第13讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变

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项目细胞分化细胞的全能性原理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普遍性

③不可逆性

④稳定性

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

③全能性的体现要进行诱导和离体培养结果形成形态、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>体细胞关系

①两者的遗传物质都未发生改变

②已分化的植物细胞仍然保持全能性

③一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低生命观念识结构明功能角度一细胞分化的过程与实质1同一生物体内,不同组织中的细胞在形态上存在一定的差异,下列关于这些细胞的叙述错误的是 A通常情况下,这些不同形态的细胞中的核遗传物质是相同的B遗传信息的执行情况不同导致了细胞形态的不同C每种细胞具有的特定形态与其执行特定功能相适应D不同细胞间形态的差异是在细胞分裂完成时产生的D除了哺乳动物成熟的红细胞等一些特殊细胞外,同一生物体内不同形态的细胞中,核遗传物质是相同的,A项正确;遗传信息的执行情况不同即基因的选择性表达,基因的选择性表达导致细胞分化,细胞分化使得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,B项正确;生物的形态结构与其功能相适应,C项正确;细胞分裂只是使细胞数目增加,不同细胞间形态的差异是在细胞分裂后经细胞分化形成的,D项错误。2下列关于人体内细胞分化的叙述,错误的是A细胞分化是基因在不同时间或空间选择性表达的结果B细胞分化使细胞功能专门化,提高了各项生理功能的效率C细胞内合成了血红蛋白是造血干细胞分化为红细胞的标志D胚胎干细胞、成肌细胞及造血干细胞的分化程度依次降低D细胞分化是基因选择性表达的结果,A正确;细胞分化形成不同组织,使多细胞生物体中的细胞功能趋向专门化,有利于提高各项生理功能的效率,B正确;2下列关于人体内细胞分化的叙述,错误的是A细胞分化是基因在不同时间或空间选择性表达的结果B细胞分化使细胞功能专门化,提高了各项生理功能的效率C细胞内合成了血红蛋白是造血干细胞分化为红细胞的标志D胚胎干细胞、成肌细胞及造血干细胞的分化程度依次降低D红细胞干细胞分化为红细胞的标志是细胞内合成了血红蛋白,C正确;胚胎干细胞是全能干细胞,造血干细胞是多能干细胞,胚胎干细胞、造血干细胞及成肌细胞的分化程度依次降低,D错误。角度二考查细胞的全能性3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蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂C用体外培养的皮肤治疗烧伤病人D小鼠骨髓造血干细胞的自我复制B细胞全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的能力。蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂能体现动物卵细胞具有全能性。壁虎断尾后重新长出尾部、用体外培养的皮肤治疗烧伤病人与小鼠骨髓造血干细胞的自我复制都不能体现细胞发育成完整个体,因此不能为“动物细胞具有全能性”提供直接证据。综上所述,B正确。4下列对于细胞全能性的理解正确的是A脱离了植株的芽,一定能表现出全能性B未脱离植株的幼叶,在适当的情况下能表现出全能性C从理论上讲,植物体的每一个具核的细胞都具有全能性D在个体发育的不同时期,由于细胞内基因发生变化,导致细胞不能表现出全能性C脱离了植株的芽,给予一定的营养、植物激素和外界环境条件才能表现出全能性,A错误;未脱离植株的幼叶,基因选择性表达,不能表现出全能性,B错误;4下列对于细胞全能性的理解正确的是A脱离了植株的芽,一定能表现出全能性B未脱离植株的幼叶,在适当的情况下能表现出全能性C从理论上讲,植物体的每一个具核的细胞都具有全能性D在个体发育的不同时期,由于细胞内基因发生变化,导致细胞不能表现出全能性C植物体每个正常活细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因,从理论上讲,植物体的每一个正常活细胞都具有全能性,C正确;在个体发育的不同时期,细胞内基因一般不发生变化,D错误。■题后归纳“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达1判断关键2实例①同一织细胞⇒细胞分化。②植物体细胞新个体⇒细胞全能性表达。考点二细胞的衰老、凋亡与癌变基础·自主诊断素养·全面提升 1细胞衰老的特征1代谢的变化2细胞核的变化:体积、核膜内折,染色质、染色加深。

水分多种酶活性呼吸速率增大收缩2细胞凋亡基因编程性死亡自然更新清除编程性3细胞的癌变1细胞癌变:发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控。

2癌细胞的特征原癌基因和抑癌基因无限增殖糖蛋白分散和转移3致癌因子的类型和实例连线类型实例①物理致癌因子a肝炎病毒、Rous肉瘤病毒等②化学致癌因子b射线、紫外线③病毒致癌因子c砷、苯、煤焦油①—b②—c③—a正误辨析1衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的。 2细胞凋亡是细胞编程性死亡,有利于生物体内部环境的稳定。 3衰老细胞内染色质收缩,影响DNA复制和转录。 4组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程。 ×衰老细胞内水分减少,代谢速率减慢。√√√5原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。6原癌基因和抑癌基因多次变异累积可导致癌症,因此癌症可遗传。 ×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。×体细胞中发生的癌变不能遗传给后代。7在细胞分裂、分化、凋亡与癌变过程中,只有癌变的细胞遗传物质一定改变。√教材拓展1自由基可以攻击生物膜组成成分磷脂,导致生物膜损伤较大。此外,自由基还可以攻击DNA,引起;攻击蛋白质,使蛋白质下降,致使细胞填“衰老”“凋亡”或“癌变”。

2端粒是存在于每条染色体的一段特殊序列的DNA。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会填“缩短”或“延长”。随着分裂次数增加,端粒内侧的正常基因的DNA序列会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。

基因突变活性衰老两端缩短1比较细胞凋亡、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项目细胞凋亡细胞衰老细胞癌变细胞坏死影响因素受基因的严格控制,也受外界环境影响内、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2癌变的机理1原癌基因与抑癌基因: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;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐累积的结果。2机理生命观念识结构明功能角度一细胞衰老与凋亡1研究发现,随着细胞的衰老,细胞中的一种蛋白质——Lon蛋白酶的含量会下降,该发现有助于开发延缓细胞衰老过程的新药物。下列有关说法正确的是A细胞衰老受基因的控制,不利于个体的发育B老年人体内都是衰老的细胞,Lon蛋白酶含量下降蛋白酶可以延缓衰老D细胞衰老受基因控制,有利于个体的生长发育,A错误;细胞衰老,Lon蛋白酶含量下降,细胞衰老贯穿于整个生命历程,老年人体内不全都是衰老的细胞,B错误;1研究发现,随着细胞的衰老,细胞中的一种蛋白质——Lon蛋白酶的含量会下降,该发现有助于开发延缓细胞衰老过程的新药物。下列有关说法正确的是A细胞衰老受基因的控制,不利于个体的发育B老年人体内都是衰老的细胞,Lon蛋白酶含量下降蛋白酶可以延缓衰老DLon蛋白酶是蛋白质,口服易被消化道内的蛋白酶分解,C错误;核糖体是合成蛋白质的场所,合成的直接模板是mRNA,D正确。2端粒是存在于真核生物线性染色体的末端,由DNA序列及相关的蛋白质所组成的DNA蛋白复合体;端粒酶是一种逆转录酶,是一种由蛋白质和RNA构成的核糖核蛋白体。由此可知,属于核糖体、端粒和端粒酶共同点的是 A都能携带遗传信息B都只存在于真核细胞中C都与遗传信息的传递无关、H、O、N、P等化学元素D核糖体是蛋白质的合成场所,由RNA和蛋白质组成,其中的RNA不是遗传物质,不携带遗传信息,A项错误;核糖体也存在于原核细胞中,B项错误;2端粒是存在于真核生物线性染色体的末端,由DNA序列及相关的蛋白质所组成的DNA蛋白复合体;端粒酶是一种逆转录酶,是一种由蛋白质和RNA构成的核糖核蛋白体。由此可知,属于核糖体、端粒和端粒酶共同点的是 A都能携带遗传信息B都只存在于真核细胞中C都与遗传信息的传递无关、H、O、N、P等化学元素D端粒酶可催化逆转录过程,与遗传信息的传递有关,C项错误;核糖体、端粒和端粒酶都含有DNA或RNA,DNA和RNA的组成元素均为C、H、O、N、P,D项正确。■题后归纳1巧记细胞衰老的特征角度二癌变机理及癌症的预防与治疗3下列关于细胞癌变的叙述,不正确的是A细胞癌变后细胞膜上的糖蛋白、甲胎蛋白、癌胚抗原等物质均减少肉瘤病毒可将其基因组整合进人的基因组中,诱发细胞癌变C细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变D细胞癌变是多个基因突变的累积效应A癌细胞膜表面的糖蛋白减少,甲胎蛋白和癌胚抗原增加,A错误;Rous肉瘤病毒属于病毒致癌因子,可将其基因组整合进人的基因组中,诱发细胞癌变,B正确;细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,C正确;细胞癌变往往不是单基因突变的结果,至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,D正确。4下列对某一癌症患者体内造血干细胞和癌细胞的比较,正确的是A造血干细胞和癌细胞的细胞周期不一定相同都相同C癌细胞的分裂能力和分化能力都比造血干细胞强D原癌基因在癌细胞中表达但在造血干细胞中不表达A细胞周期受细胞的生理状态、温度等因素的影响,造血干细胞和癌细胞的细胞周期不一定相同,A项正确;癌细胞是原癌基因和抑癌基因突变的结果,造血干细胞和癌细胞中的基因和mRNA不完全相同,B项错误;4下列对某一癌症患者体内造血干细胞和癌细胞的比较,正确的是A造血干细胞和癌细胞的细胞周期不一定相同都相同C癌细胞的分裂能力和分化能力都比造血干细胞强D原癌基因在癌细胞中表达但在造血干细胞中不表达A癌细胞可以无限增殖,但不能分化,C项错误;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,在造血干细胞中正常表达,D项错误。社会责任联实际树责任5下列有关细胞生命历程的说法,错误的是A随着细胞的生长,细胞表面积增大,物质运输效率升高B细胞内多种酶活性降低、色素积累等,都是细胞衰老的特征C细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控D用光学显微镜观察到细胞形态发生改变是判断细胞癌变的依据之一A随着细胞生长,细胞表面积增大,但细胞相对表面积减小,物质运输的效率降低,A错误;细胞衰老的主要特征包括细胞内多种酶的活性降低、色素积累等,B正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,C正确;癌细胞的形态结构发生显著变化,例如,正常的成纤维细胞呈扁平梭形,癌变后变成球形,因此用光学显微镜观察细胞形态发生改变是判断细胞癌变的依据之一,D正确。6中国科学院上海生命科学研究院诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述中正确的是 细胞的核酸是相同的B衰老的肝细胞中细胞核体积变小细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性细胞,说明人成纤维细胞还未分化C人成纤维细胞与hiHep细胞的DNA完全相同,但由于基因的选择性表达,两者所含的核酸不完全相同,A错误。衰老细胞的细胞核体积变大,B错误。根据题干信息“hiHep细胞具有肝细胞的许多功能”可知,hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性,C正确。人成纤维细胞经诱导后才能重编程为hiHep细胞,说明人成纤维细胞已经分化,D错误。■归纳总结细胞生命历程各过程之间的关系真题·新题五年真题1细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是 A胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡B小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象C清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象D细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死B胎儿手的发育过程中会发生细胞凋亡,A错误;在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,都是通过细胞凋亡完成的,B正确,C错误;细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,是细胞编程性死亡,不属于细胞坏死,D错误。2下列有关细胞的结构和生命活动的叙述,错误的是 A成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量B细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素C两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递D哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆A成熟个体中的细胞增殖都要进行遗传物质的复制和有关蛋白质的合成,是需要消耗能量的,A项错误。核膜、内质网膜和细胞膜都属于生物膜,主要由蛋白质和磷脂组成,磷脂中含有磷元素,B项正确。2下列有关细胞的结构和生命活动的叙述,错误的是A成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量B细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素C两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递D哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆A两个相邻细胞在进行信息传递时一个细胞称为发出信号的细胞,其膜表面有与膜受体结合的信号分子;另一个细胞称为靶细胞,其膜表面有特异性受体,信号分子与特异性受体直接接触,达到传递信息的作用,C项正确。细胞分化是基因选择性表达的结果,对于动物细胞而言,是不可逆的过程,且哺乳动物成熟红细胞无细胞核,D项正确。3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A细胞癌变是在致癌因子的作用下,多个原癌基因和抑癌基因累积突变的结果,发生癌变的细胞会无限增殖,形态发生变化,细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间黏着性减小,容易分散和转移,A项错误,B、C、D项正确。新题精选1高温诱导细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋白质分子从而损伤细胞膜。某小组分别在正常温度、中度高温和极端高温条件下处理组织细胞,细胞内的自由基产生速率情况如图所示。下列分析错误的是 A若组织细胞长期处于高温环境中,细胞衰老可能会加快B在实验过程中,极端高温组细胞内的自由基产生速率逐渐加快C与中度高温组相比,极端高温组细胞的细胞膜通透性较大D中度高温组细胞内的自由基产生速率与对照组的基本相同D根据题干可知,高温诱导细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋白质分子,使蛋白质的活性下降,细胞衰老加快,A正确;在实验过程中,极端高温组细胞内的自由基产生速率逐渐加快,B正确;与中度高温组相比,极端高温组细胞内的自由基产生速率较快,而自由基会攻击磷脂分子而损伤细胞膜,导致细胞膜的功能受到影响,因而细胞膜通透性增大,C正确;与对照组相比,中度高温组细胞内的自由基产生速率在第5d及之前无明显差异,但在第5d后明显高于对照组,D错误。2与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后,线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是 H]的场所为细胞质基质和线粒体基质参与有氧呼吸第三阶段的反应-1蛋白功能丧失,细胞色素c将不会引起该细胞凋亡C,场所是细胞质基质和线粒体基质,A正确;线粒体中的与氧气结合是有氧呼吸的第三阶段的反应,这个过程有细胞色素c,的参与,B正确;有氧呼吸的三个阶段都有ATP的产生,没有细胞色素c细胞仍可以合成ATP,C错误;由题干可知,细胞色素c在细胞质基质中与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡,故若Apaf-1蛋白功能丧失,单独存在细胞色素c不会引起细胞凋亡,D正确。1核心概念1P117细胞分化: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,叫作细胞分化。2P119干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。3P123细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。4P125癌细胞:有的细胞受到致癌因子的作用,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重点易错语句1P118细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。2P121细胞会随着分裂次数的增多而衰老。3P121细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。4P124在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。5P124细胞坏死是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。6P126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。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。3边角知识1P119受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞。2P126癌症的发生并不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种累积效应。3P126病毒致癌因子通过感染人的细胞后,将其基因组整合进人的基因组中,从而诱发人的细胞癌变,如Rous肉瘤病毒等。1下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是 A正常情况下,细胞分化是不可逆的B衰老细胞中有的酶活性会升高C细胞凋亡是由某种基因引发的,是可以避免的D癌细胞是正常细胞转化而来的,癌细胞会保留原来细胞的某些特点C正常情况下,生物体内的细胞分化是不可逆的,A正确;衰老细胞中与细胞衰老有关的酶活性会升高,B