高考生物一轮复习第14讲细胞的分化衰老凋亡及癌变讲练结合学案.docx

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高考生物一轮复习第14讲细胞的分化衰老凋亡及癌变讲练结合学案

第14讲　细胞的分化、衰老、凋亡及癌变

[考纲明细]　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）

板块一　知识·自主梳理

一、细胞的分化与全能性

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：

个体发育的整个生命进程均可发生，但在胚胎时期达到最大限度。

（3）结果：

形成不同的细胞和组织。

（4）特点：

持久性、普遍性、稳定性和不可逆性。

（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，即基因的选择性表达。

（6）意义

①是生物个体发育的基础。

②使细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

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）原因：

细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。

（3）表达

条件：

离体、适宜营养、激素等。

3．干细胞

（1）概念：

动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。

（2）类型：

对哺乳动物来说，干细胞分为两大类：

胚胎干细胞与成体干细胞。

（3）来源

①胚胎干细胞：

来自早期胚胎或原始性腺组织。

如可以来自囊胚的内细胞团细胞。

②成体干细胞：

来自各式各样的组织。

例如：

骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞。

（4）功能

①胚胎干细胞：

可以分化成各种组织和器官。

②成体干细胞：

可以分化成具有特定功能的细胞。

二、细胞的衰老和凋亡

1．细胞衰老的特征

（1）细胞内水分减少，体积变小，新陈代谢速度减慢。

（2）细胞内多种酶的活性降低。

（3）细胞内的色素积累。

（4）细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，线粒体数量减少。

（5）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。

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。

又称细胞编程性死亡。

（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。

3．细胞坏死：

细胞在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。

三、细胞的癌变

1．癌细胞的概念：

正常机体细胞在致癌因子的作用下，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。

2．癌细胞的特征

（1）在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖。

（2）癌细胞的形态结构发生显著变化。

（3）癌细胞的表面发生了变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，使癌细胞彼此之间的黏着性降低，导致癌细胞容易在体内分散和转移。

3．致癌因子举例

物理：

X射线、紫外线。

化学：

亚硝胺、黄曲霉素等。

生物：

Rous肉瘤病毒等。

4．癌变的机理

（1）内因

（2）外因：

环境中致癌因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。

◆　深入思考

1．细胞癌变属于可遗传的变异吗？

癌症属于人类遗传病吗？

提示　细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果，基因突变是可遗传变异。

人类体细胞的基因突变不会遗传给下一代，所以不属于遗传病。

2．原癌基因与抑癌基因只存在于癌细胞吗？

提示　原癌基因和抑癌基因存在于所有体细胞中。

◆　自查诊断

1．细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多。

（　　）

答案　×

2．被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死。

（　　）

答案　×

3．不同分化细胞的遗传信息相同。

（　　）

答案　√

4．原癌基因和抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传。

（　　）

答案　×

5．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。

（　　）

答案　×

板块二　考点·题型突破

考点1

细胞的分化与细胞的全能性

[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

[解析]　有丝分裂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，因而在亲代和子代之间保持了遗传的稳定性，A正确；造血干细胞是由受精卵经分裂，并发生一定程度分化而形成的，属于多能干细胞，B错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，C正确；植物叶肉细胞具有全能性，可通过组织培养形成新植株，D正确。

[答案]　B

题型一　细胞分化的实质和过程

1．下列关于细胞分化叙述不正确的是（　　）

A．细胞分化的主要标志首先是细胞内开始合成新的特异性的蛋白质

B．细胞分化进程是细胞原有的高度可塑性潜能逐渐增加的过程

C．细胞分化的分子基础是细胞固有基因的正常的严格有序的表达过程

D．细胞分化是细胞由非专一性的状态向形态和功能的专一性状态转变的过程

答案　B

解析　细胞分化的实质是基因的选择性表达，未分化的细胞可塑性潜能高，分化后的细胞可塑性潜能逐渐减小。

2．[2017·湖南雅礼月考]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

答案　A

解析　肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞都是由同一个受精卵分裂而来的，所含的遗传物质相同，A正确；肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞是细胞分化形成的，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，所以这三类细胞遗传物质转录形成的mRNA不完全相同，B错误；这三类细胞所含的蛋白质也有相同的，如呼吸酶，C错误；这三类细胞形成的根本原因是基因的选择性表达，D错误。

知识拓展

1.细胞分化的拓展

（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、ATP酶基因。

（2）奢侈基因：

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、胰岛素基因等。

2．细胞分化的标志

在所有细胞中都表达的基因，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等的表达不能证明细胞发生分化；只有在特定细胞中选择性表达的基因，如胰岛素基因、血红蛋白基因的表达可以证明细胞发生了分化。

3．同一个体不同体细胞的遗传分析

同一生物不同体细胞内基因的组成都是相同的，因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的。

不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同。

题型二　细胞全能性判断

3．[2017·河北冀州中学检测]下列实例可以体现细胞全能性的是（　　）

A．皮肤被划破后，伤口重新愈合

B．蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部

C．造血干细胞增殖分化产生各种血细胞

D．胡萝卜组织块经离体培养产生完整植株

答案　D

解析　皮肤被划破后，伤口重新愈合属于细胞的分裂和分化，A错误；蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部属于细胞的增殖和分化，B错误；造血干细胞增殖分化产生各种血细胞，并没有形成完整的个体，不体现细胞的全能性，C错误；胡萝卜组织块经过植物组织培养产生完整植株，体现了植物细胞的全能性，D正确。

4．[2017·宝鸡一模]对植物细胞全能性的叙述，正确的是（　　）

A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因

B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性

C．动物细胞的全能性是进行造血干细胞组织培养的理论基础

D．植物体内细胞没有表现全能性，这是各部位细胞所含基因不同的结果

答案　B

解析　植物体的体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所必需的全部基因，A错误；植物细胞表现出全能性的前提条件是离体，B正确；造血干细胞组织培养不体现动物细胞全能性，C错误；同一植物体所有的体细胞都是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，都具有相同的基因，D错误。

易错警示

　判断细胞全能性标准

由一个细胞发育成一个完整个体才能称为全能性。

判断的标准是：

“细胞→个体”。

如一个体细胞经植物组织培养形成幼苗称为全能性，而将一个细胞培养成叶片不是全能性，因为叶片不是个体。

将一个干细胞培养成一个幼小动物可以称为全能性，而培养成一个跳动的心脏不是全能性。

题型三　干细胞的特征与应用

5．[2017·吉林实验中学模拟]科学家利用人类干细胞在实验室中培育出了“微型人脑”，该组织已经达到9周胎儿大脑的发育水平，但不能独立思考。

下列相关描述正确的是（　　）

A．将人体干细胞培育成微型人脑，体现了动物细胞的全能性

B．在培育微型人脑的过程中发生了细胞分裂、分化、衰老等过程

C．若培育过程中出现了细胞凋亡，其根本原因是遗传物质发生了改变

D．若培育过程发生了细胞坏死，则属于基因控制下的编程性死亡

答案　B

解析　将人体干细胞培育成微型人脑，没有形成完整个体，因此不能体现动物细胞的全能性，A错误；由胚胎干细胞培育出微型人脑的过程中，发生了细胞分裂、分化、衰老等过程，B正确；若培育过程中出现了细胞凋亡，其根本原因是凋亡相关基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生改变，C错误；若培育过程中出现了细胞坏死，则是在不利因素影响下，细胞正常代谢活动受损或中断引起，不受基因控制，D错误。

6．[2017·济宁一模]某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是（　　）

A．肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中都有与细胞癌变有关的基因

B．与纤维母细胞相比，经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低

C．过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程

D．上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞

答案　A

解析　正常细胞中都有原癌基因和抑癌基因，A正确；诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高，B错误；过程b是诱导干细胞的分化过程，细胞的形态、结构发生稳定性差异，遗传物质并未改变，C错误；具有细胞周期的是能进行连续分裂的细胞，神经细胞是高度分化的细胞，已失去了分裂能力，D错误。

考点2

细胞的衰老、凋亡和癌变

[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

[解析]　线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞凋亡的结果，A错误；恶性肿瘤细胞虽有无限增殖的特性，但也容易被化疗药物杀死，B错误；人的造血干细胞是多能干细胞，可以分化为多种血细胞，C错误；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正确。

[答案]　D

题型一　细胞衰老与凋亡

1．[2017·河北武邑中学月考]下列关于衰老细胞特征的描述，不正确的是（　　）

A．细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩。

中年人鱼尾纹的出现就缘于此，所以中年妇女设法保水以葆青春

B．细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，体现在老年人身上的是皱纹的出现

C．细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，体现在老年人身上的是吸收能力下降

D．细胞内多种酶的活性降低，体现在老年人身上的是头发变白

答案　B

解析　衰老细胞内水分减少，细胞萎缩，所以中年人会产生鱼尾纹，应该设法保水以葆青春，A正确；老年斑形成体现了细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累，皱纹的出现体现了随细胞衰老，细胞内含水量降