步步高2019年一轮复习全书高中生物第四单元 第13讲

第13讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变[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)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：一般来说，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。

(3)实质(如图所示)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)意义⎩⎪⎨⎪⎧ ①生物个体发育的基础②使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率知识拓展 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。

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1．判断关于细胞分化的叙述的正误(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)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同(×)(4)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化(√)(5)ATP合成酶基因属于奢侈基因，在不同细胞中选择性表达(×)2．判断关于细胞全能性的叙述的正误(1)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(√)(2)分化程度高的细胞其全能性一定低(×)(3)克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性(×)(4)用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性(×)(5)人体内所有活细胞均具有全能性(×)下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析：(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，所以这三种细胞不包括红细胞；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。

命题点一细胞分化和全能性的分析1．(2017·贵阳第一中学调研)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4D．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项正确；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项正确；细胞2和4中mRNA有2种不同，而3和4中mRNA有4种不同，C项错误；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项正确。

2．如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的某些阶段，下列叙述不正确的是()A．细胞甲的分裂能力最强，分化程度最高B．过程①②中均未发生遗传物质的改变C．B细胞中含有控制淋巴因子合成的基因D．淋巴因子与膜受体的结合实现了细胞间的信息交流答案 A解析细胞甲的分裂能力强，分化程度低，A项错误；①过程为有丝分裂，②过程为细胞分化，这两个过程中均不发生遗传物质的改变，B项正确；B细胞与T细胞都具有人体的全套基因，C项正确；淋巴因子与膜受体的结合实现了细胞间的信息交流，D项正确。

3．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，A项错误；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，C项错误；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，D项错误；细胞表达全能性的前提是处于离体状态，B项正确。

命题点二干细胞的特征与应用分析4．近期国际杂志Cell Systems上刊登了来自美国加州大学旧金山分校的一项研究成果，科研人员利用蓝色光脉冲开启了一种名为Brn2的基因，当Brn2信号足够强时，干细胞就会快速转化为神经元。

下列有关分析错误的是()A．该实验证明了蓝色光脉冲可以促使干细胞分化为神经元B．Brn2基因在神经元的形成过程中具有重要作用C ．蓝色光脉冲使Brn 2基因的碱基序列发生了改变D ．干细胞和神经元这两种细胞中，蛋白质的种类不完全相同答案 C解析 蓝色光脉冲通过开启Brn 2基因使干细胞分化为神经元，A 、B 项正确；蓝色光脉冲的作用是诱导基因表达，不是诱导基因突变，因此Brn 2基因的碱基序列没有发生改变，C 项错误；干细胞和神经元这两种细胞中，既有相同的蛋白质，又有不同种类的蛋白质，因此干细胞和神经元这两种细胞中，蛋白质的种类不完全相同，D 项正确。

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( ) 甲小鼠的纤维母细胞――→诱导基因a诱导干细胞――→b肝细胞、神经细胞、上皮细胞等 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，A 项正确；诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高，B 项错误；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，遗传物质不发生改变，C 项错误；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，D 项错误。

6．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 项错误；细胞分化的实质是细胞内基因的选择性表达，B 项错误；①过程是细胞增殖，可发生遗传信息从DNA →DNA 的传递，C 项正确；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 项错误。

考点二 细胞的衰老、凋亡与癌变1．细胞衰老(1)个体衰老与细胞衰老的关系(2)细胞衰老的特征①代谢变化②细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。

(3)细胞衰老的假说①自由基假说：细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA 和蛋白质，致使细胞衰老。

②端粒假说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常的DNA 序列损伤，使细胞逐渐衰老。

2．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⎩⎪⎨⎪⎧ 个体发育中细胞的编程性死亡成熟个体中细胞的自然更新被病原体感染的细胞的清除(3)意义⎩⎪⎨⎪⎧ 保证多细胞生物体完成正常发育维持内部环境的稳定抵御外界各种因素的干扰拓展延伸 细胞凋亡和细胞坏死的区别 ①从方式看⎩⎪⎨⎪⎧ 主动结束生命活动⇒细胞凋亡被动结束生命活动⇒细胞坏死 ②从结果看⎩⎪⎨⎪⎧对生物体是有利的⇒细胞凋亡对生物体是有害的⇒细胞坏死 3．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细胞膜表面发生变化a．糖蛋白减少→黏着性降低→易于扩散和转移。

b．甲胎蛋白、癌胚抗原等增多。

④细胞的接触抑制丧失。

(3)癌变机理①致癌因子的类型(连线)②原癌基因和抑癌基因a．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。

b．抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖。

③细胞癌变的机理：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特点：癌症的发生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，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有累积效应。

1．判断有关细胞衰老和凋亡的叙述的正误(1)细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动(×)(2)细胞普遍衰老会导致个体衰老(√)(3)衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录(√)(4)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡(×)(5)细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育(×)(6)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(√)2．判断有关细胞癌变的叙述的正误(1)原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传(×)(2)癌细胞在条件适宜时可无限增殖(√)(3)癌变前后，细胞的形态和结构有明显差异(√)(4)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖(×)据图分析细胞凋亡的机理(1)过程A体现了生物膜的信息传递功能，说明细胞凋亡有特异性，在特定时期凋亡特定细胞。

(2)过程B中可以看出细胞凋亡是相关基因选择性表达的结果，该过程中形成具膜的凋亡小体，体现了膜的流动性。