生物第4單元 細胞的生命歷程 第12講 細胞的分化、衰老、凋亡和癌變

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1、第12講PART 12細胞的分化、衰老、凋亡和癌變考點互動探究教師備用習題考試說明1.細胞的分化()。2.細胞的全能性()。3.細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系()。4.癌細胞的主要特征及防治()。一、細胞分化與細胞的全能性 1.細胞分化(1)概念:在個體發(fā)育中,由增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生的過程。 (2)實質(zhì):在個體發(fā)育過程中,不同細胞中不同即基因的。 (3)意義:生物的基礎(chǔ);使多細胞生物體中細胞趨向,有利于提高各種的效率。 考點互動探究知識梳理考點一細胞的分化與細胞的全能性一個或一種細胞穩(wěn)定性差異遺傳信息的執(zhí)行情況選擇性表達個體發(fā)育專門化生理功能2.細胞的全能性(1)

2、概念:已經(jīng)的細胞,仍然具有的潛能。 (2)實例:植物組織培養(yǎng)實驗說明具有全能性;克隆羊多利的培育成功說明已分化的具有全能性。 (3)實質(zhì):細胞(核)中含有該種生物的。 (4)干細胞:動物和人體內(nèi)少數(shù)具有能力的細胞。 考點互動探究分化發(fā)育成完整個體植物細胞動物體細胞的細胞核全套遺傳信息分裂和分化正誤辨析1.造血干細胞分化成血細胞和免疫細胞的過程中,細胞核中基因的種類和數(shù)量沒有改變,僅僅是不同的細胞表達的基因有所不同。()2.玉米種子萌發(fā)長成新植株體現(xiàn)了細胞的全能性。()3.某細胞中存在血紅蛋白能說明其已經(jīng)發(fā)生分化。()4.細胞分裂使細胞趨向?qū)ｉT化,提高了機體生理功能的效率。 ()5.小鼠骨髓造血

3、干細胞形成各種血細胞的過程中,發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞的全能性。()考點互動探究考點互動探究答案 1.2.3.4.5.解析 2.玉米種子萌發(fā)長成新植株體現(xiàn)了種子的發(fā)育,而細胞全能性是由一個細胞發(fā)育成新個體的潛能。4.細胞分化使細胞趨向?qū)ｉT化,提高了機體生理功能的效率。5.該過程發(fā)生了細胞分化,但不能體現(xiàn)細胞的全能性。理性思維1.歸納與概括 同一個體的不同細胞中的DNA和RNA、蛋白質(zhì)均不相同嗎? 2.歸納與概括 同一個體各種體細胞來源于受精卵的分裂與分化。正常情況下,體細胞核遺傳信息相同的原因是什么?考點互動探究答案 DNA相同,RNA、蛋白質(zhì)部分不同。答案親代細胞通過有絲分裂將復制后的核

4、DNA平均分配到兩個子細胞中。1.細胞分化的機理(1)實質(zhì):基因的選擇性表達,即在個體發(fā)育中,不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同,轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA,控制合成出不同的蛋白質(zhì),如圖4-12-1所示?？键c互動探究核心講解圖4-12-1(2)標志分子水平:合成某種細胞特有的蛋白質(zhì)(如唾液淀粉酶、胰島素等)。細胞水平:形成不同種類的細胞(尤其是細胞器種類和數(shù)量有較大差異)。2.細胞分化與細胞的全能性比較考點互動探究 項目細胞分化細胞的全能性原理細胞內(nèi)基因選擇性表達 含有本物種全套遺傳物質(zhì)特點持久性普遍性不可逆性穩(wěn)定性高度分化的植物體細胞具有全能性動物已分化的體細胞全能性受限制,但細胞核仍具有全能性全

5、能性的體現(xiàn)要進行誘導和離體培養(yǎng)考點互動探究結(jié)果 形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞群形成新的個體大小比較細胞分化程度有高低之分,如體細胞生殖細胞受精卵細胞全能性表達的難易程度不同,如受精卵生殖細胞體細胞關(guān)系兩者的遺傳物質(zhì)都未發(fā)生改變已分化的植物細胞仍然保持全能性一般情況下,分化程度越高,全能性相對越低易錯警示對細胞全能性及細胞分化理解的四個誤區(qū)(1)并非所有干細胞都要發(fā)生分化。干細胞分裂增加細胞數(shù)目,一部分細胞發(fā)生分化,成為具有特定功能的組織細胞;還有一部分保持分裂能力,用于干細胞的自我更新。(2)未脫離植物體的細胞不能表現(xiàn)出全能性。未脫離植物體的細胞,其全能性受到抑制,不能發(fā)育成完整的新個體。考

6、點互動探究 (3)同一個體不同類型細胞的RNA和蛋白質(zhì)不完全相同。同一個體的不同體細胞中核遺傳物質(zhì)完全相同,但由于選擇性表達的基因不同,轉(zhuǎn)錄生成的mRNA及翻譯生成的蛋白質(zhì)不完全相同。(4)細胞分化不會改變遺傳物質(zhì)。已分化的細胞都含有保持該物種遺傳性狀所需要的全套遺傳物質(zhì),因而都具有全能性。考點互動探究角度1考查細胞分化的過程與實質(zhì)1.2018四川成都摸底 下列對細胞分化的敘述,錯誤的是 ()A.從細胞水平分析,細胞功能趨向?qū)ｉT化B.從分子水平分析,根本原因是DNA發(fā)生改變C.從細胞器水平分析,細胞器種類和數(shù)目可能發(fā)生改變D.從個體水平分析,它是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)考點互動探究命題角度答案 B解

7、析 從細胞水平分析,細胞功能趨向?qū)ｉT化,A正確;從分子水平分析,分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達,而DNA并沒有發(fā)生改變,B錯誤;從細胞器水平分析,細胞器種類和數(shù)目可能發(fā)生改變,C正確;從個體水平分析,細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ),D正確。2.如圖4-12-2表示人體造血干細胞在離體條件下,經(jīng)誘導形成神經(jīng)細胞和肝細胞的過程。下列有關(guān)敘述正確的是()A.該圖說明造血干細胞具有全能性B.圖中各細胞的遺傳信息的執(zhí)行情況相同C.過程可發(fā)生遺傳信息DNADNA的傳遞D.過程的實質(zhì)是基因數(shù)量的變化考點互動探究圖4-12-2 答案 C考點互動探究解析 細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能

8、,題圖內(nèi)容僅得到肝細胞和神經(jīng)細胞,沒有得到個體,因而沒有體現(xiàn)細胞的全能性,A錯誤;細胞分化的實質(zhì)是細胞內(nèi)遺傳信息的執(zhí)行情況不同即基因的選擇性表達,B錯誤;過程是細胞增殖,可發(fā)生遺傳信息DNADNA的傳遞,C正確;過程是細胞分化,實質(zhì)是基因的選擇性表達,其基因種類和數(shù)量不變,mRNA和蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量發(fā)生變化,D錯誤。3.有關(guān)細胞全能性的敘述,正確的是()A.植物體只有體細胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因B.高度分化的植物細胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性C.植物體內(nèi)的體細胞沒有表現(xiàn)出全能性,其原因是所含基因發(fā)生了改變D.將紫色糯性玉米種子培育成植株,這反映了植物種子具有全能性考

9、點互動探究答案 B解析 細胞具有全能性的原因是細胞具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因,而配子也具有這樣的全套基因,同樣具有全能性;植物體內(nèi)的體細胞沒有表現(xiàn)出全能性是細胞內(nèi)基因在特定時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果;種子是器官,種子發(fā)育成植株是個體正常發(fā)育的過程,不能反映全能性;細胞表達全能性的前提是處于離體狀態(tài)。4.2017河南洛陽三模 “細胞核重編程”是指將人類成熟的體細胞重新誘導回干細胞狀態(tài),它們就有再分化形成多種類型細胞的可能,可應(yīng)用于臨床醫(yī)學。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.干細胞分化成多種類型的細胞體現(xiàn)了細胞的全能性B.干細胞可用于治療因胰島B細胞受損而引起的糖尿病C.“細胞核重編程”和

10、干細胞的再分化均與細胞內(nèi)基因的選擇性表達相關(guān)D.該項研究為臨床上解決器官移植的免疫排斥反應(yīng)帶來希望考點互動探究答案 A考點互動探究解析 干細胞分化成多種類型的細胞,但沒有形成個體,所以不能體現(xiàn)動物細胞的全能性,A錯誤;干細胞可以被誘導分化形成多種器官,所以干細胞可用于治療因胰島B細胞受損而引起的糖尿病,B正確;“細胞核重編程”和干細胞的再分化均與細胞內(nèi)基因的選擇性表達相關(guān),C正確;細胞核重編程后形成的細胞,其細胞核是自身細胞的,形成的組織器官用于移植屬于自體移植,沒有免疫排斥反應(yīng),D正確。技法提煉“關(guān)鍵點法”區(qū)分細胞分化與細胞全能性(1)判斷關(guān)鍵(2)實例:同一來源的細胞形成形態(tài)、功能不同的組

11、織細胞細胞分化。植物體細胞形成新個體細胞全能性表達。考點互動探究1.細胞衰老的特征(1)代謝的變化考點互動探究知識梳理考點二細胞的衰老、凋亡與癌變圖4-12-3 水分多種酶活性呼吸速率考點互動探究增大收縮基因編程性死亡自然更新清除考點互動探究正常發(fā)育內(nèi)部環(huán)境干擾原癌基因和抑癌基因(2)癌細胞的特征考點互動探究圖4-12-4 無限增殖糖蛋白擴散和轉(zhuǎn)移(3)致癌因子的類型和實例(連線)類型實例物理致癌因子(a)肝炎病毒、Rous病毒等化學致癌因子(b)X射線、紫外線病毒致癌因子(c)砷、苯、煤焦油考點互動探究答案 (b)(c)(a)正誤辨析1.細胞衰老和癌變后,細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)都會發(fā)生改變,且細胞

12、代謝的強度也會降低。()2.細胞凋亡受基因調(diào)控,不利于個體生長發(fā)育。()3.被病原體感染的細胞的清除屬于細胞壞死。()4.凋亡細胞內(nèi)的基因表達能力全部下降,酶活性減弱。()5.原癌基因和抑癌基因發(fā)生多次變異累積可導致癌癥,因此癌癥可遺傳。()考點互動探究答案 1.2.3.4.5.考點互動探究解析 1.癌變后細胞的代謝強度會增強。2.細胞凋亡受基因調(diào)控,有利于個體生長發(fā)育。3.被病原體感染的細胞的清除屬于細胞凋亡。4.凋亡細胞內(nèi)與凋亡相關(guān)的基因表達能力增強,相關(guān)酶活性也增強。5.癌變?nèi)绻l(fā)生在體細胞中,則不能傳給后代,不屬于可遺傳變異。理性思維1.歸納與概括 在細胞的生命歷程中,哪些過程可能會有

13、染色體的周期性變化? 2.歸納與概括 研究表明,癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異,但癌細胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍。在有氧條件下,癌細胞呼吸作用的方式為。 考點互動探究答案 細胞增殖和細胞癌變。答案有氧呼吸和無氧呼吸科學探究 為探究生物制劑Q對阿霉素所導致的心肌細胞凋亡是否具有保護作用,研究者提出了以下實驗設(shè)計思路:第一步,進行實驗分組。甲組加入培養(yǎng)液+心肌細胞+生理鹽水,乙組加入培養(yǎng)液+心肌細胞+阿霉素,丙組加入培養(yǎng)液+心肌細胞+生物制劑Q+阿霉素。每組設(shè)置若干個重復樣品,每組所加心肌細胞數(shù)相同。第二步,各組樣品在相同且適宜的條件下培

14、養(yǎng)一段時間后,在顯微鏡下觀察記錄細胞數(shù)。第三步,重復第二步若干次,統(tǒng)計計算(填實驗因變量)。填在第(1)小題 請根據(jù)以上實驗回答問題:(1)該實驗的因變量是。 (2)上述實驗還可以增加一組,加入的物質(zhì)。 考點互動探究心肌細胞的存活率培養(yǎng)液+心肌細胞+生物制劑Q 1.比較細胞凋亡、衰老、癌變、壞死的區(qū)別考點互動探究核心講解項目細胞凋亡細胞衰老細胞癌變細胞壞死與基因的關(guān)系受基因控制有關(guān)基因突變不受基因控制細胞膜的變化內(nèi)陷皺縮糖蛋白減少破裂形態(tài)變化破裂細胞萎縮呈球形外形不規(guī)則變化影響因素受基因的嚴格控制,也受外界環(huán)境影響內(nèi)、外因共同作用物理、化學、病毒等致癌因子電、熱、冷、機械等各種不利因素對機體的

15、影響對機體有利對機體有利對機體有害對機體有害2.癌變的機理(1)原癌基因與抑癌基因:原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期,控制細胞生長和分裂的進程;抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。癌癥就是一系列原癌基因與抑癌基因的突變逐漸累積的結(jié)果。(2)機理考點互動探究圖4-12-5特別提醒(1)細胞衰老與個體衰老的關(guān)系:單細胞生物的細胞衰老即為個體衰老,而多細胞生物個體衰老是細胞普遍衰老的過程,衰老個體內(nèi)也有新細胞產(chǎn)生。(2)人和動物正常細胞的染色體上本來就存在著與癌有關(guān)的基因:原癌基因和抑癌基因。(3)細胞的癌變是細胞畸形分化的結(jié)果,對機體有害。癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果,而是多個基因突變的累積效應(yīng)

16、。(4)細胞凋亡與基因選擇性表達有關(guān),但不屬于細胞分化過程?？键c互動探究角度1細胞衰老與凋亡1.細胞衰老和凋亡對維持個體的正常生長發(fā)育及生命活動具有重要意義。下列敘述錯誤的是 ()A.正常細胞會隨著分裂次數(shù)的增多而衰老B.效應(yīng)T細胞可誘導靶細胞發(fā)生凋亡C.受遺傳物質(zhì)決定的細胞程序性死亡屬于細胞凋亡D.衰老細胞中的線粒體數(shù)量隨年齡增大而減少,體積隨年齡增大而變小考點互動探究命題角度答案 D解析 正常細胞不能無限增殖,隨著分裂次數(shù)的增多,細胞會衰老,故A正確;效應(yīng)T細胞可以作用于靶細胞,使靶細胞裂解死亡,即發(fā)生細胞凋亡,故B正確;細胞凋亡是受遺傳物質(zhì)控制的,故C正確;隨著年齡的增加,細胞代謝速率減

17、慢,衰老細胞中的線粒體數(shù)量減少,體積增大,故D錯誤。2.2017吉林實驗中學模擬 IAps是細胞內(nèi)一種控制細胞凋亡的物質(zhì),其作用原理是與細胞凋亡酶結(jié)合從而達到抑制細胞凋亡的目的。IAps的核心結(jié)構(gòu)是RING區(qū)域,如果去掉該區(qū)域,則能有效地促進更多的細胞凋亡。下列相關(guān)說法中錯誤的是()A.IAps的合成可以不受基因的控制B.細胞凋亡是由基因決定的細胞編程性死亡C.去掉癌細胞中IAps的RING區(qū)域,可以有效促進癌細胞凋亡D.細胞的自然更新、被病原體感染的細胞的清除也是通過細胞凋亡完成的考點互動探究考點互動探究答案 A解析 不管IAps是否是蛋白質(zhì),其合成都與酶有關(guān),所以其合成一定受基因的控制;細

18、胞凋亡是由基因決定的細胞編程性死亡;去掉癌細胞中IAps的RING區(qū)域,可有效促進癌細胞凋亡;成熟個體中細胞的自然更新、被病原體感染的細胞的清除也是通過細胞凋亡完成的。技法提煉1.巧記細胞衰老的特征考點互動探究圖4-12-6 考點互動探究角度2癌變機理及癌癥的預防與治療3.2017太原模擬 有研究表明并非所有腫瘤細胞都能無限制生長。腫瘤細胞生長、轉(zhuǎn)移和復發(fā)的特點與干細胞的基本特性十分相似。下列相關(guān)說法正確的是 ()A.干細胞分化形成各種組織器官體現(xiàn)了細胞具有全能性B.腫瘤細胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的直接原因是細胞內(nèi)的糖蛋白減少C.采用放療、化療等常規(guī)手段必然導致癌細胞凋亡D.定向殺死與腫瘤直接相關(guān)的致癌遺傳

19、物質(zhì)是治療的關(guān)鍵考點互動探究考點互動探究答案 D解析 干細胞分化形成各種組織器官是基因選擇性表達的結(jié)果,未體現(xiàn)細胞具有全能性,A錯誤;腫瘤細胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的直接原因是細胞膜上的糖蛋白減少,B錯誤;細胞凋亡是由基因控制的細胞編程性死亡,采用放療、化療等常規(guī)手段導致癌細胞的死亡屬于細胞壞死,C錯誤;癌細胞是基因突變的結(jié)果,故定向殺死與腫瘤直接相關(guān)的致癌遺傳物質(zhì)是治療的關(guān)鍵,D正確。4.很多蔬菜和水果中富含維生素C?？茖W家在癌細胞培養(yǎng)液中加入維生素C(實驗組)以研究其對癌細胞生長的影響。培養(yǎng)過程中定時檢測處于分裂期細胞的百分比,得到如圖4-12-7所示曲線。據(jù)此分析,下列有關(guān)說法正確的是()A.癌細胞的

20、出現(xiàn)是基因選擇性表達的結(jié)果B.在1011 h時,實驗組細胞對培養(yǎng)液中含氮物質(zhì)、含磷物質(zhì)的吸收速率最快C.在10 h時,對照組中所有細胞的染色體數(shù)和DNA數(shù)均為體細胞的2倍D.維生素C主要抑制癌細胞分裂間期考點互動探究圖4-12-7考點互動探究答案 D解析 癌細胞的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果,A錯誤;在1011 h時,實驗組細胞逐漸進入分裂期,此時細胞對培養(yǎng)液中含氮物質(zhì)、含磷物質(zhì)的吸收速率減慢,B錯誤;在10 h時,對照組細胞都處于分裂期,包括前期、中期、后期和末期,其中只有后期和末期細胞中的染色體數(shù)和DNA數(shù)均為體細胞的2倍,C錯誤;加入維生素C后,分裂間期延長,說明維生素C主要抑制癌細胞分裂間期,

21、D正確。角度3綜合考查細胞的生命歷程5.2017廣西桂林一模 下列關(guān)于細胞生命歷程的說法,正確的是()A.某細胞能合成mRNA,說明該細胞高度分化B.細胞內(nèi)產(chǎn)生的自由基會攻擊細胞內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)C.抑癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期,控制細胞分裂和生長的進程D.人口腔上皮細胞有絲分裂間期染色體高度螺旋化縮短變粗形成染色體考點互動探究答案 B解析 已經(jīng)分化的細胞和未分化的細胞均能合成mRNA,A錯誤;根據(jù)細胞衰老的自由基學說,細胞內(nèi)產(chǎn)生的自由基會攻擊細胞內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì),從而導致細胞的衰老,B正確;細胞中的原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期,控制細胞分裂和生長的進程,C錯誤;人口腔上皮細胞已經(jīng)高度分化,

22、不具有分裂能力,D錯誤。6.如圖4-12-8為人體某細胞生長發(fā)育所經(jīng)歷的各個階段的示意圖,圖中為不同的細胞,ac表示細胞所進行的生理過程。據(jù)圖分析,下列敘述不正確的是 ()A.進入c過程的細胞,多種酶活性逐漸降低,代謝逐漸減慢B.a、b、c過程是由基因控制的,對個體的生長發(fā)育和機體穩(wěn)態(tài)的維持具有重要作用C.細胞的核基因相同,細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量也相同,因此具有全能性D.如果在a、b、c過程中,原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,則該細胞會成為癌細胞考點互動探究圖4-12-8 考點互動探究答案 C解析 由題圖可知,過程a、b、c分別為細胞的增殖、分化、衰老和凋亡。衰老細胞的多種酶活性降低,代謝減慢;

23、細胞增殖、分化、衰老和凋亡過程對生物個體的生長發(fā)育和機體穩(wěn)態(tài)的維持具有重要作用,且均受基因控制;細胞中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同;原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。歸納總結(jié)細胞生命歷程各過程之間的關(guān)系考點互動探究圖4-12-9 考點互動探究1.2017江蘇卷 下列關(guān)于人體細胞分化、衰老、凋亡與癌變的敘述,錯誤的是 ( )A.細胞分裂能力隨細胞分化程度的提高而減弱B.衰老細胞中各種酶的活性顯著降低C.細胞凋亡有助于機體維持自身的穩(wěn)定D.癌細胞無接觸抑制特征歷年真題明考向解析 細胞分化程度越高,分裂能力越低,A項正確。衰老細胞中多數(shù)酶的活性顯著降低,但與凋亡相關(guān)的水

24、解酶等的活性可能提高,B項錯誤。細胞凋亡有利于清除體內(nèi)多余的、無用的細胞或者有害的細胞, 維持器官和組織中細胞數(shù)目的相對穩(wěn)定,有利于抵御外界各種因素的干擾, C項正確。癌細胞膜由于糖蛋白減少,失去接觸抑制特征, D項正確。答案 B考點互動探究2.2016全國卷 在細胞的生命歷程中,會出現(xiàn)分裂、分化等現(xiàn)象。下列敘述錯誤的是()A.細胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有貢獻B.哺乳動物的造血干細胞是未經(jīng)分化的細胞C.細胞分化是細胞內(nèi)基因選擇性表達的結(jié)果D.通過組織培養(yǎng)可將植物葉肉細胞培育成新的植株解析 有絲分裂的特征是核遺傳物質(zhì)經(jīng)過復制后平均分配到兩個子細胞中,從而保持親子代細胞之間遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性,而

25、生物性狀由遺傳物質(zhì)決定,故有絲分裂對生物性狀的穩(wěn)定遺傳有貢獻,A項正確。答案 B考點互動探究2.2016全國卷 在細胞的生命歷程中,會出現(xiàn)分裂、分化等現(xiàn)象。下列敘述錯誤的是()A.細胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有貢獻B.哺乳動物的造血干細胞是未經(jīng)分化的細胞C.細胞分化是細胞內(nèi)基因選擇性表達的結(jié)果D.通過組織培養(yǎng)可將植物葉肉細胞培育成新的植株造血干細胞是分化程度較低的細胞,具有較高的全能性,B項錯誤。細胞內(nèi)基因的選擇性表達導致細胞分化,C項正確。植物細胞具有全能性,將植物葉肉細胞進行離體組織培養(yǎng)可以得到新的植株,D項正確。考點互動探究3.2016江蘇卷 下列關(guān)于細胞的分化、衰老、凋亡和癌變的敘述

26、,正確的是()A.線蟲發(fā)育過程中細胞數(shù)量減少,是細胞衰老死亡的結(jié)果B.惡性腫瘤細胞有無限增殖的特性,所以不易被化療藥物殺死C.人的造血干細胞是全能干細胞,可以分化為多種細胞D.體外培養(yǎng)時,兒童的成纖維細胞傳代次數(shù)多于成人的成纖維細胞解析 本題考查細胞的分化、衰老、凋亡和癌變等方面的知識。線蟲發(fā)育過程中細胞數(shù)量減少,是細胞凋亡的結(jié)果,A項錯誤。答案 D考點互動探究3.2016江蘇卷 下列關(guān)于細胞的分化、衰老、凋亡和癌變的敘述,正確的是()A.線蟲發(fā)育過程中細胞數(shù)量減少,是細胞衰老死亡的結(jié)果B.惡性腫瘤細胞有無限增殖的特性,所以不易被化療藥物殺死C.人的造血干細胞是全能干細胞,可以分化為多種細胞D

27、.體外培養(yǎng)時,兒童的成纖維細胞傳代次數(shù)多于成人的成纖維細胞惡性腫瘤細胞雖然能無限增殖,但可以被化療藥物殺死,B項錯誤。人的造血干細胞不是全能干細胞,其只能分化成血細胞和免疫細胞等,C項錯誤。與成人的成纖維細胞相比,兒童的成纖維細胞分化程度較低,體外培養(yǎng)時傳代的次數(shù)較多,D項正確?？键c互動探究4.2016天津卷 在培養(yǎng)人食管癌細胞的實驗中,加入青蒿琥酯(Art),隨著其濃度升高,凋亡蛋白Q表達量增多,癌細胞凋亡率升高。下列敘述錯誤的是()A.為初步了解Art對癌細胞的影響,可用顯微鏡觀察癌細胞的形態(tài)變化B.在癌細胞培養(yǎng)液中加入用放射性同位素標記的Art,可確定Art能否進入細胞C.為檢測Art對

28、凋亡蛋白Q表達的影響,須設(shè)置不含Art的對照實驗D.用凋亡蛋白Q飼喂患癌鼠,可確定該蛋白能否在動物體內(nèi)誘導癌細胞凋亡考點互動探究答案 D解析 本題考查細胞凋亡的有關(guān)知識和學生的實驗設(shè)計能力。細胞癌變之后,其形態(tài)、結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變,用顯微鏡可以觀察到這些變化,A項正確。在癌細胞培養(yǎng)液中加入用放射性同位素標記的Art,通過檢測癌細胞的放射性,就可以確定Art能否進入細胞,B項正確。設(shè)置空白對照實驗可以檢測Art對凋亡蛋白Q表達的影響,C項正確。凋亡蛋白Q在小鼠的消化道中會被消化,因此無法用這種方法確定該蛋白能否在動物體內(nèi)誘導癌細胞凋亡,D項錯誤?？键c互動探究5.2015全國卷 端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)

29、組成,該酶能結(jié)合到端粒上,以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是()A.大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶C.正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNAD.正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變長解析 本題以端粒和端粒酶為素材考查遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)等知識。端粒是存在于真核細胞染色體末端的一小段DNA蛋白質(zhì)復合體,大腸桿菌為原核生物,不具有端粒,A項錯誤。答案 C考點互動探究5.2015全國卷 端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成,該酶能結(jié)合到端粒上,以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是()A.大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒B.

30、端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶C.正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNAD.正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變長端粒酶催化RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA,其中的蛋白質(zhì)應(yīng)該屬于逆轉(zhuǎn)錄酶,B項錯誤。正常人體細胞的每條染色體兩端都有端粒DNA,該端粒DNA會隨著細胞分裂次數(shù)的增加而縮短,C項正確,D項錯誤。考點互動探究6.2015海南卷 關(guān)于人體造血干細胞的敘述,錯誤的是()A.造血干細胞與成熟紅細胞中的酶存在差異B.造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程是可逆的C.健康成年人的造血干細胞主要存在于其骨髓中D.造血干細胞分化形成的紅細胞和白細胞壽命不同解析 本題考查對干細胞和細胞分化的理解。造血干細胞

31、和未成熟紅細胞內(nèi)選擇性表達的基因不同,所以造血干細胞和成熟紅細胞內(nèi)酶的種類存在差異,A項正確。答案 B考點互動探究6.2015海南卷 關(guān)于人體造血干細胞的敘述,錯誤的是()A.造血干細胞與成熟紅細胞中的酶存在差異B.造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程是可逆的C.健康成年人的造血干細胞主要存在于其骨髓中D.造血干細胞分化形成的紅細胞和白細胞壽命不同生物體內(nèi)細胞分化是不可逆的,B項錯誤。成年人的造血干細胞主要分布于骨髓中,可增殖分化成紅細胞和白細胞等,紅細胞和白細胞的壽命是不相同的,C、D項正確?？键c互動探究知識小體系1.2017河北唐山一中模擬 下列關(guān)于細胞全能性的敘述,不正確的是()A.具有全部

32、遺傳信息是細胞具有全能性的基礎(chǔ)B.是指已經(jīng)分化的細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能C.細胞全能性隨著細胞分化程度的增高而增高D.植物體細胞全能性的表達是通過細胞脫分化和再分化實現(xiàn)的教師備用習題解析細胞全能性是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能,其基礎(chǔ)是已分化的細胞內(nèi)含有該物種全套遺傳物質(zhì),A、B正確;答案 C1.2017河北唐山一中模擬 下列關(guān)于細胞全能性的敘述,不正確的是()A.具有全部遺傳信息是細胞具有全能性的基礎(chǔ)B.是指已經(jīng)分化的細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能C.細胞全能性隨著細胞分化程度的增高而增高D.植物體細胞全能性的表達是通過細胞脫分化和再分化實現(xiàn)的教師備用習題細胞全能性隨著細

33、胞分化程度的增高而降低,C錯誤;植物組織培養(yǎng)過程中,經(jīng)過細胞脫分化和再分化過程,離體的植物器官、組織或細胞可發(fā)育成完整的個體,實現(xiàn)了細胞全能性的表達,D正確。2.下列對從某人體內(nèi)的癌細胞、衰老細胞和凋亡細胞中提取物質(zhì)的敘述,不正確的是()A.RNA都不相同 B.酶不都相同 C.核基因不都相同 D.蛋白質(zhì)不都相同教師備用習題解析同一個人體內(nèi),不同細胞由于基因的選擇性表達,產(chǎn)生的RNA有部分相同,部分不同。同一個體不同細胞內(nèi)基因控制合成的酶或者蛋白質(zhì)的種類也是有的相同,有的不同。癌細胞內(nèi)因發(fā)生了核基因的突變,所以它與其他正常體細胞相比,核基因不完全相同。答案 A3.在凋亡誘導因子與細胞膜受體結(jié)合后

34、,通過細胞內(nèi)信號傳導激活凋亡相關(guān)基因,細胞凋亡的關(guān)鍵因子Dnase酶和Caspase酶被激活,Dnase酶能切割DNA形成DNA片段,Caspase酶能切割相關(guān)蛋白質(zhì)形成不同長度的多肽,導致細胞裂解形成凋亡小體,被吞噬細胞吞噬清除。下列分析錯誤的是()A.Dnase酶、Caspase酶被激活,是不同細胞遺傳信息執(zhí)行情況不同的結(jié)果B.在生物體發(fā)育過程的不同時期均能表達機體固有的凋亡相關(guān)基因C.癌細胞結(jié)構(gòu)改變,可能無法識別凋亡誘導因子而不能啟動凋亡程序D.吞噬細胞以主動運輸方式吞噬凋亡小體后,凋亡小體被溶酶體中的水解酶分解教師備用習題教師備用習題答案 D解析 Dnase酶、Caspase酶被激活,

35、是發(fā)生凋亡的細胞基因選擇性表達的結(jié)果,A項正確;在生物體發(fā)育過程的不同時期,均存在細胞凋亡,故均能表達機體固有的凋亡相關(guān)基因,B項正確;癌細胞結(jié)構(gòu)改變,能夠無限增殖,原因可能是凋亡誘導因子無法識別細胞膜上的受體而不能啟動凋亡程序,C項正確;吞噬細胞以胞吞方式吞噬凋亡小體后,凋亡小體被溶酶體中的水解酶分解,D項錯誤。4.干細胞中c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因處于活躍狀態(tài),Oct-3/4的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關(guān)重要的。科學家利用逆轉(zhuǎn)錄病毒,將Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四個關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的體細胞內(nèi),讓其重新變

36、成一個多功能iPS細胞(如圖所示)。請分析回答:(1)Oct-3/4基因在高度分化的細胞中處于 狀態(tài)。依據(jù)上圖所示的原理,體細胞癌變是等基因異常表達的結(jié)果;細胞凋亡是在等基因控制下的細胞過程。教師備用習題(2)研究人員利用小鼠體細胞誘導形成了iPS細胞,進一步誘導又獲得了心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞,iPS細胞的這種變化過程稱作。 (3)癌癥化療時所用不同藥物作用機理不同。如烷化劑能夠阻止參與DNA復制的酶與DNA相互作用,所以此類物質(zhì)作用于癌細胞分裂的期;而常用的另一種藥物5-溴嘧啶的結(jié)構(gòu)與尿嘧啶非常相似,則其作用原理是直接干擾分子的合成。 教師備用習題教師備用習題答案 (1)未表達(或沉默)c-Myc、Klf4c-Myc、Klf4、Fas程序性死亡(2)細胞分化(3)間RNA解析 (1)通過題圖可以推測,在高度分化的體細胞中,Oct-3/4基因處于未表達狀態(tài)或沉默狀態(tài)。c-Myc、Klf4基因分別為原癌基因和抑癌基因,它們異常表達,高度分化的體細胞可以變?yōu)槟[瘤細胞;在c-Myc、Klf4、Fas等基因的控制下,細胞發(fā)生程序性死亡,引起細胞凋亡。(2)iPS細胞為多能干細胞,誘導其獲得心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞的過程屬于細胞分化。(3)DNA的復制發(fā)生在細胞分裂的間期;尿嘧啶是合成RNA的原料。