生物(人教全国通用)大一轮复习讲义第四单元 细胞的生命历程 第5讲

［考纲要求] 1.细胞的分化(Ⅱ）.2。

细胞的全能性(Ⅱ).3。

细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ）.4.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ).
考点一细胞的分化与全能性
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：形成不同的细胞和组织。

巧记细胞分化错误!
（4）特点
①普遍性：多细胞生物普遍具有。

②持久性:贯穿于生物体整个生命进程中。

③稳定性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。

④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。

如图所示：
（6）意义错误!
知识拓展分化细胞表达的基因
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，基因产物是维持细胞基本生命活动所必需的基因，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。

②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。

（7)细胞分裂与细胞分化的区别和联系
项
目
细胞分裂细胞分化
细
胞变化细胞数量增多
细胞形态、结构和生
理功能发生稳定性差
异，细胞种类增多
发
生时间从受精卵开始
发生在整个生命过程
中
意义保持了亲子代间遗传
性状的稳定性
保证了生物体的正常
发育
联系细胞分裂是细胞分化的基础,两者往往是相伴相随的，分程度大，分裂能力则逐渐下降
2.细胞的全能性
点拨区分细胞分化与全能性表达的标志
(1)细胞分化的标志:在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能证明细胞已经发生分化；只有在特定细胞中选择性表达的基因控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化.
（2）由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。

判断全能性表达的标志是能否发育成“个体”。

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
①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。

②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
①胚胎干细胞:可以分化成各种组织和器官。

②成体干细胞：可以分化成具特定功能细胞的能力.
拓展提升造血干细胞
造血干细胞是血液组织中的成体干细胞，具有长期自我更新的能力和分化成各类成熟血细胞的潜能,是体内各种血细胞的唯一来源,如可以分化成红细胞、各类白细胞以及血小板.它主要存在于骨髓、外
周血、脐带血、胎盘组织中。

在临床治疗中,骨髓移植就是利用造血干细胞的替换来治疗血液方面的疾病。

1。

判断常考语句，澄清易混易错
（1）肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同（×）（2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体( ×）
（3）人体内所有活细胞均具有全能性（×)
（4)分化程度高的细胞其全能性一定低( ×）
(5）克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性（×）
（6）玉米种子萌发长成新植株体现了植物细胞的全能性（×）2.分析命题热图，明确答题要点
下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态,请思考:（1)上述基因属于管家基因的是a,属于奢侈基因的是b、c、d。

(2)这三种细胞“血红蛋白基因"均不能表达,不包括红细胞；A细胞可产生“胰岛素”，应为胰岛B细胞；B细胞可产生“生长激素"，应为垂体细胞。

(3）若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA,其杂交带状况如何?
提示A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因的mRNA,则只有A细胞能产生杂交带。

命题点一细胞分化的实质及特点
1.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。

分泌胰高血糖素
D。

存在胰岛素基因
答案C
解析所有细胞都能进行细胞呼吸合成ATP,所以据此不能判断细胞已经分化;几乎所有细胞都能转录、翻译形成蛋白质，因此都能进行mRNA的合成；只有胰岛A细胞才能合成并分泌胰高血糖素，所以细胞分泌胰高血糖素说明其已经高度分化;同一个体的所有基因都是由受精卵有丝分裂而来的，含有相同的遗传物质.
2。

下列有关细胞分化的叙述中，错误的是（)
A.细胞分化具有持久性、不可逆性和遗传物质多变性等特点
B。

细胞分化增加了细胞的种类
C。

细胞分化有利于提高机体生理功能的效率
D。

细胞分化的原因是不同细胞中遗传信息的执行情况不同
答案A
解析细胞分化具有持久性、不可逆性，但细胞分化过程中遗传物质不会发生改变；细胞分化增加了细胞的种类;细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高机体各种生理功能的效率；细胞分化的原因是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.
3。

如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况，下列分析错误的是（）
A.此图能说明细胞分化的实质
B.基因b可能控制RNA聚合酶的合成
C。

细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4
D。

一般来说,这5种细胞的核遗传物质相同
答案C
解析题图显示，同一个体的5种细胞中基因表达的情况有差异，说明基因在不同细胞中选择性表达,体现了细胞分化的实质，A正确;5种细胞中都有相关基因表达,基因表达的转录过程中有RNA聚合酶参与，说明5种细胞中都有RNA聚合酶,基因b在5种细胞中都表达了，故其可能是控制RNA聚合酶合成的基因，B正确；细胞2和4中mRNA有2种不同，而3和4中mRNA有4种不同，C错误;5种细胞均最终来源于受精卵,故它们细胞核中的遗传物质通常相同，D正确。

判断细胞发生分化的方法
(1)细胞形态的改变：变为肌细胞的梭形、红细胞的圆饼状、神经细胞的突起状等.
(2）细胞结构的变化：形成不同种类的细胞(尤其是细胞器种类和数量有较大差异）.
(3）细胞功能的特化：运动功能、运输功能、储存功能、反射功能、免疫功能等.
(4）特殊分子的合成：合成了唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白、肌动蛋白等。

命题点二细胞全能性的判断
4。

有关细胞全能性的叙述，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套基因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
D。

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
答案B
解析细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因,同样具有全能性；植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选
择性表达的结果；种子是器官,种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性;细胞表达全能性的前提是处于离体状态。

5.某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是
（）
错误!
A。

肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中都有与细胞癌变有关的基因
B。

与纤维母细胞相比,经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低C.过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
D。

上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞
答案A
解析正常细胞中都有原癌基因和抑癌基因；诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高;过程b是诱导干细胞的分化过程，细胞的形态、结构发生稳定性差异，遗传物质并未改变；具有细胞周期的是能进行连续分裂的细胞，神经细胞是高度分化的细胞，已失去了分裂能力。

澄清细胞全能性的理解误区
(1）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）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.
命题点三干细胞的特征与应用
6。

人的造血干细胞能增殖、分化产生各种血细胞,此过程( ) A.体现了细胞的全能性
B。

细胞的形态、结构和生理功能不变
C.细胞中基因选择性表达
D。

细胞中不会出现染色体和纺锤丝的变化
答案C
解析细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能,故该细胞分化未体现细胞的全能性;细胞分化过程中细胞的形态、结构和生理功能均发生改变；细胞分化是基因选择性表达的结果；细胞增殖过程中会出现染色体和纺锤丝的变化.
7。

下图表示人体造血干细胞在离体条件下，经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程.下列有关叙述正确的是（）
A.该图说明造血干细胞具有全能性
B.图中各细胞的遗传信息的执行情况相同
C。

①过程可发生遗传信息从DNA→DNA的传递
D.②过程的实质是基因数量的变化
答案C
解析细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，图示内容仅得到肝细胞和神经细胞，没有得到个体,因而没有体现细胞的全能性，A错误；细胞分化的实质是细胞内基因的选择性表达,B错误;①过程是细胞增殖，可发生遗传信息从
DNA→DNA的传递,C正确；②过程是细胞分化，实质是基因的选择性表达，其基因种类和数量不变，mRNA和蛋白质的种类和数量发生变化,D错误。

考点二细胞的衰老、凋亡与癌变
1。

个体衰老与细胞衰老的关系
2.细胞衰老的特征
错误!
巧记细胞衰老的特征
3.细胞的凋亡
（1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡。

（2）类型错误!
（3）意义错误!
（4）机理：结合图解理解凋亡机理
4。

细胞的癌变
（1)癌细胞的概念：正常机体细胞在致癌因子的作用下，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）癌细胞的特征
①无限增殖。

②形态结构发生显著变化，如癌变的成纤维细胞由扁平梭形变成球形。

③细胞表面发生变化，糖蛋白减少→黏着性降低→易于扩散和转移. (3）癌变机理
①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。

②抑癌基因:主要是阻止细胞不正常的增殖.
③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突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。

④累积效应:癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少一个细胞中发生5～6个基因突变，才能导致细胞癌变.
（4)癌变实质: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。

（5)致癌因子的类型(连线)
5。

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
与基因受基因可能有基因突变不受基因
的关系控制关控制
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
影响因素受基因
严格的
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
1.判断常考语句，澄清易混易错
（1)细胞衰老与个体衰老是同步的( ×)
（2)效应T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡（√)
(3）衰老细胞由于水分减少而导致细胞核体积变小( ×）
（4)石棉和黄曲霉素是同一类致癌因子( √)
（5）正常组织细胞内没有原癌基因，但有抑癌基因( ×）（6）癌细胞存在接触抑制现象( ×)
2。

分析命题热图，明确答题要点
(1)图中甲是细胞增殖(有丝分裂）过程，乙是细胞分化过程。

（2）乙、丙、丁过程中基因的活动有何不同?
提示乙过程是相关基因选择性表达的结果。

丙过程是原癌基因和抑癌基因突变导致的结果.丁过程是相关基因程序性表达的结果。

(3)丁、戊、己过程有何不同？
提示丁是在相关基因调控下迅速结束细胞生命的过程,这是鲜活的细胞主动结束生命的过程。

戊是在外力作用下迅速使细胞破裂死亡的过程，这是细胞被动结束生命的过程。

己是由于细胞内部成分的改变导致相关基因无法有序调控正常细胞代谢，从而使细胞结构和功能退化的渐变过程.
命题点一细胞衰老与凋亡的判断
1.美国的研究人员鉴别出一组非肽类Caspase抑制剂及其分子作用机制,并证实它们能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。

下列相关叙述，不正确的是( ）
A.细胞凋亡过程中的信号传递与细胞膜表面的某种蛋白质有关
B。

细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡
C.Caspase抑制剂在核糖体上合成
D。

细胞的增殖和凋亡失控都会导致许多疾病的发生
答案C
解析细胞间的信号传递与细胞膜表面的糖蛋白有关，A正确；细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡，是机体正常的生理反应，B 正确；题干已强调Caspase是非肽类抑制剂，因此Caspase抑制剂不可能在核糖体上合成，C错误;细胞的增殖失控会导致疾病，如癌症，细胞凋亡失控也会导致疾病的发生，如人类的并指，D正确.
2.下图所示为哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞（a)，不断增殖、分化形成吸收细胞（b)后向上迁移,补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞（c)。

下列叙述错误的是（）
A.a、b细胞含有相同的遗传物质，但细胞中基因的执行情况不同
B。

已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变，但细胞核仍具有全能性
C.b细胞衰老后细胞核体积会增大，但细胞新陈代谢的速率减慢D。

c细胞凋亡有利于吸收细胞更新,但不利于机体内部环境稳定
答案D
解析a、b细胞均来自受精卵的有丝分裂,故含有相同的遗传物质，但由于a、b细胞是不同种类的细胞，因此细胞中基因的执行情况不同;已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变，但其细胞核中具有完整的遗传信息，因此其细胞核仍具有全能性;b细胞衰老后细胞核体积会增大，呼吸速率变慢,故细胞新陈代谢的速率减慢;c 细胞凋亡是机体的主动行为，有利于吸收细胞更新，也有利于机体内部环境稳定。

判断细胞凋亡与细胞坏死的方法
（1)从方式看错误!
（2)从结果看错误!
命题点二癌细胞的特征及癌变的机理
3.下图表示正常细胞突变为癌细胞的过程,有关说法正确的是( ）
A。

图示中与癌变有关的基因都是原癌基因
B。

图中显示癌变的发生是多个基因突变累积的结果
C.图中染色体上的基因变化可导致基因重组
D.图示细胞形态的变化说明癌变过程中细胞发生了遗传物质变化
答案B
解析细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变；图中显示，癌变的发生是多个基因突变累积的结果；图中染色体上的基因发生的变化属于基因突变；图中细胞形态的变化是遗传物质发生变化的结果，但细胞分化、细胞衰老也会导致细胞形态变化。

4。

据《临床肿瘤学杂志》报道，肝癌组织中的核因子kB（核内转录调控因子）异常活化后可抑制肝癌细胞凋亡，促进肝癌细胞存活。

下列对此研究的理论依据及意义的描述不科学的是（）
A。

核因子kB可能参与肿瘤的启动、发生及发展
B。

通过抑制核因子kB的表达,可促进肝癌细胞的凋亡
C。

核因子kB异常活化后可使正常机体细胞增殖和细胞凋亡保持平衡状态
D.阻断核因子kB信号通路的激活将可能有助于抑制肝癌细胞的增殖
答案C
解析根据题干“肝癌组织中的核因子kB(核内转录调控因子)异常活化后可抑制肝癌细胞凋亡，促进肝癌细胞存活”，可知核因子kB 可能参与肿瘤的启动、发生及发展,A正确；抑制核因子kB的表达可促进肝癌细胞的凋亡，B正确；据题意可知，核因子kB异常活化后可促进肝癌细胞存活,这样正常机体细胞增殖和细胞凋亡就失去
了平衡状态，C错误；核因子kB可促进肝癌细胞存活，因此阻断核因子kB信号通路的激活将可能有助于抑制肝癌细胞的增殖,D正确。

命题点三细胞生命历程的多角度判断
5.最新研究表明,决定细胞“命运”的内因是基因的选择性表达，而外因则取决于细胞对细胞外信号的特异性组合所进行的程序性反应，下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图，图中字母分别代表不同的胞外信号，则下列有关细胞外信号的说法正确的是( )
A.只要有胞外信号d和e，细胞就一定会进行分裂
B。

对于癌细胞而言，细胞外信号a~e可能会持续起作用
C.只有细胞外信号f和g能诱导细胞内的基因选择性表达
D.由于细胞凋亡无胞外信号作用，可证明细胞凋亡与基因无关
答案B
解析由图可知,细胞分裂需要的信号组合为a、b、c、d和e，缺一不可，A错误；与细胞存活相比，当信号d和e存在时,与细胞分裂有关的基因可以表达,这也属于基因选择性表达的范畴，C错误；图中只给出了决定细胞“命运”的部分信号，根据教材知识可知,细胞凋亡又称细胞编程性死亡，该过程受遗传物质（基因）控制，D错误.
6.（2015·山东，2）关于细胞生命历程的叙述，正确的是( )
A.胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B。

原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达
C.真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式
D。

细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
答案A
解析胚胎细胞来自受精卵，含有该生物的全套基因,当然有与细胞凋亡有关的基因，A正确；细胞中的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。

原癌基因和抑癌基因正常表达，细胞才不癌变，若二者基因
突变，则导致细胞癌变,B错误;真核生物的细胞分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化过程中蛋白质的种类和数量均发生变化，D错误.
细胞分裂、分化、癌变及衰老的区别
项目结果
遗传物质变
化
细
胞分裂单细胞生物完成生殖，多细
胞生物产生新细胞
遗传物质复
制后均分
细
胞分化可形成不同组织、器官
遗传物质不
发生改变
细
胞癌形成能无限增殖的癌细胞
遗传物质发
生改变
变细
胞衰老细胞正常死亡
遗传物质不
发生改变
雾霾环境中的致癌因子可能通过改变正常细胞中遗传物质的结构或功能使其变为癌细胞。

年老体衰的人细胞发生癌变后，癌细胞特别容易冲破细胞识别作用,逃避机体的免疫监视。

请根据上述材料完成下列问题：
（1）老人易患癌症的原因可能是________能力降低，导致机体无法识别并杀死癌变细胞.
(2)癌细胞的特点之一是在适宜的条件下，能够无限增殖。

从该特点看，致癌因子改变的基因是______________________。

癌细胞的特点之二是具有转移性，原因是______________。

（3）蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，研究发现，蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。

阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。

科研人员为研究蜂毒素对人肺癌细胞的影响及作用机制，进行了以下实验。

①方法步骤：
a。

取4只相同的培养瓶编号，分别加入等量的完全培养液并接种等量离体肺癌细胞.
b。

1号培养瓶为空白对照，向2、3、4号培养瓶中分别加入等量的2、4、6 μg/mL蜂毒素溶液。

c。

培养48 h后，检测并统计肺癌细胞的凋亡率，结果如图1所示. d。

重复a、b步骤，检测凋亡基因(Bax、Bel。

2）的表达，结果如图2所示。

②分析讨论：
a.图1表
明:_________________________________________________。

b.图1、图2表明:从基因水平上看,蜂毒素诱导肺癌细胞凋亡与
_________________有关.当Bel.2蛋白/Bax蛋白的比值出现________趋势时，将会诱导肺癌细胞凋亡。

答案（1）细胞免疫(2)原癌基因和抑癌基因癌细胞表面的糖蛋白减少,从而使癌细胞之间的黏着性降低
（3）②a.一定浓度的蜂毒素能诱导肺癌细胞凋亡，并在一定范围内，随浓度增大诱导效应增强b。

Bax基因表达增强和Bel。

2基因表达减弱(Bax基因和Bel­2基因表达) 降低
解析（1）老人由于免疫功能下降，免疫系统对癌细胞的监控和清除功能降低,因此容易患癌症。

效应T细胞与癌细胞密切接触,可使癌细胞裂解死亡，因此免疫系统对癌细胞的监控和清除功能属于细胞免疫。

（2）细胞癌变的机理是在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变进而导致细胞癌变.癌细胞的细胞膜表面的糖蛋白
减少，细胞间的黏着性降低，容易分散和转移。

(3）分析题图可知，随蜂毒素浓度升高，肺癌细胞凋亡率升高，由此可以说明一定浓度的蜂毒素能诱导肺癌细胞凋亡，并在一定范围内,随浓度增大诱导效应增强；分析图2可知，在一定的范围内,随蜂毒素浓度升高，Bel。

2基因表达率下降，Bax基因表达率上升，综合图1和图2可以推断:蜂毒素诱导肺癌细胞凋亡与Bax基因表达增强和Bel。

2基因表达减
弱有关.当Bel。

2蛋白/Bax蛋白的比值出现降低趋势时，将会诱导肺癌细胞凋亡。

1。

常规实验设计的步骤
分组与编号→放置相同的实验对象→创设不同的影响因素→相同环境条件下进行培养→观察和收集数据.
2.假设与结论的分析
假设是根据现有的科学理论、事实，对所研究的对象设想出的一种或几种可能性的答案或解释。

实验结果预测一般与假设相对应:若实验结果与预期结果一致，则得出与先前的假设一致的结论，即假设成立；反之，假设不成立。

3.实验结果和结论的讨论
实验结果实验结论
若实验组和对照组无显
著差异实验变量对结果无影
响
若实验组效果和对照组效果有明显差异实验变量对实验结果
具有影响
若实验组效果>对照组实验变量对实验结果。