雄体(XO)。雌雄同体的成虫仅含有959个细胞，常作为研究细胞凋亡和个体发育的模式生物。请回答下列问题：
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(1)细胞凋亡是指由__________所决定的细胞自动结束生命的过程。在生物结构和发育层面上，秀丽隐杆线虫作为模式生物的优点是_______________________________________________________________________________________________________(答出一点即可)。
(2)秀丽隐杆线虫Ⅰ号染色体上一对等位基因决定其身体细长(B)或短粗(b)，X染色体上一对等位基因决定另一性状的野生型(D)对突变型(d)。将基因型为BbXDXd与bbXdO的秀丽隐杆线虫混合培养，已知雌雄同体之间不可杂交但可自交，则子一代基因型有___种，根据子一代中突变型与野生型的比例_______(“可以”或“不可以”)验证基因的分离定律。
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基因
秀丽隐杆线虫的结构与发育比原核细胞复杂，又比哺乳动物简单(或身体呈透明，易于观察个体的整个发育过程)
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不可以
(3)处于分裂期的细胞染色体高度螺旋化，通常认为不发生转录过程，研究人员选择秀丽隐杆线虫的细胞，先用活体蓝色荧光染料对DNA进行染色，然后用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞，再用荧光显微镜将不同荧光激发，拍摄到如图所示细胞图像。将两份细胞图像做叠加处理(蓝、绿色荧光叠
加)，使图像完全重叠。这样处理的
目的是________________________
_____________________________，
据图像可判断_________________
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确保两图像是同时期的同一细胞的同一染色体的观测结果
X染色体上有若干基因在分裂期发生转录
(4)已知XDXD与XDO中D基因某一时期表达的蛋白质基本相等，这种现象被称为基因的剂量补偿效应。研究者将两种性别的秀丽隐杆线虫的等量细胞裂解，获得总RNA，经过图丙所示方法纯化mRNA，其原理是__________________________________________________
_________________________________________________________。
将得到的mRNA反转录得到c-DNA作为
模板进行PCR，根据D基因的特定序列
合成引物，以便得到相应的c-DNA，
对PCR产物进行凝胶电泳，发现两组
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只有mRNA的3'端有与Oligo(dT)bead配对的碱基序列，结合后被磁珠聚集和固定，洗脱其他RNA后可得到较纯的mRNA
实验结果中对应位置的电泳条带宽度基本相同。推测出现这一结果的原因可能是______________________________________________
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雄性秀丽隐杆线虫X染色体上的D基因转录量加倍(或雌雄同体秀丽隐杆线虫每条X染色体上的D基因转录量减半)
(1)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程叫细胞凋亡。作为细胞凋亡的研究材料，细菌等原核生物结构与发育过于简单，而哺乳动物又太复杂。秀丽隐杆线虫是多细胞真核生物，成虫总共只有959个体细胞，整个身体呈透明状，易于观察个体的整个发育过程。(2)秀丽隐杆线虫仅雌雄同体之间不能交配，雌雄同体可以自
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交，也可以与雄虫交配。BbXDXd自交，子代基因型有3×3=9种；BbXDXd与bbXdO杂交时，子代基因型有2×4=8种，除去重复的4种，共13种。秀丽隐杆线虫雌雄同体可以自交，且自交产生的子代中还会出现低概率的雄虫，混合培养时，由于XDXd×XdO和XDXd×XDXd的存在，而且不知两种交配方式概率，测交子代不一定出现1∶1，因此不可以验证分离定律。(3)将两份细胞图像做叠加处理(蓝、绿色荧光叠加)，使图像完全重叠。这样处理的目的是确保两图像是同时期的同一细胞的同一染色体的观测结果；据
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图像可判断X染色体上有若干基因在分裂期发生转录。(4)Oligo(dT)bead由多聚胸腺嘧啶核苷酸和磁珠构成，由题图可 知，总RNA中只有mRNA的3'端有与Oligo(dT)bead配对的碱基序 列，二者结合后mRNA被磁珠聚集和固定，而其他RNA不能与Oligo(dT)bead结合游离在溶液中，故洗脱后可得到较纯的mRNA。某基因转录得到的mRNA越多，反转录得到的cDNA也越多，电泳产物越多，电泳条带宽度越大。两组实验结果相同，说明两组实
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验中转录的mRNA量相同，可能是雄性秀丽隐杆线虫X染色体上的D基因转录量加倍，也可能是雌雄同体秀丽隐杆线虫每条X染色体上的D基因转录量减半。
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