宝典07细胞的分化衰老凋亡和癌变

宝典07细胞的分化、衰老、凋亡和癌变内容概览第一部分高考考情速递第二部分知识导图第三部分考点清单（三大考点）第四部分易错易混（4易错点）第五部分真题赏析常考考点真题举例细胞凋亡2023·湖南·统考高考真题细胞凋亡2023·天津·统考高考真题细胞凋亡与坏死2023·山东·高考真题细胞分化2022·江苏·统考高考真题细胞分化2022·湖北·统考高考真题细胞的衰老2022·山东·高考真题细胞衰老和凋亡2022·浙江·高考真题细胞分化2022·浙江·统考高考真题细胞分化2021·重庆·高考真题细胞凋亡2021·河北·统考高考真题细胞凋亡、光合作用2023·北京·统考高考真题考点一考点一细胞的分化1．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。（P119）2．高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。原因是细胞中有全套的遗传物质。3．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。（P121）4．细胞分化的原因是基因的选择性表达。5．同一个体的两个细胞不同的直接原因是蛋白质不同，根本原因是mRNA不同；两个个体不同的直接原因是蛋白质不同，根本原因是DNA不同。考点二考点二细胞的衰老和死亡1．衰老的细胞主要具有以下特征：①细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；②细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；④细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。（P123）2．对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事；总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。（P124）3．由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。（P126）4．在成熟的生物体中，细胞的自然更新、某些被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。（P126）考点三考点三细胞的癌变1．原因：人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。①一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。②抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。2．癌细胞的特征能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。易错点1误认为同一个体不同细胞中遗传物质数量相等点拨：同一个体不同细胞的细胞核中遗传物质数量相等，细胞质中由于细胞分化导致线粒体、叶绿体等数量不等，因此细胞质中的DNA数量有所差别。易错点2澄清细胞全能性的理解误区点拨：(1)由一个细胞发育成一个完整个体才能称为体现全能性。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)分化程度高的细胞全能性不一定低。如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然很高。易错点3老年人头发变白≠白化病点拨：老年人头发变白与白化病的白发机理不同。老年人头发变白是酪氨酸酶活性降低，合成的黑色素减少所致；而白化病病人的白发是由于病人体内缺少酪氨酸酶。易错点4误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，且只要有一个基因突变即可引发细胞癌变点拨：人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因——原癌基因和抑癌基因。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。根据大量的病例分析，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。一、单选题1．（2023·湖南·统考高考真题）基因Bax和Bd2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（

）

A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡C．TRPM7基因可能通过促进Bcl2基因的表达来抑制细胞凋亡D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症【答案】D【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，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。【详解】A、细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A正确；B、据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降，Bax基因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可以得出，TRPM7基因可能通过抑制Bas基因的表达来抑制细胞凋亡，B正确；C、siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高，Bcl2基因表达量降低，而Bcl2基因抑制细胞凋亡，故TRPM7基因可能通过促进Bel2基因的表达来抑制细胞凋亡，C正确；D、由题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组，Bax基因表达量增加，Bdl2基因表达量减少，细胞凋亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错误。故选D。2．（2023·天津·统考高考真题）在肌神经细胞发育过程中，肌肉细胞需要释放一种蛋白质，其进入肌神经细胞后，促进其发育以及与肌肉细胞的联系；如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是（

）A．这种蛋白质是一种神经递质B．肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触C．凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡D．蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡【答案】A【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。【详解】A、分析题意可知，该蛋白质进入肌神经细胞后，会促进其发育以及与肌肉细胞的联系，而神经递质需要与突触后膜的受体结合后起作用，不进入细胞，故这种蛋白质不是神经递质，A错误；B、肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触，两者之间通过神经递质传递信息，B正确；C、凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种程序性死亡，C正确；D、结合题意，如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡，故蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡，D正确。故选A。3．（2023·山东·高考真题）研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是（

）A．蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的B．敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡C．细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化D．细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化【答案】B【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，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。【详解】A、蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A正确；B、根据题干信息“细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡”，说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡，所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡，B错误；C、细胞焦亡后，病原体被释放，可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C正确；D、细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化，D正确。故选B。4．（2022·江苏·统考高考真题）下列关于细胞生命历程的叙述正确的是（

）A．胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达B．成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢C．刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡D．只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因【答案】C【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞衰老，会引起代谢速率变慢。但是如果一个细胞不再进行细胞增殖，但是还没有细胞衰老，那它的增殖速率在衰老前后就不会发生变化。【详解】A、胚胎干细胞为未分化细胞，但是也会进行基因的选择性表达，A错误；B、细胞衰老，会引起代谢速率变慢。但是如果一个细胞不再进行细胞增殖，但是还没有细胞衰老，那它的增殖速率在衰老前后就不会发生变化，B错误；C、细胞凋亡是生物体正常的生理现象，有利于个体的发育，刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡，C正确；D、原癌基因和抑癌基因同时发生突变，也不一定会发生细胞癌变，D错误。故选C。5．（2022·湖北·统考高考真题）BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果，下列叙述错误的是（）A．红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞B．BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖C．该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路D．红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关【答案】A【分析】分析题意可知，RMI1基因的表达产物能使红系祖细胞分化为成熟红细胞，RMI1基因大量表达，红系祖细胞能大量增殖分化为成熟红细胞。【详解】A、红系祖细胞能分化为成熟红细胞，但不具有无限增殖的能力，A错误；B、BMI1基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍，推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖和分化，B正确；C、若使BMI1基因过量表达，则可在短时间内获得大量成熟红细胞，可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路，C正确；D、当红系祖细胞分化为成熟红细胞后，BMI1基因表达量迅速下降，若使该基因过量表达，则成熟红细胞的数量快速增加，可见红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关，D正确。故选A。6．（2022·山东·高考真题）某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是（

）A．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用【答案】C【分析】1、异染色质是指在细胞周期中具有固缩特性的染色体。2、细胞自噬是细胞通过溶酶体（如动物）或液泡（如植物、酵母菌）降解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。【详解】A、由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知APOE可改变细胞核的形态，A正确；B、蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B正确；C、自噬是在溶酶体（如动物）或液泡（如植物、酵母菌）中进行，不在细胞核内，C错误；D、异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D正确。故选C。7．（2022·浙江·高考真题）下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是（）A．细胞凋亡是受基因调控的 B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中C．人体各组织细胞的衰老总是同步的 D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大【答案】A【分析】1、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，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。【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程，A正确；B、细胞凋亡贯穿于整个生命历程，B错误；C、人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老，C错误；D、细胞衰老时呼吸速率减慢，新陈代谢减慢，D错误。故选A。8．（2022·浙江·统考高考真题）在某些因素诱导下，人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的（

）A．分裂与分化 B．分化与癌变 C．癌变与衰老 D．衰老与分裂【答案】A【分析】造血干细胞是血细胞（红细胞、白细胞、血小板等）的鼻祖，由造血干细胞定向分化、增殖为不同的血细胞系，并进一步生成血细胞。造血干细胞是高度未分化细胞，具有良好的分化增殖能力。【详解】在正常情况下，经过细胞分裂产生的新细胞，在遗传物质的作用下，其形态、结构、功能随着细胞的生长出现了差异，就是细胞的分化，在某些因素诱导下，人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的分裂和分化，A正确，BCD错误。故选A。9．（2021·重庆·高考真题）人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞，下列叙述错误的是（

）A．可用来治疗造血功能障碍类疾病B．分化后，表达的蛋白种类发生变化C．分化后，细胞结构发生变化D．具有与早期胚胎细胞相同的分化程度【答案】D【分析】骨髓中含有造血干细胞，属于多能干细胞，能增殖、分化成为各种血细胞或淋巴细胞等。【详解】A、脐血中含有与骨髓中相同类型的干细胞，可以增殖、分化为血细胞，用来治疗造血功能障碍类疾病，A正确；B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，使得细胞中蛋白质种类有所不同，B正确；C、基因的选择性表达使得不同组织细胞在形态、结构和功能上发生稳定性变化，C正确；D、早期胚胎细胞的全能性高于脐血中的干细胞，其分化程度相对脐血中的干细胞更低，D错误。故选D。10．（2021·河北·统考高考真题）关于细胞生命历程的叙述，错误的是（

）A．细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质B．清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老C．紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一D．已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性【答案】A【分析】1、细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是严格由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡；2、体内产生的自由基是导致细胞衰老的重要原因之一；3、紫外线是物理致癌因子，长期暴露在过强的紫外线下会导致细胞癌变；4、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。【详解】A、细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡过程中有控制凋亡的基因表达，需要新合成蛋白质，A错误；B、在生命活动中，细胞会产生自由基，自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，导致细胞衰老，所以清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老，B正确；C、细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，紫外线是一种物理致癌因子，紫外线照射会导致DNA损伤，引起基因突变，导致细胞癌变，是皮肤癌发生的原因之一，C正确；D、克隆羊“多莉”的诞生、以及我国科学家于2017年获得的世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”，就是将体细胞移植到去核的卵细胞中培育成的，说明已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性，D正确。故选A。二、综合题11．（2023·北京·统考高考真题）学习以下材料，回答下面问题。调控植物细胞活性氧产生机制的新发现，能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。

在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸B酸循环途径。对A酸B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。(1)叶绿体通过作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分。(2)结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。(3)请将