贵州省届高三生物一轮复习第十二讲细胞的分化学案无答案.docx
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贵州省届高三生物一轮复习第十二讲细胞的分化学案无答案
第十二讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
考纲要求
1．细胞的分化（Ⅱ）。
2.细胞的全能性（Ⅱ）。
3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系（Ⅱ）。
4.癌细胞的主要特征及防治（Ⅱ）。
知识梳理
一.细胞的分化与细胞的全能性
1.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）时间：
发生在整个生命进程，胚胎时期达到最大限度。
（3）结果：
形成不同的组织和器官。
（4）特点：
普遍性、稳定性、持久性和不可逆性。
（5）意义：
是生物个体发育的基础；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。
（6）实质：
基因的选择性表达。
（7）标志：
①分子水平：
合成某种细胞特有的蛋白质（如唾液淀粉酶、胰岛素等）。
②细胞水平：
形成不同种类的细胞（尤其是细胞器种类和数量有较大差异）。
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）动、植物细胞全能性的区别：
高度分化的植物细胞仍具有全能性；实验表明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
（3）干细胞：
动物和人体内仍保留着的少数
具有分裂和分化能力的细胞。
二.细胞的衰老、凋亡和癌变
1.细胞的衰老
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）类型
①个体发育中细胞的编程性死亡
②成熟个体中细胞的自然更新
③被病原体感染的细胞的清除
（3）意义
①保证多细胞生物体完成正常发育
②维持内部环境的稳定
③抵御外界各种因素的干扰
易错警示！
①靶细胞被效应T细胞消灭的过程应属细胞“凋亡”（不可看成“坏死”）；②细胞凋亡是主动的，受基因控制的程序性死亡，对生命具积极意义，而细胞坏死则是被动的，不受基因控制，非程序（无序）性，它对生命不利。
3.细胞的癌变
（1）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。
（2）癌细胞的特征
①在适宜的条件下，能无限增殖。
（原因是没有接触抑制）
②形态结构发生显著变化
③表面发生了变化。
（原因是细胞膜上糖蛋白等物质的减少，使癌细胞间黏着性
下降，容易在体内分散和转移）
（3）致癌因子分类[连线]
提示：
①—b②—c③—a
要点精析
1.细胞分化的机制
（1）不同细胞中基因“执行情况”不同，即基因“选择性表达”，如胰岛细胞中胰岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与之相反。
（2）由于基因的选择性表达，导致含遗传信息相同的细胞中mRNA和蛋白质“各不相同”，从而导致出现细胞形态、结构或生理功能的“与众不同”（即分化）。
2.比较细胞分化与细胞的全能性
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
持久性、稳定性、不可逆性、普遍性
①分化程度的高低与全能性大小呈负相关
②受精卵＞配子＞体细胞
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞群
形成新的个体
3.细胞全能性表达的4个条件
（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，尤其是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）。
4.名师点睛①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而理论上都具有全能性。
②一般来说，细胞分化程度越高，如叶肉细胞，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，如分生区细胞、动物干细胞等，全能性就越高。
③确认是否体现出全能性，必须参照“起点”与“终点”，即起点为“离体的细胞组织或器官”，终点为“完整个体”，不能达到“完整个体”的，决不可称作实现了全能性。
5.细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
实质
特点
结果与意义
细胞分化
基因的选择性表达
①持久性；②普遍性；③稳定性和不可逆性
产生各种不同的组织、器官
细胞衰老
内因和外因共同作用的结果
①酶活性降低，呼吸速率减慢；
②细胞体积变小，线粒体减少；
③细胞核增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深
①生物体的绝大多数细胞都经历未分化→分化→衰老→死亡的过程；
②细胞衰老是时刻都在发生的
细胞凋亡
受由遗传机制决定的程序性调控
细胞膜内陷，细胞变圆，与周围细胞脱离
①清除多余无用细胞；
②清除完成使命的衰老细胞；
③清除体内异常细胞
细胞坏死
电、热、冷、机械等不利因素引起的，不受基因控制
细胞膜破裂
伤害周围细胞，引发炎症
细胞癌变
物理、化学和病毒致癌因子影响下，原癌基因和抑癌基因发生突变
①恶性增殖的“不死细胞”；②形状显著改变的“变态细胞”；③黏着性降低的“扩散细胞”
癌细胞出现并大量增殖
6.细胞生命历程各过程之间的关系
名师点睛①除细胞癌变发生了遗传信息改变外，细胞的其余生命历程（如细胞分裂、分化、衰老、凋亡）均未改变遗传信息。
②除细胞癌变与细胞坏死对细胞不利外，细胞的其余生命历程（细胞分裂、分化、衰老、凋亡）均对生命有积极意义。
③除细胞坏死外，其余各类生命历程（含癌变）均与“基因”有关，即受基因控制。
试题精粹
1.（2014·济南针对性训练）高等动物成熟个体体内绝大多数处于分化终端的细胞（ ）
A．具有相同的遗传物质
B．具有细胞周期和发生癌变的可能
C．具有相同的mRNA种类
D．细胞膜上的蛋白质种类相同
2．科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多能干细胞（iPS细胞）。
如图为该实验示意图。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．iPS细胞所携带的遗传信息与肌肉细胞的相同
B．图示过程体现了iPS细胞的全能性
C．关键基因表达使细胞功能趋向专门化
D．应用该技术可提高器官移植的成功率
3.（2014·山西太原名校联考）下列关于细胞分裂和分化的叙述，正确的是（ ）
A．植物器官的形成是细胞增殖的结果
B．癌细胞既能无限增殖，又能完成正常的细胞分化
C．机体不同组织细胞中，蛋白质的种类和数量不同
D．细胞分化一定是不可逆转的
2．（2014·湖南模拟）如图为人体中不同细胞产生过程的模式图，据图推断肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞（ ）
A．含有的遗传信息相同
B．含有的mRNA完全相同
C．含有的蛋白质种类完全不相同
D．形成的原因是基因的选择性丢失
3．美国科学家将分离得到的成熟的胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，获得了由单个细胞发育而成的完整新植株，过程图解如下。
下列说法错误的是（ ）
A．用根的韧皮部细胞能培养出完整植株是因为该细胞含有该物种一整套的遗传物质
B．愈伤组织细胞的染色体与韧皮部细胞的染色体相同，细胞形态结构不同
C．C过程是再分化，发生了基因的选择性表达
D．胚状体和幼苗都是幼嫩的器官或个体，因此D过程中没有细胞的衰老和凋亡
4．（2014·乌鲁木齐诊断）如图表示干细胞的三个发育途径，有关说法正确的是（ ）
A．A→B经过有丝分裂，干细胞（B）不能无限增殖
B．C→D过程与细胞坏死的原因相同
C．A→D过程产生的凋
亡细胞（D）将引起机体自身免疫疾病
D．A→C的过程遗传物质发生了改变
5．（2014·山东滨州模拟）如图为人体细胞的生命历程，有关叙述错误的是（ ）
A．3和6过程均存在基因选择性表达
B．4过程的细胞内多种酶活性降低影响细胞代谢
C．5过程细胞的遗传物质改变，细胞的结构和功能发生改变
D．6过程会引起人体的衰老与死亡
6．（2014·山东
威海模拟）下表表示人体三种不同细胞中的基因存
在及表达情况，下列有关说法不正确的是（ ）
基因存在情况
基因表达情况
甲
乙
丙
丁
甲
乙
丙
丁
胰岛A细胞
√
√
√
√
√
√
眼晶状细胞（胚胎中）
√
√
√
√
√
√
神经细胞
√
√
√
√
√
√
A．甲基因不可能是控制胰岛素合成的基因
B．丁基因可能是控制ATP酶合成的基因
C．三种细胞不同的根本原因是细胞中的遗传信息不同
D．三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵
1．如图为细胞分化、分裂、癌变及凋亡的生命历程图，其中甲～辛表示相关生理过程。
下列描述中正确的是（ ）
A．乙过程中细胞的高度分化有可能改变物种的遗传信息
B．丙过程中因原癌基因和抑癌基因发生突变而形成的癌细胞，其表面的糖蛋白减少，但新陈代谢旺盛
C．丁过程与基因表达有关，只发生在胚胎发育过程中
D．己过程中细胞内水分减少，细胞核体积变小，细胞的物质运输功能及其内多种酶的活性均降低
2．（2014·黄山二检）科学研究发现，单羧酸转运蛋白1（MCT1）的基因表达水平与抗癌药物3BrPA运输至细胞内密切相关。
如图表示3BrPA作用于癌细胞的机理，表格中数据是研究者用相同剂量3BrPA处理5种细胞所得的实验结果。
据此可推断（ ）
MCT1的水平
死亡率
正常细胞
0
0
癌细胞1
中
40%
癌细胞2
低
30%
癌细胞3
高
60%
癌细胞4
0
0
A．正常细胞和癌细胞4死亡率为0的原因是它们对3BrPA的敏感性最强
B．癌细胞3死亡率最高是因为只有它具有MCT1的基因
C．MCT1可能是载体，3BrPA主要作用于
细胞呼吸的第一阶段
D．对癌症患者的治疗可以利用药物抑制MCT1基因表达的方法
7．（2014·陕西咸阳抽测）下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A．人体细胞的衰老就是人体的衰老
B．细胞分化导致遗传物质发生改变
C．脑细胞因缺氧而死亡的现象属于细胞坏死
D．癌变细胞的呼吸速率降低、核体
积增大
8．（2014·北京一模）科研人员研究了甘氨酸对癌细胞代谢和分裂的影响，实验结果如表所示。
以下相关叙述不正确的是（ ）
培养方式
及检测结果
细胞类型
在含甘氨酸的细胞培养液中培养一段时间后，检测培养液中甘氨酸的含量
从含有甘氨酸的细胞培养液转移到不含甘氨酸的细胞培养液中，培养一段时间后，观察细胞的分裂速度
缓慢分裂的癌细胞
增加
不变
快速分裂的癌细胞
减少
减缓
A．缓慢分裂的癌细胞分泌甘氨酸
B．缓慢分裂的癌细胞内蛋白质合成不需要甘氨酸
C．缺乏甘氨酸可延长快速分裂癌细胞的细胞周期
D．癌细胞的细胞膜与正常细胞相比糖蛋白减少
9．（2014·常德二模）研究发现，线粒体促凋亡蛋白（smac）是细胞中一种促进细胞凋亡的关键蛋白。
在正常的细胞中，smac存在于线粒体中。
当线粒体收到释放这种蛋白质的信号时，就会将它释放到线粒体外，然后smac与凋亡抑制蛋白（IAPs）反应，促进细胞凋亡。
下列叙述正确的是（ ）
A．smac从线粒体释放时需要载体蛋白的协助
B．
细胞癌变与smac从线粒体大量释放有关
C．smac与IAPs使细胞凋亡是由基因控制的编程性死亡，与环境无关
D．细胞凋亡时，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育
10．（2014·山东德州一模，6）p53蛋白对细胞分裂起监视作用。
p53蛋白可判断DNA损伤的程度，如果损伤较小，该蛋白就促使细胞自我修复（过程如图所示）；若DNA损伤较大，该蛋白则诱导细胞凋亡。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．p53蛋白可使DNA受损的细胞分裂间期延长
B．p53蛋白可导致细胞内的基因选择性表达
C．抑制p53蛋白基因的表达，细胞将不能分裂
D．若p53蛋白基因突变，则可能导致细胞癌变
11．下表是关于细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变的比较，其中叙述不正确的组合是（ ）
项目
细胞凋亡
细胞坏死
细胞癌变
与基因的关系
①受基因控制
②受基因控制
③受突变基因控制
影响因素
④由遗传机制决定的程序性调控
⑤受各种不利因素影响
⑥分为物理、化学和病毒致癌因子
对机体的影响
⑦对机体有害
⑧对机体有害
⑨对机体有害
A．②⑦B．③④⑦⑨
C．①④⑦⑨
D．②③⑥⑧⑨
12．利用不同浓度的维生素K2（VK2）培养肿瘤细胞72h后，测定肿瘤细胞凋亡率及与细胞凋亡相关基因bcl－2和bax的表达情况（以转录形成的mRNA相对值表示），结果如下：
VK2/（μmol·L－1）
0
5
10
20
40
细胞凋亡率/%
3.15
6.37
14.70
19.31
26.42
下列叙述中，最合理的是（ ）
A．肿瘤细胞在没有VK2诱导的情况下不会凋亡
B．诱导肿瘤细胞凋亡的最适VK2浓度为40μmol/L
C．VK2诱导细胞凋亡与bcl－2基因表达减弱有关
D．bax基因稳定表达使VK2失去诱导细胞凋亡的作用
13．（2014·衡阳联考二）如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，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：
（1）细胞②不能无限长大的原因是________，
以及受________控制能力的限制。
（2）参与c过程的无膜细胞器有_______________，⑤与⑥的基因型相同，但蛋白质种类和数量不同的原因是________。
（3）细胞凋亡是由___
_____决定的细胞自动死亡的过程，吞噬细胞吞噬凋亡细胞的过程体现了细胞膜具有________的特点。
（4）光学显微镜下判断细胞发生癌变的主要依据是__________。
（5）若某些细胞发生了癌变，根本原因是细胞中的__________发生了突变。
14．（2014·河北衡水中学调研）干细胞中cMyc（原癌基因）Klf4（抑癌基因）、Sox2和Oct
等基因处于活跃表达状态，Oct
的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。
科学家利用逆转录病毒，将Oct
、Sox2、cMyc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内，让其重新变成一个多功能iPS细胞（如图所示）。
请分析回答：
（1）Oct
基因在高度分化的细胞中处于________状态。
依据图示的原理，体细胞癌变是________等基因异常表达的结果；细胞凋亡是在图中________等基因控制下的细胞____________的过程。
（2）研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞，进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞，iPS细胞的这种变化过程称做________。
15．（2014·烟台三模）雾霾环境中的致癌因子可能通过改变正常细胞中遗传物质的结构或功能使其变为癌细胞。
年老体衰的人细胞发生癌变后，癌细胞特别容易冲破细胞识别作用，逃避机体的免疫监视。
请根据上述材料完成下列问题。
（1）老人易患癌症原因可能是________能力降低，导致机体无法识别并杀死癌变细胞。
（2）癌细胞的特点之一是在适宜的条件下，能够无限增殖。
从该特点看，致癌因子改变的基因是_______。
癌细胞的特点之二是具有转移性，原因是________。
（3）蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，研究发现，蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。
阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。
科研人员为研究蜂毒素对人肺癌细胞的影响及作用机制，进行了以下实验，请回答问题。
①方法步骤
a．取4只相同的培养瓶编号，分别加入等量的完全培养液并接种等量离体肺癌细胞。
b．1号培养瓶为空白对照，向2、3、4号培养瓶中分别加入等量的2、4、6μg/mL蜂毒素溶液。
c．培
养48h后，检测并统计肺癌细胞的凋亡率，结果如图1所示。
d．重复a、b步骤，检测凋亡基因（Bax、Bel2）的表达，结果如图2所示。
②分析讨论：
a．图1表明：
______。
b．图1、图2表明：
从基因水平上看，蜂毒素诱导肺癌细胞凋亡与________有关，当Bel2蛋白/Bax蛋白的比值出现________趋势时，将会诱导肺癌细胞凋亡。
高考真题
1.（2014·上海单科，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
2.（2014·安徽理综，3）分别用β－珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶（与细胞呼吸相关的酶）基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交，结果见下表（注：
“＋”表示阳性，“－”表示阴性）。
下列叙述不正确的是（ ）
探针
细胞总RNA
β－珠蛋白基因
卵清蛋白基因
丙酮酸激酶基因
成红细胞
＋
－
＋
输卵管细胞
－
＋
＋
胰岛细胞
－
－
＋
A．在成红细胞中，β－珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态
B．输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因，缺少β－珠蛋白基因
C．丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D．上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
3.（2014·四川卷）TGF－β1－Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。
研究表明，胞外蛋白TGF－β1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。
下列叙述错误的是（ ）
A．恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转
移
B．从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因
C．复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递
D．若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡
4.（2014·山东理综，3）神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育
B．生存因子影响了神经细胞的基因表达
C．神经细胞与靶细胞间通过电信号传递信息
D．死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
5.（2014·课标全国理综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
6.（2014·江苏，2）下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是（ ）
A．通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化
B．胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡
C．随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加
D．发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加
7.（2015.海南卷.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
8.（2015.海南卷.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
9.（2015.江苏卷.16）下图为白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,白细胞迁移并穿过血管壁进入炎症组织的示意图,下列叙述错误的是（）
A.内皮细胞识别结合白细胞膜上的糖蛋白使白细胞黏着
B.白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗ATP
C.黏着、迁移过程中白细胞需进行基因的选择性表达
D.白细胞利用细胞膜的选择透过性穿过血管壁进入炎症组织
10.（2015.江苏卷.2）下列关于人体细胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是（）
A.细胞的分化程度越高,全能性越强
B.癌细胞具有细胞增殖失控的特点
C.正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡
D.幼年个体生长需细胞增殖,成年后不需细胞增殖
11.（2015.山东卷.2）关于细胞生命历程的叙述，正确的是（）
A.胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B.原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达
C.真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式
D.细胞分化过程中蛋白质种类和数量发生改变
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