2013届高考生物一轮复习学案：第4单元 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变.doc

学案 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 考纲要求： 1.细胞的分化和全能性（Ⅱ）。 2.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系（Ⅱ）。 3.癌细胞的主要特征及防治（Ⅱ）。 复习要求 1.细胞分化的实质及其意义的理解 2．细胞全能性的原理及应用实例分析 3．细胞衰老与凋亡对生物体正常发育的意义 4．细胞癌变的原因及防治探究 5．细胞分裂、分化和畸形分化特征、原因和结果的理解 基础自查 一．细胞的分化 1．概念： 2．特点： 3．实质： 4．意义 5．细胞分化过程中细胞内的遗传物质改变了吗？ 二、细胞全能性 1．概念：. 2．原因： 3．干细胞 4．实例 5.判一判 （1）蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性。 （2）转入抗虫基因的棉花细胞或番茄、马铃薯细胞杂交后培育出植株，证明了植物细胞的全能性。 （3）壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞全能性；紫色糯性玉米种子培育出植株，证明了植物细胞的全能性。 三、细胞的衰老和凋亡 1．衰老细胞的特征： 2．细胞凋亡 （1）概念： （2）意义： 四、细胞癌变 1．概念： 2．主要特征： 3．致癌因子： 4．细胞癌变的原因： 辨一辨 原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中。（ ） 5．据癌细胞具有的特性可以推测，在癌细胞中，最有可能缺乏或功能不足的细胞器是哪一种？为什么？ 课堂深化探究 一．细胞分化与细胞全能性及其应用 1．细胞分化、细胞全能性的比较 细胞分化 细胞全能性 原理 特点 结果 大小比较 关系 2.干细胞的类型和在医学上的应用 （1）概念： （2）类型： 干细胞分为3类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。下面以干细胞分化成红细胞的过程为例，说明它们之间的关系： （3）应用： 【疑难辨析】 1．细胞分化的不可逆性及脱分化 2．个体发育、细胞分化、基因表达三者之间有何关系？ 二．细胞的衰老、凋亡和癌变 1．个体衰老就是细胞衰老吗? 2．癌细胞的特征与癌变机理 （1）癌细胞有何特征？ （2）癌变的机理是什么？ （3）谈谈原癌基因与抑癌基因的关系 3．细胞的凋亡、坏死与癌变的比较 项目 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变 与基因 的关系 细胞膜 的变化 形态 变化 影响 因素 对机体 的影响 对应训练 1.下图为人体细胞的形态、数目变化情况，据图分析下列说法正确的是（　　） A．图①②③过程中细胞的遗传信息表达过程不同 B．①②③三个过程中已经发生了基因突变的是②③ C．③过程使细胞的遗传物质有所差异，但细胞的形态和功能没有变化 D．与甲相比，乙的表面积/体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强 2．下图表示同一生物体内不同体细胞的基因表达状况，据图判断下列说法中不正确的是（　　） A．图中黑色方框表示表达的基因 B．图中的3种细胞的基因组成具有特异性差异 C．图解可说明细胞的分化是基因选择性表达的结果 D．图中白色方框表示“沉默”的基因 3．如图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图，图中①～⑦为不同的细胞，a～c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①相比，②③④的分裂增殖能力加强，分化能力减弱 B．⑤⑥⑦的核基因相同，细胞内的蛋白质种类和数量也相同 C．②③④细胞的形成过程中发生了基因分离和自由组合 D．进入c过程的细胞，酶活性降低，代谢减慢继而出现凋亡小体 4.细胞凋亡又称细胞编程性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是（ ）。 A．细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程 B．细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，需要消耗能量 C．细胞凋亡发生过程中，细胞内容物不释放出来 D．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达 5.下列有关细胞凋亡、坏死与癌变的说法，正确的是（ ）。 A．细胞凋亡受基因控制；细胞癌变不受基因控制 B．细胞坏死，代谢停止；细胞癌变，代谢增强 C．细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增强 D．细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短 6．如图为人体细胞生长、分裂、分化、衰老和死亡过程的示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a～c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．过程b可表示一个完整的细胞周期 B．c过程有利于提高人体生理功能的效率 C．⑤⑥细胞的基因组相同，表达的基因也相同 D．与①细胞相比，②细胞的表面积增大，物质运输的效率增高 7.（2012·山西师大附中测试）下列有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的说法，正确的是（　　） A．衰老细胞的膜通透性降低，癌变细胞膜的黏着性增强 B．细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制 C．细胞坏死代谢停止，细胞癌变代谢增强 D．衰老、死亡的细胞可被浆细胞清除，癌细胞可被效应T细胞裂解 实验探究 近期统计数据显示，癌症已成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供的资料回答问题： （1）体外分别培养某种癌细胞和正常体细胞，右图中代表癌细胞生长曲线的是________。在体内，癌细胞可能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有____________的特性。 （2）细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会成为________，引起机体的免疫应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是____________。 （3）端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶 实验目的：探究端粒酶与细胞癌变的关系。 实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。 实验步骤： ①_______________________________________________。 ②_______________________________________________。 ③_______________________________________________。 结果预测及分析：__________________________________________________。 （4）请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路： _______________________________________________________________________________。 限时训练 题组一 细胞分化和全能性 1.下列对于细胞分化不同水平的分析，不正确的是（ ）。 A．从细胞水平分析，细胞分化是细胞的形态、结构和功能改变的结果 B．从细胞的亚显微结构水平分析，细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果 C．从蛋白质分子的角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的根本原因 D．从核酸分子的角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果 2．（2011·镇江质检）据“朝闻天下”报道，目前英国科学家成功将人体皮肤细胞改造成成熟精子。下列与之有关的叙述不正确的是（ ） A．人体皮肤细胞和精子都是高度分化的细胞 B．该实验已经证明动物细胞具有全能性 C．如果该实验属实，可以给不育患者带来福音 D．成熟精子的染色体数目是人体皮肤细胞的一半 3．（2010·广州二模）下表表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况： 基因存在情况 基因表达情况 甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁 胰岛B细胞 √ √ √ √ √ 眼晶状体细胞（胚胎中） √ √ √ √ √ √ 神经细胞 √ √ √ √ √ √ 下列有关说法不正确的是（ ） A．甲基因可能是控制胰岛素合成的基因 B．丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因 C．三种细胞不同的根本原因是细胞中遗传信息不同 D．三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵 4．据报道，哈佛大学的科学家研究发现，从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的干细胞在实验室培养后生成了多种人体器官组织，如骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等。以下有关说法不正确的是（ ） A．这个实验证明了干细胞具有一定的全能性 B．这些骨骼、肌肉、血管、神经、肝脏等的形成是细胞分裂与分化的结果 C．从羊水中提取的干细胞与其生成的肌肉细胞中的染色体组成不一样 D．这些干细胞可以生成更多种类、更有价值的人体细胞，将有更多的医学用途 题组二 细胞的衰老、凋亡和癌变 5．（2010·济南二模）2009年4月12日—17日是第15届全国肿瘤防治宣传周，主题为“规范癌症治疗，改善生活质量”。下列相关叙述不正确的是（ ） A．放射性治疗可以引发癌细胞凋亡 B．癌变的实质是原癌基因或抑癌基因发生突变 C．细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系 D．吸烟、酿酒等不良生活习惯是引发癌症的危险因素 6．（2011·东北三校联考）端粒是位于染色体两端的特殊DNA序列，随细胞分裂次数的增加而变短；癌细胞中因存在延长染色体端粒的端粒酶而可以无限增殖。据此推断（ ） A．正常细胞不含有端粒 B．正常细胞缺少组成端粒的原料 C．端粒与细胞分裂次数有关 D．含有端粒酶是细胞癌变的根本原因 7．（2011·南京调研）下列有关细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的说法中正确的是（ ） A．细胞内酶活性增高是导致细胞趋向衰老的主要原因 B．细胞凋亡与极端的物理、化学等因素关系十分密切 C．细胞凋亡和坏死时释放的细胞内溶物都会伤害周围细胞 D．各种致癌因子可改变正常细胞的遗传物质进出而诱发癌变 题组三 综合应用 8．（2010·泰州质检）2009年9月14日，美国研究人员公布，他们利用基因技术使实验鼠患上乳腺癌，并将这些实验鼠分为两组，其中一组同时接受化疗和二甲双胍治疗，对照组仅接受化疗。实验结果显示，在化疗的同时让实验鼠服用糖尿病治疗药物二甲双胍，可抑制实验鼠体内的乳腺癌细胞扩散。下列有关描述不正确的是（多选）（ ） A．正常鼠长期接触患癌鼠，其细胞癌变几率增加 B．癌症是致癌因子引发的，患病几率与实验鼠年龄无关 C．一只切除胸腺的鼠与一只正常鼠患癌症的几率相同 D．二甲双胍不可能使细胞表面的糖蛋白减少 9．下列关于细胞增殖、分化、衰老、癌变的叙述，不合理的是（ ） ①幼年个体中没有衰老的细胞，老年个体中没有新细胞产生 ②由胚胎干细胞诱导分化成肾脏体现了细胞的全能性 ③细胞凋亡对机体有利，细胞坏死对机体有害④细胞分化导致细胞中遗传物质改变 ⑤癌细胞是畸形分化的结果 ⑥衰老的人红细胞呼吸速率减慢，细胞体积减小，核体积增大 A．①②③④ B．①②④⑤ C．①②④⑥ D．③④⑤⑥ 10.（2012·山东潍坊抽样）下图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。请据图回答： （1）区分①细胞与植物细胞最主要的依据是_____________ __________________， 细胞②不能无限长大的原因有______________________、__________________。 （2）c过程的实质是____________________，请用箭头和文字简要表明该过程中遗传信息的流动途径：_________________ 。 （3）成熟的红细胞结构非常特殊，我们使用的教材中以红细胞为材料的实验是____________________，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞形状发生改变的直接原因是_________________ ____________________________________。 （4）若白细胞发生了癌变，根本原因是细胞中的_________ _______发生了突变，癌细胞无限增殖过程中直接参与a、b 过程的无膜细胞器依次是________________。 高考真题体验 1.（2012·四川高考）蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中，下列行为在细胞内不能发生的是（ ） A基因的选择性表达 B．DNA 的半保留复制 C．同源染色体的分离 D．姐妹染色单体的分开 2.（2012·上海高考）由细胞形态判断，下列细胞中最可能连续分裂的是 3.（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 4.（2011北京高考）下列生命过程中，没有发生细胞分化的是 A．断尾壁虎长出新尾巴 B.砍伐后的树桩上长出新枝条 C．蝌蚪尾巴消失的过程 D.胚胎发育中出现造血干细胞 5.（2012·山东高考）细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错误的是 A.细胞普遍衰老会导致个体衰老 B.效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡 C.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡 D.衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录 6.（2012·安徽高考）脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元，它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子，只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡，下列叙述正确的是 A．脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期 B.一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接 C.神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡 D.神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡 7（2012·四川高考）研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题： （l）图中A代表细胞膜上的 。葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可通过 作用形成非必需氨基酸，也可通过形成五碳糖进而合成 作为DNA复制的原料。 （2）在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为 。与正常细胞相比，①～④ 过程在癌细胞中明显增强的有 （填编号），代谢途径发生这种变化的意义在于能够 ，从而有利于癌细胞的增殖。 （3）细胞在致癌因子的影响下， 基因的结构发生改变而被激活，进而调控 _____________的合成来改变代谢途径。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程 （填编号）不宜选为作用位点。 8判断正误 （1）（2009·江苏生物－B）免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力（ ）。 （2）（2009·安徽理综－C）细胞癌变是细胞高度分化的结果（ ）。 （3）（2007·江苏生物－A）细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变（ ）。 （4）（2010·四川卷改编）某实验室做了下图所示的实验研究 A．与纤维母细胞相比，过程①形成的诱导干细胞的全能性较低（ ）。 B．过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程（ ）。 9．（2011·北京高考 ）下列生命过程中，没有发生细胞分化的是（ ）。 A．断尾壁虎长出新尾巴 B．砍伐后的树桩上长出新枝条 C．蝌蚪尾巴消失的过程 D．胚胎发育中出现造血干细胞 10．（2011·山东高考）下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是（ ）。 A．玉米种子萌发长成新植株 B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 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 11（2011·山东高考）下列有关细胞癌变的叙述，正确的是（ ）。 A．基因突变导致的各种细胞癌变均可遗传 B．石棉和黄曲霉素是不同类型的致癌因子 C．人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用 D．癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓 12（2011·安徽高考）干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是（ ）。 A．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同 B．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达产物不同 C．胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞 D．胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的 13（2011·全国高考）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．存在血红蛋白 D．存在纤维蛋白原基因 14.（2011·天津高考）土壤农杆菌能将自身Ti质粒的TDNA整合到植物染色体DNA上，诱发植物形成肿瘤。TDNA中含有植物生长素合成酶基因（S）和细胞分裂素合成酶基因（R），它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。 据图分析，下列叙述错误的是（ ）。 A．当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿瘤生芽 B．清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生长与分化 C．图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长 D．基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化 15．（2011·江苏高考）关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是（ ）。 A．细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多 B．细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小 C．细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育 D．细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移 学案 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 答案与解析 基础自查 一．细胞的分化 1．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．具有普遍性、稳定性和不可逆性。 3．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。 4． （1）细胞分化是生物个体发育的基础。 （2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能_的效率。 5.没有。 二、细胞全能性 1．.已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 2．细胞含有本物种的全套遗传信息。 3．动物体内的少数具有分裂和分化能力的细胞。 4．（1）植物组织培养的实验表明已分化的植物细胞仍具有全能性。 （2）克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物细胞核具有全能性。 5.（1）、（2）对；（3）错，全能性强调已分化的细胞发育成完整个体且在人为条件下。 三、细胞的衰老和凋亡 1.减少 变小 新陈代谢速率 活性降低 酪氨酸 逐渐积累 体积增大 内折 收缩 加深 通透性改变 物质运输 2． （1）由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 （2）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。 四、细胞癌变 1．受致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，成为不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 2．（1）适宜条件下，无限增殖。（2）细胞形态发生显著变化。（3）癌细胞的表面发生了变化。 3．（1）物理致癌因子，主要指辐射，如紫外线、X射线等。 （2）化学致癌因子，如亚硝胺、黄曲霉毒素等。 （3）病毒致癌因子，如Rous肉瘤病毒等。 4．（1）致癌因子使原癌和抑癌基因发生突变。 （2）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 辨一辨 错，正常细胞也存在。 5. 内质网。内质网是细胞内糖类、脂质等有机物合成的“车间”。 课堂深化探究 一．细胞分化与细胞全能性及其应用 1． 细胞分化 细胞全能性 原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传信息 特点 ① 持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度 ② 稳定性和不可逆性：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 ③普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础 ①高度分化的植物细胞具有全能性。植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性 ②动物已分化的体细胞全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性。例如，动物克隆技术 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 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 细胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖细胞>体细胞 关系 ① 两者的遗传物质一般都不发生变化 ②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小 2.（1）干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。 （3）医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。 【疑难辨析】 1．（1）在生物体内，细胞分化是一种稳定的程序性变化，这种变化一般是不可逆转的。 （2）但在人工实验条件下，分化的组织细胞能脱分化，脱分化的组织细胞由于含有发育成完整生物体的全部遗传物质，因而经一定人工培养后理论上可发育成一个完整生物体。 2．（1）个体发育是以细胞的分裂和分化为基础，因为只有通过细胞分裂，才能增加细胞的数目；只有通过细胞的分化，才能形成不同的组织、器官和系统。细胞分化是个体发育中的主要过程：受精卵细胞分裂、细胞分化成熟的生物个体。 （2）细胞的分裂和细胞的分化是以基因的表达为基础的，特别是细胞分化，它是细胞内的遗传信息（基因）有序表达的结果。如红细胞的形成是以控制血红蛋白合成为主的基因表达的结果。 （3）从上述三者之间的关系可以看出，个体水平上的发育是以细胞水平的分裂与分化为基础的，细胞水平的分裂与分化是以分子水平的基因表达为基础的。 二．细胞的衰老、凋亡和癌变 1．（1）单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 （2）多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 2．（1）①不死性：条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。 ②迁移性：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些结构，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。 ③失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图： （2） （3）①原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 ②抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。 ③癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞异常分裂，对这种异常分裂机体又无法阻止而造成的。 3． 项目 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变 与基因 的关系 受基因控制 不受基因控制 受突变基因控制 细胞膜 的变化 内 陷 破 裂 糖蛋白等减 少，黏着性降低 形态变化 细胞变圆，与周围细胞脱离 细胞外形不规则变化 呈球形 影响因素 受严格的由遗传机制决定的程序性调控 电、热、 冷、机械等不利因素影响 分为物理、化学和病毒致癌因子 对机体 的影响 对机体有利 对机体有害 对机体有害 对应训练 1.解析：与甲相比，乙细胞群体数目增多，①过程为细胞分裂；与乙细胞群体相比，丙细胞群体发生了形态结构的稳定性差异，②过程为细胞分化；与丙细胞群体相比，丁细胞又变为球形，这是基因突变的结果，③④过程分别为细胞癌变和细胞的恶性增殖；遗传信息表达过程包括转录和翻译，①②③过程中的遗传信息表达过程是相同的。与甲相比，乙的表面积/体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强、代谢旺盛。 答案：D 2.答案：　B 3.答案：　D 4.解析 细胞凋亡是由基因调控的细胞自动结束生命的过程。 答案 A 5.解析 癌变细胞的遗传物质和细胞功能都发生改变，故细胞癌变受基因控制；细胞癌变，膜黏着性减弱；细胞坏死，膜通透性增加；细胞癌变，细胞周期缩短，凋亡的细胞没有细胞周期。 答案 B 6.答案：　B 7.解析：癌变细胞细胞膜的糖蛋白减少，细胞黏着性降低；细胞癌变是因为原癌基因和抑癌基因发生突变；浆细胞的作用是分泌抗体，而不能直接作用于抗原。 答案：C 实验探究 解析：（1）癌细胞具有无限增殖的特性，所以图中代表癌细胞生长曲线的为a。癌细胞由于细胞膜上糖蛋白的减少，所以具有易扩散转移的特性。 （2）这些不同于正常细胞的蛋白质，能引起机体免疫应答，所以这些蛋白质会成为抗原；裂解靶细胞的为效应T细胞。 （3）实验目的：研究端粒酶与细胞癌变的关系，实验材料中有端粒酶抑制剂，由此可知，实验变量为端粒酶抑制剂的有无，因此可确定实验组别。第一步分组标号，第二步强调两组之间的实验变量，其他因素相同。第三步记录处理实验结果。由相应结果推测相应结论。（4）治疗癌症的新思路：由（2）题意可知，可从特异性免疫角度回答；由（3）题意可知，可从抑制癌细胞中端粒酶的活性角度回答。 答案：　（1）a　易扩（分）散转移 （2）抗原　效应T细胞 （3）实验步骤： ①将癌细胞分成A、B两组 ②A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，在适宜条件下进行培养 ③记录并比较A、B两组的增殖代数（分裂次数） 结果预测及分析：A组比B组增殖代数减少，说明端粒酶与细胞癌变（连续分裂）有关；A组仍然无限增殖，说明端粒酶与细胞癌变（连续分裂）无关 （4）抑制癌细胞中端粒酶的活性（或抑制细胞分裂）或免疫治疗（输入淋巴因子、DNA疫苗） 限时训练 题组一 细胞分化和全能性 1.解析 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，叫做细胞分化。从核酸分子的角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果，这是细胞分化的根本原因。 答案 C 2．B [细胞全能性的实现是指由离体的细胞发育成完整个体，题中只是将皮肤细胞改造成精子，而没有形成完整个体。] 归纳提升 细胞全能性的原因、表达条件及全能性差异分析 （1）细胞具有全能性的原因 体细胞都是受精卵有丝分裂的后代细胞，有丝分裂前后细胞中染色体数、核DNA分子数不变，其遗传特性也不变。花药离体培养时所用的花粉是减数分裂形成的，虽然只有正常体细胞遗传物质的一半，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。细胞的全能性是生物组织培养和克隆的理论依据。 （2）细胞全能性表达的条件 离体（必要条件）、一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）、激素（细胞分裂素、生长素）、适宜的条件（适宜的温度、pH等）。 （3）细胞全能性有差异：高度分化的植物细胞具有全能性；高度特化的动物细胞的全能性受到限制，但动物体细胞的细胞核仍然保持着全能性；在生物体内，分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是基因在时间和空间上选择性表达的结果；经细胞分化，细胞的全能性降低。 3．C [三种细胞都含有甲、乙、丙、丁四种基因，甲、乙、丙基因分别只在胰岛B细胞、眼晶状体细胞、神经细胞中选择表达，丁基因在三种细胞中都可以表达。说明三种细胞功能不同，同时也存在着共同的生理过程，而它们共同生理过程有可能就是细胞呼吸。] 解题技巧 材料表格信息题解题策略 如上题是用表格的形式表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况。此类试题主要信息来自表格，关键是要看清、看懂材料。解决此类试题必须通过阅读表格，理解表格中所表达的生物学内涵，启用对比思维，提取有效信息并转换成可以利用的信息（不同细胞中甲、乙、丙、丁四种基因存在情况相同，而基因表达情况既有相同——丁基因均表达，又有不同——甲、乙、丙表达不同），然后进一步结合选项迁移到新情景中回答判断。 4．C [由细胞培养得到了各种组织和器官体现了细胞的全能性，这些器官的形成是干细胞分裂与分化的结果，但是细胞分化没有改变遗传物质，各种细胞的染色体组成还是一样的。] 题组二 细胞的衰老、凋亡和癌变 5．A [细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又称细胞编程性死亡。而放射性治疗引发的死亡不属于编程性死亡；不良的生活习惯等可能使原癌基因和抑癌基因发生突变，引起细胞畸形分化而导致细胞癌变。] 6．C [端粒是位于染色体两端的特殊DNA序列，有染色体的细胞就有端粒，正常细胞不缺少组成端粒的原料；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突变，含有端粒酶是细胞癌变的直接原因。] 7．D [衰老细胞中多种酶的活性下降；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞坏死与极端的物理、化学等因素关系十分密切；细胞凋亡时不会伤害周围的细胞。] 知识归纳 细胞分裂、分化、衰老、凋亡、坏死、癌变之间的关系 细胞分裂、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命现象，而坏死、癌变都是异常生命现象。细胞分裂是生物生长发育、繁殖和遗传的基础，细胞分化是生物个体发育的细胞学基础，仅有细胞增殖而没有细胞分化，生物体就不能进行正常的生长发育。细胞凋亡是一种自然生理过程，与其密切相关的细胞器是溶酶体，其与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。细胞癌变是细胞畸形分化的结果，细胞坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞被动性无序变化的死亡过程。 题组三 综合应用 8．ABC [癌细胞能在体内转移是由于细胞膜上的糖蛋白减少，导致细胞黏着性下降。二甲双胍能抑制癌细胞扩散，说明二甲双胍可能使癌细胞的黏着性增强，而不可能使细胞表面的糖蛋白减少。] 易错警示 “肿瘤≠癌”，肿瘤是机体产生的病理性异常增生的组织块。根据其对人体的危害程度不同，可分为良性肿瘤和恶性肿瘤。恶性肿瘤生长迅速，可破坏周围的组织，这就是癌。一般来说，良性肿瘤是不转移的，而恶性肿瘤（癌）易扩散和转移。 C [幼年个体中有衰老细胞，老年个体内也有刚刚产生的新细胞；由胚胎干细胞到形成肾脏没有体现细胞的全能性；分化过程中细胞内遗传物质并未改变；人的成熟红细胞内无细胞核。] 10.解析：（1）①为人体骨髓造血干细胞，属于动物细胞，与植物细胞最大的区别是没有细胞壁；细胞不能无限长大的原因主要有两个方面：一是细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低，二是细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的。（2）c过程表示细胞的分化，分化的实质是基因的选择性表达，表达包括转录和翻译两个过程。 （3）哺乳动物的红细胞无细胞器膜和核膜，是制备和研究细胞膜的良好材料。镰刀型细胞贫血症患者的红细胞形状发生改变的根本原因是控制血红蛋白的基因发生了突变，直接原因是血红蛋白分子结构改变。（4）细胞中含有原癌基因和抑癌基因，二者之一发生基因突变就可能导致细胞过度增殖，引起癌变，癌变的细胞代谢十分旺盛，参与增殖的非膜结构细胞器打核糖体和中心体。 答案：（1）有无细胞壁　细胞核中的DNA不会随细胞增大而增加　细胞表面积与体积的比例关系限制了细胞的长大 （2）基因的选择性表达　DNAmRNA蛋白质 （3）体验制备细胞膜的方法　血红蛋白分子中发生了氨基酸的替换（血红蛋白分子结构改变） （4）原癌基因和抑癌基因　核糖体、中心体 高考真题体验 1.C【解析】受精卵发育成原肠胚的过程，也是细胞分化的过程，细胞分化是基因选择性表达的结果。受精卵发育的过程中细胞进行有丝分裂，因而有DNA的半保留复制和姐妹染色单体 2.B【解析】A为精子，C为肌细胞，D为神经细胞，皆为高度分化的细胞，不具备分裂能力。 3.【答案】A 【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。 4.答案：C 5.【答案】C 【解析】个体的衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程， A对；靶细胞是被病原体侵染的细胞，其清除也是通过细胞凋亡完成的，B对；细胞凋亡是编程性死亡，不同于细胞坏死，后者往往是由各种不利因素导致的，C错；由于染色质固缩，DNA的复制和转录会受到影响，这是衰老细胞的特征之一，D对。 6.【答案】D 【解析】脊椎动物的细胞凋亡发生在生长发育的任何时期，A错误；一个存活的神经元可以连接几个靶细胞，B错误；由题干可知，神经元凋亡与是否接受了足够量的神经生长因子有关，C错误；由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡，D正确。 7【答案】II．（1）载体蛋白 氨基转换 脱氧核苷酸“ 有氧呼吸和无氧呼吸 ①②③ 产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料 （3）原癌 酶 ①④ 【解析】II．（1）因为图中A能在细胞膜上协助葡萄糖进入细胞膜，所以可以推断其应该是载体蛋白；在代谢的过程，氨基酸向其他氨基酸转换必须通过转氨基作用；DNA的基本单位是脱氧核苷酸，即其合成原料。 （2）癌细胞也有线粒体的存在，所以在有氧的条件下进行有氧呼吸；而癌细胞的代谢比较旺盛，需要大量的大分子物质合成材料，所以相比正常细胞，癌细胞内①②③会加强。 （3）细胞癌变，是由于原癌基因和抑癌基因发生突变引起的，原癌基因的结构改变，会导致大量酶合成，而使得细胞代谢失控。抑制机体内的癌细胞代谢，不应该对正常细胞的代谢造成大的影响，图中代谢过程①④是所有正常细胞都有可能大量进行的，所以不宜作为作用点。“ 8解析 （1）记忆细胞在二次免疫中，在接受到抗原的再次刺激后会迅速增殖分化成相应的效应细胞和记忆细胞，具有分化和自我更新能力。（2）环境中的致癌因子损伤细胞中的DNA，使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而变成癌细胞，是细胞不正常分化的结果。（3）细胞分化不会引起细胞内遗传物质的改变。（4）本题考查细胞分化及细胞工程相关知识，考查学生的综合应用能力。过程1形成的诱导干细胞全能性高，A错。过程2是细胞的分化过程，分化时遗传物质不会发生变化，B错。 答案 （1）√ （2）× （3）× （4）A.× B．× 9．解析 蝌蚪尾巴消失的过程是细胞凋亡造成的。 答案 C 10．解析 本题考查有关细胞分化和全能性的相关知识。细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果。细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成个体的潜能，全能性的体现必须发育成一个个体；A选项玉米种子本身就是已经分化的胚，该过程能体现细胞分化，但不能体现细胞的全能性；B选项中小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞体现了细胞分化，但没有发育成个体，没有体现出全能性；C选项中小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株，小麦花粉是配子，能发育成一个个体，体现了生殖细胞的全能性，所以C错误；