2014高考专题复习1-3-2细胞的分化衰老调亡与癌变

(对应学生用书P75)知识梳理一、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，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。2．特点：具有普遍性、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，即基因的选择性表达。4．意义(1)细胞分化是生物个体发育的基础。(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。问题探究1：细胞分化过程中，细胞内的遗传物质会发生改变吗？提示：细胞分化不会改变细胞内的遗传物质，只是基因的选择性表达。二、细胞全能性1．概念：已分化的细胞，仍然具有发育为完整个体的潜能。2．实例(1)植物组织培养的实验表明已分化的植物细胞仍具有全能性。(2)克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物细胞核具有全能性。问题探究2：高度分化的细胞其全能性得以表现的基本条件是什么？提示：一般来说，在离体人工培养条件下，高度分化的细胞能够脱分化恢复全能性。三、细胞的衰老和凋亡1．衰老细胞的特征(1)细胞内多种水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。(2)细胞内多种酶的活性降低。(3)细胞内的色素逐渐积累。(4)细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。(5)细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。2．细胞凋亡(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。问题探究3：细胞死亡主要有哪几种形式？正常情况下，对多细胞生物而言，哪种形式对生物体是有利的？提示：细胞死亡主要有细胞凋亡和细胞坏死。细胞凋亡对于多细胞生物个体是有利的。四、细胞癌变1．概念有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。2．主要特征(1)适宜条件下，无限增殖。(2)细胞的形态发生显著变化。(3)癌细胞的表面发生了变化。3．致癌因子(1)物理致癌因子，主要指辐射，如紫外线、X射线等。(2)化学致癌因子，亚硝胺、黄曲霉毒素等。(3)病毒致癌因子，如Rous内瘤病毒等。4．细胞癌变的原因(1)致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变。(2)原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。问题探究4：只有癌细胞才具有原癌基因和抑癌基因吗？提示：(1)不是癌细胞才有原癌基因和抑癌基因，正常细胞中也存在。(2)癌细胞在形态、结构、功能等方面与正常细胞不同的根本原因是细胞内遗传物质发生改变。自主检测一、判断题1．细胞分化具有普遍性、持久性和绝对不可逆性。()【答案】×2．理论上，活细胞都具有全能性。()【答案】√3．被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死。()【答案】×4．细胞衰老后的自然更新是细胞凋亡。()【答案】√5．在任何条件下，癌细胞都能无限增殖。()【答案】×6．癌细胞与正常细胞相比，遗传物质发生了改变。()【答案】√二、选择题7．(2011·宝鸡质检)脐血是新生婴儿脐带被结扎后由脐带流出的血，其内含有大量的造血干细胞。下面有关叙述不正确的是()A．从免疫学角度分析，脐血自身移植的优点是排斥反应小B．干细胞的功能特点说明它具有一定的全能性C．由造血干细胞形成淋巴细胞的过程实质是基因的选择性表达D．造血干细胞通过有丝分裂就可以形成各种血细胞【解析】造血干细胞属于多能干细胞，由造血干细胞形成各种血细胞不仅经过细胞的有丝分裂过程，还需要经过细胞的分化过程。【答案】D8．(2011·佛山模拟)科学家已成功地利用人体表皮细胞制造出了具备胚胎干细胞功能的细胞(即类胚胎干细胞)，有关叙述错误的是()A．表皮细胞是高度分化的细胞B．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞C．表皮细胞和类胚胎干细胞具有相同的基因D．表皮细胞在形成过程中丢失了某些基因【答案】D9．(2011·黑龙江模拟)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是()A．已分化的细胞都能恢复到分化前的状态B．细胞的衰老和死亡就意味着个体的衰老和死亡C．细胞癌变的根本原因是基因选择性表达的结果D．细胞都要经过出生、生长、成熟、衰老和死亡的过程【答案】D10．(2011·广州模拟)下列关于细胞分裂、分化、衰老和凋亡的叙述，正确的是()A．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同B．个体发育过程中细胞的分裂、分化和凋亡对于生物体都是有积极意义的C．细胞分裂存在于个体发育的整个生命过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段D．多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的【解析】熟悉细胞增殖、细胞分化、细胞衰老及凋亡的概念及特点，注意相关名称之间的区别。【答案】B三、非选择题11．如图表示某生物细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图回答：(1)对于人体来说，在A、B、C、D四项生命活动中，有积极意义的是__________________________________(填字母代号)。(2)B过程表示一个细胞增殖的后代在形态、结构和生理功能上发生________的过程。(3)该生物为________(填“原核”或“真核”)生物，其中A过程的方式可能有________________________________________。(4)在细胞有丝分裂末期，染色体的动态变化是指________，在高度分化的生物体细胞中，基因的表达特点是__________________。(5)若该生物是动物，则F→E过程的细胞信号主要来自________和内分泌系统。(6)由于某种原因，正常细胞发生了D过程，细胞中分子水平上发生的变化是____________________________________________。【答案】(1)A、B、C(2)稳定性差异(3)真核有丝分裂、无丝分裂和减数分裂(4)染色体解旋形成染色质选择性表达(5)神经系统(6)原癌基因和抑癌基因发生了突变(对应学生用书P76)考点1细胞的分化与细胞的全能性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信息特点①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中②稳定性和不可逆性：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③普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础①高度分化的植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体关系①两者的遗传物质都不发生变化②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小典例1(2011·山东)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【解析】本题考查的是植物体细胞的全能性。植物体细胞的全能性必须是已分化的细胞在离体的条件下发育成一个完整个体。只有D符合，胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的体细胞，经组织培养发育成了新植株。而C项是体现生殖细胞的全能性。【答案】D1.细胞分化不会改变细胞内的遗传物质，只是基因的选择性表达导致同一生物个体不同种类的细胞中mRNA存在差异，进而导致蛋白质存在差异，从而使细胞在形态、结构和功能上出现差异。2．细胞分化与全能性的关系(1)已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。(2)全能性高低：受精卵生殖细胞体细胞；能够增殖的细胞停止增殖的细胞；植物细胞动物细胞。3．管家基因和奢侈基因(1)管家基因指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。(2)奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。由于基因的选择性表达，不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类大部分相同，只有少部分不同，但核DNA却都相同。举一反三1．(2011·北京)下列生命过程中，没有发生细胞分化的是()A．断尾壁虎长出新尾巴B．砍伐后的树桩上长出新枝条C．蝌蚪尾巴消失的过程D．胚胎发育中出现造血干细胞【解析】本题考查细胞的分裂、分化及凋亡的有关应用。壁虎新尾巴的生长包括细胞的分裂与分化；树桩上长出新枝条也包括细胞的分裂与分化；蝌蚪尾巴消失是细胞凋亡的结果；造血干细胞是细胞分化形成的。【答案】C2．(2011·福州模拟)通过特殊方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是()A．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞B．分化的体细胞丢失了某些基因C．二者功能有差异，但形态没有差异D．二者基因组相同，且表达的基因相同【解析】类胚胎干细胞分化程度低，全能性大，可分化出多种不同的细胞。细胞分化过程中不会丢失基因；分化的体细胞和类胚胎干细胞的最终来源是同一个受精卵，其核基因组是相同的。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，产生出不同的蛋白质，表现出不同的形态、结构和生理功能。【答案】A3．(2011·北京西城区高三摸底)生长因子是人体内一类特殊的生物活性物质。某种生长因子能与前脂肪细胞的质膜特异性结合，启动细胞内一系列生化反应，最终导致前脂肪细胞增殖、分化形成脂肪细胞。下列有关叙述不正确的是()A．前脂肪细胞的质膜上有能与生长因子特异性结合的受体B．前脂肪细胞分化为脂肪细胞是基因选择性表达的结果C．生长因子对前脂肪细胞的分裂和分化具有调节作用D．生长因子启动的一系列生化反应仅指DNA分子复制【解析】DNA分子复制只是细胞分裂间期的一个变化，根据题干信息，生长因子启动的一系列生化反应最终导致前脂肪细胞增殖、分化形成脂肪细胞，因此这一系列生化反应不可能只包括DNA分子复制，D错误。【答案】D考点2细胞的衰老、凋亡和癌变1.细胞衰老的特征(1)大：细胞核变大，染色质收缩、染色加深。(2)小：细胞内水分减少，萎缩变小，代谢速率减慢。(3)多：细胞内色素增多。(4)低：膜运输功能降低，多种酶的活性降低。2．癌细胞的特征与癌变机理(1)特征分析①不死性：条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。②迁移性：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些结构，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。③失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：(2)癌变机理①原癌基因与抑癌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。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。3．细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变比较项目细胞凋亡细胞坏死细胞癌变与基因的关系受基因控制不受基因控制受突变基因控制细胞膜的变化内陷破裂糖蛋白等减少，黏着性降低形态变化细胞变圆，与周围细胞脱离细胞外形不规则变化呈球形影响因素受严格的由遗传机制决定的程序性调控电、热、冷、机械等不利因素影响分为物理、化学和病毒致癌因子对机体的影响对机体有利对机体有害对机体有害典例2(2011·武汉检测)下列有关细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的说法中正确的是()A．细胞内酶活性增高是导致细胞趋向衰老的主要原因B．细胞凋亡与极端的物理、化学等因素关系十分密切C．细胞凋亡和坏死时释放的细胞内容物都会伤害周围细胞D．各种致癌因子可改变正常细胞的遗传物质进而诱发癌变【解析】衰老细胞中多种酶的活性下降；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞坏死与极端的物理、化学等因素关系十分密切；细胞凋亡时不会伤害周围的细胞。【答案】D1.个体衰老与细胞衰老的关系(1)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。(2)多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2．细胞分化、分裂、癌变及