18届高三生物一轮复习第4单元细胞的分化衰老凋亡和癌变讲义1.docx

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18届高三生物一轮复习第4单元细胞的分化衰老凋亡和癌变讲义1

第3讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

考点一|细胞分化和细胞的全能性

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

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

（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）把实例和相应的原理或过程连线。

实例依据原理或过程

①花粉培养成单倍体植株a．动物细胞核具有全能性

②克隆羊多利的培养b．植物细胞具有全能性

③植物导管组织的形成c．细胞的有丝分裂

④受精卵发育成个体d．细胞的分化

【提示】①b②a③d④c、d

1．判断下列有关细胞分化和细胞全能性叙述的正误。

（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）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。

（5）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。

2．根据下图思考回答问题

（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。

1．请从分子和细胞水平说出细胞分化过程中不变和改变的分别是什么？

【提示】细胞分化

2．填表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

视角1考查对细胞分化的理解

1．（2017·海淀区期中）在细胞分化过程中，一般不会发生（）

A．特有蛋白质合成B．核基因转录mRNA

C．摄取并分解糖类D．细胞核全能性丧失

D[分化了的细胞仍然要正常进行生命活动，需要转录、翻译过程来合成蛋白质（如呼吸作用相关酶），需要摄取并分解糖类来供能，所以ABC选项不符合题意。

分化过程中，细胞的DNA并不发生变化，仍有发育成一个完整个体所需的全套遗传信息，具有全能性，D选项符合题意。

成熟的红细胞只是一个特例，本题已经强调了一般性。

]

2．下图是胚胎干细胞潜能示意图，相关叙述错误的是（）

A．由细胞形态判断，4种细胞中细胞②最可能连续分裂

B．胚胎干细胞分化为各种细胞的原因是具有全套遗传物质

C．分化得到的各种细胞，功能不同的主要差异是特定蛋白不同

D．定向诱导胚胎干细胞分化形成的组织或器官，进行自体移植可避免免疫排斥

B[细胞②为球状，而其他三种细胞分别为精子、肌细胞和神经细胞，为成熟细胞，不能分裂，因此细胞②最可能有分裂能力；胚胎干细胞能够分化为各种细胞是因为基因选择性表达；蛋白质主要承担细胞的功能；自身诱导分化产生的组织、器官可不发生免疫排斥反应。

]

图解法表示细胞分化的机理

视角2考查对细胞全能性的理解

3．（2017·广州六校联考）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，D项错误。

]

4．（2017·石景山统考）下列育种过程不能体现细胞全能性的是（）

A．将悬铃木无菌苗叶片细胞制成原生质体，培养得到再生植株

B．将甲流病毒外壳蛋白诱导的小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合，培养获得抗甲流抗体

C．将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中，培养出大熊猫早期胚胎

D．将中华猕猴桃叶肉细胞与狗枣猕猴桃叶肉细胞融合，获得耐寒性提高的新品种

B[将悬铃木无菌苗叶片细胞制成原生质体，培养得到再生植株，体现了细胞具有全能性，A正确；将甲流病毒外壳蛋白诱导的小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合，培养获得抗甲流抗体，但没有形成完整的个体，不能体现细胞的全能性，B错误；将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵母细胞中，培养出大熊猫早期胚胎，体现了细胞核的全能性，C正确；将中华猕猴桃叶肉细胞与狗枣猕猴桃叶肉细胞融合，获得耐寒性提高的新品种，体现了细胞具有全能性，D正确。

]

细胞分化与全能性的区分标志

（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。

（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”。

考点二|细胞衰老、凋亡和癌变

1．细胞衰老

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）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）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

（3）致癌因子的分类（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－b②－c③－a

1．判断下列有关细胞衰老、凋亡和癌变叙述的正误。

（1）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。

（√）

（2）细胞普遍衰老会导致个体衰老。

（√）

（3）组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程。

（√）

（4）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。

（5）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。

（6）细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散和转移。

（√）

2．下图为神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制。

（1）图中的细胞死亡属于细胞凋亡。

（2）神经细胞的程序性死亡是由于生存因子影响了细胞内基因的表达。

（3）神经细胞程序性死亡对神经系统的正常发育是有利（填“有利”或“不利”）的。

1．填表比较细胞凋亡、衰老、癌变和坏死的区别。

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

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

2.原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中吗？

【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。

视角1考查对细胞凋亡和衰老的理解

1．（2017·潍坊检测）下列关于人体衰老细胞的叙述，错误的是（）

A．衰老的细胞染色质收缩，会影响DNA的复制和转录

B．衰老的红细胞细胞核体积变大，物质运输功能降低

C．衰老细胞内酪氨酸酶活性降低，使老年人头发变白

D．衰老细胞内水分减少，使细胞萎缩，体积变小

B[衰老的细胞染色质收缩，DNA的复制和转录受影响，A项正确；成熟的红细胞无细胞核，B项错误；衰老细胞内酪氨酸酶的活性降低，黑色素不能合成，人的头发变白，C项正确；衰老细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，D项正确。

]

2．（2017·西工大附中模拟）人体细胞某基因活化后能导致细胞凋亡，相关推测最合理的是（）

A．该基因是原癌基因或者抑癌基因

B．该基因活化后其细胞周期缩短

C．该细胞一定是被抗原入侵的靶细胞

D．细胞发生凋亡是有积极意义的

D[该基因是与细胞凋亡有关的基因，不是原癌基因或者抑癌基因，A错误；凋亡的细胞不再分裂，无细胞周期，B错误；该细胞可能为生理性死亡的细胞等，不一定是被抗原入侵的靶细胞，C错误；细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰，细胞发生凋亡是有积极意义的，D正确。

]

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

视角2考查细胞癌变

3．（2017·潍坊检测）下列有关细胞癌变的说法正确的是（）

A．细胞癌变的原因是发生了基因突变，因此可以遗传给后代

B．某些病毒致癌的原因是该病毒产生的蛋白质能破坏人体的免疫系统

C．烟草中含有许多致癌物质，所以吸烟致癌的比例很高

D．亚硝胺和黄曲霉素是不同的致癌因子

C[细胞癌变的原因是发生了基因突变，但发生在体细胞中的基因突变不会遗传给下一代，A项错误；某些病毒致癌的原因是病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列整合到人的基因组中，B项错误；烟草中含有许多致癌物质，所以吸烟致癌的比例高，C项正确；亚硝胺和黄曲霉素都是化学致癌因子，D项错误。

]

4．（2017·郑州检测）下列关于细胞癌变的叙述，错误的是（）

A．细胞癌变的根本原因是正常基因突变成原癌基因和抑癌基因

B．细胞癌变后，其形态和结构会发生改变

C．病毒癌基因可以整合到宿主细胞的基因组中，从而诱发癌变

D．原癌基因的主要功能是调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程

A[细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，A错误；细胞癌变后，其形态和结构会发生改变，B正确；DNA的组成方式是相同的，遗传信息在动物、植物、微生物之间是相通的，因此病毒癌基因可整合到宿主基因组中，并诱发癌变，C正确；原癌基因的主要功能是调节细胞周期，抑癌基因的主要功能是阻止细胞不正常的增殖，D正确。

]

细胞癌变的两点提醒

1．人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因——原癌基因和抑癌基因。

环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使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而变成癌细胞。

2．癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个基因突变的累积效应。

视角3细胞生命历程的综合考查

5．（2016·江苏高考）下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是（）

A．线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞衰老死亡的结果

B．恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性，所以不易被化疗药物杀死

C．人的造血干细胞是全能干细胞，可以分化为多种细胞

D．体外培养时，儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞

D[线虫发育过程中细胞数量减少是细胞凋亡的结果，A选项错误；不同的化疗药物其作用机理不同，但都可以将恶性肿瘤细胞杀死，同时也能杀死正常细胞，故化疗时需控制好时间周期，B选项错误；人的造血干细胞是多能干细胞，可分化为各类血细胞，C选项错误；人的体细胞一般能够分裂50～60次，儿童的成纤维细胞在体内分裂的次数少于成人的，故体外培养时儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞，D选项正确。

]

6．（2017·佛山模拟）下列关于细胞生命历程，错误的是（）

A．细胞生长，核糖体的数量增加，物质运输效率增强

B．细胞分化，核基因没有发生改变，但mRNA有变化

C．细胞癌变，细胞膜上的糖蛋白减少，多个基因发生突变

D．细胞凋亡，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育

A[细胞生长，相对表面积减小，物质运输效率降低，A项错误；细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，核基因没有发生改变，但mRNA有变化，B项正确；癌变的发生并不是单一基因突变的结果，而是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果，癌变的细胞膜上的糖蛋白减少，C项正确；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡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，因此细胞凋亡，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育，D项正确。

]

真题验收|感悟高考淬炼考能

1．（2016·全国甲卷）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。

]

2．（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[神经细胞与肌细胞高度分化，通常不再进行分裂，无细胞周期，也无DNA复制；不同种类细胞的产生是由于遗传基因的选择性表达，合成了不同的蛋白质；同一动物个体的体细胞由同一个受精卵分裂、分化而来，基因组相同。

]

3．（2016·海南高考）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

D[人的正常体细胞最大分裂次数为50次，A项正确；自由基攻击蛋白质可引起细胞衰老，B项正确；细胞中衰老的细胞器会被溶酶体清除，C项正确；衰老细胞代谢速率减慢，D项错误。

]

4．（2016·海南高考）下列关于植物细胞的叙述，错误的是（）

A．高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能

B．植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同

C．种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的

D．叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果

A[高度分化的细胞含有该生物全套的遗传信息，具有发育的全能性，A项错误；植物细胞无氧条件下产生有氧条件下没有的产物酒精，B项正确；种子中的胚由受精卵经有丝分裂、分化而来，C项正确；叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的不同是细胞分化的结果，D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．细胞分化在自然条件下是不可逆的。

3．雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。

4．细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。

5．细胞凋亡是受到严格的遗传机制决定的细胞程序性死亡。

6．癌细胞中遗传物质发生变化。

7．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。

8．抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。

9．细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都不会使遗传物质发生改变。