1、第13讲 细胞的分化、衰老、凋亡 和癌变 1细胞分化的机理和过程(1)细胞分化的机理。考点一 细胞分化与细胞的全能性(2)细胞分化的过程。2细胞分化与细胞全能性的比较3.细胞分化与全能性的标志(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)判断细胞全能性的标志。由种子发育成个体能证明受精卵具有全能性，不能证明体细胞的全能性；由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点和终点，起点是“已分
2、化的体细胞”，终点是发育成“个体”。清错破疑 细胞全能性及分化理解的五个误区(1)并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂增加细胞数目。一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞的自我更新。(2)未脱离植物体的细胞不能表现出全能性。植物细胞全能性的表达需要一定的条件，即离体、无菌，一定的营养物质，植物激素等。未脱离植物体的细胞，其全能性受到抑制，不能发育成完整的新个体。(3)同一个体不同类型细胞的RNA和蛋白质不完全相同。同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，但由于选择性表达的基因不同，因而转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不完全相同。(4)分化不会
3、改变遗传物质。细胞分化是基因的选择性表达，不会导致遗传物质改变。已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。(5)分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性越高，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高角度一 细胞分化的实质与过程1(2015浙江卷)不同处理对某植物性别分化的影响如表所示，下列叙述正确的是()处理结果完整植株雌、雄株各占一半去部分根雄株占多数去部分根施用细胞分裂素雌株占多数去部分叶雌株占多数去部分叶施用赤霉素雄株占多数A.根产生的赤霉素能促进雌株形成B叶产生了促进雌株形成的细胞分裂素C若对
4、完整植株施用赤霉素合成抑制剂则雌株数量增多D赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用是不相互对抗的解析：由1、2、3组处理的结果比较可知，根产生的细胞分裂素可促进雌株形成，A错误；由1、4、5组处理结果可知，叶产生促进雄株形成的赤霉素，B错误；若对完整植株使用赤霉素合成抑制剂，则叶片产生的赤霉素含量降低，雄株的数量减少而雌株数量增多，C正确；赤霉素和细胞分裂素在单独使用时促进性别分化的效应是相互对抗的，而在混合使用时性别分化的效应是同等的，D错误。答案：C2分别用珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂
5、交，结果见下表(注：“”表示阳性，“”表示阴性)。下列叙述不正确的是()A.在成红细胞中，珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态B输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因，缺少珠蛋白基因C丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要D上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关解析：依题意，以基因的片段为探针，可以检测不同细胞中基因的表达情况。依表格信息，在成红细胞中，珠蛋白基因获得表达，而卵清蛋白基因未表达；同一生物体的不同组织细胞中具有相同的基因；丙酮酸激酶基因在三种细胞中都表达，说明其表达产物对细胞生命活动很重要；不同细胞功能的差异是细胞分化的结果，与基因
6、的选择性表达有关。答案：B角度二 判断细胞的分化和细胞全能性3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：玉米种子萌发长成新植株不能体现细胞全能性。小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，并没有发育成个体，所以不能体现细胞全能性。小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株体现的是植物生殖细胞的全能性。答案：D4(2014课标全国卷)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
7、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：神经细胞和肌细胞高度分化，通常不再分裂，无细胞周期，也无DNA复制；不同种类细胞的产生是由于遗传基因的选择性表达，合成了不同的蛋白质；同一个体的体细胞由同一个受精卵分裂、分化而来，基因组相同。答案：B角度三 干细胞的特征与应用5(2015海南卷)关于人体造血干细胞的叙述，错误的是()A造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异 B造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的C健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中 D造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同解析：造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异，是基因选择性表达的结果，A正确；哺乳动物成熟红
8、细胞没有细胞核与各种细胞器，造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是不可逆的，B错误；健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中，C正确；造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同，是细胞分化的结果，D正确。答案：B6胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞，再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述不正确的是()A各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果B胚胎干细胞有细胞周期，神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期C造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆转的D胚胎干细胞和造血干细胞均是未分化的细胞解析：各种组织干细胞的基因组成都相同，分化形
9、成不同组织细胞是基因选择性表达的结果，A项正确；干细胞由于有分裂能力，都有细胞周期，高度分化的细胞没有细胞周期，如神经细胞，B项正确；细胞分化过程是不可逆的，C项正确；胚胎干细胞是未分化的细胞，造血干细胞是已分化的细胞，D项错误。答案：D1细胞凋亡、衰老、癌变、坏死的区别考点二 细胞的衰老、凋亡和癌变癌变的机理分析(1)原癌基因与抑癌基因。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。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。(2)机理。清错破疑 关注以下三个易误点 (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
10、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与癌有关的基因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。角度一 分析细胞衰老与凋亡的特征及意义7(2015 海南卷)关于细胞凋亡的叙述，错误的是()A细胞凋亡受细胞自身基因的调控B细胞凋亡也称为细胞编程性死亡C细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中D被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除解析：细胞凋亡受细胞自身基因的调控，是
11、正常的细胞生命活动，A正确；细胞凋亡也称为细胞编程性死亡，B正确；细胞凋亡可出现在个体发育全过程中，C错误；被病原体感染的细胞清除属于细胞凋亡，D正确。答案：C8(2014山东卷)神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如下图所示。下列说法正确的是()A细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育B生存因子影响了神经细胞的基因表达C神经细胞与靶细胞间通过电信号传递信息D死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫解析：细胞凋亡对神经系统的正常发育起着非常关键的作用，利于神经系统的正常发育。细胞凋亡是基因程序性表达的结果，该过程受生存因子的调节，说明生存因子能够影响神经细胞的基因表达。由题图知神经细胞与靶细胞
12、之间通过生存因子(化学信号)等传递信息。死亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫。答案：B角度二 癌细胞的特征及机理分析9(2015江苏卷)下列关于人体细胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是()A细胞的分化程度越高，全能性越强B癌细胞具有细胞增殖失控的特点C正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡D幼年个体生长需细胞增殖，成年后不需细胞增殖解析：全能性是已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，分化程度越高，全能性越弱，A错误；癌细胞具有无限增殖的能力，细胞增殖失控，B正确；人是多细胞生物，正常细胞的衰老凋亡不会导致个体衰老死亡，C错误；幼年个体生长的过程需细胞增殖分化，成年后也需细胞增殖
13、分化，D错误。答案：B10(2014四川卷)TGF1Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是()A恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移B从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因C复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递D若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡解析：癌细胞膜上糖蛋白减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，A项正确；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，复合物诱导的靶基因是抑
14、癌基因，B项正确；生成复合物从细胞质转移到细胞核，实现了从细胞质向细胞核的信息传递，C项正确；若该受体蛋白基因不表达，题干中的过程就不会发生，靶基因不表达，不能阻止细胞的异常增殖而导致靶细胞分化为癌细胞，癌细胞能无限增殖，D项错误。答案：D细胞凋亡机理图解信息解读(1)图中过程说明细胞凋亡有特异性，体现了生物膜的信息传递功能。(2)图中过程从分子水平看，凋亡是相关基因的选择性表达，有新蛋白质合成；从细胞水平看，凋亡过程中，以小泡形式形成由膜包被的凋亡小体，体现了膜的流动性。(3)图中过程表示吞噬细胞吞噬凋亡小体而发生细胞内消化，此过程需要溶酶体参与。解题技法(1)分析此类问题要准确识图，并获取
15、有关信息。(2)解答此类问题要结合基因表达和细胞结构等内容进行分析，从分子水平看，细胞凋亡是受基因调控的，从细胞水平看，是溶酶体吞噬消化的结果。1哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的RNA。下列叙述错误的是()A成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳B网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质C造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同D成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达解析：因成熟红细胞已丧失细胞器，所以只能通过无氧呼吸供能，其产物为乳酸；网织红细胞中含有核基因转录的RNA，并且还有核糖体等细胞器，因此其仍能合成蛋白质；网织红细胞和成熟红
16、细胞中已经不存在核DNA，也就不含有控制细胞凋亡的基因；造血干细胞与幼红细胞具有的基因相同，但是幼红细胞相对于造血干细胞已发生分化，所以二者基因执行情况不同。答案：D2下图表示细胞凋亡过程，其中酶为核酸内切酶，能够切割DNA形成DNA片段；酶为一类蛋白水解酶，能选择性地促进某些蛋白质的水解，从而造成细胞凋亡。下列相关叙述，错误的是()A凋亡诱导因子与膜受体结合，可反映细胞膜具有信息交流的功能B死亡信号发挥作用后，细胞内将有新型蛋白质的合成以及蛋白质的水解C吞噬细胞吞噬凋亡细胞时，利用了细胞膜选择透过性的特点D酶能切割DNA分子而酶不能，表明酶具有专一性的特点解析：细胞膜上的受体接受并传递信息，
17、可反映出细胞膜具有信息交流的功能；从题干信息可知，细胞凋亡过程中有凋亡基因的表达以及蛋白水解酶水解蛋白质的现象；吞噬细胞吞噬凋亡细胞时，利用的是细胞膜的流动性；不同酶催化的底物不同，可反映出酶的专一性。答案：C1细胞分化的实质是基因的选择性表达，此过程中遗传物质并未改变。2细胞分化在自然条件下是不可逆的。3雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性4细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。5细胞凋亡是受到严格的遗传机制决定的细胞程序性死亡。6癌细胞中遗传物质发生变化。7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。8抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。9细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都不会使遗传物质发生改变。