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第一部分专题三细胞的生命历程第六讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变课前排查练课堂导学练栏目导航限时规范训练第六讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变考纲要求：1．细胞的分化(Ⅱ)2．细胞的全能性(Ⅱ)3．细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)4．癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)自建知识系统填充：①基因的选择性表达②稳定性③专门化④含有本物种的全套遗传物质⑤原癌基因和抑癌基因⑥无限增殖⑦减慢⑧降低⑨色素⑩减慢⑪基因控制的细胞编程性死亡自查知识短板先判断对错，再分析原因1．细胞分化过程中遗传信息的表达情况不同。2．细胞一旦分化就失去了分裂能力。3．细胞的分化程度越高，全能性越强。答案：1．√2．×有的细胞已经分化但仍保持增殖能力，如癌细胞。3．×4．克隆羊的诞生证明了动物细胞具有全能性。5．玉米种子萌发长成新植株的过程，发生了细胞分化且能体现细胞的全能性。6．任何情况下，细胞衰老都不等于个体衰老。7．凋亡细胞内所有酶的活性均降低。答案：4．×克隆羊的诞生只证明了动物细胞核具有全能性，并不能说明动物细胞具有全能性。5．×6.×7．×凋亡细胞内部分水解酶活性较高，使细胞解体。8．效应T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞坏死。9．原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中。10．细胞凋亡不利于个体生长发育。答案：8．×效应T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。9．×原癌基因和抑癌基因存在于正常细胞中，发生突变后导致细胞癌变。10．×细胞凋亡有利于生物体正常的生长发育。考点一细胞的分化与全能性1．明确细胞分化的特点和实质2．理解细胞分化过程中的“变”与“不变”(1)“不变”：在细胞分化过程中不变。(2)“变”：细胞分化形成的不同种类的细胞中的mRNA和蛋白质。3．巧辨细胞分化与全能性(1)同一来源的细胞形成形态、功能不同的组织细胞→细胞。(2)植物体细胞――→形成新个体→。遗传物质不完全相同分化细胞的全能性〉〉题组一对细胞分化与全能性的理解【例1】下列有关细胞分化与全能性的叙述，正确的一组是()①同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同②同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强③分化程度不同的细胞的遗传信息一般相同④断尾壁虎长出新尾巴的过程中发生了细胞分化⑤紫色糯性玉米种子萌发长成新植株的过程体现了细胞的全能性⑥ATP合成酶基因在不同细胞中选择性表达⑦植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因⑧高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性⑨植物体内的体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变A．①③④⑦⑨B．②③④⑧C．②③④⑤⑧D．②③④⑥⑧⑨答案：B解析：同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂，所含基因相同，①错误；分生组织细胞分裂旺盛，叶肉细胞高度分化，不能继续分裂、分化，同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强，②正确；细胞分化过程中遗传物质不变，只是基因发生了选择性表达，③正确；断尾壁虎长出新尾巴的过程中发生了细胞的分裂和分化，④正确；玉米种子不是一个细胞，种子萌发长成新植株不能体现细胞的全能性，⑤错误；ATP合成酶基因在不同细胞中均表达，⑥错误；植物的生殖细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，具有全能性，⑦错误；高度分化的植物细胞在离体、给予一定的营养以及激素条件时才有可能表现出全能性，⑧正确；植物体内某些体细胞没有表现出全能性，是基因选择性表达的结果，遗传物质并没有发生改变，⑨错误。1．2018年1月，国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道，我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只猕猴，成为全球首例体细胞克隆灵长类动物。下列相关叙述中错误的是()A．这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性B．研究中需要使用成熟卵母细胞作为移植核的受体C．培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同D．克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能A解析：核移植培育出的动物，证明了高度分化的动物体细胞核具有全能性，A错误；研究中需要使用成熟卵母细胞作为移植核的受体，B正确；培育出的两只猕猴的细胞核取自同一个体，故培育出的两只猕猴的基因组成几乎完全相同，C正确；克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能，D正确。“三看法”确定是否体现了细胞的全能性一看条件：条件是离体，即“脱离母体的细胞”。二看起点：起点是“已分化的细胞”。三看终点：终点是“个体”，而不是“组织器官”。〉〉题组二干细胞与细胞分化【例2】研究人员给中风小鼠脑内移植神经干细胞并注射了3K3A－APC化合物，一个月后对小鼠进行测试，发现神经干细胞发育成的神经细胞数量增多，小鼠的运动和感觉功能明显恢复。下列对此研究的分析，正确的是()A．大多数神经干细胞的染色体数目是神经细胞的2倍B．神经干细胞发育为功能正常的神经细胞体现了细胞的全能性C．植入神经干细胞的数量和注射3K3A－APC化合物的浓度是该实验的自变量D．神经干细胞发育为神经细胞的过程中，细胞膜上的蛋白质种类、数量发生了稳定性改变D解析：大多数神经干细胞处于分裂间期，而分裂间期细胞中的染色体数目与神经细胞的相等，A错误；已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，称为细胞的全能性，神经干细胞发育成功能正常的神经细胞，并没有发育成完整的个体，不能体现细胞的全能性，B错误；植入神经干细胞的数量和注射3K3A－APC化合物的浓度是该实验的无关变量，自变量是是否移植神经干细胞和是否注射3K3A－APC化合物，C错误；神经干细胞发育为神经细胞的过程是细胞分化的过程，该过程中细胞膜上的蛋白质种类、数量发生稳定性改变，如出现能识别神经递质的蛋白质等，D正确。2．科学家们在研究成体干细胞的分裂时提出这样的假说：成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链(永生化链)的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为成体干细胞，同时将含有相对新的合成链的染色体分配给另一个子代细胞，这个细胞分化并最终衰老凋亡(如图所示)。下列相关推测不正确的是()A．成体干细胞的细胞分裂方式为有丝分裂B．从图中可看出成体干细胞分裂时DNA进行半保留复制，染色体随机分配C．通过该方式可以减少成体干细胞积累DNA复制过程中产生的基因突变D．根据该假说可以推测生物体内成体干细胞的数量保持相对稳定答案：B解析：分析题图可知，成体干细胞分裂前后核DNA数目不变，则分裂方式为有丝分裂，A正确；从题图中可看出成体干细胞分裂时DNA进行半保留复制，但是染色体不是随机分配的，总是将含有相对古老的DNA链的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为成体干细胞，同时将含有相对新的合成链的染色体分配给另一个子代细胞，B错误；由于成体干细胞分裂时将含有相对古老的DNA链的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为成体干细胞，因此通过该方式可以减少成体干细胞积累DNA复过程中产生的基因突变，C正确；从题图中可以推测生物体内的成体干细胞的数量保持相对稳定，D正确。考点二细胞的衰老、凋亡和癌变1．巧记细胞衰老的特征2．理解细胞凋亡的实质和类型(1)实质：基因控制的细胞死亡。(2)类型①个体发育中细胞编程性死亡。②成熟个体细胞的。③被病原体感染的细胞的。编程性自然更新清除3．明确细胞癌变的原理4．关注衰老、凋亡、癌变的3个易错点(1)细胞衰老≠个体衰老①单细胞生物：细胞的衰老或死亡＝个体的衰老或死亡。②多细胞生物：两者不同步，但是个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。(2)误认为细胞衰老、凋亡对生物个体无利：细胞的正常衰老和凋亡都是维持生物体正常生命活动所必需的，只有细胞癌变和细胞坏死对生物体有害。(3)与癌有关的基因①原癌基因与抑癌基因的分布：误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，其实这两种基因普遍存在于体细胞中。②基因突变与癌变：癌变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。〉〉题组一细胞的衰老与凋亡【例1】如图所示为哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a)，不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移，补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)的过程。下列叙述错误的是()A．a、b细胞含有相同的遗传物质，但细胞中基因的执行情况不同B．已分化的b细胞的形态、结构和功能发生改变，但仍具有全能性C．b细胞衰老后细胞核体积会增大，细胞新陈代谢的速率减慢D．c细胞凋亡有利于吸收细胞的更新，但不利于机体内部环境的稳定D解析：分裂后的细胞和分化后的细胞的遗传物质不会发生改变，其细胞的形态结构和功能改变是基因选择性表达的结果。已分化的b细胞的形态、结构和功能发生改变，但仍具有全能性。b细胞衰老后细胞核体积会增大，酶活性降低，细胞新陈代谢的速率减慢。c细胞凋亡有利于吸收细胞的更新，并不会影响机体内部环境的稳定。1．下列关于细胞凋亡、细胞坏死与细胞衰老的叙述，错误的是()A．在成熟的多细胞生物体中，细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的B．脑细胞因缺氧而死亡属于细胞坏死C．衰老细胞内结合水减少，代谢速率减慢D．人胚胎尾部消失过程中尾部细胞中与凋亡有关的酶数量增加解析：细胞中的自由水与细胞的代谢密切相关，衰老细胞中自由水的含量减少，代谢速率减慢。C判断细胞凋亡和细胞坏死的方法(1)主动结束生命活动，对生物体有利的是细胞凋亡。(2)被动结束生命活动，对生物体有害的是细胞坏死。(3)细胞凋亡受基因控制，细胞坏死不受基因控制。〉〉题组二细胞的癌变【例2】TGF－β1－Smads是一条抑制肿瘤发生的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF－β1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D解析：恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，使得恶性肿瘤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正确；由题干信息“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”，可推知该靶基因属于抑癌基因，B正确；复合物从细胞质转移到细胞核，实现了二者间的信息传递，C正确；若受体蛋白基因不表达，则不会形成受体蛋白，抑制恶性肿瘤的信息就无法传入细胞核内，抑癌基因便不会表达，细胞就会发生异常增殖而不凋亡，D错误。2．研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有一定数量的ABCG2蛋白，能有效排出姜黄素从而逃避凋亡，并增殖分化形成癌细胞。下列说法正确的是()A．癌细胞可无限增殖是因为癌细胞内没有控制BAX蛋白合成的基因B．正常细胞没有原癌基因和抑癌基因，所以不能增殖分化成癌细胞C．ABCG2蛋白的作用是识别姜黄素，并诱导肿瘤干细胞增殖分化成癌细胞D．用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡D解析：癌细胞内存在控制BAX蛋白合成的基因，只是没有表达，A错误；正常细胞内也含有原癌基因和抑癌基因，发生突变后正常细胞可转化为癌细胞，B错误；由题干可知，ABCG2蛋白可作为载体蛋白排出姜黄素，C错误；姜黄素能诱发癌细胞凋亡，而ABCG2蛋白能有效排出姜黄素，从而导致肿瘤干细胞逃避凋亡，用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡，D正确。