2022版生物一輪人教講義：第四單元 第13講 細胞的分化、衰老、凋亡與癌變

1、PAGE30第13講細胞的分化、衰老、凋亡與癌變考綱要求1細胞的分化。2細胞的全能性。3細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關系。4癌細胞的主要特征及防治?？键c一細胞的分化與全能性1細胞分化1概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。2特點普遍性：多細胞生物普遍具有。持久性：貫穿于生物體整個生命進程中。穩(wěn)定性：已分化的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。不可逆性：一般來說，細胞只能從全能干細胞最終走向高度分化的體細胞，不能反向進行。3實質如圖所示在個體發(fā)育過程中，不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，即基因的選擇性表達。4意義eqblcrcav

2、s4alco1生物個體發(fā)育的基礎,使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率歸納總結細胞分化的三個關鍵點1細胞分化的標志分子水平：合成了某種細胞特有的蛋白質，如唾液淀粉酶、胰島素等。細胞水平：形成不同種類的細胞。2分化細胞表達的基因管家基因：所有細胞均表達的一類基因，其表達產物是維持細胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因、ATRNA、蛋白質的種類，細胞的形態(tài)、結構和功能。2細胞的全能性3干細胞1概念：動物和人體內仍保留著少數具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。2類型項目胚胎干細胞成體干細胞來自各式各樣的組織功能可以分化成各種組織和器官具有分化成特定功能細胞的能力舉

3、例來自囊胚的內細胞團細胞骨髓干細胞、造血干細胞、神經干細胞1判斷關于細胞分化的敘述的正誤1肌細胞與幼紅細胞中基因、mRNA、蛋白質均不同2胰島B細胞有胰島素基因而無抗體基因，故可以產生胰島素而不能產生抗體3同一個體的小腸上皮細胞和平滑肌細胞所含基因不同4斷尾壁虎長出新尾巴過程中發(fā)生了細胞分化5ATRNA，其雜交帶狀況如何提示A、B、C三類細胞中均含胰島素基因，但該基因只有在A細胞中才能轉錄產生mRNA，故用胰島素基因作探針，三類細胞均可形成雜交帶，但改為檢測胰島素基因的mRNA，則只有A細胞能產生雜交帶。命題點一細胞分化的實質、特點和意義分析1如圖表示同一個體的5種細胞中5種基因的表達情況，下

4、列分析錯誤的是A此圖能說明細胞分化的實質B基因b可能控制RNA聚合酶的合成C細胞中mRNA差異最大的是細胞2和4D一般來說，這5種細胞的核遺傳物質相同答案C解析題圖顯示，同一個體的5種細胞中基因表達的情況有差異，說明基因在不同細胞中選擇性表達，體現(xiàn)了細胞分化的實質，A項正確；5種細胞中都有相關基因表達，基因表達的轉錄過程中有RNA聚合酶參與，說明5種細胞中都有RNA聚合酶，基因b在5種細胞中都表達了，故其可能是控制RNA聚合酶合成的基因，B項正確；細胞2和4中mRNA有2種不同，而3和4中mRNA有4種不同，C項錯誤；5種細胞均最終傳物質通常相同，D項正確。2ACC合成酶是植物體內乙烯合成的限

5、速酶，下表是科學家以番茄ACC合成酶基因為探針，研究番茄果實不同成熟階段及不同組織中該基因的表達情況。下列分析正確的是果實成熟的不同階段葉片雌蕊雄蕊根綠果變紅桃紅橙紅亮紅紅透注：表示該基因不表達，表示該基因表達，的數目越多表示表達水平越高。A該基因的表達水平在不同的組織和果實成熟的不同階段無差異B橙紅和亮紅的果實細胞中該基因轉錄產物可能相對較多C綠果、雌蕊、葉片和根中無該基因及其轉錄產物，體現(xiàn)了細胞的基因選擇性表達D果實中該基因表達水平高于葉片，說明前者的分化程度高于后者答案B解析根據表中信息可知，番茄的不同組織以及果實成熟的不同階段ACC合成酶基因的表達水平存在明顯差異，A錯誤；橙紅和亮紅的

6、果實中，ACC合成酶基因表達水平最高，故其細胞中ACC合成酶基因的轉錄產物可能相對較多，B正確；番茄不同的組織和果實成熟的不同階段該基因的表達水平不同，體現(xiàn)了不同細胞的基因選擇性表達，而不是綠果、雌蕊、葉片和根無該基因，C錯誤；果實中該基因的表達水平高于葉片，說明該基因進行了選擇性表達，但不能說明果實的分化程度高于葉片，D錯誤。3下圖表示人體造血干細胞在離體條件下，經誘導形成神經細胞和肝細胞的過程。下列有關敘述正確的是A該圖說明造血干細胞具有全能性B圖中各細胞的遺傳信息的執(zhí)行情況相同C過程可發(fā)生遺傳信息從DNADNA的傳遞D過程的實質是基因數量的變化答案C解析細胞的全能性是指已經分化的細胞，仍

7、然具有發(fā)育成完整個體的潛能，圖示內容僅得到肝細胞和神經細胞，沒有得到個體，因而沒有體現(xiàn)細胞的全能性，A項錯誤；細胞分化的實質是細胞內基因的選擇性表達，B項錯誤；過程是細胞增殖，可發(fā)生遺傳信息從DNADNA的傳遞，C項正確；過程是細胞分化，實質是基因的選擇性表達，其基因種類和數量不變，mRNA和蛋白質的種類和數量發(fā)生變化，D項錯誤。命題點二辨析細胞的全能性4有關細胞全能性的敘述，正確的是A植物體只有體細胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因B高度分化的植物細胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性C植物體內某些體細胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因發(fā)生了改變D紫色糯性玉米種子培育成植株，這反映

8、植物種子具有全能性答案B解析細胞具有全能性的原因是細胞具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因，而配子也具有這樣的全套基因，因此同樣具有全能性，A項錯誤；細胞表達全能性的前提是處于離體狀態(tài)，B項正確；植物體內細胞沒有表現(xiàn)出全能性是細胞內基因在特定時間和空間條件下選擇性表達的結果，C項錯誤；種子是器官，種子發(fā)育成植株是個體正常發(fā)育的過程，不能反映全能性，D項錯誤。52022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎被授予英國科學家約翰格登和日本醫(yī)學教授山中伸彌，以表彰他們在“細胞核重編程技術”領域做出的革命性貢獻。下圖為該技術的操作流程模式圖。根據推斷，以下說法正確的是A干細胞的葉綠體、線粒體、細胞核均具有雙層膜結構B干

9、細胞分化形成的表皮細胞中染色體數目發(fā)生了變化C干細胞分化形成各種類型的細胞體現(xiàn)了細胞的全能性D干細胞可用于治療因胰島B細胞受損而引起的糖尿病答案D解析圖中的細胞為動物細胞，無葉綠體，A項錯誤；干細胞的分化是基因選擇性表達的過程，細胞中染色體數目不變，B項錯誤；細胞全能性是指已經分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，干細胞通過分化形成各種類型的細胞，但未形成一個完整的個體，不能體現(xiàn)細胞的全能性，C項錯誤；可以通過干細胞分化形成胰島B細胞來治療因胰島B細胞受損而引起的糖尿病，D項正確?？键c二細胞的衰老、凋亡與癌變1細胞衰老1個體衰老與細胞衰老的關系2細胞衰老的特征代謝變化細胞核體積增大，染色質

10、收縮，核膜向內折疊。3細胞衰老的假說自由基假說：細胞代謝中產生的自由基會攻擊生物膜、DNA和蛋白質，致使細胞衰老。端粒假說：染色體兩端的端粒會隨著細胞分裂次數的增加而縮短，導致正常的DNA序列損傷，使細胞逐漸衰老。2細胞的凋亡1概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，又稱為細胞編程性死亡。2類型eqblcrcavs4alco1個體發(fā)育中細胞的編程性死亡,成熟個體中細胞的自然更新,被病原體感染的細胞的清除3意義eqblcrcavs4alco1保證多細胞生物體完成正常發(fā)育,維持內部環(huán)境的穩(wěn)定,抵御外界各種因素的干擾3細胞的癌變1癌細胞的概念：正常機體細胞在致癌因子的作用下，細胞中遺傳物質發(fā)生變

11、化，就變成不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞，這種細胞就是癌細胞。2癌細胞的特征無限增殖。形態(tài)結構發(fā)生顯著變化，如癌變的成纖維細胞由扁平梭形變成球形。細胞膜表面發(fā)生變化a糖蛋白減少黏著性降低易于擴散和轉移。b甲胎蛋白、癌胚抗原等增多。細胞的接觸抑制喪失。3癌變機理致癌因子的類型連線原癌基因和抑癌基因a原癌基因：主要負責調節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。b抑癌基因：主要是阻止細胞不正常的增殖。細胞癌變的機理：環(huán)境中的致癌因子會損傷細胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。特點：癌癥的發(fā)生不是單一基因突變的結果，至少在一個細胞中發(fā)生5

12、6個基因突變，才能導致細胞癌變，細胞癌變具有累積效應。4細胞衰老、凋亡、壞死與癌變的比較項目實質結果遺傳物質細胞衰老內因、外因共同作用細胞正常死亡不發(fā)生改變細胞凋亡由遺傳機制決定的程序性調控自動結束生命的正常死亡細胞壞死受外界不利因素影響；不受基因控制細胞膜破裂，對周圍細胞造成傷害，引起發(fā)炎細胞癌變致癌因子誘發(fā)基因突變形成無限增殖的癌細胞發(fā)生改變特別提醒細胞生命歷程中的三個“例外”1除細胞癌變發(fā)生了遺傳信息改變外，細胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改變遺傳信息。2除細胞癌變與細胞壞死對生物體不利外，細胞分裂、分化、衰老、凋亡均對生物體有積極意義。3除細胞壞死外，細胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌變均與

13、基因有關，即受基因控制。1判斷有關細胞衰老和凋亡的敘述的正誤1細胞的衰老和凋亡是生物體異常的生命活動2細胞普遍衰老會導致個體衰老3衰老細胞內染色質固縮影響DNA復制和轉錄4細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡5細胞凋亡受基因調控，不利于個體生長發(fā)育6效應T細胞裂解含有病毒的組織細胞的過程屬于細胞凋亡2判斷有關細胞癌變的敘述的正誤1原癌基因或抑癌基因發(fā)生多次變異累積可導致癌癥，因此癌癥可遺傳2癌細胞在條件適宜時可無限增殖3癌變前后，細胞的形態(tài)和結構有明顯差異4原癌基因的主要功能是阻止細胞發(fā)生異常增殖1據圖分析細胞凋亡的機理1過程A體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能，說明細胞凋亡有特異性，在特定時期凋亡特

14、定細胞。2從過程B中可以看出，細胞凋亡是相關基因選擇性表達的結果，該過程中形成具膜的凋亡小體，體現(xiàn)了膜的流動性。3過程C中凋亡小體被吞噬消化，此過程需要溶酶體細胞器的參與。2完成細胞的生命歷程圖解命題點一細胞衰老與細胞凋亡的分析1下列關于細胞衰老和凋亡的敘述，錯誤的是A幼年個體內沒有衰老的細胞B細胞膜運輸功能降低是細胞衰老的主要特征之一C凋亡細胞中一定含有與凋亡有關的酶D細胞凋亡可清除被病原體感染的細胞答案A解析多細胞生物細胞的衰老和個體的衰老并不是同步的，所以幼年個體中也有衰老的細胞。22022朝陽高三第一次模擬2022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予日本科學家大隅良典，以表彰他在細胞自噬機制方面

15、的發(fā)現(xiàn)。細胞自噬autoSC，下圖為MSC分裂、分化成多種組織細胞的示意圖。下列敘述正確的是A組織細胞中的DNA和RNA與MSC中的相同BMSC不斷增殖分化，所以比組織細胞更易衰老CMSC中的基因都不能表達時，該細胞開始凋亡D不同誘導因素使MSC分化形成不同類型的細胞答案D解析組織細胞中的DNA與MSC中的相同，由于組織細胞和MSC中的基因進行選擇性表達，所以兩者的RNA不完全相同，A錯誤；細胞會隨著分裂次數的增多而逐漸衰老，組織細胞是MSC分裂、分化后形成的，所以組織細胞更易衰老，B錯誤；組織細胞中凋亡基因表達，細胞才開始凋亡，C錯誤；MSC在不同誘導因素的作用下，可分化形成不同類型的細胞，

16、D正確。2下列關于細胞癌變與癌細胞的敘述，正確的是A癌細胞的分裂失去控制，但其增殖是有限的B癌細胞表面糖蛋白的增加，使其易擴散轉移C有些物理射線可誘發(fā)基因突變，導致細胞癌變D癌變是細胞異常分化的結果，此分化大多可逆答案C解析癌細胞是由正常細胞轉化而來的，最重要的特點是在適宜條件下可無限增殖，A錯誤；癌細胞表面的糖蛋白很少或缺失，所以癌細胞容易在組織間轉移，B錯誤；引起癌變的致癌因子有物理致癌因子各種射線等、化學致癌因子許多種無機或有機化合物，如吸煙時煙霧中的物質、病毒致癌因子肝炎病毒等，C正確；正常細胞發(fā)生突變而成為癌細胞的過程稱為癌變，細胞的癌變可看作是細胞異常分化的結果，正常情況下，細胞分

17、化是不可逆的，D錯誤。32022全國，1在細胞的生命歷程中，會出現(xiàn)分裂、分化等現(xiàn)象。下列敘述錯誤的是A細胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有貢獻B哺乳動物的造血干細胞是未經分化的細胞C細胞分化是細胞內基因選擇性表達的結果D通過組織培養(yǎng)可將植物葉肉細胞培育成新的植株答案B解析細胞有絲分裂的重要意義是使細胞的親代和子代之間保持遺傳性狀的穩(wěn)定性，因此細胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有貢獻，A項正確；哺乳動物的造血干細胞是已經分化的多能干細胞，B項錯誤；細胞分化的實質是個體發(fā)育過程中，在遺傳物質的控制下合成特異性蛋白質的過程，即細胞分化是細胞內基因選擇性表達的結果，C項正確；植物細胞具有全能性，借助植物組織培

18、養(yǎng)技術，可將離體的植物葉肉細胞培育成新的植株，D項正確。42022天津，6在培養(yǎng)人食管癌細胞的實驗中，加入青蒿琥酯Art，隨著其濃度升高，凋亡蛋白Q表達量增多，癌細胞凋亡率升高。下列敘述錯誤的是A為初步了解Art對癌細胞的影響，可用顯微鏡觀察癌細胞的形態(tài)變化B在癌細胞培養(yǎng)液中加入用放射性同位素標記的Art，可確定Art能否進入細胞C為檢測Art對凋亡蛋白Q表達的影響，須設置不含Art的對照實驗D用凋亡蛋白Q飼喂患癌小鼠，可確定該蛋白能否在動物體內誘導癌細胞凋亡答案D解析癌細胞的特點之一是細胞形態(tài)改變，A項正確；用放射性同位素標記Art，根據細胞內有無放射性可判斷Art能否進入細胞，B項正確；為

19、增強可信度或說服力，實驗需要設置對照，C項正確；凋亡蛋白Q飼喂后被消化，故無法確定該蛋白能否在動物體內誘導癌細胞凋亡，D項錯誤。52022海南，6關于人體造血干細胞的敘述，錯誤的是A造血干細胞與成熟紅細胞中的酶存在差異B造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程是可逆的C健康成年人的造血干細胞主要存在于其骨髓中D造血干細胞分化形成的紅細胞和白細胞壽命不同答案B解析造血干細胞與成熟紅細胞中的酶存在差異，例如造血干細胞含有與細胞分裂相關的酶，成熟紅細胞則不含有，A項正確；造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程是不可逆的，B項錯誤；健康成年人的造血干細胞主要儲存在骨髓中，C項正確；紅細胞的壽命大約為120天，而白細

20、胞壽命長短不一，大部分白細胞的壽命只有幾天，D項正確。一、選擇題12022佛山質檢下表中人體不同細胞的壽命和分裂能力不同，以下說法錯誤的是細胞種類小腸上皮細胞癌細胞紅細胞白細胞壽命12天不死性120天57天能否分裂能能不能大多數不能A白細胞的凋亡比紅細胞快，這與白細胞吞噬病原體有關B癌細胞的無限增殖是由正?；蛲蛔?yōu)樵┗蛞鸬腃通常情況下，細胞的分化程度越高，細胞分裂能力越弱D小腸上皮細胞壽命最短，這與基因控制的衰老和凋亡有關答案B解析細胞凋亡的速率與它們的功能有關系，白細胞能吞噬進入人體的細菌和病毒以及代謝產生的對人體有害的“異物”，吞噬后就死亡并被排出，所以其凋亡的速率很快，A正確；癌

21、細胞的無限增殖是由原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變引起的，B錯誤；通常情況下，細胞的分化程度越高，其全能性就越低，細胞分裂能力就越弱，C正確；人體不同組織的細胞壽命不同，是由遺傳物質決定的，與基因控制的衰老和凋亡有關，D正確。22022濟南高三一模小腸干細胞通過增殖分化使小腸上皮細胞得到更新，分化情況如圖所示。干細胞分化成的潘氏細胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物質，抵抗外來病原體。下列說法正確的是A潘氏細胞和小腸上皮細胞功能不同是因為DNA不同B小腸干細胞分化成小腸上皮細胞體現(xiàn)了細胞的全能性C潘氏細胞分泌的溶菌酶參與特異性免疫D小腸干細胞以有絲分裂的方式進行增殖答案D解析潘氏細胞和小腸上皮細胞來自于同一

22、個受精卵，因此它們含有的DNA相同，兩者功能不同的原因是基因的選擇性表達，A錯誤；小腸干細胞分化成小腸上皮細胞的過程，由于沒有形成完整的個體，所以不能體現(xiàn)細胞的全能性，B錯誤；潘氏細胞分泌的溶菌酶參與非特異性免疫，C錯誤；小腸干細胞以有絲分裂的方式進行增殖，D正確。32022“千校聯(lián)盟”高三5月沖刺預測下列關于正常人的體細胞中基因的敘述，錯誤的是A都含有抑癌基因和原癌基因B都表達過抑癌基因和原癌基因C都含有唾液淀粉酶基因D都表達過唾液淀粉酶基因答案D解析人體正常體細胞中都含有原癌基因和抑癌基因，A正確；原癌基因負責調節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程，而抑癌基因主要阻止細胞的不正常增殖，故原

23、癌基因和抑癌基因在體細胞增殖、分化過程中表達，B正確；體細胞是由受精卵經有絲分裂而來，細胞中的基因是相同的，故正常體細胞中都含有唾液淀粉酶基因，由于基因的選擇性表達，唾液淀粉酶基因只在唾液腺細胞中表達，C正確、D錯誤。4下列數據是人體部分器官中所表達基因的估計數目，有關敘述不正確的是器官或細胞眼唾液腺皮膚甲狀腺血細胞心臟所表達基因的估計數目193218630432381235059400A人體各器官表達的基因數目有差異是細胞內基因選擇性表達的結果B血細胞所表達的基因數目最多說明其遺傳物質相對含量較高C人體各器官表達的基因數目有差異說明細胞中所含蛋白質有差異D不同功能的細胞表達的基因不相同，這與

24、細胞具有的不同功能相適應答案B解析人體不同器官因功能不同，所需的蛋白質會有差異，這體現(xiàn)了不同細胞中基因選擇性表達的特點。由于同一個體的所有細胞都是由同一個受精卵分裂、分化而來，所以每個細胞中的遺傳物質是相同的。5目前，一些年輕人盲目去痣后引發(fā)的惡性色素瘤導致死亡的病例并不鮮見，專家提醒人們，如果身上的黑痣有逐漸長大、邊界不清和周圍長毛、自己出血、癢痛等情況時，需要及時找醫(yī)生手術治療，切忌自己動手去痣。下列關于痣細胞的說法正確的是A痣細胞的產生是細胞分化的結果B痣細胞的特點之一是能無限增殖C痣細胞是一種癌變細胞D痣細胞中色素多，是衰老的表現(xiàn)答案A解析痣細胞具有一定的形態(tài)、結構和功能，其產生是細胞分化的結果。從特點上來講，痣細胞和癌細胞有類似之處，如易于增殖和分散，較其他細胞更容易發(fā)生癌變，但和癌細胞又有著本質的區(qū)別，其增殖和分化受機體的控制，不能無限增殖。痣細胞中色素多是基因選擇性表達的結果，與衰老細胞中積累的色素種類也是有差別的，并非衰老的表現(xiàn)。6美國的研究人員鑒別出一組非肽類Casyc原癌基因、Klf4抑癌基因、So2和Octeqf3,4等基因處于活躍表達狀態(tài)，Octeqf3,4的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關重要的?？茖W家利用逆轉錄病毒，將Octeqf3,4、So2、cMyc和Klf4四個關鍵基因轉入高度分化的體細胞內，讓其重新變成一個多功能