苏教版生物高考一轮复习必修1第4单元第3讲细胞的分化衰老凋亡和癌变.docx

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苏教版生物高考一轮复习必修1第4单元第3讲细胞的分化衰老凋亡和癌变

第3讲　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

考纲要求

全国卷五年考情

1.细胞的分化（Ⅱ）

2016·卷ⅡT1，2014·卷ⅡT2

2.细胞的全能性（Ⅱ）

无考题

3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系（Ⅱ）

2017·卷ⅢT2，2014·卷ⅠT1

4.癌细胞的主要特征及防治（Ⅱ）

2017·卷ⅢT2

考点一|细胞的分化和细胞全能性

（对应学生用书第83页）

[识记—基础梳理]

1．细胞分化

（1）概念：

在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

（2）图示：

（3）特点：

①普遍性：

是生物界普遍存在的生命现象。

②持久性：

细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。

③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。

（4）结果：

产生不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同的组织和器官。

（5）实质：

在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同（基因的选择性表达）。

（6）意义

①是生物个体发育的基础。

②增加细胞类型，不同类型的细胞构成了生物体的组织和器官，执行不同的生理功能。

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．判断正误

（1）细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。

（√）

（2）细胞的高度分化改变了物种的遗传信息。

（×）

【提示】　细胞分化只是基因的选择性表达，并没有改变遗传信息。

（3）成人体内不同分化细胞的遗传信息相同。

（√）

（4）分化后的细胞将短暂保持分化后的状态，很容易再分化。

（×）

【提示】　细胞分化具有持久性，不容易再分化。

（5）玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。

（×）

【提示】　玉米种子萌发长成新植株是植物的个体发育过程。

细胞的全能性是分化的细胞发育为生物新个体的过程。

（6）胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞发育的全能性相同。

（×）

【提示】　胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性；胰腺腺泡细胞是高度分化的动物细胞，其发育的全能性受到了限制。

（7）分化程度越高的细胞，其全能性一定很低。

（×）

【提示】　生殖细胞分化程度高，全能性也高。

（8）断尾壁虎长出新尾巴的过程体现了动物细胞的全能性。

（×）

【提示】　该过程是细胞分裂和分化的结果。

2．据图思考

关于干细胞的分裂和分化

（1）图中a和虚线表示细胞增殖过程，图中b和c表示细胞分化过程。

（2）b和c过程发生的直接原因是细胞内产生了不同结构和功能的蛋白质，根本原因是基因的选择性表达。

（3）生物体内发生b、c过程的意义是形成不同的细胞和组织。

[理解—深化探究]

　比较细胞分化与细胞全能性

细胞分化

细胞的全能性

原因

细胞内基因选择性表达

含有本物种全套遗传物质

特点

①持久性

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：

在生物界中普遍存在

①高度分化的植物体细胞具有全能性

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、功能不同的细胞群

形成新的个体

大小

比较

细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵

细胞全能性表达的难易程度不同，如受精卵>生殖细胞>体细胞

联系

①两者的遗传物质都不发生改变

②已分化的细胞仍然保持全能性

③一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低

[运用—考向对练]

1．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙述中正确的是（　　）

A．分化并不一定发生在生物体的整个生命进程中

B．分化是基因在特定的时间和空间等条件下选择性表达的结果

C．离体的高度分化的体细胞都能表现出全能性

D．分化过程中遗传物质发生了改变

B　[细胞分化贯穿整个生命历程；细胞分化的实质是基因的选择性表达，即在个体发育过程中，不同细胞中的遗传信息的执行情况不同；离体的已分化的动物细胞全能性受到抑制，不会表现出全能性；细胞分化过程中遗传物质不发生改变。

]

2．（2018·福建四地六校联考）下列关于细胞分化的叙述，正确的是（　　）

【导学号：

41780057】

A．细胞分化既能使细胞数目增加，也能使细胞种类增加

B．细胞分化会导致种群基因频率的改变

C．花药离体培养成单倍体植株体现了细胞的全能性

D．同一个体的不同细胞内酶的种类相同

C　[细胞分裂能使细胞数目增加，细胞分化能使细胞种类增加，A错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，不会导致种群基因频率的改变，B错误；花药离体培养的过程中，由一个细胞培养成一个单倍体植株，体现了细胞的全能性，C正确；同一个体的不同细胞内，由于基因的选择性表达使产生的酶的种类可能相同，也可能不同，D错误。

]

3．下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是（　　）

A．只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因

B．高度分化的细胞随时都能表现出全能性

C．植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础之一

D．从一粒玉米种子长成一棵植株体现了植物细胞具有全能性

C　[生殖细胞中也具有发育成完整个体所必需的全部基因，A项错误；高度分化的细胞脱离母体后才能表现出全能性，B项错误；植物组织培养的理论基础是细胞的全能性，C项正确；玉米种子长成一棵植株是植物的发育过程，没有体现细胞具有全能性。

]

[规律总结]细胞分化的机理及过程图解

1．细胞分化的机理

相同的核DNA

不同的mRNA

不同的功能

不同的蛋白质

不同的形态结构

2．细胞分化的过程

考点二|细胞的衰老、凋亡和癌变

（对应学生用书第85页）

[识记—基础梳理]

1．细胞衰老的特征

（1）代谢的变化

（2）细胞核的变化

细胞核

2．细胞的凋亡

（1）概念：

是一个主动地由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也被称为细胞程序性死亡。

（2）原因：

细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。

（3）类型

（4）意义

3．细胞的癌变

（1）致癌因子分类[连线]

类型

实例

①物理致癌因子

a.肝炎病毒等

②化学致癌因子

b.X射线、紫外线等

③病毒致癌因子

c.亚硝胺、黄曲霉素等

【提示】　①—b　②—c　③—a

（2）癌变机理

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。

（3）癌细胞的特征

[教材边角知识]　据教材必修1　P104细胞衰老的特征分析老年人出现“老年斑”和“白发苍苍”的原因。

【提示】　“老年斑”的出现是由于色素积累的原因，“白发苍苍”则是由于形成黑色素的酪氨酸酶活性降低的原因。

1．神经细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育。

（×）

【提示】　细胞程序性死亡也称细胞凋亡，细胞凋亡对机体的正常发育是有利的。

2．细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定。

（√）

3．原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传。

（×）

【提示】　体细胞中发生的癌变不能遗传给后代。

4．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。

（×）

【提示】　原癌基因的功能是调控正常的细胞周期。

5．细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散和转移。

（√）

[理解—深化探究]

1．细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较

实质

结果

遗传物质

细胞衰老

内因、外因共同作用

细胞正常死亡

不发生改变

细胞凋亡

受到由遗传机制决定的程序性调控

基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡

细胞坏死

受种种不利因素影响；不受基因控制

细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎

细胞癌变

致癌因子诱发基因突变

形成能无限增殖的癌细胞

发生改变

2.细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的五个易错点

（1）除细胞癌变发生了遗传信息改变外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡等均未改变遗传信息。

（2）除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。

（3）除细胞坏死外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与“基因”有关，即受基因控制。

（4）靶细胞被效应T细胞裂解的过程应属细胞“凋亡”（不可看成“坏死”）。

（5）细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。

[运用—考向对练]

◎考向1　细胞衰老和凋亡的考查

1．（2018·潍坊一模）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

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RNA的过程，D项正确。

]

2．（2018·海南东坡学校一模）下列现象中属于细胞编程性死亡的是（　　）

【导学号：

41780058】

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

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。

]

1．巧记细胞衰老的特征

2．判断细胞凋亡与细胞坏死的方法

（1）从方式看

（2）从结果看

◎考向2　细胞癌变的考查

3．（2018·湖北八市联考）我国珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。

下列关于鼻咽癌发病诱因及防治方法的叙述，正确的是（　　）

A．鼻咽癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞的分裂间期

B．珠江三角洲地区的居民中含有的原癌基因较其他地区多

C．细胞癌变后，癌细胞的细胞周期将比正常细胞更长

D．细胞癌变属于细胞的正常分化，其本质是基因的选择性表达

A　[化疗所用药物主要是抑制癌细胞分裂，因此主要作用于癌细胞的分裂间期DNA复制时，A项正确。

原癌基因是所有人、所有细胞中都具有的基因，细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因突变，B项错误。

细胞癌变后，细胞分裂加快，因此细胞周期变短，C项错误。

细胞癌变属于异常的细胞分化，D项错误。

]

4．（2018·内蒙古赤峰一模）下图表示正常细胞突变为癌细胞的过程，有关说法正确的是（　　）

A．图示中与癌变有关的基因都是原癌基因

B．图中显示癌变的发生是多个基因突变累积的结果

C．图中染色体上的基因变化可导致基因重组

D．图示细胞形态的变化说明癌变过程中细胞发生了遗传物质变化

B　[细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，A错误；图中显示，癌变的发生是多个基因突变累积的结果，B正确；图中染色体上的基因发生的变化属于基因突变，C错误；图中细胞形态的变化是遗传物质发生变化的结果，但细胞分化、细胞衰老也会导致细胞形态变化，D错误。

]

[误区警示]原癌基因、抑癌基因的存在

1．原癌基因、抑癌基因存在于所有细胞中。

2．癌症发生并不是单一基因突变的结果，而是原癌基因、抑癌基因等多个基因突变的结果。

真题验收|感悟高考　淬炼考能

（对应学生用书第86页）

1．（2017·全国卷Ⅲ）下列与细胞相关的叙述，错误的是（　　）

A．动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递

B．叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中

C．癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞

D．细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程

C　[A对：

动物体内的激素可随血液循环到达相应的靶细胞，并与靶细胞表面的相应受体结合，将信息传递给靶细胞。

B对：

叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中。

C错：

癌细胞可快速增殖，但其同化作用方式为异养，不具有自养能力。

D对：

细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，又称细胞编程性死亡。

]

2．（2016·全国卷Ⅱ）在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。

下列叙述错误的是（　　）

A．细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献

B．哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞

C．细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果

D．通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株

B　[细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。

由于细胞核中的DNA位于染色体上，DNA是生物的主要遗传物质，因而有丝分裂使细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。

可见细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有很大贡献，A项正确。

哺乳动物的受精卵是未经分化的细胞，而哺乳动物的造血干细胞是由受精卵分化形成的，属于已分化的细胞，只是分化程度不高，仍保留分裂和分化能力，B项错误。

细胞分化的根本原因是在个体发育的过程中，同一生物的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，C项正确。

高度分化的植物细胞仍具有全能性，故通过植物组织培养技术可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D项正确。

]

3．（2014·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

B　[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。

]

4．（2016·天津高考）在培养人食管癌细胞的实验中，加入青蒿琥酯（Art），随着其浓度升高，凋亡蛋白Q表达量增多，癌细胞凋亡率升高。

下列叙述错误的是（　　）

A．为初步了解Art对癌细胞的影响，可用显微镜观察癌细胞的形态变化

B．在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art，可确定Art能否进入细胞

C．为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响，须设置不含Art的对照实验

D．用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠，可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡

D　[癌细胞的形态结构与正常细胞相比发生了变化，因此可以用显微镜观察癌细胞的形态变化，了解Art对癌细胞的影响，A选项正确；用同位素标记Art，通过检测其放射性，可确定Art是否进入细胞，B选项正确；要检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响，应设置不含Art的对照实验，C选项正确；不能通过饲喂的方式来检测凋亡蛋白Q的作用，因为其化学本质为蛋白质，饲喂后会在相关消化酶的作用下被分解，失去其功效，D选项错误。

]

5．（2016·四川高考）研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。

用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黄素，从而逃避凋亡，并增殖分化形成癌细胞。

下列说法不正确的是（　　）

A．肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同

B．肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATP

C．编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因

D．用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡

C　[肿瘤干细胞与癌细胞不同的根本原因是基因的执行情况不同，即基因选择性表达，A选项正确；细胞的增殖需要能量，用姜黄素治疗癌症时，细胞外的姜黄素浓度大于细胞内，因而在ABCG2蛋白的作用下排出姜黄素为主动运输，需要消耗能量，ATP为直接供能物质，B选项正确；编码BAX蛋白的基因为凋亡基因，编码ABCG2蛋白的基因为载体蛋白基因，两者都不属于原癌基因，C选项错误；用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可阻止肿瘤干细胞排出姜黄素，进而促进肿瘤干细胞凋亡，D选项正确。

]

1．细胞分化的实质是基因的选择性表达，此过程中遗传物质并未改变。

2．细胞分化是个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程。

3．细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。

4．细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和生理功能发生变化。

5．细胞凋亡是一个主动地由基因决定的自行结束细胞生命的过程。

6．癌症是在致癌因子的作用下，一系列原癌基因与抑癌基因发生突变并逐渐积累的结果。

7．细胞分化、衰老、凋亡都不会使遗传物质发生改变。