一轮复习细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

第13讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变[最新考纲]1.细胞的分化(Ⅱ)。2.细胞的全能性(Ⅱ)。3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)。4.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)。考点一细胞的分化与细胞的全能性（5年6考）1.细胞的分化(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)时间：发生在整个生命进程中，时期达到最大限度。(3)结果：形成不同的。(4)特点①：贯穿于生物体整个生命历程中。②：分化了的细胞将一直保持分化后的状态。形态、结构和生理功能胚胎组织和器官持久性不可逆性③：生物界中普遍存在。④：细胞分化后形态、结构和功能发生改变，但细胞内的遗传物质却不变。(5)意义：是生物个体发育的基础；使多细胞生物体中细胞趋向，有利于提高各种生理功能的效率。(6)原因：在个体发育过程中,不同的细胞中不同(或基因的)，即：相同核DNA――――→基因选择性表达不同______――→合成不同的_______――→表现不同的形态结构和功能普遍性遗传物质不变性专门化遗传信息的执行情况选择性表达mRNA蛋白质2.细胞的全能性发育成完整个体含有形成完整个体所需的全套基因植物组织培养细胞核离体、适宜营养、激素等生殖＞“三看”法确认细胞“全能性”下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请思考：(1)上述基因属于管家基因(基因产物是维持细胞基本生命活动所必需)的是，属于奢侈基因(基因产物赋予不同细胞特异性的生理功能)的是。ab、c、d(2)这三种细胞是否包括红细胞？细胞A、B分别是什么细胞？提示这三种细胞“血红蛋白基因”均不能表达，不包括红细胞；A细胞可产生“胰岛素”，应为胰岛B细胞；B细胞可产生“生长激素”，应为垂体细胞。(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？提示A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。(4)下列①～④能说明某细胞已经发生分化的是________？①进行ATP的合成②进行mRNA的合成③可合成抗体④存在纤维蛋白原基因提示③1.真题重组判断正误(1)人的造血干细胞是全能干细胞，可以分化为多种细胞(2016·江苏，3C)()(2)下图所示可表明胚胎干细胞具分化潜能(2014·广东卷，24D)()×√(3)细胞分裂使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率(2012·天津高考)()(4)不同分化细胞的遗传信息相同(2012·上海高考改编)()(5)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化(2011·北京高考改编)()(6)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性(2011·山东高考)()×√√×以上内容主要源自必修1教材P112～120细胞的生命历程，解答本类问题的关键是熟练记忆细胞分化和细胞全能性的概念，并把握细胞分化的实质和细胞全能性的内涵。2.(必修1P123图6－14改编)如图是胎儿手的发育过程图，下列有关说法错误的是()A.胎儿手的发育过程中细胞的凋亡使得五指分开B.此时手的组成细胞中不存在衰老的细胞C.若此时受到致癌因子的影响，细胞更容易发生癌变D.此过程中存在着细胞的分化解析胚胎发育过程中仍存在衰老的细胞。答案B3.(教材必修1P120拓展题2改编)可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官用于器官移植等，实现对临床疾病的治疗？提示动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是已分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞培育组织和器官。细胞分化的过程、实质、特点及结果分析1.(2014·课标全国卷Ⅱ)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是()A.二者所处的细胞周期不同B.二者合成的特定蛋白不同C.二者所含有的基因组不同D.二者核DNA的复制方式不同解析同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同是细胞分化的结果，其实质是基因的选择性表达，合成了特定的蛋白质，从而表现出特定的生理功能，B正确；二者都是高度分化的细胞，均不具有分裂能力，所以二者均没有细胞周期，核DNA也不能进行复制，A、D错误；细胞分化过程中基因组不变，所以二者基因组相同，C错误。答案B2.取自同种生物的不同类型的正常细胞，检测其基因表达，结果如图。下列相关叙述正确的是()A.图中7种细胞具有相同种类的mRNAB.在基因的选择性表达过程中，参与蛋白质合成的核糖体不同C.检测图中细胞呼吸氧化酶基因是否表达可确定细胞分化与否D.若基因1～8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因2解析同种生物不同类型的细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA种类不同，A错误；不同细胞中参与蛋白质合成的核糖体相同，B错误；活细胞都有呼吸氧化酶，因此不能通过检测图中细胞呼吸氧化酶基因是否表达来确定细胞分化与否，C错误；不同类型细胞中都有核糖体蛋白质合成的基因的表达，D正确。答案D细胞分化及全能性的判断1.(2015·重庆理综)比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞，相同的是()A.线粒体的功能B.发育的全能性C.膜蛋白的种类和数量D.内质网上核糖体的数量解析胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞中线粒体的功能相同，是主要的供能细胞器，为生命活动提供能量，A正确；胚胎干细胞具有发育的全能性，而胰腺腺泡细胞不具有，B错误；胚胎干细胞和胰腺腺泡细胞的功能不同，膜蛋白的种类和数量不同，内质网上核糖体的数量也不同，C、D错误。答案A2.(2016·安徽合肥检测)科学家利用小鼠胚胎干细胞成功制造了直径大小约为3mm的“胃”，这一研究成果对器官移植技术的发展意义重大，该成果说明()A.胚胎干细胞具有无限增殖的能力B.胚胎干细胞经诱导可发生定向分化C.胚胎干细胞的全能性得以表达D.胚胎干细胞内的所有基因表达都很活跃解析题干信息不能说明胚胎干细胞具有无限增殖的能力，A错误；利用胚胎干细胞成功制造了直径大小约为3mm的“胃”，说明胚胎干细胞经诱导可发生定向分化，B正确；胚胎干细胞没有发育到个体阶段，故该成果不能说明细胞的全能性得以表达，C错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，在胚胎干细胞中并非所有基因表达都很活跃，故该成果不能说明胚胎干细胞内的所有基因表达都很活跃，D错误。答案B细胞分化与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物质结果形成形态、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，全能性就越高考点二细胞的衰老、凋亡和癌变（5年12考）1.细胞衰老的特征(1)代谢的变化(2)细胞核的变化细胞核染色体收缩，染色加深、细胞核体积____________内折水分酶活性呼吸速率物质运输色素增大核膜2.细胞凋亡(1)概念是指由所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)类型个体发育中细胞的______________成熟个体中细胞的______________被病原体感染细胞的________(3)意义保证多细胞生物完成____________维持____________的稳定抵御________________的干扰(4)细胞凋亡与细胞坏死不同：细胞坏死是受不利因素影响的病理性死亡；细胞凋亡是正常状态下的死亡。基因编程性死亡自然更新清除正常发育内部环境外界各种因素生理性判断细胞凋亡与细胞坏死的方法(1)从“方式”看主动结束生命活动⇒细胞凋亡被动结束生命活动⇒细胞坏死(2)从“结果”看对生物体是有利的⇒细胞凋亡对生物体是有害的⇒细胞坏死3.细胞的癌变(1)癌变机理和发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。(2)癌细胞的特征原癌基因抑癌基因无限增殖形态结构糖蛋白扩散和转移(3)致癌因子分类[连线]1.真题重组判断正误(1)胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因(2015·山东卷，2A)()(2)原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达(2015·山东卷，2B)()(3)细胞凋亡受细胞自身基因的调控(2015·海南卷，5A)()(4)细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中(2015·海南卷，5C)()(5)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除(2015·海南卷，5D)()√×√×√细胞生命历程在教材中所占篇幅较小，然而却是每年高考的必考内容之一，从以上考查内容可看出，高考对本考点的考查多直接就教材必修1P121～P127中细胞衰老、凋亡与癌变相关内容的原文、原句或结合新情境予以呈现，故归纳总结并熟练准确背诵教材原文是得分关键。2.考查信息处理数据分析能力：教材必修1P124技能训练改编人体不同细胞的寿命和分裂能力不同(见下表)。请分析表中有关数据。细胞种类小肠上皮细胞平滑肌细胞(分布于内脏器官)心肌细胞神经细胞白细胞寿命1～2d很长很长很长5～7d能否分裂能能不能绝大多数不能不能请思考：(1)有人认为“细胞寿命与细胞分裂能力呈明显对应关系——寿命越短的细胞，其分裂能力一定较强”，你认为表中数据是否支持上述观点？请分析说明。(2)细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？(3)根据以上分析，请你推测皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力。提示(1)不支持。表中数据显示，细胞的寿命与分裂能力无明显对应关系。寿命短的细胞不一定能分裂(如白细胞)，而寿命长的细胞反而能分裂(如平滑肌细胞)。(2)有关系。(3)学生可作出各种推测。皮肤表皮细胞的寿命较短，但其生发层细胞分裂能力较强。3.(教材P127资料分析讨论1)提示“病从口入”也适用于癌症。发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂肪的食品中含有较多的致癌物质，如黄曲霉素、亚硝酸盐、苯并[a]芘等。细胞衰老、凋亡的特征及意义1.(2016·海南卷，4)下列关于人体细胞的叙述，错误的是()A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的解析衰老细胞代谢速率应“减慢”而不是“加快”。答案D2.(2016·湖北荆州中学检测)细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错误的是()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.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡D.衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录解析细胞衰老与个体衰老并不同步，但是个体衰老是由细胞的普遍衰老引起的，细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程。答案C(1)巧记“细胞衰老的特征”一大一小——细胞核增大，细胞体积减小一多一少——色素增多，水分减少两慢两低并一折——代谢速率减慢，呼吸速率减慢、酶活性降低，物质运输功能降低、核膜内折(2)细胞衰老原因之“二学说”①自由基学说——各种生化反应产生的自由基会损伤细胞膜、攻击DNA、蛋白质等致使细胞衰老。②端粒学说——染色体两端的特殊DNA序列(端粒)会随细胞分裂次数增加而被“截短”，进而损伤正常基因的DNA序列，使细胞趋向异常。癌细胞的特征及癌变的机理1.(2012·新课标，2)下列关于细胞癌变的叙述，错误的是()A.癌细胞在条件适宜时可无限增殖B.癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖解析癌细胞在适宜条件下可无限增殖，这是癌细胞的基本特征之一，A项正确；癌变前后，癌细胞的形态和结构发生显著变化，如癌细胞可由正常的形态变为球形，细胞膜表面的糖蛋白减少等，B项正确；诱发癌变的因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，其中病毒癌基因整合到宿主细