届高三生物二轮优化训练第1部分专题3第2讲 细胞的分化衰老凋亡和癌变Word格式文档下载.docx

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天津，1C）（　×

（7）良好的心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能，从而延缓衰老

（2013·

江苏，7D）（　√　）

3．判断下列关于癌变的叙述

（1）原癌基因或抑癌基因只存在于癌细胞中，二者发生多次变异累积可以导致癌症，因此癌症可以遗传（2009·

海南，4C和2013·

江苏，7C）（　×

（2）原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖（2012·

新课标全国，2D）（　×

（3）细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移，其内的酶活性降低导致细胞代谢减缓

（2011·

江苏，5D和2011·

山东，3D）（　×

（4）病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变，而人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用（2012·

新课标全国，2C和2011·

山东，3C）（　√　）

（5）石棉和黄曲霉毒素是不同类型的致癌因子（2011·

山东，3B）（　×

（6）研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程，因此诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略（2012·

江苏，20C）（　√　）

重点一　辨析细胞的分化与全能性

典例剖析1　科学家将4个关键基因植入已分化的体细胞中并表达，使这个细胞成为具有类似干细胞功能的诱导多能干细胞（iPS细胞）。

下图为该技术在人体细胞中的实验示意图，下列说法正确的是（　　）

A．将iPS细胞用于治疗其供体因神经细胞受损而引起的疾病，可避免排斥反应

B．过程①②③是基因选择性表达的结果，该过程体现了iPS细胞的全能性

C．关键基因表达将改变肝脏细胞的染色体数目，使细胞的功能趋向专门化

D．iPS细胞的mRNA与神经细胞相同，且关键基因在增殖过程中都能复制

答案　A

解析　用自身的细胞转化成iPS细胞，进而分化成特定的组织或细胞用于治疗疾病，可避免排斥反应；

iPS细胞可分化为多种组织细胞，但没有发育成完整个体，因此未表现出细胞的全能性；

关键基因表达不能改变肝脏细胞的染色体数目；

由于基因的选择性表达，iPS细胞的mRNA与神经细胞的不同。

审答思考

1．细胞分化和细胞全能性的原理和结果有什么区别？

答案　前者原理为细胞内基因的选择性表达，其结果是形成形态、结构和功能不同的细胞；

而细胞全能性的原理是由于含有本物种的全套遗传物质，结果是形成新个体。

2．在细胞分化和全能性表达的过程中，细胞中的遗传物质是否会发生改变？

答案　不会。

3．iPS细胞是经过什么过程产生图中神经细胞的呢？

其原因是什么？

在这种情况下遗传物质DNA是否发生改变？

RNA和蛋白质呢？

信使RNA的种类和数量与蛋白质的种类和数量是否为一一对应关系呢？

答案　经细胞分化产生；

原因是基因的选择性表达；

遗传物质没有发生改变，而RNA和蛋白质出现差异；

蛋白质的种类和相应的信使RNA种类为一一对应关系，而数量并非一一对应关系。

变式拓展

1．举例说明植物细胞和动物细胞核具有全能性。

答案　植物组织培养；

通过核移植获得克隆动物。

2．细胞分化具有什么特点？

答案　持久性、稳定性和不可逆性、普遍性。

3．比较受精卵、生殖细胞、体细胞的分化程度和全能性的高低，并思考分化程度与细胞全能性之间的关系。

答案　分化程度：

体细胞＞生殖细胞＞受精卵；

而全能性高低：

受精卵＞生殖细胞＞体细胞。

细胞的分化程度越高，其具有的全能性越小。

4．在细胞分化和全能性表达的过程中往往都分别存在中心法则中的哪些过程？

答案　在细胞分化过程中往往存在转录和翻译过程；

而全能性的表达过程中存在DNA分子的复制、转录和翻译等过程。

5．植物细胞全能性的表达所需要的条件是什么？

答案　离体；

适宜的营养和环境条件；

植物激素。

对位训练

1．如图为人体细胞所经历的生长发育的各个阶段，图中①～⑦为不同的细胞，a～c表示不同的生理过程。

请判断下列有关叙述的正误。

（1）与①相比，②③④的分裂增殖能力加强，⑤⑥⑦的分化能力减弱（　　）

（2）②③④的形成过程中发生了基因的分离和自由组合（　　）

（3）②③④的形成过程中，在细胞膜从细胞中部向内凹陷并缢裂时，每条染色体上含有2个DNA分子（　　）

（4）⑤⑥⑦的核基因相同，所含蛋白质的种类和数量相同（　　）

（5）进入c过程的细胞中，多种酶的活性降低，代谢减慢（　　）

（6）被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡（　　）

答案　

（1）×

（2）×

　（3）×

　（4）×

　（5）√　（6）√

技能点拨

正确解读细胞分裂、分化及全能性表达等图形信息

1．图中，组成①②④三个细胞群的细胞基本结构虽然相同（都有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核），但形态不同，细胞的功能也不同，②④发生了分化。

2．在①→②、①→④的过程中，细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这种变化叫做细胞分化。

细胞分化的结果是产生了组织，②、④分别属于不同的组织。

3．①→③，一个细胞分成两个细胞，这是细胞的分裂。

③→⑤，细胞的体积由小变大，这是细胞的生长。

4．①、③、⑤三个细胞群的细胞具有分裂能力。

具有分裂能力的细胞的特征是：

细胞壁薄，细胞质浓，细胞核大，液泡小或无。

重点二　区别细胞分化、衰老、凋亡和癌变

典例剖析2　如图为人体某结构部分细胞的生命历程，有关叙述正确的是（　　）

A．3和6过程中因基因选择性表达而有新蛋白质合成

B．4过程的细胞内染色质收缩但不影响DNA复制和转录

C．5过程的细胞不会发生细胞凋亡且细胞周期会延长

D．6过程不包括细胞免疫过程中靶细胞的裂解清除

解析　细胞分化（3过程）和凋亡都是受基因控制的，细胞分化和凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达，A正确；

衰老的细胞内染色质收缩，造成DNA不易解旋，从而影响DNA的复制和转录，B错误；

癌变细胞会被免疫系统识别清除从而发生细胞凋亡，在适宜的条件下，癌变的细胞能无限增殖，细胞周期会缩短，C错误；

被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的，D错误。

1．图中1、2、3属于什么过程？

图中受基因控制的有哪些过程？

图中属于正常生命历程的有哪些过程？

遗传物质一定发生改变的是什么过程？

答案　1、2为细胞增殖过程，3为细胞分化过程；

图中各过程都受基因控制；

除过程5外，均属于正常生命历程；

过程5为细胞癌变，其遗传物质一定发生改变。

2．癌变细胞被免疫系统识别并清除的过程属于细胞生命历程中的哪种现象？

答案　细胞凋亡。

1．图中过程4和5各有什么特点？

答案　过程4：

细胞内的水分减少，体积变小，代谢速率减慢；

多种酶的活性降低；

色素积累；

呼吸速率减慢；

细胞核体积变大，染色质收缩、染色加深；

细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低。

过程5：

在适宜的条件下能无限增殖；

形态结构发生显著变化；

细胞膜上的糖蛋白减少，易于扩散和转移。

2．过程5变化的内因和外因是什么？

答案　内因是原癌基因和抑癌基因发生突变，外因是致癌因子（物理、化学和病毒致癌因子）的作用。

3．如果受精卵只进行细胞增殖而不进行细胞分化，能否完成个体发育？

答案　不能。

4．区分细胞坏死和细胞凋亡的主要依据是什么？

答案　看细胞的死亡对机体是否有利。

5．图中不仅发生基因的表达还会发生基因的复制的过程有哪些？

答案　1、2、5。

6．人体病变是否只与细胞衰老和凋亡有关？

答案　不是。

因为人体细胞增殖和分化过程中出现异常也会引起病变。

2．如图表示细胞生命历程与个体生命活动的关系，下列有关说法正确的是（　　）

A．成年个体不再发生①②过程

B．幼年个体不会发生③过程

C．③过程中细胞内多种酶的活性降低

D．④过程中原癌基因从激活状态转为抑制状态

答案　C

解析　成年个体内也有①细胞分裂和②细胞分化过程；

幼年个体体内也有细胞衰老和凋亡过程；

细胞衰老和凋亡过程中多种酶的活性降低；

④癌变过程中原癌基因从抑制状态转为激活状态。

1．细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的关系

（1）细胞的分裂、分化、衰老和凋亡是细胞的正常生命历程，而癌变则是细胞畸形分化的结果。

①细胞分裂是生物生长发育、繁殖和遗传的基础，是细胞分化的基础。

②细胞分化是生物个体发育的细胞学基础，仅有细胞分裂而没有细胞分化，生物体不能进行正常的生长发育，经细胞分化，多细胞生物形成不同的组织和器官。

（2）有丝分裂、细胞分化不改变细胞的遗传物质；

而减数分裂发生基因重组，癌变时基因突变，都会导致遗传物质发生改变。

2．细胞坏死与细胞凋亡的判断

网络小结

1．（2013·

山东卷，2）将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞，细胞分化及肌纤维形成过程如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A．携带myoD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞

B．检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否

C．完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维

D．肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变

答案　D

解析　A项，基因表达载体导入动物细胞采用的是显微注射技术；

B项，确定细胞分化与否的关键应该看与肌肉细胞相关的基因是否特异性表达，而核糖体蛋白基因往往是所有细胞都要表达的基因，由其表达不能确定是否发生细胞分化；

C项，完成分化的肌肉细胞已失去分裂能力；

D项，肌肉前体细胞还具有分裂能力，若在分裂间期受到电离辐射可能会发生基因突变，所以比肌肉细胞更容易发生癌变。

2．（2013·

四川卷，7）哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的RNA。

下列叙述错误的是（　　）

A．成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳

B．网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质

C．造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同

D．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达

解析　由于成熟红细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸，而无氧呼吸产物为乳酸，故细胞呼吸产物中无CO2，A正确；

由题图信息知，网织红细胞只是排出了细胞核，其细胞质中仍含有早期由核基因转录来的mRNA，故仍能合成核基因编码的蛋白质，B正确；

造血干细胞与幼红细胞拥有相同的基因，但基因执行情况不同，从而表现为“选择性表达”，C正确；

成熟红细胞已丧失细胞核且无核糖体，不再进行“基因表达”，D错误。

3．（2013·

江苏卷，7）关于细胞的分化、衰老、凋亡与癌变，下面选项中表述正确的（　　）

A．细胞的高度分化改变了物种的遗传信息

B．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动

C．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

D．良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能，从而延缓衰老

解析　细胞分化的实质是基因的选择性表达，而不会改变细胞中的遗传物质，A错误；

细胞的分裂、分化、衰老和凋亡是细胞正常的生命历程，B错误；

癌变的细胞通常为体细胞，另外，癌症患者通常不再生育，因此癌症不可遗传，C错误。

神经、体液和免疫调节是相互影响的，良好的心态能增强人体的免疫力，有利于神经调节和体液调节的正常进行，从而延缓衰老，D正确。

4．（2013·

南昌调研）如图表示人体内一些生命活动，有关说法正确的是（　　）

A．一般单细胞生物可以完成①③④过程

B．②过程体现了细胞的全能性

C．③中的细胞细胞核体积增大，遗传物质也发生改变

D．④过程受基因控制，与环境无关

解析　单细胞生物的结构简单，一个细胞就是一个个体，不存在组织、器官，一般不发生细胞分化；

细胞分化是基因选择性表达的结果；

细胞衰老过程中细胞核体积增大，但遗传物质不发生改变；

细胞癌变是受到致癌因子的影响，多个基因发生突变所引起的。

5．如图所示为部分人体细胞的生命历程。

Ⅰ～Ⅳ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。

请回答以下问题：

（1）Ⅰ～Ⅳ过程中，遗传物质发生改变的是________。

Ⅰ过程的实质是____________________。

成体干细胞分化成浆细胞、肝细胞等多种类型的细胞________（填“能”或“不能”）体现细胞的全能性。

（2）细胞1与正常浆细胞相比，细胞核体积________；

细胞2与正常肝细胞相比，细胞膜表面糖蛋白含量________。

（3）与肝细胞合成和分泌血浆蛋白直接相关的细胞器有________、________、________。

血浆蛋白________（填“属于”或“不属于”）内环境的成分。

（4）Ⅳ过程中效应T细胞作用于细胞1和细胞2的过程属于________免疫，最后吞噬细胞对其彻底吞噬处理的过程从细胞生命历程的角度分析属于细胞________现象。

（5）细胞凋亡的速率与其功能有关。

试推测白细胞凋亡的速率比红细胞的________。

答案　

（1）Ⅲ　基因的选择性表达　不能　

（2）增大　减少

（3）核糖体　内质网　高尔基体　属于　（4）细胞　凋亡　（5）快

解析　

（1）由题意可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示细胞的分化、衰老和癌变。

因此Ⅰ过程的实质是基因的选择性表达，在Ⅲ过程中发生了遗传物质的改变。

（2）衰老细胞与正常细胞相比细胞核体积增大，而癌变细胞的重要特征是细胞膜表面的糖蛋白减少，容易分散和转移。

（3）与分泌蛋白的合成和加工直接相关的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体；

血浆蛋白是血浆的重要组成成分，属于内环境的成分。

（4）Ⅳ过程中效应T细胞与相应的靶细胞结合，属于细胞免疫过程，在成熟生物体中，细胞的更新、被病原体感染的细胞的清除等都是通过细胞凋亡完成的。

（5）白细胞的主要功能是吞噬病原体，因此其凋亡速率明显比红细胞的快。

海淀模拟）2012年诺贝尔生理学奖获得者发现，诱导人体表皮细胞使之具有胚胎

干细胞的活动特征，且这些细胞可以转变为心肌细胞和神经细胞。

下列与此有关的说法，不正确的是（　　）

A．该研究说明细胞分化是可以逆转的

B．人体表皮细胞的基因发生了突变

C．诱导后的细胞具有分裂和分化能力

D．该研究可为治疗心血管绝症提供帮助

答案　B

解析　表皮细胞是高度分化的细胞，经诱导后具有了胚胎干细胞的活动特征，胚胎干细胞的分化程度较低，这说明细胞分化可以逆转；

在该过程中，细胞中的遗传物质并未发生改变；

诱导形成的胚胎干细胞能够分裂分化为心肌细胞和神经细胞，因此该研究可为治疗心血管疾病提供帮助。

2．脊椎动物胚胎发育中产生了过量的运动神经元，它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子，只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡。

下列叙述正确的是（　　）

A．脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期

B．一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接

C．神经元凋亡是不受环境影响的细胞自动死亡

D．神经元凋亡是由基因控制的编程性死亡

解析　细胞凋亡不仅发生在胚胎期，也发生在生物体其他的生命过程中；

一个神经元通过它的轴突末梢可以与一个或多个神经元建立突触联系；

从题中信息可知，神经元的凋亡与神经生长因子有关，说明神经元凋亡受环境影响；

神经元凋亡是受基因所控制的细胞自动结束生命的过程，是基因控制的编程性死亡。

3．视网膜母细胞瘤为恶性肿瘤，其发病与RB基因有关。

RB基因编码的蛋白质称为RB蛋白，分布于核内，能抑制细胞增殖。

正常人体细胞中含有一对RB基因，当两个RB基因同时突变产生突变蛋白时，会发生视网膜母细胞瘤。

下列叙述正确的是（　　）

A．上述RB基因发生的突变属于显性突变

B．RB基因为抑癌基因，能抑制细胞癌变

C．突变蛋白的产生体现了细胞分化的实质

D．突变蛋白可以延长细胞周期

解析　根据“当两个RB基因同时突变产生突变蛋白时，会发生视网膜母细胞瘤”可知，RB基因发生的突变属于隐性突变；

因为RB基因编码的蛋白质能抑制细胞增殖，所以RB基因为抑癌基因；

细胞分化的实质是基因的选择性表达，而RB基因突变过程中遗传信息发生了改变；

RB蛋白能抑制细胞增殖，可以延长细胞周期，而突变蛋白形成后产生癌细胞，其细胞周期变短。

4．下列关于细胞衰老、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

解析　衰老细胞的体积缩小，细胞核体积增大；

青蛙发育过程中尾的消失属于细胞凋亡现象；

细胞凋亡是受基因控制的编程性死亡过程。

5．下列有关细胞分化、衰老及凋亡的叙述，不正确的是（　　）

A．细胞分化能使细胞中细胞器的种类和数量发生改变

B．衰老细胞会出现线粒体减少、酶活性降低及细胞核变大等现象

C．细胞分化发生在胚胎期，细胞衰老与凋亡发生在老年期

D．被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的

解析　细胞分化是生物个体发育中，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。

细胞分化使细胞中细胞器的种类和数量发生改变。

细胞的衰老与凋亡发生在生物个体生长发育的各个时期。

6．为探究物质P抑制癌细胞增殖的效应，研究人员使用不同浓度的物质P处理人的离体肝癌细胞，实验结果如图所示。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．随着物质P浓度的增加，促进肿瘤细胞凋亡的作用越明显，但与处理时间无关

B．随着物质P处理时间的延长，抑制癌细胞增殖的作用越明显，但与浓度无关

C．物质P对肿瘤细胞的作用机制，可能与调控细胞凋亡相关基因的表达有关

D．通过本实验可以得出结论，物质P抑制癌细胞增殖的最适浓度为1.00g/L

解析　分析图中曲线可知，物质P的浓度和处理时间影响抑制率，A、B错误；

从实验的结果看，该药物可以有效地抑制癌细胞增殖，其作用机理很可能是调控了癌细胞内凋亡基因的表达，使癌细胞进入编程性死亡的程序，C正确；

本实验只是设置了物质P的部分浓度，虽然在1.00g/L时抑制效果较另两组好，但不能确定该浓度为最适浓度，D错误。

7．2012年诺贝尔生理学或医学奖授予了在细胞核重编程研究领域作出杰出贡献的英国和日本的两位生物学家。

所谓“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型的细胞的可能，可应用于临床医学。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．细胞核重编程与细胞内基因的选择性表达密切相关

B．该项研究为临床上解决器官移植的排斥反应带来希望

C．“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写

D．他们的实验验证了动物细胞的全能性

解析　根据题意，细胞核重编程是指将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，该过程与细胞内基因的选择性表达有密切关系，A正确；

临床医学上利用该研究可以解决器官移植中的排斥反应问题，B正确；

利用细胞核重编程技术可以使已经分化了的动物细胞重新回到干细胞状态，C正确；

干细胞可以分化成多种类型的细胞，体现了干细胞发育的全能性，D错误。

8．科学家研究发现，人与其他哺乳动物一样，体内也存在一种被称为“ISL1”的心脏祖细胞，它可以分化为心肌、血管等特定类型的细胞。

下列有关心脏祖细胞的说法，错误的是（　　）

A．心脏祖细胞分化程度比心肌细胞的低

B．心脏祖细胞的分化性能比胚胎干细胞的低

C．心脏祖细胞与心肌细胞的核遗传信息相同

D．心脏祖细胞与造血干细胞形态结构不同的直接原因是mRNA不同

解析　心肌细胞是由心脏祖细胞分化而来的，可见心脏祖细胞的分化程度比心肌细胞的低，A项正确。

胚胎干细胞具有发育的全能性，故心脏祖细胞的分化性能比胚胎干细胞的低，B项正确。

同一个体的不同体细胞都是由同一个细胞（受精卵）分裂、分化形成的，故含有相同的遗传信息，C项正确。

心脏祖细胞与造血干细胞形态结构不同的直接原因是蛋白质不同，根本原因才是mRNA不同，D项错误。

9．下列有关细胞生命历程的说法，正确的是（　　）

A．进行有丝分裂的细胞中一定存在同源染色体

B．细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制

C．白化病患者由于细胞衰老，酪氨酸酶活性降低而头发变白

D．将胡萝卜韧皮部细胞培养成植株的过程体现了植物细胞的全能性

解析　单倍体生物进行有丝分裂的细胞不一定含有同源染色体，如含有一个染色体组的单倍体；

细胞凋亡受基因控制，细胞癌变是由于原癌基因和抑癌基因发生突变造成的，也受基因控制；

白化病产生的根本原因是基因突变，头发变白是由于其体内缺少酪氨酸酶，最终转化成的黑色素少；

将胡萝卜韧皮部细胞培育成完整植株的过程体现了植物细胞的全能性。

10．如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和死亡过程的示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。

据图分析，下列叙述正确的是（　　）

A．与①相比，②的表面积与体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强

B．⑤与⑥的基因型相同，蛋白质的种类也相同

C．若⑤⑥已失去分裂能力，则其细胞内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质

D．细胞衰老与死亡就会引起个体衰老与死亡

解析　②比①的体积大，细胞体积越大，细胞的表面积与体积之比越小，与外界环境进行物质交换的能力越弱；

⑤和⑥细胞是由同一细胞经有丝分裂形成的，它们所含有的遗传物质相同，因此基因型相同，但由于这两种细胞是细胞分化形成的，它们基因表达的情况有差异，因此，蛋白质种类有差异；

若⑤⑥细胞失去分裂能力，则细胞中没有DNA复制过程，但有