细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
专题07 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变(解析版)

【高考生物】高考真题分类汇编合集(2020-2024五年)专题07 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变(解析版)考点1 细胞的凋亡【2024年高考真题】1.(2024·贵州·高考真题)蝌蚪长出四肢,尾巴消失,发育成蛙。
下列叙述正确的是()A.四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离B.四肢的组织来自于干细胞的增殖分化C.蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果D.蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果【答案】B【分析】在“蝌蚪长出四肢,尾巴消失,发育成蛙”的过程中,涉及到细胞的增殖、凋亡、分化。
【详解】A、四肢细胞分裂属于有丝分裂,不会发生同源染色体分离,同源染色体分离发生在减数分裂过程中,A错误;B、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,四肢的组织细胞是来自于干细胞的增殖分化,B正确;C、蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果,C错误;D、蝌蚪发育成蛙是细胞分化的结果,细胞分化是细胞中基因选择性表达,而不是遗传物质改变,D错误。
故选B。
2.(2024·甘肃·高考真题)某研究团队发现,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解。
关于细胞自噬,下列叙述错误的是()A.饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量B.当细胞长时间处在饥饿状态时,过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡C.溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程D.细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应【答案】C【分析】细胞自噬是指在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。
处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
2023届高三生物一轮复习课件细胞的分化、衰老、凋亡与癌变

例如: 维
效应T细胞
使靶细胞
裂解死亡
2.细胞凋亡和细胞坏死的区别(三维设计P94)
例如: 效应T 细胞使靶细胞 裂解死亡
例如: 病毒 在靶细胞内迅 速增殖使靶细 胞裂解死亡
知识点四 细胞的癌变
细胞生长
分裂
分化 癌变
衰老 凋亡
癌细胞 P125:
与正常分化有何不同?
有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化, 变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
训练2:有人把细胞分化中表达的基因形象地分为“管家基因” 和“奢侈基因”。“管家基因”在所有细胞中表达,是维持 细胞基本生命活动所必需的;而“奢侈基因”只在特定组织
细胞中表达。下列属于“奢侈基因”表达产物的是( B )
A. 呼吸酶
B. 胰高血糖素
C. 膜蛋白
D. ATP水解酶
训练3:同一生物不同部位的细胞如人的肝脏细胞和肌肉 细胞,下列结构或物质是否相同?
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
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源 来自早___期__胚__胎__或原始性腺组织
来自各式各样的组织
功能 可以分化成_各__种__组织和器官 具有分化成_特__定__功___能_ 细胞的能力
细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡; 限制,但细胞核仍具有全能性
③普遍性:生物界中普遍存在
结果 形成形态、结构、生理功能不同的细胞
形成新的个体
大小 细胞分化程度有高低之分:体细胞>生殖细 细胞全能性有大小之分:受精卵>
必修1专题五 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

专题五细胞的分化、衰老、凋亡和癌变考点1 细胞的分化1、特点:持久性,稳定性,不可逆转性2、意义:使得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。
3、原因:不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因选择性表达的结果。
4、实例:造血干细胞分化形成红细胞、白细胞、血小板。
考点2 细胞的全能性概念:已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能实例:动物克隆(多莉的诞生);通过植物组织培养的方法快速繁殖植物。
考点3 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系1、细胞衰老的特征1、细胞水分减少,体积变小,新陈代谢速率减慢。
2、细胞内多种酶的活性_________。
(例:白发)3、细胞内的会随着细胞衰老沉积。
(例:老年斑)4、细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大,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。
2、细胞凋亡:定义:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
属正常死亡。
如:人类胚胎发育阶段尾的消失、手指的形成、蝌蚪尾的凋亡考点4 癌细胞的主要特征及防治1、癌细胞的特征:①癌细胞能__________________;②癌细胞的__________________发生显著变化;③癌细胞表面变化:细胞膜上的__________等物质减少,使癌细胞之间的_黏着性降低_,容易在体内分散和转移。
2、致癌因素(1)内因:人体细胞内有原癌基因和抑癌基因(2)外因:①物理致癌因子;②化学致癌因子;③病毒致癌因子。
1.下图所示的细胞类型转换过程称为A.细胞融合 B.细胞生长C.细胞分裂 D.细胞分化2.细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象,在下列哪一个时期达到最大限度?A.胚胎时期 B.幼年时期 C.有丝分裂间期 D.有丝分裂末期3.在人的个体发育中,一个受精卵能形成一个复杂的人,主要是下列哪一生理过程起作用A.细胞分裂B.细胞分化 C.细胞成熟D.细胞增殖和细胞分化4.在生物体内,细胞没有表现出全能性而是分化为不同的器官,其原因是A. 细胞丧失了全能性B. 不同细胞中遗传信息的执行情况不同C.不同的细胞中遗传信息不完全相同D.在个体发育的不同时期细胞内的遗传物质发生了变化5.取高度分化的月季叶肉细胞,经离体组织培养出月季幼苗,说明植物细胞A. 具有全能性B. 分化后可自动恢复到原来状态C. 可发生癌变D. 会出现衰老6.克隆羊多莉(Dolly)的诞生,说明已分化的动物细胞中,细胞核仍具有A.全能性 B.单能性 C.减数分裂能力 D.受精能力7.将甲绵羊体细胞的细胞核移入乙绵羊的去除细胞核的卵细胞中,再将此细胞植入丙绵羊的子宫内,生出的小绵羊即“克隆绵羊”。
细胞分化、衰老凋亡+癌变

细胞分裂
细胞分化
不 细胞 不变 增加 数量 同 点 形态 结构 相同 差异 功能 相 遗传信息都不变 同 点 联 共同完成生物个体发育过程 系
细胞的衰老
老年人的皮肤干燥皱裂、头发变白、出现 老人斑的原因是什么? 。
衰老细胞的主要特征:
1)在衰老的细胞内水分减少。 2)衰老的细胞内有些酶的活性降低。 3)细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累。 4)衰老的细胞内呼吸速度减慢,细胞核 体积增大,染色质固缩,染色加深。 5)细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。
(1)植物细胞>动物细胞(动物细胞只有 细胞核具有全能性)。 (2)同一生物体内:受精卵>生殖细胞 (配子,精子,卵细胞)>体细胞。 (3)同一生物体内的体细胞:分化程度低 的细胞>分化程度高的细胞;幼嫩的细 胞>衰老的细胞;分裂能力强的细胞> 分裂能力弱的细胞。
4、细胞全能性的应用:
1 快速繁殖花卉、蔬菜
细胞的癌变
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。
一.癌细胞的主要特征
(1)在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖
正常成纤维细胞扁平梭形 癌变后球形的成纤维细胞
(2)癌细胞的形态结构发生显著变化
癌症为什么难治?
(3)癌细胞的表面也发生了变化。
上皮 细胞
上皮组织
有丝 分裂
受精卵
细胞 分化
肌肉 细胞
肌肉组织
器 官
系 人 统 体
神经 细胞
神经组织
骨细胞
结缔组织
受精卵 血红蛋白基因
红细胞
肌肉细胞
× 肌动蛋白基因 ×
√
×
× √
2024年生物高考真题分类汇编—专题07 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变

专题07 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变考点1 细胞的凋亡1.(2024.甘肃. 4)某研究团队发现,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解。
关于细胞自噬,下列叙述错误的是()A. 饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量B. 当细胞长时间处在饥饿状态时,过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡C. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程D. 细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应【答案】C【解析】【分析】细胞自噬是指在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。
处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【详解】A、由题干信息可知,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解,所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量,来支持基本的生命活动,A正确;B、细胞长时间处在饥饿状态时,细胞可能无法获得足够的能量和营养素,细胞自噬会过度活跃,导致细胞功能紊乱,可能会引起细胞凋亡,B正确;C、溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,在溶酶体内发挥作用,参与了细胞自噬过程,C错误;D、细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为,来支持基本的生命活动,从而维持细胞内部环境的稳定,D正确。
故选C。
2.(2024.吉林. 2)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。
细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的考点解析

的种类和数量也不 同,C和 D选项错误。
(4)若从 ② 取一 个 细 胞 ,在 适 宜 条 件 下
0 答案 B
进行 培养 ,结果 产生 了一个 个体 ,这体 现 了细
二 、细胞 的全 能性
胞 的全 能性 ,因为 细胞 全 能 性 的结 果 是 形 成 了新 的个 体 。
1.概 念 :已经分 化 的细 胞 ,仍 然 具 有 发
有 少数 细胞 依 然具有 分化成 其他 细胞 类型 和
3.干细胞 :动 物和人 体 内保 留着 少 量 具 构 建组 织器 官的能 力 ,这 类细胞 称为 千细胞 ,
有分 裂 和分化 能力 的细胞 。
如造 血干 细胞 。下 图 中最能 完整 显 示正 常机
4.全 能 性 的 大 小 :一 般 而 言 ,细 胞 分 化 体 内干 细胞基 本特征 的是
①细胞分裂是 细胞分 化 的基 础 ,细胞 分裂 产 生 了相 同细胞 的后代 ,细胞 分化 使相 同细胞 的后代发生 了形 态 、结构 和生理 功能 上 的差 异 ,生物体 内的细胞并没有表现 出全能性 ,而 联系 是分化成为不 同的细胞 、组织 ,这是基 因在特 定 的时 间和空间条件下选择性表达 的结果 。 ②细胞分裂 只是增加 了细胞 数量 ,细 胞分 化 形成 了具有特 定形态 、结 构和功 能 的组织 和 器 官 ,没有 细胞 的分 化 ,多 细 胞 生 物 不 可 能 正 常 发 育
例 1 下 图表 示 同一人 体 内的 几种
信 息完 全相 同。 图示 如下 :
正常细胞 ,这些细胞的共 同点是 ( )
]
)l表现出不同的形态、 Jf 结构和功能
细胞
A.全 能性 相 同
生物细胞的分化癌变衰老和凋亡试题答案及解析
生物细胞的分化癌变衰老和凋亡试题答案及解析1. 2013年9月1日据大洋网电,医学研究发现,精神上的压力会降低对机体外来病毒的防御及自身体内细胞癌变的敏感度,肿瘤的发生率就会大大提高。
下列有关细胞癌变的叙述错误的是()A.癌细胞的细胞膜表面糖蛋白增多,导致癌细胞转移和扩散B.癌细胞增殖过程中,正常基因突变为原癌基因和抑癌基因C.诱导癌细胞中凋亡基因的表达,会导致癌细胞的死亡D.癌细胞与正常细胞相比,线粒体和核糖体的数目相对较多【答案】AB【解析】癌细胞无限增殖,细胞膜表面糖蛋白减少,故癌细胞容易转移和扩散。
正常细胞的原癌基因和抑癌基因突变会导致细胞癌变。
诱导癌细胞中与凋亡有关的基因的表达会促进癌细胞的死亡。
癌细胞与正常细胞相比,分裂增殖较快,细胞中消耗能量较多,合成蛋白质较多,故线粒体和核糖体较多。
2.下列关于细胞周期的叙述,不正确的是 ()A.原癌基因主要负责调节细胞周期B.温度和pH影响动物细胞培养的细胞周期C.B细胞受抗原刺激后细胞周期缩短D.已分化的细胞都失去细胞周期【答案】D【解析】原癌基因主要负责调控细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,A正确;温度和 pH 影响酶的活性从而影响动物细胞培养的细胞周期,B正确;B 细胞受抗原刺激后迅速增殖分化为效应 B 细胞,细胞周期缩短,C正确;高度分化的细胞失去细胞周期,而有的已分化的细胞仍具有细胞周期,如记忆细胞,D错误。
3.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【答案】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的分开。
同源染色体的分离出现在减数分裂。
【考点】本题通过早期胚胎发育的特点,考查学生的分析理解能力,关键是区别细胞分裂、分化及DNA复制的特点,难度不大。
专题09 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变(解析卷)
十年(2014-2023)年高考真题分项汇编专题09 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变〖2023年高考真题〗 (1)〖2022年高考真题〗 (3)〖2021年高考真题〗 (7)〖2020年高考真题〗 (10)〖2019年高考真题〗 (12)〖2018年高考真题〗 (13)〖2017年高考真题〗 (15)〖2016年高考真题〗 (16)〖2015年高考真题〗 (19)〖2014年高考真题〗 (22)〖2023年高考真题〗1.(2023·湖南·统考高考真题)基因Bax和Bd-2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Bcl-2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【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,Bcl-2基因表达量降低,而Bcl-2基因抑制细胞凋亡,故TRPM7基因可能通过促进Bel-2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,Bdl-2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·湖南·统考高考真题)南极雌帝企鹅产蛋后,由雄帝企鹅负责孵蛋,孵蛋期间不进食。
新高考生物第三单元 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变(A卷新题基础练)(解析版)
第三单元细胞的分化、衰老、凋亡及癌变A卷新题基础练只有一项是符合题目要求的。
1.有关细胞的结构与功能的叙述,正确的是()A.变形虫的伸缩泡能增加膜表面积与体积比,提高物质运输速率B.人体吞噬细胞缺乏分解硅尘的酶,会导致硅尘直接破坏细胞膜C.多核细胞具有不正常的核质比,不利于生命活动正常进行D.原核细胞没有细胞生物膜系统,无法对合成的蛋白质进行加工【答案】A【解析】A、变形虫的伸缩泡能增加膜表面积与体积比,提高物质交换效率,能提高物质运输速率,A正确;B、溶酶体含有多种水解酶,但不是含有生物体必需的所有的水解酶,硅肺是由于吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶,而硅尘却能破坏溶酶体的膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,B错误;C、核质比是指一个细胞的核与细胞的质在量(容积或体积)上的比例,一般来说,细胞核不会随细胞的体积增大而增大,因此,细胞体积增大,细胞核的“负担”就会相应增大,生物一般会通过增多细胞核的数目来维持正常的核质比,从而使生命活动正常进行,C错误;D、生物膜系统包括细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,原核生物无生物膜系统,但其仍可对合成的蛋白质进行加工,D错误。
故答案为:A。
2.种子是农业的命脉,《中华人民共和国种子法》自2022年3月1日起施行。
下列叙述不正确的是()A.种子的形成过程中既有细胞的增殖也有细胞的凋亡B.种子萌发时RNA和蛋白质的种类和数量均会增加C.脱落酸能促进萌发的大麦种子中淀粉酶基因的表达D.刚收获的种子在晾干过程中失去的水主要是自由水【答案】C【解析】A、多细胞生物体的个体发育中既有细胞的增殖分化,也有细胞的凋亡,因此受精卵发育成种子的过程中也既有细胞的增殖分化,也有细胞的凋亡,A正确;B、在种子萌发的过程中,由于基因的选择性表达,RNA和蛋白质的种类和数量均会增加,B正确;C、大麦种子萌发过程中淀粉酶基因的表达,形成的淀粉酶可将淀粉水解,有利于种子萌发需要的能量供应,而脱落酸能抑制种子萌发,说明脱落酸能抑制萌发的大麦种子中淀粉酶基因的表达,C错误;D、自由水能流动,易失去,刚收获的种子在晾干过程中失去的水主要是自由水,D正确。
高一生物细胞的分化癌变衰老和凋亡试题答案及解析
高一生物细胞的分化癌变衰老和凋亡试题答案及解析1.下列有关细胞全能性的叙述中,不正确的是()A.受精卵在自然条件下能形成完整个体,因此全能性最高B.生物体内由于细胞分化,全能性不能表达C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性最高D.植物细胞在一定的条件下离体培养能表现出全能性【答案】C【解析】受精卵是未分化细胞,全能性最高,故A正确;生物体内的细胞会发生细胞分化,全能性不能表达,故B正确;卵细胞是高度分化的细胞,不是未分化的细胞,故C错误;植物细胞在离体培养时,给予适宜的条件,可以表现出全能性,故D正确。
【考点】本题考查细胞全能性的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
2.下列哪组是细胞衰老的特征()①细胞无限分裂②水分减少,体积变小③畸形改变④酶活性降低⑤色素积累⑥易分散转移⑦呼吸速度减慢⑧膜透性改变A.①③⑥B.①②⑤⑦C.②④⑤⑦⑧D.②④⑥⑧【答案】C【解析】衰老细胞水分减少,体积变小,酶活性降低,色素积累,呼吸速度减慢,膜透性改变,分析题中几种说法,其中②④⑤⑦⑧符合衰老细胞的特征,细胞能无限分裂、畸形改变、易分散转移为癌细胞特征,故C正确,ABD错误。
【考点】本题考查细胞衰老的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
3.高等动物随着胚胎发育,仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织器官的能力,这类细胞称为干细胞,如造血干细胞。
下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是()【答案】D【解析】干细胞是生物体内保留的少数仍具有分裂和分化能力的细胞,它能不断分裂产生子细胞。
有的子细胞仍然具有细胞周期,有的子细胞不再分裂,将分化成具有特定功能的细胞。
已分化的细胞一般不再继续进行分裂,细胞分化具有不可逆转的特性。
D项正确。
【考点】本题考查干细胞的相关知识,意在考查考生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。
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第4讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 知识点一 细胞分化与细胞的全能性 1.细胞分化
2.细胞的全能性 (1)概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。 (2)把实例和相对应的原理或过程连线:
知识点二 细胞的衰老和凋亡 1.细胞衰老的特征
2.细胞凋亡 知识点三 细胞的癌变 1.牢记细胞分化的一个结论:细胞分化的实质是基因的选择性表达。 2.巧记衰老细胞特征的五个字
3.关注以下五个易误点 (1)混淆细胞衰老与个体衰老,误认为衰老个体中细胞一定衰老: 单细胞生物的细胞衰老即为个体衰老,而多细胞生物个体衰老是细胞普遍衰老的过程,衰老个体内也有新细胞产生。 (2)混淆细胞凋亡和细胞坏死:
(3)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: 人和动物细胞的染色体上本来就存在着原癌基因和抑癌基因。癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是多个基因突变的累积效应。 (4)误认为癌细胞内细胞代谢缓慢,其实癌细胞中一般代谢是强于普通体细胞的。 (5)误认为多细胞生物的细胞衰老对个体不利,其实是有利的,其有利于细胞的新陈代谢。只有细胞坏死和细胞癌变对个体不利。
细胞的分化与细胞的全能性 [过程体验] 1.判断正误 (1)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同(×) (2)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的分化能力强(√) (3)不同分化细胞的遗传信息相同(√) (4)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化(√) (5)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性(×) (6)ATP合成酶基因属于奢侈基因,在不同细胞中选择性表达(×) 2.如图表示生命活动的几个历程,据图分析下列问题
(1)①→③细胞数目增加,细胞大小几乎没变化(或略小),该过程表示细胞分裂(有丝分裂)。 (2)③→⑤细胞数目没有变化,细胞形态基本不变,但细胞体积增大,该过程表示细胞生长。 (3)①→②和①→④,细胞形态发生改变,是由相同形态结构功能的细胞形成了组织,所以该过程表示细胞分化。 (4)①③⑤三个细胞群的细胞具有分裂能力,具有分裂能力的细胞的特征是:细胞壁薄,细胞质浓,细胞核大,液泡小或无。 (5)⑥⑦⑧表示从②中取出的一个细胞经过植物组织培养,获得了完整的植株,体现了植物细胞的全能性。 [系统认知]
1.细胞分化 (1)图解:
(2)实质:在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达,转录出不同的mRNA,控制合成出不同的蛋白质。 (3)标志: ①分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如唾液淀粉酶、胰岛素等。 ②细胞水平:形成不同种类的细胞。 (4)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。 (5)细胞分化的“变”与“不变”: ①不变:DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。 ②改变:mRNA、蛋白质的种类,细胞的形态、结构和功能。 2.细胞分化与细胞的全能性比较
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
[题点全练] 1.(2017·河北六校联考)如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是( )
①a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化 ②乙和丙的染色体组成不同 ③丁与戊因遗传物质不同而发生分化 ④甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同 A.①② B.①④ C.③④ D.②③④ 解析:选B 由于题目中指出这些细胞处于早期胚胎细胞生长发育的各个时期,所以进行的应该是有丝分裂及分化的过程。甲、乙、丙为未分化的细胞,丁应为肌细胞,戊应为神经细胞。经有丝分裂得到的乙、丙两个细胞的遗传物质相同,经分化得到的丁、戊两种细胞,遗传物质相同,蛋白质有差异。 2.(2017·东台模拟)下列有关植物细胞全能性的叙述,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部基因 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.植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础 D.植物体内某些体细胞没有表现全能性其原因是所含基因不同 解析:选B 植物体的体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所必需的全部基因,A错误;植物细胞表现全能性的前提条件是离体,B正确;植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础,C错误;同一植物体内所有的体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的,都具有相同的基因,D错误。
细胞的衰老、凋亡与癌变 [过程体验] 1.判断正误 (1)细胞普遍衰老会导致个体衰老(√) (2)在蛙的发育过程中,细胞不断分裂,但不发生凋亡(×) (3)细胞凋亡受基因调控,不利于个体生长发育(×) (4)细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散转移(√) (5)因创伤引起的细胞坏死属于细胞编程性死亡(×) (6)癌细胞的分裂能力与分化程度呈正相关(×) (7)细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小(×) 2.细胞分裂、分化、癌变及凋亡的结果和遗传物质变化 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 形成不同组织和器官 遗传物质不发生改变 细胞癌变 形成无限增殖的癌细胞 遗传物质发生改变 细胞凋亡 细胞正常死亡 遗传物质不发生改变
[系统认知] 1.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 可能有关 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
影响因素 受严格的遗传机制调控 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.细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的关系
[题点全练] 1.(2017·南昌模拟)对于多细胞而言,下列有关细胞生命历程的说法,正确的是( ) A.缺氧导致脑细胞死亡是细胞坏死 B.细胞癌变是所有细胞都要经历的一个阶段 C.细胞的衰老和凋亡一定会导致生物体的衰老和死亡 D.细胞分裂都会出现遗传物质的复制和纺锤体 解析:选A 缺氧导致脑细胞死亡是由外界不利环境因素引起的,是不正常的细胞死亡,属于细胞坏死,A正确;细胞癌变是细胞异常分化的结果,是个别细胞具有的现象,B错误;多细胞生物中各种组织细胞的衰老不是同步进行的,故细胞的衰老和凋亡不一定会导致生物体的衰老和死亡,C错误;细胞分裂不一定出现纺锤体,如无丝分裂过程中无纺锤体的出现,D错误。 2.(2016·南通一中检测,多选)下列对细胞生命历程的叙述,错误的是( ) A.在细胞生长过程中,核糖体的数量增加,物质运输效率升高 B.在细胞分化过程中,核遗传物质没有发生改变,但mRNA有变化 C.细胞中某个基因发生突变后,细胞会发生癌变,细胞膜上的糖蛋白减少 D.在细胞凋亡过程中,相关基因活动加强,有利于个体的生长发育 解析:选AC 在细胞生长过程中,核糖体的数量增加,但是由于细胞体积增大,相对表面积减小,物质运输效率降低,A错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此在细胞分化过程中,核遗传物质没有发生改变,mRNA有变化,B正确;细胞癌变是多个基因突变累积的结果,细胞癌变后,细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间的黏着性降低,C错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,因此在细胞凋亡过程中,相关基因活动加强,有利于个体的生长发育,D正确。
[课堂练真题——明考查热点] 1.(2016·全国卷Ⅱ)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是( ) A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献 B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞 C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果 D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株 解析:选B 有丝分裂使细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性,对生物性状的遗传有很大贡献。哺乳动物的受精卵是未经分化的细胞,而造血干细胞是由受精卵分裂分化形成的,属于已分化的细胞,只是分化程度不高,仍保留分裂和分化的能力。细胞分化的根本原因是在个体发育的过程中,同一生物的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。高度分化的植物细胞仍具有全能性,故通过植物组织培养技术可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株。 2.(2014·全国卷Ⅱ)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是( ) A.二者所处的细胞周期不同 B.二者合成的特定蛋白不同 C.二者所含有的基因组不同 D.二者核DNA的复制方式不同 解析:选B 同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同,源于基因的选择性表达,即在不同的时间和空间条件下合成了不同的蛋白质,因此二者合成的特定蛋白不同。 3.(2012·全国卷)下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( ) A.癌细胞在条件适宜时可无限增殖 B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别 C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变 D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖