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专题三细胞的生命历程第二讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变体验高考一、理解能力1．(2010·广东理综，3)骨髓移植是治疗白血病常用的有效疗法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内()A．正常生长B．增殖并分化成多种细胞C．分泌抗体D．杀死各种病原菌解析：本题主要考查造血干细胞的功能。造血干细胞具有很高的全能性，在适宜的条件下可增殖分化成多种细胞，如：单核细胞、粒细胞、红细胞、血小板等，对治疗白血病非常有效。答案：B2．(2009·海南生物，4)下列关于癌细胞的叙述，错误的是()A．癌细胞具有无限增殖的能力B．细胞癌变可以由病毒感染引发C．原癌基因只存在于癌细胞中D．癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关解析：癌细胞具有无限增殖、形态改变和易扩散转移三大特点。在正常情况下，细胞癌变可以由物理因素、化学因素、病毒感染等引发，原癌基因存在于所有细胞中。癌细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间黏着性下降，因此易发生转移。答案：C3．(2009·广东生物，22)大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细胞内(多选)()A．物质转运加速B．新陈代谢变缓C．呼吸速率加快D．与黑色素合成相关的酶活性降低解析：生物的基因可通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状，头发变白是因为与黑色素合成相关的酶活性降低，酶活性降低导致新陈代谢变缓，黑色素合成减少或不合成。答案：BD4．(2008·海南生物，6)下列有关细胞癌变的叙述，错误的是()A．细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少B．癌症病人染色体上无抑癌基因C．经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变D．癌症的发生与个人的身心状况有关解析：原癌基因和抑癌基因在生物的染色体上本来就存在，而且都对细胞正常的生长和分裂有着重要的作用。但是在致癌因子的作用下原癌基因和抑癌基因会发生基因突变导致细胞癌变，细胞的癌变也是与个人的身心状况有关的。细胞癌变之后，癌细胞表面糖蛋白会减少，容易在体内转移。腌熏制品中含有大量的化学致癌因子。答案：B二、获取信息的能力5．(2009·天津理综，4)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．①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．②过程中凋亡细胞被吞噬，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：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，叫细胞凋亡。①是凋亡诱导因子与膜受体发生特异性结合，表明细胞凋亡具有特异性，体现了生物膜的信息传递功能；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；②过程中凋亡细胞被吞噬，是细胞主动死亡的过程；凋亡相关基因在机体中本来就存在，是固有的，在动物生长发育过程中的不同时期表达，从而发挥重要作用。答案：C6．(2009·上海生物，6)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．细胞分化解析：细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，由图可以看出细胞的形态结构逐步发生了变化，该图表示的过程应当为细胞分化。答案：D三、实验与探究能力7．(2007·山东理综，27)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，图中代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。a扩(分)散转移抗原效应T细胞(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。细胞类型增殖代数端粒酶活性正常体细胞50～60无癌细胞无限有实验目的：研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：①；②；③。结果预测及分析：。将癌细胞分成A、B两组A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，进行培养记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)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)请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：。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)解析：(1)(2)癌细胞的特征有三点：无限增殖，形态结构发生变化，细胞表面发生变化(如糖蛋白减少)；体细胞的分裂次数是有限的，所以癌细胞的生长曲线应该是a；癌细胞膜的糖蛋白减少，导致癌细胞容易扩散转移，而且细胞膜上蛋白质的变化会使其成为抗原，引起人体的免疫反应，产生免疫应答，被效应T细胞识别，激活细胞内的溶酶体酶，致使细胞裂解。(3)分析表格就可以得知，正常体细胞由于端粒酶没有活性，所以体细胞的分裂次数是有限的，癌细胞由于端粒酶具有活性，所以可以无限增殖。要探究端粒酶与细胞癌变的关系，就要设置一个变量(有无端粒酶)，而其他变量保持不变，严格遵循对照原则才可以得出答案。实验的一般步骤是分组编号—处理(遵循单因子变量原则、对照原则)—观察记录结果。因为是探究实验，所以结果的预测应该是两个方面：一个是可以影响，一个是不影响。(4)通过上述分析就可以得知，如果抑制端粒酶的活性就可以抑制细胞的连续分裂，从而达到抑制癌细胞无限增殖的目的而治疗癌症。四、综合应用能力8．(2010·山东理综，1)下列实例与基因的作用无关的是()A．细胞分裂素延迟植物衰老B．极端低温导致细胞膜破裂C．过量紫外线辐射导致皮肤癌D．细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B(浆)细胞解析：细胞分裂素能够促进细胞分裂，细胞分裂过程中有DNA的复制、转录和翻译等；极端低温会破坏细胞膜的结构，使细胞失去选择透过性，这一变化与基因无关；紫外线辐射导致皮肤癌是因为皮肤细胞中的原癌基因和抑癌基因发生了基因突变；细菌感染引起免疫反应，B淋巴细胞增殖分化，形成效应B(浆)细胞，产生针对该细菌的特异性抗体(基因表达)。答案：B9．(2009·山东理综，2)细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢侈基因的是()A．血红蛋白基因B．ATP合成酶基因C．DNA解旋酶基因D．核糖体蛋白基因解析：在红细胞中，控制血红蛋白合成的基因才能选择性表达。ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因在每一个具有生命活动的细胞中都要表达。答案：A考点1细胞分化的相关内容整合1．细胞的分化与细胞的全能性比较项目细胞的分化细胞的全能性原理细胞内基因的选择性表达含有本物种的全套遗传物质特点①持久性：细胞的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；②稳定性和不可逆性；③普遍性：在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础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的分化程度有高低之分：体细胞生殖细胞受精卵细胞的全能性有大小之分：受精卵生殖细胞体细胞关系①两者的遗传物质都不发生改变；②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小2.细胞分裂与细胞分化的比较细胞分裂细胞分化原因①细胞表面积和体积发展不平衡；②细胞核与细胞质发展不平衡；③增殖的需要基因的选择性表达结果生成相同的细胞生成不同的细胞意义①多细胞个体形成、生长和发育的需要；②单细胞生物形成新个体的需要①组织、器官的形成与完整；②组织、器官的修复特性①局部性；②周期性①稳定性差异；②不可逆性；③渐变性；④自控性关系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。生物体内细胞并没有表现出全能性，而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1．细胞全能性的证明实例(1)植物组织培养证明了植物细胞具有全能性。(2)克隆动物证明了高度分化的动物细胞核也具有发育的潜能。(3)可作为证明细胞全能性的实例必须同时满足以下三个条件；①起点：高度分化的细胞；②终点：形成完整的个体；③外部条件：离体、营养物质等。2．细胞全能性比较(1)动物与植物：植物细胞动物细胞；(2)同一个体：受精卵生殖细胞体细胞；(3)同一细胞：刚产生的细胞成熟细胞衰老细胞。3．细胞分化与个体发育，细胞内的遗传物质，全能性，脱分化，细胞分裂的关系(1)个体发育是细胞分化的结果，在个体发育的不同阶段细胞分化程度不同，胚胎时期(原肠胚时期)达到最大程度。(2)同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，基因的选择性表达只会导致mRNA和蛋白质不同。(3)细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都有全能性。一般来说，细胞分化程度越高，具有的全能性越小。(4)在生物体内，细胞分化是一种稳定的程序性变化，这种变化是不可逆转的，但在人工条件下，分化的组织细胞能脱分化，脱分化的组织细胞，经人工培养可诱导发育成新的完整植株。(5)细胞分裂是细胞分化的基础，细胞分化使经细胞分裂产生的相同细胞的后代发生了形态、结构和生理功能上的差异。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。【例1】(菏泽模拟)人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对如图的相关叙述错误的是()A．a、b、c三过程都需要进行DNA的复制和蛋白质的合成B．b、c过程不是可逆的过程C．如果没有b、c过程，就没有组织和器官的形成D．b、c过程并没有基因的丢失，基因进行了选择性表达听课心得审题关键：“分裂”、“分化”、“干细胞”、“DNA复制”、“蛋白质合成”、“不可逆”、“选择性表达”命题来源：细胞分裂、分化过程中变化特点及基因选择性表达含义。思路分析：a过程是细胞增殖过程，b、c过程是细胞分化过程。细胞分裂间期要进行DNA复制和蛋白质的合成，但细胞分化过程只进行蛋白质的合成，所以选A。答案：A考点2细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的比较1．区别特点是质变，具有：①持久性②稳定性和不可逆性③普遍性无限增殖、形态结构改变、易分散和转移①水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢速度减慢；②有些酶的活性降低；③色素积累；④呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，核膜内折，染色加深；⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低细胞变圆，与周围细胞脱离原因不同细胞中基因的选择性表达，产生特定功能的细胞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多种内因(体细胞突变、DNA损伤等)和外因共同作用受严格的遗传机制决定的程序性调控意义或结果形成各种不同的细胞和组织，使生物体正常地生长发育引起动物或人产生肿瘤，导致癌症是一种正常的生命现象对于多细胞生物体完成正常发育、维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰起着关键作用2.联系：1．细胞的凋亡、坏死与癌变的比较细胞凋亡细胞坏死细胞癌变与基因的关系是基因控制的不受基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2.衰老细胞、癌细胞和胚胎干细胞的特征衰老细胞癌细胞胚胎干细胞细胞膜透性改变糖蛋白减少、黏着性降低，易扩散无改变细胞体积水分减少，细胞萎缩，体积减小细胞小细胞小细胞核核体积增大，染色质固缩正常核大、核仁明显形态结构改变改变正常功能因酶活性降低，代谢缓慢；因色素积累，影响信息交流无限增殖，代谢旺盛增殖但不分化【例2】下图是某细胞增殖和分化的概念图，据图回答：(1)图A表示过程，图