第4单元第12讲细胞的分化衰老凋亡及癌变Word格式文档下载.docx

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与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体。

三、细胞的癌变

1．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。

2．癌细胞的特征

（1）能够无限增殖。

（2）形态结构发生显著变化，如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。

（3）表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，导致癌细胞容易分散和转移。

3．致癌因子分类

物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。

　细胞癌变属于可遗传的变异吗？

癌症属于人类遗传病吗？

提示：

细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果，基因突变是可遗传变异。

人类体细胞的基因突变不会遗传给下一代，所以不属于遗传病。

1．（2015·

河北省教育教学质量监测）下列能说明人体某细胞已经发生分化的是（　　）

A．能进行酶的合成

B．能进行ATP的分解

C．存在生长激素基因

D．能合成胰岛素

解析：

选D。

活细胞（包括未分化和已经分化的细胞）都能合成酶；

未分化和已经分化的细胞进行生命活动都需要消耗能量，都能分解ATP；

人体的各种细胞的细胞核中都含有相同的遗传物质，即含有相同的基因，其中包括生长激素基因；

能合成胰岛素的细胞只能是胰岛B细胞，该细胞是由细胞分化形成的。

2．下列细胞已趋向衰老的是（　　）

A．被效应T细胞攻击的靶细胞

B．多种酶的活性明显降低的细胞

C．镰刀型的红细胞

D．进行基因选择性表达的细胞

选B。

镰刀型红细胞是发生基因突变的细胞；

进行基因选择性表达的细胞是分化的细胞；

衰老细胞的特征有水分减少、细胞萎缩、新陈代谢的速度减慢、某些酶的活性降低、细胞的呼吸速率减慢、细胞膜的通透性改变等。

3．下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的一项是（　　）

A．细胞凋亡是主动的，细胞坏死是被动的

B．细胞凋亡是生理性的，细胞坏死是病理性的

C．细胞凋亡是由基因调控的，细胞坏死主要是由外界因素引起的

D．细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的

细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，它有严格的遗传机制，因此是自动的、正常的生理过程；

而细胞坏死是病理性刺激引起的细胞损伤和死亡，是被动的。

细胞坏死有急性的也有慢性的，而细胞凋亡没有这样的区分。

4．2014年4月15日～21日是第20届全国肿瘤防治宣传周，主题是“科学抗癌，关爱生命”，副主题是“走出癌症误区，实现早诊早治”。

下列细胞中，可能已发生癌变的是（　　）

A．细胞膜上糖蛋白减少的细胞

B．细胞核增大的细胞

C．自由水含量减少的细胞

D．被细菌侵染的细胞

选A。

癌细胞具有以下特征：

在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖；

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，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，黏着性降低，易扩散和转移。

[学生用书P84～P86]

考点一　以概念为基础，考查细胞分化与细胞的全能性

1．探究细胞分裂和细胞分化的区别和联系

（1）①、③、⑤三个细胞群的细胞具有分裂能力，其特征是：

细胞壁薄，细胞核大，液泡小或无。

（2）①→③，一个细胞分成两个细胞，这是细胞的分裂。

③→⑤，细胞的体积由小变大，这是细胞的生长。

（3）从①→②、①→④的过程中，细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这种变化叫做细胞分化。

其结果是产生了组织，②、④分别属于不同的组织。

（4）两者关系：

①细胞分裂使细胞数目增多，细胞类型不变。

②细胞分化使细胞类型增多，数目不变。

③细胞分裂是细胞分化的基础。

2．细胞分化和细胞的全能性的不同点

细胞分化

细胞的全能性

原因

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、稳定性、不可逆性、普遍性

①分化程度的高低与全能性大小呈负相关

②受精卵＞配子＞体细胞

结果

形成形态、结构、功能不同的细胞群

形成新的个体

3.细胞的全能性表达的条件

离体、一定的营养物质的适宜环境条件等。

1．分化后的细胞一定不会再进行细胞分裂吗？

（举例说明）

可能会恢复分裂能力，如B淋巴细胞

2．同一生物体，不同的细胞中下列物质完全相同的有哪些？

①核DNA　②tRNA　③呼吸酶　④mRNA　⑤蛋白质

①、②、③

3．肌肉细胞中的ATP合成酶基因、某抗体基因、胰岛素基因都处于表达状态吗？

某抗体基因、胰岛素基因不表达

4．（2014·

上海卷改编）下列哪一因素是植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素？

①细胞膜　②细胞核　③线粒体　④叶绿体

②

1.可能会恢复分裂能力，如B淋巴细胞。

2．①、②、③。

3．某抗体基因、胰岛素基因不表达。

4．②。

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是细胞分化②乙和丙的染色体组成不同

③丁和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

a过程是有丝分裂，b过程是细胞分化，细胞分裂和分化的过程中遗传物质一般不改变，所以图中各细胞的遗传物质均相同，②③错误；

细胞分化使丁、戊细胞中蛋白质的种类不同，故呈现不同的形态、结构和生理功能，①④正确。

2．英国科学家约翰·

格登和日本医学教授山中伸弥是诺贝尔生理学或医学奖的获得者，他们在细胞核重编程研究领域作出了杰出贡献。

目前，山中伸弥和其研究小组已把多种组织（包括肝、胃和大脑）的细胞，转变成了诱导多功能干细胞，并让诱导多功能干细胞分化成了皮肤、肌肉、软骨、神经细胞以及可以同步搏动的心脏细胞。

下列相关叙述不正确的是（　　）

A．成熟细胞被重编程的过程中细胞的分化程度逐渐降低

B．诱导多功能干细胞分化成神经细胞，体现了诱导多功能干细胞的全能性

C．诱导多功能干细胞与成熟细胞相比，细胞核内DNA的含量不变

D．诱导多功能干细胞分化的过程不仅与基因有关，也与细胞的生活环境有关

从一个细胞最终发育成一个个体体现了细胞的全能性，诱导多功能干细胞分化成神经细胞，没有体现其全能性，B错误。

（1）管家基因和奢侈基因

①管家基因是指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。

②奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，如胰岛素基因。

（2）细胞分化过程中的变化

考点二　通过对比分析，考查细胞衰老、凋亡和癌变

结合人体某结构部分细胞的生命历程图，探究以下问题。

1．细胞衰老的特征

“一大”：

细胞核的体积增大；

“一小”：

细胞体积变小；

“一多”：

色素增多；

“三低”：

代谢速率、多种酶的活性、物质运输功能均降低。

2．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

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

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

对机体有害

3.癌变的机理

（1）癌变机理

（2）原癌基因与抑癌基因的关系

①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主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；

而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。

②原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。

1．上图4过程产生的细胞内，由酶活性降低引起的细胞衰老特征有哪些？

色素积累、代谢减慢等

2．上图中，3和6过程中都有新的蛋白质产生吗？

6过程受环境因素影响吗？

都有，受环境影响

3．鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤，我国南方几省特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。

试分析恶性肿瘤与遗传有关吗？

理由是什么？

有关，有的具有家族性，可能是遗传因素导致的

4．上图1～6过程中，遗传物质不发生改变的是哪些过程？

1、2、3、4、6

1.色素积累、代谢减慢等。

2．都有，受环境影响。

3．有关，有的具有家族性，可能是遗传因素导致的。

4．1、2、3、4、6。

3．（2015·

辽宁高三期中）下列关于细胞及其生命历程的说法正确的是（　　）

A．衰老细胞具有水分减少、多种酶活性降低、细胞核体积增大等特征

B．细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制

C．从蛋白质分子的角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的根本原因

D．放射性治疗可以引发癌细胞凋亡

细胞癌变与基因突变有关，受基因控制，B错误；

细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，C错误；

放射性治疗杀死癌细胞属于细胞坏死，D错误。

4．（2015·

黄山质检）科学研究发现，单羧酸转运蛋白1（MCT1）的基因表达水平与抗癌药物3BrPA运输至细胞内密切相关。

如图表示3BrPA作用于癌细胞的机理，表格中数据是研究者用相同剂量3BrPA处理5种细胞所得的实验结果。

据此可推断（　　）

MCT1的水平

死亡率

正常细胞

癌细胞1

中

40%

癌细胞2

低

30%

癌细胞3

高

60%

癌细胞4

A.正常细胞和癌细胞4死亡率为0的原因是它们对3BrPA的敏感性最强

B．癌细胞3死亡率最高是因为只有它具有MCT1的基因

C．MCT1可能是载体，3BrPA主要作用于细胞呼吸的第一阶段

D．对癌症患者的治疗可以利用药物抑制MCT1基因表达的方法

选C。

由题干可知，3BrPA运输至细胞内与MCT1密切相关，且题图中3BrPA通过载体蛋白进入细胞，故推测MCT1可能是载体，且3BrPA进入细胞后作用于呼吸作用的第一阶段，C项正确；

由题表可知，正常细胞与癌细胞4的死亡率和MCT1的水平都为0，说明这两种细胞对3BrPA的敏感性最弱，A项错误；

5种细胞都含有MCT1基因，B项错误；

由题中信息可知，抑制MCT1基因表达不利于癌症患者的治疗，D项错误。

方法技巧

区别细胞凋亡与细胞坏死的方法

细胞凋亡是受严格的程序性调控的，是一种自然的生理过程；

细胞坏死是在种种不利的因素（如病菌感染、细胞缺氧、有毒物质毒害等）影响下，由于细胞正常的代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。

（1）判断方法：

主要依据是细胞的死亡对机体是否有利，若细胞的死亡对机体是有利的，则为细胞凋亡，反之则为细胞坏死。

（2）细胞凋亡的实例：

①清除多余、无用的细胞。

如蝌蚪的尾部细胞按照一定程序消失，这里的蝌蚪的尾部细胞属于多余无用的细胞。

②清除完成正常使命的衰老细胞。

如“脱落的人体皮肤表皮细胞”是完成正常使命的衰老细胞。

③清除体内有害细胞、被病原体感染的细胞等异常细胞。

如“吞噬过多的细菌导致死亡的白细胞”和癌细胞都属于此类异常细胞。

[学生用书P86～P87]

易错点1　并非所有干细胞都要发生分化

[点拨]　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；

还有一部分细胞保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。

易错点2　未脱离植物体的细胞不能表现出全能性

[点拨]　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。

易错点3　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

[点拨]　对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；

多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

易错点4　混淆细胞编程性死亡与细胞病理性死亡

[点拨]　

（1）病理性死亡是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。

（2）编程性细胞死亡是细胞的一种生理控制机制，它也可以受许多因素（包括外部因素和内部因素）的诱导，如X射线、γ射线。

同时它也可以通过一些因素的作用而受到抑制，如白细胞介素2。

易错点5　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

[点拨]　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。

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。

根据大量的病例分析，癌症的发生并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，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。

1．判断下列有关细胞分化与全能性的叙述

（1）（2014·

广东卷T24D）

上图体现了胚胎干细胞的分化潜能。

（√）

（2）（2013·

天津卷T3B改编）细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。

（3）（2012·

上海卷T16A改编）成人体内不同分化细胞的遗传信息相同。

（4）（2012·

天津卷T1C）组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程。

（5）（2011·

山东卷T2A）玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。

（×

）

（6）（2011·

安徽卷T2A）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。

2．判断下列有关细胞衰老、凋亡和癌变的叙述

（1）（2013·

安徽卷T2D）对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化。

北京卷T2C）老化受损的细胞器融入溶酶体中。

（3）（2013·

天津卷T3D）细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定。

山东卷T3A）细胞普遍衰老会导致个体衰老。

3．判断下列有关细胞癌变的叙述

江苏卷T7C）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）（2012·

新课标卷T2D）原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。

（3）（2011·

江苏卷T5D）细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散和转移。

[学生用书P87～P88]

1．（2014·

高考新课标全国卷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

A项，神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞，不再进行分裂，不存在细胞周期。

B项，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。

C项，同一动物个体的所有细胞都是通过受精卵的分裂和分化形成的，因此所含的基因组相同。

D项，DNA的复制方式是半保留复制，因此二者核DNA的复制方式相同。

2．（2014·

高考山东卷）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

A项，细胞程序性死亡也称为细胞凋亡，细胞凋亡有利于机体的正常发育。

B项，据图分析可知，神经细胞未得到足够的生存因子会凋亡，而凋亡与基因表达有关，因此生存因子影响了神经细胞的基因表达。

C项，据图可知，神经细胞与靶细胞之间通过化学信号（生存因子）传递信息。

D项，死亡细胞被吞噬细胞清除属于人体免疫的第二道防线，是非特异性免疫。

3．（2014·

高考四川卷）TGFβ1—Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。

研究表明，胞外蛋白TGFβ1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

A项，恶性肿瘤细胞（癌细胞）细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间黏着性下降，容易分散转移。

B项，由题意可知，复合物诱导的靶基因表达的结果是阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生，故此靶基因属于抑癌基因。

C项，复合物由细胞外蛋白TGFβ1诱导产生，然后转移至细胞核内起作用，实现了细胞外与细胞核之间的信息传递。

D项，通过题干信息可知，当体内恶性肿瘤发生时，该受体蛋白基因表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。

若该受体蛋白基因不表达，说明靶细胞可发生癌变，不能正常凋亡。

4．（2013·

高考山东卷）将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞，细胞分化及肌纤维形成过程如图所示。

A．携带myoD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞

B．检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否

C．完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维

D．肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变

携带目的基因的载体属于大分子物质，常用显微注射法导入动物细胞，A项错误；

肌肉前体细胞分化前后核糖体蛋白基因均需表达，所以细胞核糖体蛋白基因是否表达不能作为检测细胞是否分化的依据，B项错误；

已完成分化的肌肉细胞失去了分裂能力，C项错误；

细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，在分裂旺盛的细胞中更易发生，D项正确。

5．（2015·

长沙模拟）下图为人体中不同细胞产生过程的模式图，据图推断肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞正确的是（　　）

A．含有的遗传信息相同

B．含有的mRNA完全相同

C．含有的蛋白质种类完全不相同

D．形成的原因是基因的选择性丢失

图中显示，肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞均含有相同的基因，因此，它们含有相同的遗传信息；

这些细胞中基因表达的情况不相同（如肌肉细胞中A基因开启，未成熟红细胞中C基因开启，神经细胞中E基因开启），因此，它们含有的mRNA不完全相同，含有的蛋白质种类不完全相同；

这些细胞形成的原因是基因的选择性表达。

6．（2015·

江苏南京模拟）下列关于细胞的分化、衰老、凋亡的叙述，正确的是（　　）

A．在细胞衰老和凋亡的过程中，细胞核的体积不断变小

B．细胞分化的过程中遗传物质不发生改变，但mRNA的种类和数量会改变

C．高度分化的细胞不具有分裂能力，故细胞核中的DNA不存在解旋的现象

D．细胞生长过程中体积增大，与外界环境进行物质交换的效率增强

细胞衰老过程中细胞核体积增大；

因基因的选择性表达，所以不同细胞中转录生成的信使RNA有差异；

高度分化细胞在转录时会发生DNA解旋现象。

7．（2015·

海南琼海模拟）下图甲表示干细胞的生命历程。

Ⅰ～Ⅳ代表细胞的生命现象。

细胞1具有水分减少、代谢减慢的特点，细胞2可以无限增殖。

图乙是细胞2在分裂过程中细胞局部结构变化过程。

据图分析回答问题：

（1）Ⅰ属于细胞分化过程。

Ⅰ～Ⅳ过程中，遗传物质发生改变的是Ⅲ。

（2）Ⅱ过程受基因（遗传因素）的控制并受环境因素的影响。

（3）Ⅲ过程中，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞2容易转移，且使其细胞间的连接、通讯与识别能力减弱或消失。

（4）效应T细胞能使细胞1和细胞2死亡，这属于细胞凋亡过程，从免疫的角度分析，该过程体现了免疫系统的监控和清除功能。

（5）图乙A中参与DNA复制的解旋酶、DNA聚合酶一定是从1运进的。

B中DNA数∶染色单体数∶染色体数∶同源染色体对数＝4∶4∶2∶1。

C表示有丝分裂末期，判断依据是核膜重建。

（1）Ⅰ为细胞分化的过程，Ⅲ过程为细胞癌变，细胞的遗传物质发生了改变。

（2）Ⅱ过程为细胞衰老，细胞衰老是正常现象，受基因（遗传因素）和环境的影响。

（3）Ⅲ过程为细胞癌变，癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，使得癌细胞容易转移，糖蛋白有识别作用，所以使癌细胞间的连接、通讯与识别能力减弱或消失。

（4）效应T细胞使衰老细胞和癌变细胞裂解死亡，为细胞凋亡过程，体现了免疫系统的监控、清除功能。

（5）癌细胞进行的是有丝分裂，DNA复制需要的解旋酶和DNA聚合酶是由细胞质中的核糖体合成的，并通过核孔1运入细胞核参与DNA的复制。

B中核膜消失、核仁解体，表示有丝分裂前期，此时细胞中DNA数∶染色单体数∶染色体数∶同源染色体对数＝4∶4∶2∶1。

C中核膜重建，表示有丝分裂末期。

答案：

（1）细胞分化　Ⅲ　

（2）基因（遗传因素）　（3）糖蛋白　减弱或消失　（4）细胞凋亡　监控和清除　（5）解旋酶、DNA聚合　4∶4∶2∶1　末　核膜重建

山东济南模拟）分析以下事实：

①胡萝卜韧皮部细胞通过组织培养能发育成完整植株；

②绵羊乳腺细胞核移入去核卵母细胞中，重组细胞能发育成有生殖能力的绵羊。

下列不正确的选项是（　　）

A．高度分化的动植物细胞都能表现全能性

B．未离体的体细胞一般不会表现出全能性

C．已分化细胞中不表达的基因仍可存在于细胞核中，并没有消失

D．细胞分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果

高度分化的植物细胞具有全能性，高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性。

2．细胞脱分化过程中一定不会发生的是（　　）

A．