2019-2020年高考生物大一輪復習 第四單元 細胞的生命歷程 第13講 細胞的分化、衰老、凋亡及癌變講義.doc

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2019-2020年高考生物大一輪復習 第四單元 細胞的生命歷程 第13講 細胞的分化、衰老、凋亡及癌變講義 　1.細胞的分化和細胞的全能性(Ⅱ)　2.細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關系(Ⅱ)　3.癌細胞的主要特征及防治(Ⅱ) [學生用書P92] 一、細胞的分化和細胞的全能性 1．細胞的分化 (1)概念：在個體發(fā)育中由一個或一種細胞增殖產(chǎn)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：持久性、普遍性、穩(wěn)定性和不可逆性。 (3)分化的實質：基因的選擇性表達。 　由于基因的選擇性表達，不同類型的細胞中mRNA和蛋白質種類大部分相同，只有少部分不同，DNA卻都相同。 (4)細胞分化的意義：形成各種不同的細胞和組織。 2．細胞的全能性 (1)概念：已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。 (2)分析下列實例所依據(jù)的原理 ①植物組織培養(yǎng)：植物細胞具有全能性。 ②克隆羊多利培養(yǎng)：動物體細胞核具有全能性。 3．實例分析[連一連] 實例　　　　　　　 　　依據(jù)原理或過程 二、細胞的衰老和凋亡 1．細胞的衰老 (1)代謝速度的變化 (2)細胞核的變化：體積增大、核膜內折，染色質收縮、染色加深。 　細胞衰老特征的記憶口訣 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。 (2)原因：細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控。 (3)類型 (4)意義 　細胞凋亡，即細胞編程性死亡，是一種自然生理過程；與細胞凋亡密切相關的細胞器是溶酶體。 三、細胞的癌變 1．癌變實質：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。 2．癌細胞的特征 (1)能夠無限增殖。 (2)形態(tài)結構發(fā)生顯著變化，如成纖維細胞由扁平梭形變成球形。 (3)表面發(fā)生了變化，細胞膜上的糖蛋白等物質減少，導致癌細胞容易分散和轉移。 3．致癌因子分類：物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子。 　細胞癌變屬于可遺傳的變異嗎？癌癥屬于人類遺傳病嗎？ 提示：細胞癌變是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變的結果，基因突變是可遺傳變異。人類體細胞的基因突變不會遺傳給下一代，所以不屬于遺傳病。 1．(必修1 P123圖6—14改編)如圖是胎兒手的發(fā)育過程圖，下列有關說法錯誤的是(　　) A．胎兒手的發(fā)育過程中細胞的凋亡使得五指分開 B．此時手的組成細胞中不存在衰老的細胞 C．若此時受到致癌因子的影響，細胞更容易發(fā)生癌變 D．此過程中存在著細胞的分化 答案：B 2．思維診斷 (1)判斷下列有關細胞分化與全能性的敘述 ①(xx西安市一模T30C)細胞分化中不執(zhí)行基因的表達。() ②(xx高考廣東卷T24D) 上圖體現(xiàn)了胚胎干細胞的分化潛能。(√) ③細胞分化使細胞趨向專門化，提高了機體生理功能的效率。(√) ④成人體內不同分化細胞的遺傳信息相同。(√) ⑤骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成不同，基因表達產(chǎn)物不同。() ⑥玉米種子萌發(fā)長成新植株體現(xiàn)了細胞的全能性。() (2)判斷下列有關細胞衰老、凋亡的敘述 ①(xx北京東城區(qū)期末T11A)對于一個細胞來說，酶的種類和數(shù)量不會發(fā)生變化。() ②老化受損的細胞器融入溶酶體中。(√) ③細胞凋亡使細胞自主有序死亡，有利于生物體內部環(huán)境的穩(wěn)定。(√) ④細胞普遍衰老會導致個體衰老。(√) (3)判斷下列有關細胞癌變的敘述 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(新課標經(jīng)典真題)原癌基因的主要功能是阻止細胞發(fā)生異常增殖。() ③細胞癌變導致細胞黏著性降低，易分散和轉移。(√) 考點一　以概念為基礎，考查細胞分化與細胞的全能性[學生用書P93] 1．細胞分化的機理和過程 (1)細胞分化的機理 相同的核DNA不同的mRNA不同的功能不同的蛋白質不同的形態(tài)結構。 (2)細胞分化的過程 2．細胞分化與細胞全能性的比較 項目 細胞分化 細胞的全能性 原理 細胞內基因選擇性表達 含有本物種全套遺傳物質 特點 (1)持久性； (2)穩(wěn)定性和不可逆性：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡； (3)普遍性：在生物界中普遍存在 (1)高度分化的植物體細胞具有全能性； (2)動物已分化的體細胞全能性受限制，但細胞核仍具有全能性 結果 形成形態(tài)、結構、功能不同的細胞 形成新的個體 (xx江蘇南京一模改編)科學家將4個關鍵基因移植入已分化的肌肉細胞中并表達，使這個細胞成為多能干細胞(iPS細胞)。下圖為該實驗示意圖，回答以下問題： (1)圖中iPS細胞攜帶的遺傳信息與心肌細胞________(相同、不同)。 (2)神經(jīng)細胞和唾液腺細胞所含有的mRNA____________(相同，不同，不完全相同)，tRNA相同，rRNA相同。 (3)圖示過程________(能、不能)體現(xiàn)iPS細胞的全能性，iPS形成多種類型細胞的現(xiàn)象稱為________。 (4)iPS細胞產(chǎn)生不同類型細胞的根本原因是：____________________，直接原因是構成細胞的________不完全相同。 [答案]　(1)相同　(2)不完全相同　(3)不能　細胞分化　(4)基因的選擇性表達　蛋白質 1．通過圖示法深入理解基因選擇性表達機理 (1)如圖所示，經(jīng)過有絲分裂、分化得到的心肌細胞、神經(jīng)細胞和唾液腺細胞中所含遺傳物質與親代細胞的相同(均用A、B、C、D、E代表)。分化時，心肌細胞中A、D基因處于活躍狀態(tài)(能表達的狀態(tài))，神經(jīng)細胞中C、D基因處于活躍狀態(tài)，唾液腺細胞中E、D基因處于活躍狀態(tài)。 (2)由于表達的基因不同，因此指導合成的蛋白質有差異，每種細胞中含有自身特有的蛋白質，如心肌細胞中，A基因指導合成了肌動蛋白；唾液腺細胞中，E基因指導合成了唾液淀粉酶。 (3)細胞中D基因都表達了，這說明D基因指導合成的蛋白質可能是細胞基礎生命活動所必需的，如與呼吸作用有關的酶。 2．細胞分裂和分化過程中核酸發(fā)生的變化 (1)同一個體的不同體細胞中DNA的種類和數(shù)量相同(不考慮突變)。 (2)不同體細胞內的mRNA種類和數(shù)量存在差異，這是基因選擇性表達(不同細胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同)的結果。 (3)不同體細胞內可以存在相同種類的mRNA。 　　　　　　細胞分化的過程、實質及特點 1．(xx云南高三統(tǒng)一檢測)如圖表示同一個體的5種細胞中5種基因的表達情況，下列分析錯誤的是(　　) 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4 D．一般來說，這5種細胞的核遺傳物質相同 解析：選C。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錯誤；5種細胞均最終來源于受精卵，故它們細胞核中的遺傳物質通常相同，D正確。 2．甲和乙為某一個體中的兩種體細胞(如圖所示)，下列敘述錯誤的是(　　) A．甲為漿細胞，乙為胰島B細胞 B．甲和乙的mRNA不同導致其形態(tài)結構和功能不同 C．甲和乙細胞中的蛋白質不完全相同 D．在顯微鏡下甲和乙細胞中都能觀察到染色體 解析：選D。只有漿細胞能夠產(chǎn)生抗體，所以甲是漿細胞；只有胰島B細胞能夠分泌胰島素，所以乙是胰島B細胞，A正確。甲和乙來自同一個體，因此二者的基因型相同，形態(tài)結構和功能不同的根本原因是基因的選擇性表達，B、C正確。甲和乙細胞都是高度分化的細胞，不再進行細胞分裂，觀察不到染色體，D錯誤。 1．判斷細胞分化的標志 在所有細胞中都表達的基因，與細胞分化無關，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能證明細胞發(fā)生分化；只有在特定細胞中選擇性表達的基因控制細胞分化，如胰島素基因、血紅蛋白基因可以證明細胞發(fā)生了分化。 2．判斷細胞全能性的標志 由種子發(fā)育成個體能證明受精卵具有全能性，不能證明體細胞的全能性；由體細胞發(fā)育成一個個體能證明體細胞的全能性。判斷體細胞是否具有全能性的標志是看起點和終點，起點是“已分化的體細胞”，終點是發(fā)育成“個體”。 　　　　　　細胞的全能性及干細胞的特征 3．(xx執(zhí)信中學、廣雅中學、廣州六中聯(lián)考)下列有關植物細胞全能性的敘述，正確的是(　　) A．只有體細胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因 B．高度分化的細胞在離體狀態(tài)和非離體狀態(tài)時都能表現(xiàn)出全能性 C．植物細胞的全能性是植物組織培養(yǎng)技術的理論基礎之一 D．從一粒玉米種子長成一棵植株體現(xiàn)了植物細胞具有全能性 解析：選C。體細胞和生殖細胞都具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因；離體狀態(tài)下，高度分化的細胞才可能表現(xiàn)出全能性；植物組織培養(yǎng)的理論基礎之一是植物細胞的全能性；一粒玉米種子具有胚芽、胚軸、胚根，其長成一棵植株不能體現(xiàn)植物細胞具有全能性。 4．(xx廣東華南檢測)下圖表示人體造血干細胞在離體條件下，經(jīng)誘導形成神經(jīng)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．①過程可發(fā)生遺傳信息從DNA→DNA的傳遞 D．②過程的實質是基因數(shù)量的變化 解析：選C。細胞的全能性指已經(jīng)分化的細胞仍具有發(fā)育成完整個體的潛能，圖示內容僅得到肝細胞和神經(jīng)細胞，沒有得到個體，因而沒有體現(xiàn)細胞的全能性，A錯誤；細胞分化的實質是細胞內基因選擇性表達，B錯誤；①過程是細胞增殖，可發(fā)生遺傳信息從DNA→DNA的傳遞，C正確；②過程是細胞分化，實質是基因選擇性表達，其基因種類和數(shù)量不變，mRNA和蛋白質的種類和數(shù)量發(fā)生變化，D錯誤。 易錯點1　并非所有干細胞都要發(fā)生分化 [點撥]　干細胞分裂增加細胞數(shù)目。一部分細胞發(fā)生分化，成為具有特定功能的組織細胞；還有一部分細胞保持分裂能力，用于干細胞本身的自我更新。 易錯點2　未脫離植物體的細胞不能表現(xiàn)出全能性 [點撥]　植物細胞全能性的表達需要一定的條件，即離體、無菌、一定的營養(yǎng)物質、植物激素等。未脫離植物體的細胞，其全能性受到抑制，不能發(fā)育成完整的新個體。 考點二　通過對比分析，考查細胞衰老、凋亡和癌變[學生用書P95] 1．細胞凋亡、衰老、癌變、壞死的區(qū)別 項目 細胞凋亡 細胞衰老 細胞癌變 細胞壞死 與基因的 關系 受基因 控制 可能 有關 基因 突變 不受基 因控制 細胞膜的 變化 內陷 皺縮 糖蛋白 減少 破裂 形態(tài)變化 形成凋 亡小體 細胞 萎縮 呈球形 外形不 規(guī)則變化 影響因素 受基因嚴 格的控制 內、外因 共同作用 物理、 化學、 病毒等 致癌因子 電、熱、冷、 機械等各 種不利因 素 對機體 的影響 對機體 有利 對機體 有利 對機體 有害 對機體 有害 2.細胞凋亡機理 3．癌變的機理 (原創(chuàng)題)如圖為人體某結構部分細胞的生命歷程，請回答以下問題： (1)過程1和3中因____________________而有不同種類的新蛋白質合成，從而表現(xiàn)出不同類型的細胞。 (2)過程2的細胞內________收縮，會影響DNA復制和轉錄。 (3)細胞免疫過程中靶細胞的裂解、清除屬于圖中的____過程，該過程受基因控制。 (4)過程4肌細胞癌變是由________損傷了其細胞內的________，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變所致，癌變后的細胞其細胞周期會________，在癌變初期，由免疫作用可導致其發(fā)生________。 [答案]　(1)基因選擇性表達　(2)染色質　(3)3　(4)致癌因子　DNA分子　縮短　細胞凋亡 　通過過程圖理清細胞分化、分裂、癌變、壞死及凋亡的關系 　　　　　　細胞生命歷程基本知識的綜合考查 1．下列關于細胞生命歷程的敘述，正確的是(　　) A．細胞分化使細胞功能趨向專門化， 是由于遺傳物質發(fā)生了改變 B．對所有生物來說，細胞的衰老和個體的衰老都不是同步的 C．細胞凋亡是由基因所決定的細胞自動結束生命的過程 D．抑癌基因存在于機體正常細胞中，原癌基因存在于癌細胞中 解析：選C。細胞分化不會導致細胞遺傳物質的改變，A錯誤；對單細胞生物來說，細胞衰老就等于個體衰老，對多細胞生物來說，細胞衰老和個體衰老并不是同步的，B錯誤；細胞凋亡是基因控制的細胞自動結束生命的過程，C正確；原癌基因和抑癌基因在正常細胞中均存在，D錯誤。 2．如圖為細胞的生命歷程圖，其中甲～辛表示相關生理過程。下列描述中正確的是(　　) A．乙過程中細胞分化改變了細胞的遺傳信息 B．丙過程的發(fā)生與原癌基因和抑癌基因的突變有關 C．丁過程與基因表達有關，只發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中 D．己過程中細胞內水分減少，細胞核體積變小 解析：選B。根據(jù)題圖可知，甲指細胞分裂，乙指細胞分化，細胞分化過程中遺傳信息一般不變，A錯誤；丙指細胞癌變，原癌基因和抑癌基因的突變會引發(fā)細胞癌變，B正確；丁指細胞凋亡，與基因表達有關，可發(fā)生于個體發(fā)育的全過程中，C錯誤；己指細胞衰老，衰老細胞內水分減少，細胞核體積變大，D錯誤。 誤區(qū)1　混淆細胞編程性死亡與細胞病理性死亡 [點撥]　(1)病理性死亡是在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。 (2)編程性細胞死亡是細胞的一種生理控制機制。 誤區(qū)2　認為只有癌細胞內才有原癌基因與抑癌基因， 且只要有一個基因突變即可引發(fā)細胞癌變 [點撥]　根據(jù)大量的病例分析，癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結果，至少在一個細胞中發(fā)生5～6個基因突變，才能賦予癌細胞所有的特征，這是一種累積效應。 　　　　　　利用給予信息考查細胞的生命歷程 3．(xx福建泉州期中)加拿大麥吉爾大學衛(wèi)生中心研究所杰納斯雷克研究小組認為，腫瘤細胞能釋放一種叫微泡的“氣泡”讓腫瘤與血管內皮細胞進行交流，并改變這些內皮細胞的行為。這些微泡在離開腫瘤組織時攜帶一種特殊的癌癥蛋白。當微泡與內皮細胞融合，它們所攜帶的這些癌癥蛋白就會觸發(fā)促進新血管異常形成的機制。這些新生血管向著腫瘤方向生長并為它們提供生長所需營養(yǎng)。下列與此相關的敘述中，不合理的是(　　) A．“癌癥蛋白”是信息分子，其作用過程也是細胞間的一種信息傳遞過程 B．微泡與內皮細胞能夠融合與細胞膜的流動性有關 C．“癌癥蛋白”的形成與核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體、線粒體等有關 D．新生血管向著腫瘤方向生長與細胞分裂有關，而與細胞的分化無關 解析：選D。根據(jù)題意可知，“癌癥蛋白”是信息分子，由腫瘤細胞合成，作用于內皮細胞，調節(jié)細胞生長，A正確；微泡具有生物膜，與細胞膜融合依賴生物膜的流動性，B正確；“癌癥蛋白”為分泌蛋白，分泌蛋白的形成與核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體、線粒體等有關，C正確；新生血管向著腫瘤方向生長是細胞畸形分化的結果，因此新血管異常形成的機制與細胞分裂和細胞分化均相關，D錯誤。 4．(xx江蘇蘇州調研)研究發(fā)現(xiàn)，線粒體促凋亡蛋白Smac是細胞中一個促進細胞凋亡的關鍵蛋白。正常細胞中Smac存在于線粒體內。當線粒體接受到釋放Smac的信號時，就會將它釋放到線粒體外，然后Smac與凋亡抑制蛋白(IAPs)反應，進而促進細胞凋亡。下列有關敘述正確的是(　　) A．Smac從線粒體釋放時不需要消耗能量 B．癌細胞中不含指導IAPs合成的基因 C．癌細胞能無限增殖，可能與指導IAPs合成的基因過度表達有關 D．對于多細胞生物體而言，細胞凋亡不利于各項生命活動的正常進行 解析：選C。Smac屬于蛋白質，其由線粒體釋放的過程屬于胞吐，需要消耗能量，A錯誤；IAPs是凋亡抑制蛋白，其作用是抑制細胞的凋亡，與癌細胞的不死性正好相符，因此，癌細胞中存在指導IAPs合成的基因，B錯誤；癌細胞能無限增殖，具有不死性，可能與指導IAPs合成的基因過度表達有關，C正確；細胞凋亡是生物體維持機體穩(wěn)態(tài)的正常生命活動，對生物體是有利的，D錯誤。 解信息題時一定要抓住以下幾點(以題4為例) (1)獲取題干信息：線粒體促凋亡蛋白——Smac，凋亡抑制蛋白——IAPs。 (2)聯(lián)系教材知識：蛋白質等大分子通過生物膜的運輸方式為胞吞或胞吐，癌細胞具有無限增殖、不死性的特點，其無法完成細胞凋亡。 [學生用書P96] [核心體系構建] [填充]　①細胞數(shù)量?、诨虻倪x擇性表達?、墼┗蚝鸵职┗蛲蛔儭、芗毎愋汀、葜掳┮蜃? [規(guī)范答題必備] 1．細胞分化的實質：基因的選擇性表達。 2．細胞分化的4個特點 (1)持久性；(2)穩(wěn)定性；(3)不可逆性；(4)普遍性。 3．衰老細胞的5個特征 (1)水分減少，細胞新陳代謝的速率減慢。 (2)酶的活性降低。 (3)色素積累、增多。 (4)呼吸速率減慢，細胞核的體積變大，核膜內折，染色質收縮，染色加深。 (5)細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低。 4．癌細胞的3個特征 (1)能夠無限增殖。 (2)形態(tài)結構發(fā)生顯著變化。 (3)易在體內分散和轉移。 5．3類致癌因子 (1)物理致癌因子；(2)化學致癌因子；(3)病毒致癌因子。 6．細胞凋亡的4點作用 (1)清除多余、無用的細胞。 (2)清除完成正常使命的衰老細胞。 (3)清除體內有害細胞。 (4)維持器官和組織中細胞數(shù)目的相對穩(wěn)定。 [學生用書P97] 1．(xx高考重慶卷)比較胚胎干細胞與胰腺腺泡細胞，相同的是(　　) A．線粒體的功能 B．發(fā)育的全能性 C．膜蛋白的種類和數(shù)量 D．內質網(wǎng)上核糖體的數(shù)量 解析：選A。A項，胚胎干細胞與胰腺腺泡細胞都是活的完整的真核細胞，都可通過線粒體進行有氧呼吸為生命活動提供能量，即兩種細胞中線粒體的功能相同。B項，胚胎干細胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，具有發(fā)育的全能性；胰腺腺泡細胞是高度分化的動物細胞，其發(fā)育的全能性受到了限制。C項，由于兩類細胞分化程度不同，膜的功能有差異，因而膜蛋白的種類和數(shù)量不同。D項，胚胎干細胞只進行有絲分裂，胰腺腺泡細胞屬于典型的分泌細胞，可以合成、分泌多種胞外酶，因而后者的內質網(wǎng)上的核糖體數(shù)量更多。 2．(xx高考江蘇卷)如圖所示為來自同一人體的4種細胞，下列敘述正確的是(　　) A．因為來自同一人體，所以各細胞中的DNA含量相同 B．因為各細胞中攜帶的基因不同，所以形態(tài)、功能不同 C．雖然各細胞大小不同，但細胞中含量最多的化合物相同 D．雖然各細胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同 解析：選C。卵細胞的核DNA減少一半，A錯誤；同一人體細胞攜帶的基因相同，形態(tài)、功能不同是細胞分化的結果，B錯誤；活細胞中含量最多的化合物是水，C正確；細胞吸收葡萄糖有協(xié)助擴散和主動運輸兩種方式，D錯誤。 3．(xx高考海南卷)關于細胞凋亡的敘述，錯誤的是(　　) A．細胞凋亡受細胞自身基因的調控 B．細胞凋亡也稱為細胞編程性死亡 C．細胞凋亡不出現(xiàn)在胚胎發(fā)育過程中 D．被病原體感染的細胞可通過細胞凋亡清除 解析：選C。細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程，又稱為細胞編程性死亡，A、B正確；在胚胎發(fā)育全過程中存在細胞凋亡現(xiàn)象，如人在胚胎時期，尾的消失屬于細胞凋亡，C錯誤；被病原體感染的細胞的清除，是通過細胞凋亡完成的，D正確。 4．(xx河北邯鄲一模)癌細胞有多種檢測方式。切取一塊組織鑒定是否為癌細胞，下列最可靠的依據(jù)是用光學顯微鏡觀察(　　) A．細胞中染色體數(shù)目是否改變 B．細胞原癌基因是否突變 C．細胞的形態(tài)是否改變 D．細胞膜外的糖蛋白是否減少 解析：選C。癌變的細胞染色體數(shù)目沒有改變，A錯誤；癌變細胞的突變基因與細胞膜上的糖蛋白變化無法在光學顯微鏡下看見，B、D錯誤；細胞癌變后，由各種各樣的形態(tài)變?yōu)榍蛐危诠鈱W顯微鏡下可觀察到，C正確。 5．(xx高考江蘇卷)下列關于人體細胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌變的敘述，正確的是(　　) A．細胞的分化程度越高，全能性越強 B．癌細胞具有細胞增殖失控的特點 C．正常細胞的衰老凋亡必將使個體衰老死亡 D．幼年個體生長需細胞增殖，成年后不需細胞增殖 解析：選B。A項，細胞分化程度越高的細胞，其全能性越難以表達。B項，癌細胞具有易分散轉移和無限增殖的特點。C項，正常人體內都有細胞的衰老和凋亡，包括幼兒也是如此，因此，正常細胞的衰老凋亡不一定使個體衰老死亡，但個體衰老一定是由細胞衰老引起的。D項，成年個體內仍然有細胞增殖現(xiàn)象，如造血干細胞終生具有分裂與分化能力，可不斷產(chǎn)生血細胞。 6．(xx衡陽聯(lián)考)科學家利用逆轉錄病毒將Oct3/4、Sox2、原癌基因和抑癌基因四個關鍵基因轉入高度分化的體細胞內，讓其變成一個多功能iPS細胞(如圖所示)。請分析回答： (1)若圖中高度分化的細胞是性腺細胞，則合成性激素的場所是________(填數(shù)字符號)；若該細胞是胰腺細胞，則結構②所起的作用是________________________________________________________________________。 (2)原癌基因在細胞中的功能是________________________________________________________________________ ____________________，細胞凋亡是在圖中Fas等基因控制下的細胞________________________________________________________________________ 過程。 (3)利用體細胞誘導形成的iPS細胞，可進一步誘導獲得多種組織細胞，iPS細胞的這種變化過程稱作____________。A細胞到B細胞過程細胞全能性____________(填“增大”或“減小”)。 (4)下列關于D細胞敘述錯誤的是________(填數(shù)字符號)。 ①形態(tài)與正常細胞不同 ②遺傳物質DNA與A細胞不同 ③表面的所有蛋白質一定減少 ④能進行有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂 解析：(1)性激素是脂質，脂質的合成場所為光面內質網(wǎng)(⑤)。結構②為高爾基體，其作用是對來自內質網(wǎng)的蛋白質進行加工、分類、包裝及發(fā)送。(2)細胞癌變是在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的結果，原癌基因的功能是調控細胞正常分裂周期，控制細胞分裂與生長的進程。由題圖可知，細胞凋亡是在Fas等基因控制下的細胞編程性死亡過程。(3)細胞分化是指同一細胞的后代在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，iPS細胞可誘導獲得多種組織細胞屬于細胞分化。A細胞類似胚胎干細胞，B細胞為多功能iPS細胞，此過程中細胞全能性減小。(4)D細胞為癌細胞，其形態(tài)發(fā)生改變，與正常細胞不同；由于原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，所以其遺傳物質與A細胞不同；癌細胞表面的糖蛋白減少，但有些蛋白如表面抗原蛋白等增加；癌細胞的分裂方式為有絲分裂。 答案：(1)⑤　對來自內質網(wǎng)的蛋白質進行加工、分類、包裝及發(fā)送 (2)調控細胞正常分裂周期，控制細胞分裂與生長的進程　編程性死亡 (3)細胞分化　減小 (4)③④ [基礎題] 1．下列事實能體現(xiàn)細胞全能性的是(　　) A．動物雜交瘤細胞產(chǎn)生單克隆抗體 B．誘導小鼠干細胞分化成多種組織細胞 C．棉花根尖細胞經(jīng)誘導形成幼苗 D．玉米的種子萌發(fā)長成新植株 解析：選C。細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞發(fā)育成完整個體的潛能。A、B兩個選項中，最終沒有產(chǎn)生新的完整個體，故沒有體現(xiàn)細胞的全能性。D選項描述的現(xiàn)象是個體發(fā)育，因為玉米種子中的胚是幼小的植物體。棉花的根尖細胞培育成完整個體，體現(xiàn)了細胞的全能性，C正確。 2．(xx山東濟寧一模)下列對從某人體內的癌細胞、衰老細胞和凋亡細胞中提取的物質的敘述，不正確的是(　　) A．RNA都不相同　　　　　 B．酶不都相同 C．核基因不都相同 D．蛋白質不都相同 解析：選A。同一個人體內，不同細胞由于基因的選擇性表達，產(chǎn)生的RNA部分相同，部分不同；同一個體不同細胞內基因控制合成的酶或者蛋白質的種類也是有的相同，有的不同。癌細胞內因發(fā)生了核基因的突變，所以它與其他正常體細胞相比，核基因不完全相同。 3．(xx高考海南卷)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 解析：選B。人的成熟紅細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，而造血干細胞可進行有氧呼吸，兩種細胞中的酶存在差異，A正確；細胞分化一般是不可逆的，且人的成熟紅細胞沒有細胞核和細胞器，不可能再分化為造血干細胞，B錯誤；健康成年人的造血干細胞主要存在于其骨髓中，C正確；人體造血干細胞分化形成的紅細胞和白細胞壽命不同，D正確。 4．(xx山東煙臺診斷)下列過程中，細胞遺傳物質的結構一定發(fā)生改變的是(　　) A．細胞分裂 B．細胞分化 C．細胞凋亡 D．細胞癌變 解析：選D。細胞分裂、細胞分化和細胞凋亡都是在基因控制下進行的，遺傳物質不發(fā)生改變；細胞癌變是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的結果，D符合題意。 5．(xx四川成都第二次診斷)Akita小鼠是一種糖尿病模型小鼠，該小鼠由于胰島素基因突變干擾了胰島素二硫鍵的形成，大量錯誤折疊的蛋白質累積在內質網(wǎng)中，導致相關細胞的內質網(wǎng)功能持續(xù)紊亂，并最終啟動該細胞的凋亡程序。下列敘述不正確的是(　　) A．胰島素空間結構的形成離不開內質網(wǎng)的加工 B．內質網(wǎng)功能紊亂會誘發(fā)某些特定基因的表達 C．Akita小鼠胰島A細胞和胰島B細胞大量凋亡 D．Akita小鼠體內肝臟細胞合成糖原的速率減慢 解析：選C。胰島素是分泌蛋白，需要內質網(wǎng)的加工，如果內質網(wǎng)出錯將會使胰島素的加工受到影響，A正確；根據(jù)題干信息“內質網(wǎng)功能持續(xù)紊亂，并最終啟動該細胞的凋亡程序”，而細胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，說明內質網(wǎng)功能紊亂會誘發(fā)某些特定基因的表達，B正確；胰島A細胞中的胰島素基因不能指導合成胰島素，所以Akita小鼠胰島A細胞不會出現(xiàn)與胰島B細胞相同的凋亡現(xiàn)象，C錯誤；Akita小鼠的體內胰島素的合成和分泌減少，那么葡萄糖進入肝臟細胞合成糖原的速率減慢，D正確。 6．(xx呼和浩特調研)珍珠是海蚌產(chǎn)生的一種有機物，它在抑制細胞色素的積累上有重要作用。下列相關敘述正確的是(　　) A．抑制細胞內色素的積累可終止細胞凋亡的過程 B．細胞凋亡的根本原因是各種基因都停止表達 C．細胞衰老時，細胞的生理狀態(tài)及化學反應發(fā)生變化 D．衰老細胞的細胞核體積變小，核膜內折，染色加深 解析：選C。細胞內色素積累是細胞衰老的一個特征，抑制細胞內色素積累可以延緩衰老，但不能終止細胞凋亡的過程；細胞凋亡的根本原因是細胞內某些凋亡基因的表達；細胞衰老時，細胞的生理狀態(tài)及化學反應會發(fā)生變化；衰老細胞的細胞核體積變大，核膜內折，染色加深。 7．癌細胞通常具有的特征是(　　) A．DNA合成弱 B．細胞周期停滯 C．蛋白質合成少 D．代謝活動旺盛 解析：選D。癌細胞能無限增殖，代謝活動旺盛，其DNA和有關蛋白質的合成也旺盛；癌細胞能不斷地分裂，其細胞周期縮短。 8．(xx山東日照一模)下列有關細胞生命歷程的敘述，錯誤的是(　　) A．細胞的體積越大，物質運輸效率越高 B．基因突變可使已分化的正常細胞變成癌細胞 C．衰老細胞內染色質收縮影響DNA復制和轉錄 D．細胞凋亡是細胞自主有序死亡，利于機體內部環(huán)境的穩(wěn)定 解析：選A。細胞的體積越大，細胞的表面積與體積的比值越小，物質運輸效率越低，A錯誤。 9．(xx衡陽聯(lián)考)如圖為人體細胞的分裂、分化、衰老和凋亡過程的示意圖，圖中①～⑥為各個時期的細胞，a～c表示細胞所進行的生理過程，據(jù)圖分析： (1)細胞②不能無限長大的原因是________________________________________________________________________， 以及受________控制能力的限制。 (2)參與c過程的無膜細胞器有________________________________________________________________________， ⑤與⑥的基因型相同，但蛋白質種類和數(shù)量不同的原因是____________________。 (3)細胞凋亡是由________決定的細胞自動死亡的過程，吞噬細胞吞噬凋亡細胞的過程體現(xiàn)了細胞膜具有________________________________________________________________________ ____________________的特點。 (4)若某些細胞發(fā)生了癌變，根本原因是細胞中的________________發(fā)生了突變。 解析：由圖可知，a代表細胞生長，b代表細胞增殖，c代表細胞分化。(1)由于受細胞表面積與體積關系、細胞核控制能力的限制，細胞不能無限長大。(2)細胞分化是基因選擇性表達的結果，可導致相同基因型的細胞合成的蛋白質種類和數(shù)量不同，基因表達包括轉錄和翻譯兩個過程，翻譯在核糖體上進行，核糖體無膜結構。(3)細胞凋亡是由基因決定的細胞自動死亡的過程。吞噬細胞吞噬凋亡細胞的過程體現(xiàn)了細胞膜具有一定的流動性的特點。(4)細胞癌變的根本原因是遺傳物質發(fā)生了變化，即原癌基因和抑癌基因發(fā)生了突變。 答案：(1)受細胞表面積與體積關系(或表面積和體積之比)的限制　細胞核 (2)核糖體　基因的選擇性表達 (3)基因(或遺傳物質)　一定的流動性 (4)原癌基因和抑癌基因 10．(xx浙江金、麗、衢十二校一模)由一項研究得知，癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內環(huán)境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍。如圖是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據(jù)圖分析回答問題： 圖中A代表細胞膜上的________。葡萄糖進入癌細胞后可通過形成五碳糖進而合成________作為DNA復制的原料。與正常細胞相比，①～④過程在癌細胞中明顯增強的有________(填編號)。若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異常代謝途徑，圖中的過程________(填編號)不宜選為作用位點。 解析：因為圖中A在細胞膜上且協(xié)助葡萄糖進入細胞，由此可以推斷其應該是載體蛋白；DNA的合成原料是脫氧核苷酸。癌細胞的代謝比較旺盛，與正常細胞相比，癌細胞內①②③會加強。研究藥物要抑制機體內癌細胞的代謝，但不能對正常細胞的代謝造成大的影響，而圖中代謝過程①④是大多數(shù)正常細胞都可能進行的，所以不宜作為作用位點。 答案：載體蛋白　脫氧核苷酸?、佗冖邸、佗? [提升題] 11．(xx北京豐臺一模)雞蛋孵化成小雞的過程中，不會發(fā)生的是(　　) A．有絲分裂 B．細胞分化形成組織和器官 C．質量減少 D．效應T細胞產(chǎn)生抗體 解析：選D。雞蛋孵化成小雞的過程有細胞分裂、分化和組織、器官的形成，細胞分裂方式是有絲分裂；雞蛋孵化過程中，由于細胞呼吸會消耗有機物，因此質量減少；能產(chǎn)生抗體的細胞是漿細胞，D符合題意。 12．(xx河北唐山一中期中)取同種生物的不同類型的細胞，檢測其基因表達，結果如圖。已知4種基因分別是①晶狀體蛋白基因、②胰島素基因、③呼吸酶基因、④血紅蛋白基因。則基因1和基因4分別最可能是(　　) A．①③　　　　　　　　 B．③④ C．②④ D．①② 解析：選B。據(jù)圖可知，基因1在所有細胞中都表達，故為呼吸酶基因；基因3只在胰島細胞中表達，其他細胞中不表達，即為胰島素基因，同理基因2是晶狀體蛋白基因，而基因4在這三種細胞中都沒有表達，說明三種細胞中都沒有相應蛋白質，即基因4為血紅蛋白基因，血紅蛋白只存在于紅細胞中，故B正確。 13．(xx天津十二區(qū)縣一模)科學家在癌細胞培養(yǎng)液中加入維生素C(實驗組)以研究其對癌細胞分裂的影響。培養(yǎng)過程中定時檢測處于分裂期細胞的百分比(兩組實驗同時進行)，得到如圖曲線。據(jù)此分析，下列有關說法正確的是(　　) A．癌細胞的出現(xiàn)是原癌基因和抑癌基因表達的結果 B．維生素C對癌細胞分裂期的抑制作用比對分裂間期的抑制作用弱 C．在10 h時，對照組細胞中等位基因將會隨同源染色體分開而分離 D．在10～11 h時，實驗組細胞對培養(yǎng)液中含氮、磷物質的吸收速率最快 解析：選B。癌細胞的出現(xiàn)是原癌基因和抑癌基因突變的結果，A錯誤；曲線圖顯示，加入維生素C的實驗組的變化僅為進入分裂期的時間明顯落后于對照組，說明維生素C對癌細胞分裂期的抑制作用比對分裂間期的抑制作用弱，B正確；在10 h時，對照組癌細胞進行的是有絲分裂，而同源染色體的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中，C錯誤；在10～11 h實驗組細胞進入分裂期，分裂間期為分裂期進行活躍的物質準備，所以在分裂間期時細胞對含氮物質、含磷物質的吸收速率最快，D錯誤。 14．(xx西安一中二模)科學家將120只健康成年雄性小鼠均分為4組，分別供給等體積的含不同濃度醋酸鉛的飲用水，飼養(yǎng)12周后，測定各組小鼠胸腺細胞凋亡率，結果如下表所示。下列分析不正確的是(　　) 醋酸鉛對小鼠胸腺細胞凋亡的誘導作用 組別 醋酸鉛濃度(mg/L) 胸腺細胞凋亡率(10－4) 甲 0 0.350.05 乙 125 1.030.52 丙 250 1.650.40 丁 500 3.080.56 A.在實驗中甲組為對照組，乙、丙、丁三組為實驗組 B．實驗中醋酸鉛的濃度是自變量，胸腺細胞凋亡率是因變量 C．小鼠在正常的生活環(huán)境中，胸腺細胞不會發(fā)生凋亡 D．小鼠體內鉛離子含量過高，將導致細胞免疫和體液免疫功能下降 解析：選C。實驗的自變量是不同濃度的醋酸鉛，因變量是胸腺細胞凋亡率，實驗中甲組為對照組，乙、丙、丁三組為實驗組。當醋酸鉛濃度為0時，胸腺細胞凋亡率為(0.350.05)10－4，說明小鼠在正常的生活環(huán)境中，胸腺細胞也會發(fā)生凋亡。胸腺是人體非常重要的免疫器官，而鉛離子會引起胸腺細胞的死亡，所以小鼠體內鉛離子含量過高，將導致細胞免疫和體液免疫功能下降。 15．(xx山東日照二模)急性早幼粒細胞白血病是最兇險的一種白血病，發(fā)病機理如下圖所示?！罢T導分化療法”聯(lián)合應用維甲酸和三氧化二砷治療該病：維甲酸通過修飾PML—RARa使癌細胞重新分化“改邪歸正”，三氧化二砷則可以引起這種癌蛋白的降解，使癌細胞發(fā)生部分分化導致死亡。下列有關分析正確的是(　　) A．該白血病的發(fā)生是由于基因突變導致的 B．圖中融合基因PML—RARa屬于原癌基因 C．維甲酸和三氧化二砷治療該病的原理相同 D．三氧化二砷使癌細胞的死亡屬于細胞凋亡 解析：選D。據(jù)圖可知，該白血病的發(fā)生是由于甲、乙這兩條非同源染色體之間發(fā)生了部分片段的互換，屬于染色體結構變異，A錯誤；互換后的染色體上堿基順序發(fā)生改變，產(chǎn)生新的致病基因即融合基因，而原癌基因是細胞中原本就存在的與癌有關的基因，主要負責調節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程，B錯誤；維甲酸治療該病的原理是通過修飾PML—RARa使癌細胞重新分化“改邪歸正”，而三氧化二砷治療該病的原理是引起這種癌蛋白的降解，使癌細胞發(fā)生部分分化導致死亡，故它們的原理不同，C錯誤；三氧化二砷使癌細胞的死亡屬于細胞凋亡，D正確。 16．日本群馬大學研究人員在美國《分子細胞》雜志上發(fā)表論文稱，一種名為“Hsp90”的特殊蛋白質能加強DNA聚合酶“Pol η”的功能。“Pol η”容易使DNA在復制過程中發(fā)生錯誤，從而導致基因變異。癌細胞的基因如果因“Pol η”而反復發(fā)生變異，將導致癌癥惡化。據(jù)此回答下列問題： (1)若“Hsp90”與DNA聚合酶“Pol η”都是由38 911個氨基酸構成，導致二者結構不同的直接原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)DNA聚合酶“Pol η”在核糖體上合成后通過________進入細胞核，在DNA復制時，其作用的化學鍵是________________。 (3)“Pol η”使癌癥惡化、癌細胞擴散和轉移，從細胞結構上說，原因是________________________________________________________________________。 細胞癌變后，機體本身的免疫系統(tǒng)也能識別，在________細胞的作用下使癌細胞裂解。 (4)德國哥廷根大學Ute Moll領導的一個研究小組發(fā)現(xiàn)阻斷“Hsp90”活性能使正常情況下促進乳腺腫瘤生長的蛋白容易遭受攻擊和破壞。在小鼠中，“Hsp90”抑制物可抑制乳腺腫瘤的生長。某科研小組做了如下實驗。請回答相關問題。 實驗步驟： ①取小鼠乳腺腫瘤細胞，制成單細胞懸液，加入等量培養(yǎng)液，適宜條件下培養(yǎng)24 h。 ②加入等量不同濃度“Hsp90”抑制物溶液，分別在24 h、48 h、72 h吸取培養(yǎng)液，觀察結果，得到不同濃度“Hsp90”抑制物溶液對細胞存活率影響曲線(如圖)。 實驗分析： ①實驗中對照組的處理方法應為________________________________________________________________________。 ②分析圖中曲線可知，“Hsp90”抑制物對乳腺腫瘤細胞作用效果的特點是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)導致蛋白質結構不同的直接原因是氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和蛋白質的空間結構存在差異。(2)“Pol η”是一種DNA聚合酶，在核糖體上合成后，需通過核孔進入細胞核。DNA聚合酶是將游離的脫氧核苷酸連接到脫氧核苷酸鏈上，其作用的化學鍵是磷酸二酯鍵。(3)癌細胞可引起機體的細胞免疫，經(jīng)效應T細胞使其裂解死亡。由于癌細胞表面糖蛋白減少，所以易擴散和轉移。(4)該實驗是探究“Hsp90”抑制物對腫瘤細胞增殖的抑制作用，從圖上看，其自變量是“Hsp90”抑制物溶液的濃度，對照組應設置為不加“Hsp90”抑制物溶液，只加等量培養(yǎng)液。從圖中可得出隨“Hsp90”抑制物溶液濃度增大，細胞存活率下降，可見“Hsp90”抑制物溶液濃度越高，對細胞生長的抑制作用越強。分析24 h、48 h和72 h三條曲線，可見“Hsp90”抑制物溶液作用時間越長，對細胞生長的抑制作用越強。 答案：(1)氨基酸的種類、排列順序和蛋白質的空間結構存在差異 (2)核孔　磷酸二酯鍵 (3)細胞膜上糖蛋白減少　效應T (4)①不加“Hsp90”抑制物溶液(或只加入等量的培養(yǎng)液) ②“Hsp90”抑制物溶液濃度越高，對細胞生長(存活)的抑制作用越強；“Hsp90”抑制物溶液作用時間越長，對細胞生長(存活)的抑制作用越強