摘要:
**基本信息**
以细胞分化与全能性、衰老凋亡为核心,通过概念填空、方法技巧与综合练习,构建“概念-原理-应用”逻辑体系,强化生命观念与科学思维。
**综合设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|细胞分化与全能性|概念填空+方法技巧+表格对比|管家基因与奢侈基因分类、分化程度与全能性反比关系、全能性表达判断标准|分化概念→实质(基因选择性表达)→结果→意义→全能性(遗传物质完整性)|
|细胞衰老和凋亡|概念填空|衰老特征(水分、酶活性等)、凋亡与坏死区别|个体衰老与细胞衰老关系→衰老特征→凋亡意义→实例分析|
|综合应用|20选择+4填空|结合图像与实验数据分析细胞生命历程|跨模块整合分化、全能性、衰老凋亡,通过实例考查知识迁移与科学探究能力|
内容正文:
细胞分化与衰老考点
一、细胞的分化与细胞的全能性
1.细胞分化
(1)概念:在个体发育中,由一个或 细胞增殖产生的后代,在 、 和 功能上发生稳定性 的过程。
(2)特点: 、 、 和 。
普遍性:多细胞生物普遍具有
持久性:贯穿生物体整个 中
稳定性和不可逆性:已分化的细胞将一直保持 的状态,直到死亡。
(3)实质:在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的 情况不同。( )(遗传物质没有发生 )
(4)结果:① 分子水平的变化:合成了某种细胞特有的 ,如唾液淀粉酶
② 细胞水平的变化:细胞的 、 和 发生变化,逐渐失去 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
类型的 和
(5)标志:合成了 蛋白质(或者转录形成了特殊的 )
(6)意义:① 生物个体发育的
② 使多细胞生物体中细胞趋向 ,有利于提高各种生
理功能的
方法与技巧:
① 根据细胞内基因执行情况不同可将细胞内基因分为两类: 基
因和 基因
管家基因;细胞内每一个活细胞 的基因,如:ATP 基因和 基因;RNA 基因;呼吸酶基因等。
侈奢基因:在 细胞中才表达的基因。如 只能在胰岛B细胞中表达,在其它细胞中不能表达。唾液淀粉酶基因只能在 中表达等。
② 细胞分化程度与细胞全能性大小关系:细胞分化程度 ,细胞全能性 。(成 关系)
2.细胞的全能性
(1)概念:高度分化的细胞,从理论上讲仍然具有发育成 的潜能
(2)结构基础(原因、实质):每一个细胞都含有本物种 发育所需要的 遗传物质(基因)。
(3)现状(实例)
① 植物组织培养技术成功说明 具有全能性;
② 克隆羊多利的培育成功说明高度分化的动物细胞的 具有全能性(不能说明高度分化的动物细胞具有全能性)
说明:
① 为什么克隆动物要用去核的卵细胞作为受体细胞原因:一是去核的卵细胞 大,易于显微操作;二是富含有 物质;三是有促进细胞核 物质(不明)
② 全能性表达的必要条件----- 。
③ 细胞全能性大小比较: 细胞 > 细胞;受精卵 > 细胞 > 细胞; 细胞 > 衰老细胞;
④ 如何判断细胞全能性是否得到表达:从 到终点———如果起点是 ,终点是一个完整的个体,则可判断是细胞的 ;如果起点是 ,终点是 或 或 ,则是基因选择性 (分化),不能体现 的全能性。
(4) 干细胞:动物和人体内少数具有 和 能力的细胞。
(5)把实例与相应的原理或过程连线
实例 依据原理或过程
① 花粉培养成单倍体植株 a动物细胞核具有全能性
② 克隆羊多利的培养 b植物细胞具有全能性
③ 植物导管组织形成 c细胞的有丝分裂
④ 受精卵发育成个体 d细胞的分化
① b ② a ③ d ④ c d
3.细胞分裂与分化的关系
项目
细胞分裂
细胞分化
原因
①细胞表面积和体积 不平衡;②细胞核与细胞质 不平衡;
③增殖的需要
基因的 表达(或基因的差异性表达)
结果
生成 的细胞
生成 的细胞
意义
①促进多细胞个体形成、 和发育;②单细胞生物形成新
①组织、器官的 与
②组织、器官的
特性
① 性(不是所有细胞都进行);② 性(有丝分裂具有细胞周期)
① ;② ;
③ ;④
二者的联系
①通常高度分化的细胞,分裂能力较差或 失去分裂能力;有些暂时失去分裂能力的细胞(已分化),在特殊情况下 其分裂能力;
②生物的个体发育是通过细胞分裂和细胞分化过程 实现的
二.细胞的衰老和凋亡
⒈个体衰老与细胞衰老的关系:
① 生物体,细胞的衰老或死亡 个体的衰老或死亡。
②多细胞生物体,个体衰老的过程就是组成个体的细胞 衰老的过程。
⒉衰老细胞的主要特征:
① 在衰老的细胞内 减少(如皱纹);
② 衰老的细胞内有些 活性降低(如白发);(不是所有酶)
③ 细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐 (如老年斑);
④ 衰老的细胞内呼吸速率 ,细胞核体积 ,染色质 ,
染色 ,
⑤ 细胞膜通透性改变,使物质运输功能 。
⒊细胞衰老的原因:
①自由基学说:细胞代谢中产生的自由基会攻击 、 和 ,
致使细胞衰老。
②端粒学说:染色体两端的 会随着细胞的分裂次数的增加而 ,导致正常基因的 序列受到损伤,使细胞逐渐 。
三.细胞凋亡:由 所决定的细胞 结束生命的过程(也被称为细胞 死亡)
① 意义:完成 个体发育;维持内部环境的 ;抵御外界各种因素的 。
② 细胞死亡:细胞 和细胞 。
③ 常见实例: 形成、 的消失、 更新、 清除、 裂解。
课后练习
1. 如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况,下列分
析错误的是
A.此图能说明细胞分化的实质
B.基因b可能控制RNA聚合酶的合成
C.细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4
D.一般来说,这5种细胞的核遗传物质相同
2. 如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的某些阶段,下列叙述不正确的是
A.细胞甲的分裂能力最强,分化程度最高
B.过程①②中均未发生遗传物质的改变
C.B细胞中含有控制淋巴因子合成的基因
D.淋巴因子与膜受体的结合实现了细胞间的信息交流
3. 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
4. 下列有关细胞分化的叙述错误的是( )
A.细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异
B.一般说来,分化了的细胞将短暂保持分化后的状态,很容易再分化
C.细胞分化是生物个体发育的基础,并且有利于提高各种生理功能的效率
D.细胞分化并未使细胞中遗传信息改变,而是使不同细胞中遗传信息的执
行情况发生改变
5. 下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A.玉米种子萌发长成新植株
B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
6. 关于人体造血干细胞的叙述,错误的是( )
A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
7. 美国的研究人员鉴别出一组非肽类Caspase抑制剂及其分子作用机制,并证实它们能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。下列相关叙述不正确的是( )
A.细胞凋亡过程中的信号传递与细胞膜表面的某种蛋白质有关
B.细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡
C.Caspase抑制剂在核糖体上合成
D.细胞的增殖和凋亡失控都会导致许多疾病的发生
8. 右图所示为哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a),不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移,补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)。下列相关叙述错误的是( )
A.a、b细胞含有相同的遗传物质,但细胞中基因的执行情况不同
B.已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变,但细胞核仍具有
全能性
C.b细胞衰老后细胞核体积会增大,但细胞新陈代谢的速率减慢
D.c细胞凋亡有利于吸收细胞更新,但不利于机体内部环境的稳定
9. 下列对细胞衰老和凋亡的叙述,错误的是( )
A.细胞普遍衰老会导致个体衰老
B.效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡
C.细胞凋亡过程中各种酶的活性都降低
D.衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录
10. 下列现象中属于细胞编程性死亡的是( )
A.噬菌体裂解细菌的过程
B.因创伤引起的细胞坏死
C.造血干细胞产生红细胞的过程
D.蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡
11. 最新研究表明,决定细胞“命运”的内因是基因的选择性表达,而外因则取决于细胞对细胞外信号的特异性组合所进行的程序性反应,下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图,图中字母分别
代表不同的胞外信号,下列有关细胞外信号的说法正确的是( )
A.只要有胞外信号d和e,细胞就一定会进行分裂
B.对于癌细胞而言,细胞外信号a~e可能会持续起作用
C.只有细胞外信号f和g能诱导细胞内的基因选择性表达
D.由于细胞凋亡无胞外信号作用,可证明细胞凋亡与基因无关
12. 下图为部分人体细胞的生命历程。图中Ⅰ至Ⅳ过程代表细胞的生命现象,细胞1具有水分减
少,代谢减慢的特征,细胞2可以无限增殖。下列叙述正确的是( )
A.细胞1所有酶活性都降低,细胞2和细胞1的遗传物质相同
B.成体干细胞能够分化成浆细胞、肝细胞等,体现了细胞的全能性
C.效应T细胞作用于细胞1和细胞2使其死亡,此过程不属于细胞凋亡
D.细胞2与正常肝细胞相比,代谢旺盛,DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高
13. 人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC),下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图,下列叙述正确的是( )
A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B.MSC不断增殖分化,所以比组织细胞更易衰老
C.MSC中的基因都不能表达时,该细胞开始凋亡
D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
14. 从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)分别提取它们的全部mRNA(L-mRNA和P-mRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L-cDNA和P-cDNA)。其中,能与L-cDNA互补的P-mRNA以及不能与P-cDNA互补的L-mRNA分别含有编码
①核糖体蛋白的Mrna ②胰岛素的mRNA③抗体蛋白的mRNA
④血红蛋白的mRNA
A. ①③ B.①④ C.②③ D.②④
15. 关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A 胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B 原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达
C 真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式
D 细胞分化过程中蛋白质种类和数量发生改变
16. 分别用β珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针,与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下表(注:“+”
表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述不正确的是( )
探针
细胞总RNA
β珠蛋
白基因
卵清蛋
白基因
丙酮酸
激酶基因
成红细胞
+
-
+
输卵管细胞
-
+
+
胰岛细胞
-
-
+
A.在成红细胞中,β珠蛋白基因处于活动状态,卵清蛋白基因处于关闭状态
B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因,缺少β珠蛋白基因
C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
17. 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
18. 下图所示为来自同一人体的4种细胞,下列叙述正确的是( )
A.因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA含量相同
B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同
C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同
D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同
19. 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
20. 科学家将120只健康成年雄性小鼠均分为4组,分别供给等体积的含不同浓度醋酸铅的饮用水,饲养 12周后,测定各组小鼠胸腺细胞凋亡率,结果如下表所示。下列分析不正确的是( )
醋酸铅对小鼠胸腺细胞凋亡的诱导作用
组别
醋酸铅浓度(mg/L)
胸腺细胞凋亡率(×10-4)
甲
0
0.35±0.05
乙
125
1.03±0.52
丙
250
1.65±0.40
丁
500
3.08±0.56
A.在实验中甲组为对照组,乙、丙、丁三组为实验组
B.实验中醋酸铅的浓度是自变量,胸腺细胞凋亡率是因变量
C.小鼠在正常的生活环境中,胸腺细胞不会发生凋亡
D.小鼠体内铅离子含量过高,将导致细胞免疫和体液免疫功能下降
21. 干细胞中cMyc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct3/4等基因处于活跃表达状态,Oct3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒,将Oct3/4、Sox2、cMyc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞(如图所示)。请分析回答下列问题:
(1) Oct3/4基因在高度分化的细胞中处于 状态。依据图示的原理,体细胞癌变是 等基因异常表达的结果;细胞凋亡是在图中 等基因控制下的细胞 的过程。
(2) 研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞,进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞,iPS细胞的这种变化过程称做 。
22. 科学家们发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》杂志上的文章中指出,可以抽取扁桃体中的干细胞(这一部分是我们身体所不需要的)来修复受损的肝脏器官,且全程无需动手术便可实施。请回答下列问题:
(1) 干细胞指的是动物和人体内 的细胞。
(2) 人体内的骨髓造血干细胞能分化出的细胞有 ,这些细胞中较适合作为提取纯净细胞膜的材料是 。
(3) 人体扁桃体干细胞中有23对同源染色体。下图是人体扁桃体干细胞增殖过程中染色体数目变化的部分曲线图,若图中a=92,则该曲线图表示的是有丝分裂过程中染色体数目的变化情况。
(4) 题述受损的肝脏器官中存在部分死亡细胞,肝脏受损导致细胞的死亡称 ,而被病原体感染的细胞被效应T细胞攻击的死亡称 。
(5) 干细胞内不存在转氨酶(肝脏细胞内特有)的原因是 。
23. 杂志7月18日刊登了北大生命科学院教授邓宏魁团队的研究成果——使用4个小分子化合物的组合,把成年鼠的体细胞逆转为“多潜能性干细胞”。它为未来应用再生医学治疗重大疾病带来了新的可能,但是这种诱导是否会引发肿瘤或其他安全性问题还没有解决。请回答下列问题:
(1) 干细胞是指动物和人体内保留着的少数具有 细胞。
(2) 该团队利用这种干细胞培育出多只健康的小鼠。
① 干细胞分化过程中,随着细胞体积增大,其 减小,从而限制了细胞的长大。
② 干细胞分化产生的各种体细胞核遗传信息相同的原理是
______________________________________________。
(3) 如果4个小分子化合物是核糖核苷酸。采用32P对尿嘧啶核糖核苷酸进行标记,可检测到放射性的具膜细胞器为 ,观察该细胞器可以使用 染色。
(4) 如果这种诱导引发肿瘤,与正常体细胞相比,癌细胞具有的特征包括 _(多选)。
A.细胞膜上的糖蛋白减少 B.细胞膜上的甲胎蛋白(AFP)减少
C.含有的基因组与体细胞相同 D.细胞生长、分裂迅速
24. 下图为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图,请回答下列问题:
(1) 内质网上合成的蛋白质不能穿过 进入细胞核,表明这种转运具有 性。
(2) 细胞膜选择透过性的分子基础是_ _具有疏水性和 具有专一性。
(3) 若该细胞是高等植物的叶肉细胞,则图中未绘制的细胞器有 。
(4) 若该细胞为小鼠骨髓造血干细胞,则图示细胞处于细胞周期的 ,此时在光学显微镜下观察明显可见细胞核中有 存在。
(5) 研究表明硒对线粒体膜有稳定作用,可以推测人体缺硒时下列细胞中最易受损的是_ _(填序号)。
① 脂肪细胞 ②淋巴细胞 ③心肌细胞 ④口腔上皮细胞
细胞分化与衰老考点
一、细胞的分化与细胞的全能性
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,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)特点:普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。
普遍性:多细胞生物普遍具有
持久性:贯穿生物体整个生命进程中
稳定性和不可逆性:已分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
(3)实质:在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同。(基因选择性表达)(遗传物质没有发生改变)
(4)结果:① 分子水平的变化:合成了某种细胞特有蛋白质,如唾液淀粉酶
② 细胞水平的变化:细胞的形态、结构和生理功能发生变化,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,构成不同类型的
组织和器官
(5)标志:合成了特殊蛋白质(或者转录形成了特殊的mRNA)
(6)意义:① 生物个体发育的基础
② 使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功
能的效率
方法与技巧:
① 根据细胞内基因执行情况不同可将细胞内基因分为两类:管家基因和侈
奢基因
管家基因;细胞内每一个活细胞都表达的基因,如:ATP合成酶基因和水解酶基因;RNA聚合酶基因;呼吸酶基因等。
侈奢基因:在特殊细胞中才表达的基因。如胰岛素基因只能在胰岛B细胞中表达,在其它细胞中不能表达。唾液淀粉酶基因只能在唾液腺细胞中表达等。
② 细胞分化程度与细胞全能性大小关系:细胞分化程度越低,细胞全能
性越高。(成反比关系)
2.细胞的全能性
(1)概念:高度分化的细胞,从理论上讲仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)结构基础(原因、实质):每一个细胞都含有本物种个体发育所需要
的全套遗传物质(基因)。
(3)现状(实例)
① 植物组织培养技术成功说明植物细胞具有全能性;
② 克隆羊多利的培育成功说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性(不能说明高度分化的动物细胞具有全能性)
说明:
① 为什么克隆动物要用去核的卵细胞作为受体细胞原因:一是去核的卵细胞体积大,易于显微操作;二是富含有营养物质;三是有促进细胞核全能性表达物质(不明)
② 全能性表达的必要条件-----离体。
③ 细胞全能性大小比较:植物细胞 > 动物细胞;受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞;
幼嫩细胞 > 衰老细胞;
④ 如何判断细胞全能性是否得到表达:从起点到终点———如果起点是细胞,终点是一个完整的个体,则可判断是细胞的全能性;如果起点是细胞,终点是细胞或组织或器官,则是基因选择性表达(分化),不能体现细胞的全能性。
(4) 干细胞:动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。
(5)把实例与相应的原理或过程连线
实例 依据原理或过程
① 花粉培养成单倍体植株 a动物细胞核具有全能性
② 克隆羊多利的培养 b植物细胞具有全能性
③ 植物导管组织形成 c细胞的有丝分裂
④ 受精卵发育成个体 d细胞的分化
① b ② a ③ d ④ c d
3.细胞分裂与分化的关系
项目
细胞分裂
细胞分化
原因
①细胞表面积和体积发展不平衡;②细胞核与细胞质发展不平衡;
③增殖的需要
基因的选择性表达(或基因的差异性表达)
结果
生成相同的细胞
生成不同的细胞
意义
①促进多细胞个体形成、生长和发育;②单细胞生物形成新个体
①组织、器官的形成与完善
②组织、器官的修复
特性
①局部性(不是所有细胞都进行);②周期性(有丝分裂具有细胞周期)
①稳定性差异;②不可逆性;
③渐变性;④自控性
二者的联系
①通常高度分化的细胞,分裂能力较差或暂时失去分裂能力;有些暂时失去分裂能力的细胞(已分化),在特殊情况下可恢复其分裂能力;
②生物的个体发育是通过细胞分裂和细胞分化过程共同实现的
二.细胞的衰老和凋亡
⒈个体衰老与细胞衰老的关系:
①单细胞生物体,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
②多细胞生物体,个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
⒉衰老细胞的主要特征:
① 在衰老的细胞内水分减少(如皱纹);
② 衰老的细胞内有些酶的活性降低(如白发);(不是所有酶)
③ 细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累(如老年斑);
④ 衰老的细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大,染色质固缩,
染色加深,
⑤ 细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
⒊细胞衰老的原因:
①自由基学说:细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质,致
使细胞衰老。
②端粒学说:染色体两端的端粒会随着细胞的分裂次数的增加而缩短,导致正常基因的DNA序列受到损伤,使细胞逐渐衰老。
三.细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程(也被称为细胞编程性死亡)
① 意义:完成正常个体发育;维持内部环境的稳定;抵御外界各种因素的干扰。
② 细胞死亡:细胞凋亡和细胞坏死。
③ 常见实例:手指形成、尾的消失、血细胞更新、癌细胞清除、靶细胞裂解。
课后练习
C1. 如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况,下列分析错误的是
A.此图能说明细胞分化的实质
B.基因b可能控制RNA聚合酶的合成
C.细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4
D.一般来说,这5种细胞的核遗传物质相同
答案 C
A2. 如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的某些阶段,下列叙述不正确的是
A.细胞甲的分裂能力最强,分化程度最高
B.过程①②中均未发生遗传物质的改变
C.B细胞中含有控制淋巴因子合成的基因
D.淋巴因子与膜受体的结合实现了细胞间的信息交流
答案 A
解析 细胞甲的分裂能力强,分化程度低,A项错误;①过程为有丝分裂,②过程为细胞分化,这两个过程中均不发生遗传物质的改变,B项正确;B细胞与T细胞都具有人体的全套基因,C项正确;淋巴因子与膜受体的结合实现了细胞间的信息交流,D项正确。学@科网
B3. 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
B4. 下列有关细胞分化的叙述错误的是( )
A.细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异
B.一般说来,分化了的细胞将短暂保持分化后的状态,很容易再分化
C.细胞分化是生物个体发育的基础,并且有利于提高各种生理功能的效率
D.细胞分化并未使细胞中遗传信息改变,而是使不同细胞中遗传信息的执行情况发生改变
解析:选B。细胞分化是指使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,A项正确;细胞分化具有持久性,分化了的细胞将保持分化后的状态,不容易再分化,B项错误;细胞分化是生物个体发育的基础,有利于提高各种生理功能的效率,C项正确;细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质没有改变,D项正确。学科#网
D5. 下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A.玉米种子萌发长成新植株
B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
【答案】D
B6. 关于人体造血干细胞的叙述,错误的是( )
A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
解析:选B。细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以分化产生的红细胞表达的酶与造血干细胞中的酶存在差异,A正确;细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡,是不可逆的,B错误;人体的骨髓中有很多造血干细胞,它们能够通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去,C正确;红细胞的寿命为120 d左右,白细胞的寿命为5~7 d,D正确。
C7. 美国的研究人员鉴别出一组非肽类Caspase抑制剂及其分子作用机制,并证实它们能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。下列相关叙述不正确的是( )
A.细胞凋亡过程中的信号传递与细胞膜表面的某种蛋白质有关
B.细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡
C.Caspase抑制剂在核糖体上合成
D.细胞的增殖和凋亡失控都会导致许多疾病的发生
答案 C
解析 细胞间的信号传递与细胞膜表面的糖蛋白有关,A项正确;细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡,是机体正常的生理反应,B项正确;题干已强调Caspase是非肽类抑制剂,因此Caspase抑制剂不可能在核糖体上合成,C项错误;细胞的增殖失控会导致疾病,如癌症,细胞凋亡失控也会导致疾病的发生,如人类的并指,D项正确。
D8. 右图所示为哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a),不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移,补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)。下列相关叙述错误的是( )
A.a、b细胞含有相同的遗传物质,但细胞中基因的执行情况不同
B.已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变,但细胞核仍具有全能性
C.b细胞衰老后细胞核体积会增大,但细胞新陈代谢的速率减慢
D.c细胞凋亡有利于吸收细胞更新,但不利于机体内部环境的稳定
答案 D
解析 a、b细胞均来自受精卵的有丝分裂,故含有相同的遗传物质,但由于a、b细胞是不同种类的细胞,因此细胞中基因的执行情况不同,A项正确;已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变,但其细胞核中具有完整的遗传信息,因此其细胞核仍具有全能性,B项正确;b细胞衰老后细胞核体积会增大,呼吸速率变慢,故细胞新陈代谢的速率减慢,C项正确;c细胞凋亡是机体的主动行为,有利于吸收细胞更新,也有利于机体内部环境的稳定,D项错误。学&科网
C9. 下列对细胞衰老和凋亡的叙述,错误的是( )
A.细胞普遍衰老会导致个体衰老
B.效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡
C.细胞凋亡过程中各种酶的活性都降低
D.衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录
解析:选C。细胞衰老和个体衰老是两个问题,但个体的细胞普遍衰老会导致个体衰老,A项正确;效应T细胞可诱导靶细胞凋亡,B项正确;细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程,有些酶的活性可能增强,C项错误;衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和DNA转录过程,D项正确。
10. 下列现象中属于细胞编程性死亡的是( )
A.噬菌体裂解细菌的过程 B.因创伤引起的细胞坏死
C.造血干细胞产生红细胞的过程
D.蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡
解析:选D。细胞编程性死亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程;细胞坏死是在外界不利因素作用下细胞代谢活动中断而引起的死亡,是非编程性死亡。细菌在噬菌体的作用下裂解死亡属于细胞坏死;造血干细胞产生红细胞属于细胞分化;蝌蚪发育成青蛙过程中的尾部细胞死亡是基因选择性表达的结果,属于细胞编程性死亡。
B11. 最新研究表明,决定细胞“命运”的内因是基因的选择性表达,而外因则取决于细胞对细胞外信号的特异性组合所进行的程序性反应,下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图,图中字母分别代表不同的胞外信号,下列有关细胞外信号的说法正确的是( )
A.只要有胞外信号d和e,细胞就一定会进行分裂
B.对于癌细胞而言,细胞外信号a~e可能会持续起作用
C.只有细胞外信号f和g能诱导细胞内的基因选择性表达
D.由于细胞凋亡无胞外信号作用,可证明细胞凋亡与基因无关
答案 B
解析 由图可知,细胞分裂需要的信号组合为a、b、c、d、e,缺一不可,A项错误;与细胞存活相比,当信号d和e存在时,与细胞分裂有关的基因可以表达,这也属于基因选择性表达的范畴,C项错误;图中只给出了决定细胞“命运”的部分信号,根据教材知识可知,细胞凋亡又称细胞编程性死亡,该过程受遗传物质(基因)控制,D项错误。
D12. 下图为部分人体细胞的生命历程。图中Ⅰ至Ⅳ过程代表细胞的生命现象,细胞1具有水分减
少,代谢减慢的特征,细胞2可以无限增殖。下列叙述正确的是( )
A.细胞1所有酶活性都降低,细胞2和细胞1的遗传物质相同
B.成体干细胞能够分化成浆细胞、肝细胞等,体现了细胞的全能性
C.效应T细胞作用于细胞1和细胞2使其死亡,此过程不属于细胞凋亡
D.细胞2与正常肝细胞相比,代谢旺盛,DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高
答案 D
解析 细胞1具有水分减少,代谢减慢的特征,说明细胞1是衰老的细胞,衰老细胞中部分酶活性降低,而不是所有酶的活性都降低;细胞1是衰老细胞,其遗传物质没有发生改变,细胞2是癌细胞,其形成原因是基因突变,即遗传物质发生改变,因此细胞2和细胞1的遗传物质不同,A项错误;成体干细胞能够分化成浆细胞、肝细胞等,并没有形成完整个体,因此不能体现细胞的全能性,B项错误;效应T细胞作用于细胞1和细胞2使其死亡,此过程属于细胞凋亡,C项错误; 细胞2是癌细胞,能无限增殖,与正常肝细胞相比,DNA复制和蛋白质合成旺盛,因此DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高,D项正确。学科@网
ABC13. 人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC),下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图,下列叙述正确的是( )
A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B.MSC不断增殖分化,所以比组织细胞更易衰老
C.MSC中的基因都不能表达时,该细胞开始凋亡
D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
【答案】ABC
A14. 从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)分别提取它们的全部mRNA(L-mRNA和P-mRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L-cDNA和P-cDNA)。其中,能与L-cDNA互补的P-mRNA以及不能与P-cDNA互补的L-mRNA分别含有编码
①核糖体蛋白的Mrna ②胰岛素的mRNA③抗体蛋白的mRNA ④血红蛋白的mRNA
A. ①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【解析】浆细胞(L)和胰岛B细胞均需合成核糖体蛋白,均含有核糖体蛋白的mRNA;浆细胞可以特异性的产生抗体,L-mRNA含有编码抗体蛋白的mRNA。
15. 关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A 胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B 原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达
C 真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式
D 细胞分化过程中蛋白质种类和数量发生改变
【答案】A
【解析】在胚胎发育过程中也存在细胞凋亡的现象,说明胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因,A项正确;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,所以原癌基因与抑癌基因在正常细胞中也表达,B项错误;细胞通过分裂进行增殖,真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂,C项错误;细胞分化是基因选择性表达的结果,使不同细胞中合成的蛋白质种类出现差异,D项错误。
B16. 分别用β珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针,与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下表(注:“+”
表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述不正确的是( )
探针
细胞总RNA
β珠蛋
白基因
卵清蛋
白基因
丙酮酸
激酶基因
成红细胞
+
-
+
输卵管细胞
-
+
+
胰岛细胞
-
-
+
A.在成红细胞中,β珠蛋白基因处于活动状态,卵清蛋白基因处于关闭状态
B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因,缺少β珠蛋白基因
C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
【答案】B
【解析】A项,根据题意和表中内容分析可知,β珠蛋白基因在成红细胞中表达,卵清蛋白基因在输卵管细胞中表达,丙酮酸激酶基因在三种细胞中都能表达,说明在成红细胞中β珠蛋白基因处于活动状态,卵清蛋白基因处于关闭状态。B项,由于鸡的体细胞是由一个受精卵分裂、分化而来的,体细胞中的遗传物质相同,因此,输卵管细胞的基因组DNA中既有卵清蛋白基因,又有β珠蛋白基因,但β珠蛋白基因在输卵管细胞中因关闭而无法表达。C项,由于丙酮酸激酶基因控制丙酮酸激酶的合成,与细胞呼吸有关,所以该基因的表达产物能够保障鸡的正常细胞呼吸,对维持鸡的基本生命活动中能量的供应起重要作用。D项,同一生物体不同的体细胞中基因组成相同,功能不同是细胞中基因选择性表达的结果。
B17. 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
C18. 下图所示为来自同一人体的4种细胞,下列叙述正确的是( )
A.因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA含量相同
B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同
C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同
D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同
解析:选C。卵细胞的核DNA减少一半,A错误;同一人体细胞携带的基因相同,形态、功能不同是细胞分化的结果,B错误;活细胞中含量最多的化合物是水,C正确;细胞吸收葡萄糖有协助扩散和主动运输两种方式,D错误。学@科网
B19. 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
解析:选B。根据题图可知,甲指细胞分裂,乙指细胞分化,细胞分化过程中遗传信息一般不变,A错误;丙指细胞癌变,原癌基因和抑癌基因的突变会引起细胞癌变,B正确;丁指细胞凋亡,与基因表达有关,可发生于个体发育的全过程中,C错误;己指细胞衰老,衰老细胞内水分减少,细胞核体积变大,D错误。
C20. 科学家将120只健康成年雄性小鼠均分为4组,分别供给等体积的含不同浓度醋酸铅的饮用水,饲养12周后,测定各组小鼠胸腺细胞凋亡率,结果如下表所示。下列分析不正确的是( )
醋酸铅对小鼠胸腺细胞凋亡的诱导作用
组别
醋酸铅浓度(mg/L)
胸腺细胞凋亡率(×10-4)
甲
0
0.35±0.05
乙
125
1.03±0.52
丙
250
1.65±0.40
丁
500
3.08±0.56
A.在实验中甲组为对照组,乙、丙、丁三组为实验组
B.实验中醋酸铅的浓度是自变量,胸腺细胞凋亡率是因变量
C.小鼠在正常的生活环境中,胸腺细胞不会发生凋亡
D.小鼠体内铅离子含量过高,将导致细胞免疫和体液免疫功能下降
答案 C
解析 实验的自变量是不同浓度的醋酸铅,因变量是胸腺细胞凋亡率;实验中甲组为对照组,乙、丙、丁三组为实验组;当醋酸铅浓度为0时,胸腺细胞凋亡率为(0.35±0.05)×10-4,说明小鼠在正常的生活环境中,胸腺细胞也会发生凋亡;胸腺是人体非常重要的免疫器官,而铅离子会引起胸腺细胞的死亡,所以小鼠体内铅离子含量过高,将导致细胞免疫和体液免疫功能下降。
21. 干细胞中cMyc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct等基因处于活跃表达状态,Oct的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒,将Oct、Sox2、cMyc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞(如图所示)。请分析回答下列问题:
(1) Oct基因在高度分化的细胞中处于沉默状态。依据图示的原理,体细胞癌变是cMyc、Klf4等基因异常表达的结果;细胞凋亡是在图中cMyc、Klf4、Fas 等基因控制下的细胞程序性死亡的过程。
(2) 研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞,进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞,iPS细胞的这种变化过程称做细胞分化。
答案 (1)未表达(或沉默) cMyc、Klf4 cMyc、Klf4、Fas 程序性死亡 (2)细胞分化
22. 科学家们发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》杂志上的文章中指出,可以抽取扁桃体中的干细胞(这一部分是我们身体所不需要的)来修复受损的肝脏器官,且全程无需动手术便可实施。请回答下列问题:
(1) 干细胞指的是动物和人体内少量具有增殖和分化能力 的细胞。
(2) 人体内的骨髓造血干细胞能分化出的细胞有红细胞、白细胞、吞噬细胞和血小板等,这些细胞中较适合作为提取纯净细胞膜的材料是成熟的红细胞。
(3) 人体扁桃体干细胞中有23对同源染色体。下图是人体扁桃体干细胞增殖过程中染色体数目变化的部分曲线图,若图中a=92,则该曲线图表示的是有丝分裂过程中染色体数目的变化情况。
(4)题述受损的肝脏器官中存在部分死亡细胞,肝脏受损导致细胞的死亡称细胞坏死,而被病原体感染的细胞被效应T细胞攻击的死亡称细胞凋亡。
(5)干细胞内不存在转氨酶(肝脏细胞内特有)的原因是干细胞中转氨酶基因未表达。
解析:(2)造血干细胞属于多功能干细胞,可分化成各种血细胞。人(哺乳动物)的成熟红细胞中没有核膜和其他各种细胞器膜,所以是制备纯净细胞膜的最佳材料。(3)有丝分裂过程中,AB段细胞内染色体数目最多,且是不增殖体细胞内染色体数的两倍,所以a=46×2=92(条)。(4)细胞坏死是一种不正常死亡,而细胞凋亡是一种正常的生命现象。学科%网
答案:(1)少量具有增殖和分化能力 (2)红细胞、白细胞、吞噬细胞和血小板等 成熟的红细胞 (3)92
(4)细胞坏死 细胞凋亡
(5)干细胞中转氨酶基因未表达(或缺少控制转氨酶合成的直接模板)
23. 杂志7月18日刊登了北大生命科学院教授邓宏魁团队的研究成果——使用4个小分子化合物的组合,把成年鼠的体细胞逆转为“多潜能性干细胞”。它为未来应用再生医学治疗重大疾病带来了新的可能,但是这种诱导是否会引发肿瘤或其他安全性问题还没有解决。请回答下列问题:
(1) 干细胞是指动物和人体内保留着的少数具有分裂和分化能力细胞。
(2) 该团队利用这种干细胞培育出多只健康的小鼠。
① 干细胞分化过程中,随着细胞体积增大,其相对表面积减小,从而限制了细胞的长大。
② 干细胞分化产生的各种体细胞核遗传信息相同的原理是干细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中。
(3) 如果4个小分子化合物是核糖核苷酸。采用32P对尿嘧啶核糖核苷酸进行标记,可检测到放射性的具膜细胞器为线粒体,观察该细胞器可以使用健那绿染液 染色。
(4) 如果这种诱导引发肿瘤,与正常体细胞相比,癌细胞具有的特征包括AD _(多选)。
A.细胞膜上的糖蛋白减少 B.细胞膜上的甲胎蛋白(AFP)减少
C.含有的基因组与体细胞相同 D.细胞生长、分裂迅速
答案:(1)分裂和分化能力 (2)①相对表面积 ②干细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中 (3)线粒体 健那绿染液 (4)AD
24. 下图为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图,请回答下列问题:
(1) 内质网上合成的蛋白质不能穿过核孔进入细胞核,表明这种转运具有选择性。
(2) 细胞膜选择透过性的分子基础是_磷脂双分子层_具有疏水性和膜转运蛋白具有专一性。
(3) 若该细胞是高等植物的叶肉细胞,则图中未绘制的细胞器有叶绿体和液泡。
(4) 若该细胞为小鼠骨髓造血干细胞,则图示细胞处于细胞周期的分裂间期,此时在光学显微镜下观察明显可见细胞核中有核仁存在。
(5) 研究表明硒对线粒体膜有稳定作用,可以推测人体缺硒时下列细胞中最易受损的是_③_(填序号)。
① 脂肪细胞 ②淋巴细胞 ③心肌细胞 ④口腔上皮细胞
【答案】(1)核孔 选择 (2)磷脂双分子层 膜转运蛋白 (3)叶绿体和液泡
(4)分裂间期 核仁 (5)③
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