2017版高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第15讲细胞的分化衰老凋亡与癌变新人教版

1第15讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变考点一细胞的分化与全能性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。(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。(4)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2.细胞的全能性(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。(2)实例①植物组织培养实验说明植物细胞具有全能性②克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性(3)干细胞：动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。(4)把实例与相应的原理或过程连线[诊断与思考]1.判断下列说法的正误2(1)造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同(√)(2)细胞分化过程中不进行基因表达(×)(3)分化不会改变遗传物质，故同一个体不同细胞中遗传物质数量一定相等(×)(4)所有干细胞都要发生分化(×)(5)分化程度高的细胞其全能性一定低(×)2.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a，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b、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。3.请从分子和细胞水平说出细胞分化不变和改变的分别是什么？提示细胞分化不变DNA、tRNA、rRNA细胞的数目改变mRNA、蛋白质的种类细胞的形态、结构和功能4.细胞全能性的表达需要哪些条件？提示(1)离体(必要条件)；(2)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)；(3)激素：其中生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性表达至关重要；(4)适宜的条件(适宜的温度、pH等)。题组一从发生的过程与特点把握细胞分化31.(2014·新课标Ⅱ，2)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的复制方式不同答案B解析A项，神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞，不再进行分裂，不存在细胞周期。B项，同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同，源于基因的选择性表达，即在不同的时间和空间条件下合成了不同的蛋白质，因此二者合成的特定蛋白不同。C项，同一动物个体的所有体细胞都是通过受精卵的分裂和分化形成的，因此所含的基因组相同。D项，DNA的复制方式是半保留复制，因此二者核DNA的复制方式相同。2.如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段，有关叙述正确的是()A.细胞甲的分裂能力最强，分化程度最高B.过程①②中均发生了遗传物质的改变C.T细胞与B细胞内所含的基因不同D.淋巴因子作用于膜受体后即被灭活答案D解析细胞甲的分裂能力强，分化程度低，A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错误；T细胞与B细胞所含的基因相同，C错误；淋巴因子在发挥作用后即被灭活，D正确。3.(2015·江苏，6)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答案C4解析A项错，卵细胞核DNA数是其他体细胞核DNA数的一半；B项错，除卵细胞外，其他体细胞携带的核基因相同，由于基因的选择性表达，各细胞的形态和功能不同；C项对，活细胞中含量最多的化合物都是水；D项错，不同细胞吸收葡萄糖的方式可能不同，有的为主动运输，有的为协助扩散。题组二细胞全能性的判断4.(2014·上海，5)植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素是()A.细胞膜B.细胞核C.线粒体D.叶绿体答案B解析细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。因此，植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素是细胞核。5.某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是()甲小鼠的纤维母细胞――→诱导基因a诱导干细胞――→b肝细胞、神经细胞、上皮细胞等A.肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中都有与细胞癌变有关的基因B.与纤维母细胞相比，经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低C.过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程D.上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞答案A解析正常细胞中都有原癌基因和抑癌基因；诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高；过程b是诱导干细胞的分化过程，细胞的形态、结构发生稳定性差异，遗传物质并未改变；具有细胞周期的是能进行连续分裂的细胞，神经细胞是高度分化的细胞，已失去了分裂能力。题组三理解干细胞的特征与应用6.(2015·海南，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答案B解析造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异，例如造血干细胞含有与细胞分裂相关的酶，成熟红细胞不含有，A项正确；造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是不可逆的，B项错误；健康成年人的造血干细胞主要储存在骨髓中，C项正确；红细胞的寿命大约为120天，而白细胞寿命长短不一，大部分白细胞的寿命只有几天，D项正确。7.如图表示人体内干细胞的增殖分化。下列有关叙述正确的是()5A.干细胞与白细胞的基因型不同，但合成的mRNA和蛋白质的种类相同B.血小板和红细胞内遗传信息的流动方向是DNA→DNA→RNA→蛋白质C.图示所有的细胞中，干细胞具有细胞周期，而且其分裂能力较强D.白细胞能够穿过血管壁去吞噬病菌，这是因为细胞膜具有选择透过性答案C解析选项A错误，干细胞与白细胞的基因型应相同，但合成的mRNA和蛋白质的种类不同；选项B错误，人的红细胞没有细胞核；选项C正确，图示细胞中，除干细胞外，都是高度分化的细胞，失去了分裂能力；选项D错误，白细胞能够穿过血管壁去吞噬病菌，这是因为细胞膜具有流动性。8.(2015·重庆，1)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答案A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。1.图解法展示细胞分化的机理2.区分细胞分化与全能性的标志(1)细胞分化的标志在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能证明细胞已经发生分化；只有在特定细胞中选择性表达的基因控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。6(2)判断体细胞全能性的标志由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点和终点，起点是“已分化的体细胞”，终点是发育成“个体”。3.关于干细胞的2点提醒(1)干细胞就是“什么都能干、干什么都可以”的细胞，能增殖、能分化。(2)干细胞的应用：医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，因为自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应；另外，干细胞的研究为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。考点二细胞的衰老、凋亡与癌变1.细胞衰老的特征(1)代谢的变化(2)细胞核的变化2.细胞的凋亡(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)类型个体发育中细胞的编程性死亡成熟个体中细胞的自然更新被病原体感染的细胞的清除(3)意义保证多细胞生物体完成正常发育维持内部环境的稳定抵御外界各种因素的干扰3.细胞的癌变(1)癌变实质：原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。(2)癌细胞的特征7(3)致癌因子的分类(连线)[诊断与思考]1.判断下列说法的正误(1)细胞衰老不一定导致个体衰老(√)(2)神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡(×)(3)被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死(×)(4)凋亡细胞内的基因表达能力全部下降，酶活性减弱(×)(5)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖(×)(6)癌细胞的分裂能力与分化程度成正相关(×)2.比较细胞凋亡、衰老、癌变、坏死的区别项目细胞凋亡细胞衰老细胞癌变细胞坏死与基因的关系受基因控制可能有关基因突变不受基因控制细胞膜的变化内陷皱缩糖蛋白减少破裂形态变化破裂细胞萎缩呈球形外形不规则变化影响因素受基因严格的控制，也受外界环境影响内、外因共同作用物理、化学、病毒等致癌因子电、热、冷、机械等各种不利因素对机体的影响对机体有利对机体有利对机体有害对机体有害3.原癌基因与抑癌基因只存在于癌细胞吗？提示原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。题组一细胞衰老与凋亡的判断1.(2012·山东，3)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8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复制和转录答案C解析个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A项正确；被病原体感染的细胞(靶细胞)被效应T细胞清除属于细胞凋亡，B项正确；各种不利因素引起的细胞死亡是细胞坏死，细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，C项错误；衰老细胞的染色质固缩，DNA不易解旋，影响DNA复制和转录，D项正确。2.(2015·海南，5)关于细胞凋亡的叙述，错误的是()A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡C.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除答案C解析由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡，A正确；由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡，B正确；人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失，所以细胞凋亡可以出现在胚胎发育过程中，C错误；在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的，D正确。3.关于细胞衰老、凋亡与坏死的叙述，正确的是()A.衰老细胞的体积和细胞核体积都缩小B.青蛙发育过程中尾的消失属于细胞坏死现象C.细胞凋亡的根本原因是病原体感染D.细胞衰老与凋亡是细胞正常的生理过程答案D解析衰老细胞的体积缩小，细胞核体积增大，A错误；青蛙发育过程中尾的消失属于细胞凋亡现象，B错误；细胞凋亡是受基因控制的主动性死亡过程，C错误。题组二癌细胞的特征及癌变的机理4.(2012·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9D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖答案D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