1、细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 判断下列说法是否正确：1(2011山东理综卷，2B)能体现细胞全能性的生物学过程是小鼠骨髓造血干细胞形成各种细胞()2(2011安徽理综卷，2A)骨髓干细胞与胰岛细胞的基因组成不同，基因表达产物不同()3(2011山东理综卷，3A)基因突变导致的各种细胞癌变均遗传()4(2011江苏卷，5B)细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小()5细胞癌变是细胞的畸形分化()6克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞具有全能性()一、细胞分化 1概念：在个体发育中，由增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生的过程。2特征：具有普遍性、稳定性和不可逆性。3意义：是生物的基础；细
2、胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种的效率。4原因：不同的细胞形态、结构和功能不同，是因为不同细胞中。一个或一种细胞稳定性差异持久性个体发育生理功能遗传信息的执行情况不同 5细胞的全能性(1)概念：已经分化的细胞仍然具有的潜能。(2)基础：细胞中有发育成生物体所需要的。(3)实例：植物组织培养表明植物细胞具有全能性。克隆动物的培育成功说明动物细胞的具有全能性。动物干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有能力的细胞。发育成完整个体全套遗传信息细胞核分裂和分化 (1)细胞分化不会改变细胞内的遗传物质，只是基因的选择性表达。(2)一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体人工培养条件下，高
3、度分化的细胞能够脱分化恢复全能性。二、细胞衰老 1特征(1)细胞内减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。(2)细胞内多种降低。(3)随着细胞的衰老，细胞内的色素会逐渐积累。(4)细胞内减慢，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，使物质运输功能降低。水分酶的活性呼吸速率通透性改变 2原因(1)学说。(2)端粒学说。1.老年人和白化病病人的白发原因各是什么？提示：老年人头发变白是酪氨酸酶活性降低，合成黑色素减少，而白化病人的白发是病人体内缺少酪氨酸酶。自由基 三、细胞凋亡 1概念：由所决定的细胞自动结束生命的过程。2原因：严格的由遗传机制决定的程序性调控
4、(细胞编程性死亡)。3意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。基因内环境2.细胞凋亡与细胞坏死有什么不同？提示：细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程；细胞坏死是由外界因素造成的细胞急速死亡，是被动性死亡，不受基因控制。四、细胞癌变 1概念：受致癌因子的作用，细胞中发生变化，变成、连续进行分裂的恶性增殖细胞。2癌细胞的特征及癌变机理(连线)A B遗传物质不受机体控制 3原癌基因和抑癌基因 原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的进程；抑癌基因主要是阻止。生长和分裂能力细胞不正常的增殖 细胞分化、细胞全能性的比较细胞分化细胞全能性原理
5、细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡普遍性高度分化的植物体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细胞分化细胞全能性结果形成形态、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两者的遗传物质都不发生变化细胞的分化程度越高，具有的全能性越小 1细胞的分化程
6、度越高，具有的全能性越小。2细胞全能性是植物组织培养的理论基础，早期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性。3细胞分化是在特定的时间和空间条件下基因选择性表达的结果。在同一生物体内，不同部位的细胞核的遗传物质都是一样的，但是在个体发育的不同时期，细胞内表达的基因是不相同的，不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类大部分相同，只有少部分不同，但DNA却都相同。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图过程中细胞的遗传信息表达过程不同 B三个过程中已经发生了基因突变的是 C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
7、境进行物质交换的能力增强 解析：与甲相比，乙细胞群体数目增多，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，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，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，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
8、图中白色方框表示“沉默”的基因 答案：B 细胞的癌变(1)癌细胞的特征 在适宜条件下，能够无限增殖；癌细胞的形态结构发生显著变化；癌细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，导致癌细胞容易在体内到处游走分散，进行分裂、繁殖，形成肿块。(2)癌变的机理(3)原癌基因与抑癌基因 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。抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。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受基因控制 不受基
9、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 (1)癌细胞的形成是畸形分化；而癌细胞不再分化。(2)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。(3)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的。3如图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图，图中为不同的细胞，ac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
10、与相比，的分裂增殖能力加强，分化能力减弱 B的核基因相同，细胞内的蛋白质种类和数量也相同 C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 答案：D 4如图为人体细胞生长、分裂、分化、衰老和死亡过程的示意图，图中为各个时期的细胞，ac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 Bc过程有利于提高人体生理功能的效率 C细胞的基因组相同，表达的基因也相同 D与细胞相比，细胞的表面积增大，物质运输的效率增高 答案：B 细胞分化与细胞的全能性(2011安徽卷)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。
11、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 解析：由信息知胰岛样细胞由自体骨髓干细胞分化而来，胰腺组织是体细胞有丝分裂、分化的细胞，基因与体细胞相同，所以骨髓干细胞与胰岛样细胞及胰腺组织的基因组成相同，但基因选择性表达产物不同。答案：B1.异体骨髓移植的最大障碍是什么？2异体骨髓移植后，血型和
12、原来的血型一定相同吗？提示：1.免疫排斥。2血型可能发生改变，和提供造血干细胞的人的血型相同。细胞分化、衰老、凋亡和癌变的易混点(1)细胞分化过程中遗传物质未改变，只是基因选择性表达。(2)细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现，若发育成某个器官不叫全能性。(3)目前，没有任何实验证明动物细胞全能性，只是证明动物细胞核全能性。(4)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，在癌细胞中两种基因已发生突变。(5)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死和癌变对机体有害。(2011江苏卷)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
13、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 解析：答案：D选项正误判断理由A由于基因的选择性表达导致细胞分化，细胞的种类增加B衰老的细胞大多酶的活性降低，细胞核体积增大，细胞的体积变小C基因控制的细胞凋亡是细胞的正常生命现象，对机体是有积极意义的D因癌细胞膜表面糖蛋白减少，细胞之间的黏着性降低，癌细胞容易分散转移 (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
14、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 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 探究性实验的设计 探究性实验的设计程序 对于探究性实验来说，结论是根据实验结果得出的，不同的结果会有不同的结论，需分情况讨论：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 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
15、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的活性有关，请完成下面的探究实验：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：_。_。_。细胞类型增殖代数端粒酶活性正常体细胞5060无癌细胞无限有 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：_ _。解析：(1)癌细
16、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
17、(分)散转移(2)抗原 效应T细胞(3)实验步骤：将癌细胞分成A、B两组 A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，在适宜条件下进行培养 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)1(2011全国卷)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 解析：细胞分化的实质是基因选择性表达。ATP的合成发生在所有活细胞中，A不能说
18、明；在没有分化的细胞中也进行mRNA的合成，B不能说明；存在血红蛋白的细胞一定是红细胞，是已经分化的细胞，C能说明；所有的正常细胞中都存在纤维蛋白原基因，D不能说明。答案：C 2(2011山东理综卷)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 解析：以上过程均发生了细胞分化，但玉米种子长成新植株、小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞不能体现细胞的全能性；小麦花粉发育成单倍体植株能体现细胞的全能性，却不能体现体细胞的全能性。答案：D3(2012山
19、西康杰中学理综)某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述中正确的是()甲小鼠的纤维母细胞诱导基因诱导干细胞 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，经过程形成的诱导干细胞的全能性较低 C过程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 4(2011福建省协作校联考)下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，不正确的是()A过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能 B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 C过程中凋亡
20、细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程 D凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用 解析：过程中凋亡细胞被吞噬细胞吞噬，而细胞凋亡是细胞编程性死亡的过程，是主动的。答案：C 5(2011山东理综卷)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 解析：癌变细胞属于抗原，人体的免疫系统对其有清除作用；若是体细胞发生基因突变导致的细胞癌变一般不能遗传给后代；石棉和黄曲霉均属于化学致癌因子；癌变细胞代谢加快，酶活性增强。答案：C 6(2
21、012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)区分细胞与植物细胞最主要的依据是_ _，细胞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_。解析：(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
22、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 DNA 转录 mRNA 翻译 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