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1、第03讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变考点一细胞的分化与细胞的全能性1细胞的分化(1)概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。(2)特点：普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。(3)意义：细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。(4)实质：在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达，转录出不同的mRNA，控制合成不同的蛋白质。2细胞的全能性(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。(2)分析下列实例所依据的原理(连线)组织培养植物个体a
2、细胞核具有全能性克隆羊“多利” b细胞增殖分化干细胞 c细胞具有全能性答案cab3干细胞(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。(2)类型及功能胚胎干细胞：可以分化成各种组织和器官。成体干细胞：可以分化成具特定功能细胞的能力。拓展提升造血干细胞造血干细胞是血液组织中的成体干细胞，具有长期自我更新的能力和分化成各类成熟血细胞的潜能，是体内各种血细胞的唯一来源，如可以分化成红细胞、各类白细胞以及血小板。它主要存在于骨髓、外周血、脐带血、胎盘组织中。在临床治疗中，骨髓移植就是利用造血干细胞的替换来治疗血液方面的疾病。(必修1 P120“与社会的联系”改编)为
3、什么可利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官？答案因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。 诊断辨析(1)肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。()(2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体。()(3)人体内所有活细胞均具有全能性。()(4)分化程度高的细胞其全能性一定低。()(5)克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性。()(6)玉米种子萌发长成新植株体现了植物细胞的全能性。()提示误认为种子萌发成植株或干细胞分化成多种组织器官即实现了“全能性”确认是否实现了全能性必须把握“起点”与“终点”，即起点为离体的已分化的细
4、胞、组织或器官，终点为“完整个体”。种子为未来植株的幼体，它的萌发应属于正常发育，不是全能性表达；而干细胞形成的器官种类虽多，但并非“完整的个体”，故也未实现全能性。热图解读细胞中的基因可分为两类：一类是维持细胞基本生命活动的表达基因，称为管家基因；另一类是可以选择性表达的功能基因，称为奢侈基因。下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请思考：(1)上述基因属于管家基因的是_，属于奢侈基因的是_(填字母)。(2)这三种细胞“血红蛋白基因”均_表达，说明这三种细胞不包括_；A细胞可产生“胰岛素”，应为_细胞；B细胞可产生“生长激素”，应为_细胞。(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三
5、类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？提示(1)ab、c、d(2)不能红细胞胰岛B垂体(3)A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。【真题考情】(2018天津高考节选)用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后，其细胞分化相关指标的变化如表所示。由此推断，同型半胱氨酸导致VSMC分化程度_(升高/降低)，功能紊乱。教材命题本题考查对必修1 P117P118细胞分化内容的理解，是对考生的探
6、究能力和思维能力的考查 微解导思细胞的分化程度越高，增殖能力越弱(强/弱)，从表格中分析，未处理组的细胞相对增殖能力弱，则其分化程度高(低/高)，而用同型半胱氨酸处理后，细胞的增殖能力变强，且与未处理组相比，处理组细胞形态为椭圆形，接近于未分化(分化/未分化)形态，故可推测处理组细胞的分化程度低(低/高)，即同型半胱氨酸可导致VSMC分化程度降低(降低/升高)。答案降低考向一 细胞分化的特点及实质1(2019青浦模拟)图为人体某早期胚胎细胞生长发育示意图，图中甲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()A丁与戊因遗传物质不同而发生分化B乙和丙的染色体组成不同Ca过
7、程是有丝分裂，b是细胞分化D甲、丁、戊中的蛋白质完全不相同解析a过程使细胞数目增加，属于有丝分裂，b过程使细胞种类增加，属于细胞分化，丁与戊的遗传物质相同，形态、结构和功能不同是细胞分化的结果，A项错误，C项正确；有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，形成的子细胞染色体组成均与母细胞相同，所以乙和丙染色体组成相同，B项错误；由于基因的选择性表达，甲、丁、戊中信使RNA和蛋白质不完全相同，D项错误。答案C2下表表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况：下列有关说法不正确的是()A甲基因可能是控制血红蛋白合成的基因B丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因C三种细胞不同的根本原因是细胞中遗传信息不
8、同D三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵解析三种细胞都含有甲、乙、丙、丁四种基因，说明三种细胞遗传信息相同，所以C项错误；甲、乙、丙基因分别只在幼嫩红细胞、眼晶状体细胞、神经细胞中选择性表达，丁基因在三种细胞中都可以表达。说明三种细胞功能不同，同时也存在着共同的生理过程，而它们的共同生理过程有可能就是细胞呼吸。答案C考向二 细胞全能性及干细胞研究3.(2019山东师大附中模拟)科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞)。下图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是()A应用该技术可提高器官移植的成功率BiPS细胞
9、所带遗传信息与肌肉细胞相同C关键基因表达使细胞功能趋向专门化，降低了细胞的分化程度D图示过程体现了iPS细胞的全能性解析诱导iPS细胞分化成所需器官后进行自体移植，避免发生免疫排斥反应，能提高器官移植的成功率，A项正确；往肌肉细胞中移入4个关键基因，关键基因表达可使肌肉细胞成为iPS细胞，故iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞不完全相同，B项错误；关键基因表达使高度分化的细胞成为干细胞，降低了细胞的分化程度，C项错误；图示过程中iPS细胞只是分化形成各种细胞，没有形成个体，故没有体现iPS细胞的全能性，D项错误。答案A4(2019广东华南综测二)下图表示人体造血干细胞在离体条件下，经诱导形成神经细
10、胞和肝细胞的过程。下列有关叙述正确的是()A该图说明造血干细胞具有全能性B图中各细胞的遗传信息的执行情况相同C过程可发生遗传信息从DNA到DNA的传递D过程的实质是基因数量的变化解析细胞的全能性指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，图示内容仅得到肝细胞和神经细胞，没有得到个体，因而不能体现细胞的全能性，A项错误；细胞分化的实质是细胞内基因的选择性表达，B项错误；过程是细胞增殖，可发生遗传信息从DNA到DNA的传递，C项正确；过程是细胞分化，实质是基因的选择性表达，其基因种类和数量不变，但细胞中mRNA和蛋白质种类和数量会发生变化，D项错误。答案C细胞分化与全能性的标志1细胞分化的标志在所
11、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、血红蛋白基因表达可以证明细胞发生了分化。2判断细胞全能性的标志判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点、终点由种子发育成个体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。 考点二细胞衰老、凋亡和癌变1细胞的衰老(1)个体衰老与细胞衰老的关系单细胞生物的细胞衰老或死亡是(填“是”或“不是”)个体的衰老或死亡。多细胞生物个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。(2)细胞衰老的特征代谢的变化细胞核的变化 (3)细胞衰老的原
12、因外因：自由基学说，细胞代谢产生的自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。内因：端粒学说。2细胞凋亡(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)实质：基因控制的细胞编程性死亡。(3)类型个体发育中细胞编程性死亡。成熟个体细胞的自然更新。被病原体感染的细胞的清除。3细胞凋亡的意义(1)保证多细胞生物体完成正常发育。(2)维持内部环境的稳定。(3)抵御外界各种因素的干扰。4细胞的癌变(1)癌细胞的特征(2)细胞癌变的原因内因：原癌基因和抑癌基因发生突变。外因：致癌因子的类型与实例(连线)(3)原癌基因与抑癌基因的作用原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。抑
13、癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖。诊断辨析(1)生物体内的癌变细胞内才具有原癌基因，正常细胞内都具有抑癌基因。()提示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。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基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。(2)衰老细胞内酶活性均下降，代谢减缓。()提示并非衰老的细胞内所有的酶活性都降低，如与细胞衰老有关的酶在衰老的细胞中活性会升高。(3)细胞的衰老、凋亡都是基因控制的细胞行为，与基因的选择性表达有关，其遗传物质不变。
14、()(4)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。()(5)衰老细胞由于水分减少而导致细胞核体积变小。()(6)癌细胞存在接触抑制现象。()热图解读据下面细胞分裂、分化、衰老及凋亡等图形信息，分析以下问题：(1)经过a、b过程，一个细胞分成两个细胞，这是_。(2)c过程中细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这叫细胞的分化。细胞分化的结果是产生了不同的细胞和组织，_分别属于不同的细胞。(3)d、f过程分别为细胞的_，经过e过程，已分化细胞变为恶性增殖细胞，此为_过程。提示(1)细胞的分裂(2)(3)衰老与凋亡癌变【真题考情】(2018全国卷)在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是()A细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加B细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化C细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制D细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少教材命题本题考查必修1 P125P127有关癌变的知识，命题选材显示了今后命题趋势：高考命题以教材为依托，教材中的问题探讨、相关信息、旁栏思考、技能训练、思考与讨论、与社会的联系和课后练习等部分呈现的内容都会成为命题素材 微解导
