细胞的分化、衰老、凋亡和癌变(1)

抓住3个基础知识点掌握2个核心考点高效训练6道 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 提能课时限时检测第3讲　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变一、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____________________产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生________________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_____________的执行情况不同。抓住3个基础知识点一个或一种细胞增殖稳定性差异遗传信息个体发育专门化生理功能分化发育成完整个体植物细胞动物细胞核分裂和分化(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】　①－b　②－a　③－d　④－c、d名师点拨(1)分化的细胞遗传物质没有发生改变。(2)细胞分化的过程是基因选择性表达的过程。(3)在生物体内，细胞分化是不可逆的，但在离体人工培养条件下，高度分化的细胞能够脱分化恢复全能性。(4)细胞具有全能性的原因是分化的细胞含有发育为完整个体的全套基因。二、细胞的衰老和凋亡1．细胞衰老(1)特征①代谢速度的变化：②细胞核的变化：体积_____、核膜内折，染色质________、染色______。(2)假说①自由基学说②端粒学说增大收缩加深基因遗传机制自动死亡自然更新清除正常发育内部环境外界各种因素名师点拨(1)生物个体的衰老和细胞的衰老不是一回事，人体没有衰老时，也有细胞的衰老。(2)衰老的细胞体积变小，细胞核的体积增大。(3)细胞凋亡受基因控制，细胞坏死是外界不利因素影响造成的。(4)细胞凋亡对机体是有利的，细胞坏死对机体是不利的。三、细胞癌变1．概念受致癌因子的作用，细胞中____________发生变化，变成___________________、连续进行分裂的恶性增殖细胞。2．主要特征(1)适宜条件下，能够_____________。(2)_____________发生显著变化。(3)癌细胞的表面发生变化。由于细胞膜上_________等物质减少，使得癌细胞之间_________显著降低，容易分散和转移。遗传物质不受机体控制的无限增殖形态结构糖蛋白黏着性3．癌变机理(1)致癌因子：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。(2)致癌因子使___________基因和_________基因发生突变。(3)原癌基因主要负责调节___________，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是__________________________。原癌抑癌细胞周期阻止细胞不正常的增殖名师点拨(1)原癌基因和抑癌基因都是细胞正常的基因。(2)细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生了突变。(3)癌细胞膜上糖蛋白减少，细胞的黏着性降低，易发生转移。1．在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是(　　)A．壁虎断尾后重新长出尾部B．蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂C．用体外培养的皮肤治疗烧伤病人D．小鼠腺细胞的自我复制【解析】　要证明一个细胞具有全能性，则这个细胞必须能够在一定条件下发育为个体，只有B项符合；A项属于器官的再生；C项属于细胞培养；D项属于细胞的增殖。【答案】　B2．(2012·上海高考)成人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞(　　)A．遗传信息相同　　B．基因表达相同C．mRNA种类相同D．蛋白质种类相同【解析】　分化终端的各种细胞指不再继续分裂、执行各自功能的细胞。同一个体的细胞都是由受精卵有丝分裂、分化形成，故各种体细胞含有的遗传信息相同，故A正确；处于分化终端的细胞，形态功能的差别是由于基因的选择性表达，B错误；不同的细胞，选择性表达的基因有差异，转录形成的mRNA有差异，翻译出的蛋白质也有差异，C、D错误。【答案】　A3．(2013·海南高考)关于细胞分化的叙述，错误的是(　　)A．白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的B．基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞C．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同D．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强【解析】　同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞都是由一个受精卵发育来的，所含基因相同，故C项错误；造血干细胞分化出白细胞、红细胞和血小板等，A项正确；正常细胞的原癌基因和抑癌基因发生基因突变变成癌细胞，B项正确；分化程度越低的细胞其分化能力越强，茎尖、根尖等分生组织细胞分化程度低，全能性高，故D项正确。【答案】　C4．(2013·青岛期中)下列各项中，属于细胞分化、癌变和衰老共同特征的是(　　)A．细胞中的遗传物质和功能发生改变B．细胞代谢速率减慢C．细胞形态、结构和功能发生变化D．细胞膜的通透性降低【解析】　细胞分化的遗传物质没有改变；癌细胞的细胞代谢速率增强；癌细胞的通透性升高。【答案】　C5．下面有关细胞增殖、分化、衰老和癌变的叙述，错误的是(　　)A．植物细胞有丝分裂过程中，细胞核内的DNA经复制后平均分配到两个子细胞中B．细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果C．癌变是在致癌因子的作用下，细胞的正常基因突变成原癌基因和抑癌基因的过程D．细胞分化、衰老和癌变都会导致细胞的形态、结构和功能发生变化【答案】　C6．下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图回答下列问题：(1)对人体来说，在A、B、C、D、E五项生命活动中，有积极意义的是____________________。(2)B过程表示一个细胞增殖的后代在形态、结构和功能上发生______________的过程。(3)在真核生物中，A过程的方式可能有_____________________________________________________________。(4)在细胞有丝分裂末期染色体的动态变化是指________________，在高度分化的生物体细胞中基因表达的特点是____________。(5)由于某种原因，正常细胞发生了D过程，细胞中的遗传物质是否发生变化？________。【答案】　(1)A、B、C、E　(2)稳定性差异　(3)有丝分裂、无丝分裂和减数分裂　(4)染色体解螺旋形成染色质　选择性表达　(5)是纵横联系·理脉络关键语句·熟记忆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程序性死亡。6．细胞坏死是在种种不利因素影响下，细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。7．癌细胞中遗传物质发生变化。8．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。a9．抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。10．细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都不会使遗传物质改变。考点一[27]　细胞分化与细胞的全能性掌握2个核心考点考题引领下列说法是否正确？(用“√”或“×”)1.(2013·江苏高考T7A)细胞的高度分化改变了物种的遗传信息。(　　)2．(2013·山东高考T2B)检测不同细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否。(　　)3．(2012·天津高考T1C)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．(2012·上海高考T16B)成人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞基因表达相同。(　　)【提示】　1.×，分化只是基因的选择性表达，并没有改变遗传信息。　2.×，核糖体蛋白是构成核糖体的结构蛋白，无论细胞是否分化，核糖体蛋白的基因都表达。　3.√　4.×，终端分化的细胞基因表达有差异。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，全能性相对越低易误易混有关细胞分化和细胞全能性的4个注意点(1)多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化，但细胞分化后的不同细胞中核DNA相同，mRNA和蛋白质一般不同。(2)细胞分化不改变细胞数目，却导致细胞种类增多。(3)细胞全能性的体现以产生个体为标志，若无个体产生，不能体现全能性，如胚胎干细胞发育成各种组织器官不叫全能性。(4)细胞全能性表达的条件是离体、一定的营养物质和适宜的环境条件等。细胞的全能性1．下列生物过程不能体现细胞全能性的是(　　)A．玉米种子萌发长成新植株B．马铃薯根尖细胞培养成脱毒马铃薯苗C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株—————[考向预测练1]—————【解析】　本题主要考查学生获取信息的能力和细胞全能性的应用能力。细胞的全能性是分化的细胞发育成为完整生物个体的能力。玉米种子萌发长成新植株是植物生殖器官的自然生长发育现象，没有体现细胞的全能性。小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株，体现的是生殖细胞具有全能性。马铃薯根尖细胞培养成脱毒马铃薯和胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株都体现了体细胞的全能性。【答案】　A细胞分化2．如图示人体干细胞分化形成的各类功能细胞的过程，有关说法正确的是(　　)A．干细胞分化成为各类功能细胞只发生在胚胎时期B．细胞分化的直接原因是细胞内产生了不同的蛋白质C．图中细胞形态功能出现差异的根本原因是基因重组D．这些细胞在人体内能够转化为干细胞继续增殖分化—————[考向预测练2]—————【解析】　细胞分化发生在整个生命的进程中，只是在胚胎期达到最大限度。细胞分化的根本原因是基因的选择表达，使不同的细胞内产生了不同结构和功能的蛋白质，不同结构和功能的蛋白质使细胞形态和功能产生差异。基因重组发生在有性生殖过程中，与细胞分化无关。细胞分化是不可逆的，这些细胞在人体内是不能转化为干细胞继续增殖分化的。【答案】　B考点二[28]　细胞衰老、凋亡和癌变考题引领下列说法是否正确？(用“√”或“×”)1.(2013·江苏高考T7B)细胞衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。(　　)2．(2013·天津高考T3D)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。(　　)3．(2012·新课标全国卷T2D)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。(　　)4．(2012·山东高考T3C)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。(　　)5．(2012·安徽高考T3C)神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡。(　　)6．(2012·江苏高考T20B)癌细胞的分裂能力与分化程度成正相关。(　　)【提示】　1.×，细胞的衰老和凋亡属于细胞的正常生命活动。　2.√　3.×，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进程。　4.×，细胞凋亡是基因控制的。　5.×，神经元凋亡受神经生长因子的影响。　6×，癌细胞的分裂能力与分化程度成负相关。一、细胞凋亡、衰老、癌变、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二、癌细胞的三点理解1．癌细胞是一类畸形分化的细胞，或不能正常分化的细胞。2．细胞的增殖、分化、衰老、凋亡都属于正常的生理过程，而细胞的癌变则是细胞一种不正常的变异导致的。3．癌细胞的三个特征，可从“不死的细胞”“变态的细胞”“扩散的细胞”三方面来理解掌握。三、细胞生命历程各过程之间的关系特别提醒一、细胞生命历程各过程中的遗传物质变化结果遗传物质变化细胞分裂单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞遗传物质复制后均分细胞分化形成不同组织和器官遗传物质不发生改变细胞癌变变成无限增殖的癌细胞遗传物质发生改变细胞衰老细胞正常死亡遗传物质不发生改变细胞凋亡细胞正常死亡遗传物质不发生改变二、与细胞癌变、衰老、凋亡有关的5个易错点(1)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。(2)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。(3)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。(4)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。(5)细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。细胞生命历程的综合3．(2013·石景山区期末)下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，不正确的是(　　)A．有序的细胞分化能够增加细胞的类型B．衰老细胞的增殖能力减退C．细胞凋亡和细胞癌变都是细胞不正常的生命活动D．原癌基因或抑癌基因发生突变，都可能引发细胞的癌变—————[考向预测练1]—————【解析】　细胞凋亡是一种正常的生命活动，细胞癌变是细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，是不正常的生命活动。【答案】　C细胞癌变4．(2012·新课标全国卷)下列关于细胞癌变的叙述，错误的是(　　)A．癌细胞在条件适宜时可无限增殖B．癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别C．病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变D．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖—————[考向预测练2]—————【解析】　掌握细胞癌变的原因、过程和癌变细胞的特点是解答本题的关键。细胞癌变是由原癌基因和抑癌基因突变引起的，其中抑癌基因能阻止细胞不正常的增殖，D错误。癌细胞在适宜条件下可无限增殖，这是癌细胞的基本特征之一，A正确。癌变前后，癌细胞的形态和结构发生显著变化，如癌细胞可由正常的形态变为球形，细胞膜表面的糖蛋白减少等，B正确。诱发癌变的因素有物理因素、化学因素和生物因素，其中病毒癌基因整合到宿主细胞基因组中可诱发癌变，其属于生物因素，C正确。【答案】　D区别细胞凋亡与细胞坏死的方法细胞凋亡是受严格的程序性调控的，是一种自然的生理过程；细胞坏死是在种种不利的因素(如病菌感染、细胞缺氧、有毒物质毒害等)影响下，由于细胞正常的代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。二、细胞凋亡的实例1．清除多余、无用的细胞。如蝌蚪的尾巴按照一定程序消失，这里的蝌蚪的尾巴细胞属于多余无用的细胞。2．清除完成正常使命的衰老细胞。如“脱落的人体皮肤表皮细胞”是完成正常使命的衰老细胞。3．清除体内有害细胞、被病原体感染的细胞等异常细胞。如“吞噬过多的细菌导致死亡的白细胞”和癌细胞都属于此类异常细胞。　(2014·烟台模拟)下表有关细胞凋亡、坏死与癌变的比较中，错误的组合是(　　)—————[1个示范例]—————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死亡⑤受多种不利因素的影响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．②⑦　B．③④　　C．①⑨D．⑥⑧【解析】　细胞坏死不受基因控制，因此②错误；细胞凋亡对机体无害，因此⑦错误，所以A组合错误。【答案】　A关于细胞生命历程的说法，不正确的是(　　)A．细胞分化受基因控制，且不同细胞中基因是选择性表达的B．衰老的细胞已不能分裂且代谢缓慢，而癌细胞可以无限增殖C．子宫内膜的周期性脱落属于细胞凋亡，也就是细胞坏死D．抑癌基因能阻止细胞不正常的增殖————[1个押题练]————【解析】　细胞分化是基因选择表达的结果。衰老的细胞代谢缓慢，不能分裂，癌细胞在适宜的条件下能够无限增殖。子宫内膜的周期性脱落属于细胞凋亡，细胞凋亡不是细胞坏死，细胞坏死是不利因素引起的细胞被动死亡。抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖。【答案】　C1．下列有关细胞全能性的叙述中，不正确的是(　　)A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B．生物体内细胞由于分化全能性不能表达C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化全能性很高D．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性高效训练6道题【解析】　受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞分裂和细胞分化形成完整个体，所以细胞全能性最高；多细胞生物体内的每一个体细胞都是经过有丝分裂形成的，都含有发育成完整个体所必需的全套遗传物质，都具有全能性，但在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的，即基因的选择性表达，因此没有实现全能性。卵细胞是已分化的细胞。植物细胞在离体和一定营养条件下可表现出全能性。【答案】　C2．下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【解析】　本题考查细胞分化中基因的选择性表达。细胞所含的遗传信息是相同的，分化的原因是基因选择性表达的结果，基因选择性表达产生的mRNA不完全相同，因此不同的细胞内产生的蛋白质不完全相同。【答案】　A3．(2013·江苏高考)关于细胞的分化、衰老、凋亡与癌变，下面选项中表述正确的是(　　)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，细胞发生分化后遗传物质不变，A项错误；细胞的分化、衰老和凋亡是细胞正常的生命活动，对机体是有利的，B项错误；体细胞中发生的细胞癌变是不能遗传给后代的，C项错误；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项正确。【答案】　D4．(2013·山东高考)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下图所示。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【解析】　将小鼠myoD基因表达载体用显微注射法导入未分化的肌肉前体细胞，不存在基因表达载体的跨膜运输，A项错误。核糖体蛋白基因是所有细胞都要表达的基因，因此无法通过检测该基因是否表达来确定细胞分化与否，B项错误。肌肉细胞是高度分化的细胞，不再具有进行有丝分裂的能力，C项错误。肌肉前体细胞分化形成肌肉细胞，分化后的肌肉细胞进一步成熟形成肌纤维。由于肌肉前体细胞比肌肉细胞分化程度低，分裂能力强，所以在受到电离辐射时更容易发生原癌基因和抑癌基因的突变而导致癌变，D项正确。【答案】　D5．下图是干细胞发育过程中的三个途径，下列说法正确的是(　　)A．由图可知，干细胞具有自我更新和分化的潜能B．干细胞分化成组织细胞时，遗传信息将发生改变C．组织细胞的衰老受基因调控，但细胞的结构不发生改变D．组织细胞的凋亡不受基因调控，但细胞内溶酶体的功能增强【解析】　细胞分化成组织细胞时，遗传信息没有发生改变；细胞凋亡受基因控制；组织细胞衰老时，细胞的结构发生改变。【答案】　A6．(2014·深圳高级中学月考)蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤等广泛的生物学效应。体外研究发现，蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。请回答：(1)在工蜂毒腺细胞的核糖体上，蜂毒素是以________为模板合成的。(2)在适宜条件下进行体外培养，癌细胞能够____________，在此过程中细胞内的DNA含量将持续出现周期性的变化。下图－1表示癌细胞在一定浓度的蜂毒素培养液中培养一定时间后，DNA含量不同的细胞数。据此推测，蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的________期。当______________________突变时，正常细胞变为癌细胞。图－1　细胞DNA的相对含量(C)图－2　蜂毒素浓度(μg/mL)图－3　蜂毒素浓度(μg/mL)(3)研究表明，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胃癌细胞的影响及作用机制，进行了以下实验。请完善实验并回答问题。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胃癌细胞。b．1号培养瓶为空白对照，向2－4号培养瓶中分别加入2、4、8μg/mL蜂毒素溶液。c．培养48h后，检测并统计________________，结果如上图－2所示。d．重复a、b步骤，检测凋亡基因(Bax、Bel－2)的表达，结果如上图－3所示。分析讨论：①图－2表明一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡，并随浓度增大诱导效应________。②图－2、图－3表明：从基因水平上看，蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与__________________________________________有关。当Bel－2蛋白/Bax蛋白的比值出现________趋势时，将会诱导胃癌细胞凋亡。【答案】　(1)mRNA　(2)无限增殖　间　原癌基因和抑癌基因　(3)胃癌细胞凋亡率　①增强　②Bax基因表达增强和Bel－2基因表达减弱(或Bax基因与Bel－2基因的表达；或促Bax蛋白产生和抑制Bel－2蛋白产生)　降低课时限时检测(十三)点击图标进入…