2020年高考生物一轮复习 第4单元 细胞的生命历程 第13讲 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变学案（含解析）（必修1）.doc

第13讲细胞的分化、衰老、凋亡及癌变考纲明细1.细胞的分化()2.细胞的全能性()3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系()4.癌细胞的主要特征及防治()考点1细胞的分化与细胞的全能性1细胞分化(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：分化的细胞可形成不同的组织和器官。(4)特点普遍性：多细胞生物普遍具有。持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。稳定性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。不可逆性：细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。(5)实质：在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同。即基因的选择性表达。相同核DNA不同mRNA不同蛋白质不同形态结构和功能。(6)意义(7)细胞分裂与细胞分化的区别和联系深挖教材分化后的细胞不再分裂吗？提示分化后的细胞不一定不再分裂，比如B细胞等接受抗原刺激后仍可再分裂。2细胞的全能性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。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)功能胚胎干细胞：可以分化成各种组织和器官。成体干细胞：可以分化成具有特定功能的细胞。深挖教材所有干细胞都要发生分化吗？提示不是。干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。1(必修1 P117问题探讨)白血病患者的血液中出现大量异常白细胞，而正常的血细胞明显减少，通过骨髓移植可以有效地治疗白血病的原因是骨髓中的造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。2(必修1 P120资料搜集和分析和与社会联系)1999年，美国科学杂志将干细胞的研究推举为21世纪最重要的研究领域之一，并且排在“人类基因组计划”之前，位列第一。干细胞的研究如此重要的原因是干细胞的研究为替换病变的组织和器官，以及治疗某些癌症和遗传病带来新的希望。(必修1 P120拓展题T2改编)人类寄希望于利用干细胞(人体中具有分裂、分化能力的细胞)的分离和体外培养，在体外培育出组织器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗，能否用肌细胞代替干细胞()A不能，因为肌细胞与干细胞所含有的遗传物质不同B能，因为肌细胞虽然是分化的细胞，但在一定条件下也可脱分化，实现细胞全能性C不能，因为肌细胞是高度分化的细胞，没有分裂能力D能，因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质答案C解析同一个体中的肌细胞和干细胞是由同一个受精卵有丝分裂形成的，具有相同的遗传物质，但肌细胞是高度分化的细胞，没有分裂能力，因此不能用肌细胞代替干细胞，C正确。题组细胞分化的实质和过程1(2019吉林毓文中学高三月考)皮肤生发层细胞分化成表皮细胞的过程中()A细胞的形态、数目不会发生变化 B细胞内染色体数量发生改变C细胞内蛋白质的种类发生变化D细胞全能性升高，分裂能力增强答案C解析细胞分化过程就是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，A错误；细胞分化过程只是基因选择性表达的过程，遗传物质并没有改变，B错误；在基因选择性表达的过程中，不同基因转录形成的mRNA不同，导致翻译生成的蛋白质也有差异，C正确；细胞分化过程中，分化程度升高，全能性降低，分裂能力下降，D错误。2(2019四川雅安中学月考)下列能说明某细胞已经发生分化的是()A进行ATP的合成 B进行mRNA的合成C存在甲状腺激素 D存在纤维蛋白原基因答案C解析细胞分化是基因选择性表达的结果，不同细胞中表达的基因不完全相同，合成的物质不完全相同。所有细胞都能合成ATP，不能判断细胞已经分化，A错误；几乎所有细胞都能转录合成mRNA，不能判断细胞已经分化，B错误；只有甲状腺细胞才能合成甲状腺激素，可判断细胞已经分化，C正确；所有细胞中都存在纤维蛋白原基因，不能判断细胞已经分化，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合成酶基因等。(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。题组细胞全能性判断3(2019吉林实验中学模拟)下列有关植物细胞全能性的叙述，不正确的是()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植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础D花粉可培育成单倍体，是细胞全能性的体现答案A解析植物体除体细胞外，生殖细胞中也具有发育成完整个体所必需的全部基因，A错误；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，B正确；植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础，C正确；花药离体培养体现了生殖细胞的全能性，D正确。4下列有关细胞全能性的叙述正确的是()A植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变B紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性C将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育而成的克隆羊多利，证明动物细胞核具有全能性D骨髓中的造血干细胞能分化出各种血细胞，证明造血干细胞具有全能性答案C解析植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是基因的选择性表达，而不是所含基因发生了改变，A错误；紫色糯性玉米种子培育成植株，这属于自然生长过程，不能反映全能性，B错误；将乳腺细胞的细胞核移植到去核卵细胞中培育而成的克隆羊多利，证明动物细胞的细胞核具有全能性，C正确；骨髓中的造血干细胞能分化出各种血细胞，但没有培养出个体，不能证明造血干细胞具有全能性，D错误。技法提升1澄清细胞全能性的理解误区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。2“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达题组干细胞的特征与应用5在人体骨髓中，造血干细胞可以形成成熟的红细胞、白细胞等血细胞。下列说法正确的是()A造血干细胞形成不同类型血细胞的过程一般是可逆的B造血干细胞能通过有丝分裂进行增殖而实现自我更新C理论上人体成熟的红细胞和白细胞都具有细胞的全能性D红细胞因细胞衰老导致细胞核逐渐退化并从细胞中排出答案B解析造血干细胞形成不同类型的血细胞属于细胞分化，细胞分化一般是不可逆的，A错误；造血干细胞是分化程度较低的细胞，能通过有丝分裂进行增殖，从而实现细胞的自我更新，B正确；人体成熟的红细胞没有细胞核，不具有全能性，白细胞含有人体生长发育所需的一整套遗传物质，理论上白细胞具有发育的全能性，C错误；红细胞的细胞核消失不是细胞衰老导致的，是红细胞的正常发育过程，D错误。6(2018安徽皖江名校联盟联考)人体内干细胞的分裂是一种不对称分裂，就是指分裂的方式是不对称性质的，亲代细胞产生的两个子细胞的类型不同，即一个子细胞获得维持干细胞状态所必需的信息而成为子代干细胞，另一个子代细胞则不得不走向分化。下列对干细胞不对称分裂的相关叙述，错误的是()A分裂间期有中心体复制、染色体复制和核DNA复制B着丝点断裂，两条子染色体分别移向细胞两极C同一干细胞产生的两个子细胞中表达的基因种类有差异D同一干细胞产生的两个子细胞的全能性大小一致答案D解析在有丝分裂间期既有DNA分子的复制和蛋白质的合成，同时中心体也发生了复制，由于染色体主要是由DNA与蛋白质构成的，DNA复制的同时，染色体也在复制，A正确；在有丝分裂后期，着丝点断裂，两条姐妹染色单体分开，变成两条子染色体，分别移向细胞两极，B正确；由于基因的选择性表达，导致同一干细胞产生的两个子细胞中表达的基因种类有差异，C正确；同一干细胞产生的两个子细胞的全能性大小不一样，产生的子代干细胞全能性大于产生的走向分化的细胞的全能性，D错误。考点2细胞的衰老、凋亡和癌变1细胞衰老的特征(1)代谢的变化(2)细胞核的变化 2细胞凋亡(1)概念：是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)类型和意义3细胞癌变(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(3)致癌因子的类型和实例物理致癌因子：X射线、紫外线等；化学致癌因子：砷化物、亚硝胺、黄曲霉素等；病毒致癌因子：Rous肉瘤病毒等。深挖教材(1)从功能上分析原癌基因与抑癌基因是拮抗关系还是协同？提示原癌基因和抑癌基因并不是简单的拮抗关系，二者对细胞的生长和分裂起着调节作用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，抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖。(2)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。(3)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，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。(4)“细胞的畸形分化与癌细胞产生有直接关系”这句话对吗？提示正常的细胞是有寿命的。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，结果是产生具有特定功能的不同种类的不同细胞和组织，并失去分裂能力。细胞经正常分裂、分化后会衰老、死亡，如果由于某些原因，原癌基因和抑癌基因不能正常发挥作用，细胞畸形分化，细胞就会无限分裂，成为不死的癌细胞。4细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较1(必修1 P121相关信息改编)人体细胞每天的更新率为1%2%。其中肝细胞寿命约为18个月，皮肤细胞的寿命为十多天，消化道内壁细胞寿命只有几十个小时，红细胞寿命为120天左右，白细胞寿命为57天，那么人体细胞数量不会随着这些细胞的死亡而减少的原因是不同干细胞增殖分化产生新的细胞用于补充死亡的细胞。2(必修1 P122小字)细胞衰老的假说目前普遍接受的是自由基学说和端粒学说。3(必修1 P124技能训练)细胞寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定(填“一定”或“不一定”)能分裂，如白细胞。4(必修1 P125问题探讨)晒太阳对人体的好处是日光浴使皮肤生发层细胞中的胆固醇在紫外线照射下转化成维生素D，可以预防佝偻病、骨质疏松症；同时在紫外线的照射下，表皮细胞可以产生黑色素，保护内部组织和器官。皮肤里的色素细胞有遮挡紫外线的功能，但还是有一部分紫外线可以穿透表皮伤及细胞的遗传物质，严重时可能导致皮肤癌，正确处理日光浴与预防紫外线过度辐射的方法是：a.尽量不在紫外线强烈辐射的时间和地点长时间进行日光浴。b.涂上防晒霜。c.使用防紫外线遮阳伞。5(必修1 P127资料分析)“病从口入”适用于(填“适用于”或“不适用于”)癌症。例如发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂肪的食品中含有较多的致癌物质，如黄曲霉素、亚硝酸盐、苯并芘等。(必修1 P128拓展题T1改编)癌症不都是(填“都是”或“不都是”)不治之症，例如乳腺癌、胃癌、肠癌等，如果早发现，可以通过手术切除、化疗或放疗治愈。题组细胞衰老与凋亡1下列关于细胞衰老与凋亡的叙述，错误的是()A细胞衰老过程中多种酶的活性降低，呼吸变慢B细胞衰老过程线粒体的数量减少，体积减小C细胞凋亡是由某种基因引发的，是细胞发育过程中的必然步骤D植物体内通气组织的形成是通过细胞凋亡实现的答案B解析细胞衰老过程中多种酶的活性降低，呼吸变慢，A正确；衰老细胞的线粒体数量减少，体积则随年龄的增大而增大，B错误；细胞凋亡是正常细胞发育过程中的必然步骤，是由基因控制的细胞自动死亡的过程，C正确；植物体内通气组织的形成是通过细胞凋亡实现的，D正确。2(2018重庆铜梁一中月考)图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，图中为各个时期的细胞，ac表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是()A与的基因型相同，蛋白质的种类也相同B细胞的衰老与凋亡就会引起人体衰老与死亡C与相比，的表面积与体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强D若已失去分裂能力，则其细胞内遗传信息的流动方向为DNARNA蛋白质答案D解析a表示细胞生长过程；b表示细胞有丝分裂过程，细胞数目增加，但细胞种类不变；c表示细胞分化过程，细胞种类增加，而细胞数目不变。与细胞是由同一个受精卵有丝分裂而来的，因此它们的基因型相同，但细胞发生了细胞分化即基因发生了选择性表达，所以细胞中的蛋白质种类有所区别，A错误；多细胞生物，细胞的衰老和凋亡不等同于个体的衰老和凋亡，B错误；细胞体积越大，其相对表面积越小，与外界环境进行物质交换的能力越弱，所以与相比，与外界环境进行物质交换的能力弱，C错误；若已失去分裂能力，不能进行DNA的复制，但仍然可以转录翻译形成蛋白质，所以其细胞内遗传信息的流动方向为DNARNA蛋白质，D正确。技法提升1结合图解理解凋亡机理2“三看法”判断细胞凋亡和细胞坏死(1)从方式看(2)从结果看(3)题组癌细胞的特征与癌变机理3下列关于细胞癌变的叙述，错误的是()A细胞癌变的根本原因是正常基因突变成原癌基因和抑癌基因B细胞癌变后，其形态和结构会发生改变C病毒癌基因可以整合到宿主细胞的基因组中，从而诱发癌变D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的进程答案A解析原癌基因和抑癌基因都是正常细胞所含有的基因，细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了突变，A错误；细胞癌变后形态、结构都发生了显著变化，B正确；致癌因子中包括病毒致癌因子，病毒致癌因子能将病毒癌基因整合到宿主细胞的基因组中，从而诱发细胞癌变，C正确；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，D正确。4(2018贵州省黔东南州第一次联考)下列关于细胞癌变的叙述，正确的是()A癌变是抑癌基因丢失的结果B细胞癌变过程中遗传物质发生改变C癌细胞容易扩散是因为其代谢强度增大D癌细胞与外界进行物质交换的速率变慢答案B解析癌变是原癌基因和抑癌基因突变的结果，因此细胞癌变过程中遗传物质会发生改变，A错误，B正确；癌细胞容易扩散，是因为癌细胞的细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，C错误；癌细胞在适宜条件下能无限增殖，细胞癌变后，与外界进行物质交换的速率变快，D错误。题组细胞分裂、分化、衰老及凋亡的综合5(2018吉林实验中学一模)下列关于人体细胞生命历程的叙述，正确的是()A伴随细胞生长，细胞的物质交换效率逐渐增强B衰老细胞中多种酶的活性会降低C细胞凋亡失控可以延长生物体的寿命D细胞分化、衰老、凋亡和癌变四个过程中细胞的遗传物质都未发生改变答案B解析细胞逐渐生长，相对表面积一般会逐渐减小，其物质交换效率逐渐减弱，A错误；衰老细胞中多种酶活性降低，代谢速率减慢，B正确；正常的细胞凋亡有利于个体的生长发育，但失控的细胞凋亡则可能导致个体器官衰竭，缩短寿命，C错误；细胞癌变过程，由于原癌基因和抑癌基因突变，其遗传物质已发生改变，D错误。6如图为细胞的生命历程图，其中甲辛表示相关生理过程。下列描述中正确的是()A乙过程中细胞分化改变了细胞的遗传信息B丙过程的发生与原癌基因和抑癌基因的突变有关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，细胞核体积变小答案B解析根据题图可知，甲指细胞分裂，乙指细胞分化，细胞分化过程中遗传信息一般不变，A错误；丙指细胞癌变，原癌基因和抑癌基因的突变会引起细胞癌变，B正确；丁指细胞凋亡，与基因表达有关，可发生于个体发育的全过程中，C错误；己指细胞衰老，衰老细胞内水分减少，细胞核体积变大，D错误。题后归纳准确辨析细胞生命历程中的三个“例外”(1)除细胞癌变发生了遗传信息改变外，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生物体不利外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。(3)除细胞坏死外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与基因有关，即受基因控制。高考热点突破1(2018全国卷)在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞，有关癌细胞特点的叙述错误的是()A细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加B细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化C细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制D细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少答案A解析细胞癌变的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个基因发生突变逐渐积累的结果，癌细胞的形态结构发生显著变化，其细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低，A错误，B正确；细胞癌变，可能是由于细胞中染色体受到损伤，从而导致原癌基因和抑癌基因发生突变造成的，癌变的细胞，增殖不受控制，可以无限增殖，同时细胞膜上的糖蛋白减少，C、D正确。2(2017全国卷)下列与细胞相关的叙述，错误的是()A动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递B叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中C癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞D细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程答案C解析动物体内的激素可随血液循环到达相应的靶细胞，并与靶细胞表面的相应受体结合，将信息传递给靶细胞，A正确；叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中，B正确；癌细胞可快速增殖，但其同化作用方式为异养，不具有自养能力，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，又称细胞编程性死亡，D正确。3(2016全国卷)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答案B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