1、第3课 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重点探究型 核心知识回顾 1.细胞分化： (1)概念：在个体发育中，由_增殖产生 的后代，在形态、结构和生理功能上发生_的 过程。,一个或一种细胞,稳定性差异,(2)过程图解：,(3)特点。 普遍性：是生物界_的生命现象。 持久性：细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程 中，在_达到最大限度。 稳定性和不可逆性：一般来说分化了的细胞将一直 保持分化后的状态，直到死亡。,普遍存在,胚胎时期,(4)结果：产生出不同形态、结构、功能的细胞，不同 类型的细胞构成不同的_。 (5)实质：在个体发育过程中，不同的细胞中_ _(基因的选择性表
2、达)。,组织和器官,遗传信息,的执行情况不同,(6)意义。 是生物_的基础。 使细胞趋向专门化，有利于提高各种_的效 率。,个体发育,生理功能,2.细胞分裂与细胞分化的区别和联系：,3.全能性： (1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成_ 的潜能。 (2)基础：每个细胞中有发育成生物体所需要的_ _。 (3)体现：细胞_。,完整个体,全套遗,传信息,个体,(4)动物细胞和植物细胞全能性的差异。 分化的动物细胞的_具有全能性，在一定的条 件下经过培养只能形成细胞群。 植物细胞在一定的条件下经过培养可以形成植物 体。 (5)全能性高低的比较。 受精卵卵细胞(精子)体细胞(同种生物) 植物体细胞动
3、物体细胞,细胞核,【教材易漏边角知识】必修1P120“与社会的联系”为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？ _ _,因为干细胞具有分裂分化的能力，可培养出组织或器,官。,【特别提醒】 对细胞全能性及分化理解的三个提醒 (1)种子萌发、壁虎断尾再生均不能表现细胞的全能性，前者起点不是一个细胞，后者没有产生新个体。 (2)同一个体不同体细胞形态、结构不同的根本原因是基因选择性表达，而不是遗传物质的不同。同一个体的所有细胞来自同一细胞的有丝分裂。,(3)一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性越高，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。,高考探
4、究归纳 【高考典题示例】(2016全国卷)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是( ) 世纪金榜导学号77982088,A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献 B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞 C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果 D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株,【解题指南】解答本题需要注意两点： (1)理解有丝分裂在生物遗传中的作用。 (2)明确细胞分化与全能性的关系。 【解析】选B。本题主要考查细胞分裂与分化及植物组织培养的有关知识。A项，细胞通过有丝分裂将自己的遗传物质进行复制后平均分配到两个子细胞中去，维,持了生物性状的遗传，故正确。
5、B项，哺乳动物造血干细胞属于分化程度低的细胞，故错误。C项，同一生物不同细胞内遗传物质相同，形态功能不同是因为细胞内遗传物质中基因的表达不同，故正确。D项，高度分化的叶肉细胞仍具有发育的全能性，经过组织培养叶肉细胞可以发育成完整植株，故正确。,【高考母题变式】 变式1 图形转换 下图表示人体内干细胞的增殖分化，据图分析如下：,(1)干细胞与白细胞的基因型_(填“相同”或“不 同”)，原因是_ _ (2)干细胞与白细胞合成的mRNA和蛋白质的种类_ (填“相同”或“不同”)，原因是_ _,相同,白细胞由干细胞通过有丝分裂和分化形,成。,不同,基因的选择性表,达。,变式2 结果分析 典题D项的实现
6、需经过脱分化和再分化，第二步_ (填“需要”或“不需要”)光照，原因是_ _。,需要,再分化需要,长叶，叶绿素的形成需要光照,【备考方法规律】 判断细胞分化的技巧 (1)分化后细胞的“一同、二不同”。 一同：遗传物质(DNA)相同； 二不同：mRNA和蛋白质不同。,(2)细胞分化后的两个标志。 分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。 细胞水平：形成不同种类的细胞。,高考角度全练 角度1 细胞分化的特点、实质 1.(2016海南高考)下列关于植物细胞的叙述，错误的是( ) A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能,B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件
7、下的不同 C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的 D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果,【解题指南】解答本题需要注意两点： (1)比较植物细胞的有氧呼吸与无氧呼吸过程。 (2)理解植物细胞具有全能性的含义。 【解析】选A。本题主要考查植物细胞的细胞呼吸、细胞全能性与细胞分化。A项，任何植物细胞都具备发育成完整植株的潜能，即具有全能性，故错误。B项，植,物细胞在有氧条件下的呼吸终产物是CO2和H2O，无氧条件下的呼吸终产物是乳酸或CO2和酒精，故正确。C项，受精卵先进行有丝分裂，然后分化形成胚(胚根、胚轴、胚芽和子叶)，故正确。D项，叶肉细胞和根尖细胞在结
8、构和功能上不同，它们都是由受精卵经过分裂分化形成的，故正确。,2.(2014全国卷)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 ( ) 世纪金榜导学号77982089 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,【解题指南】(1)题干关键词：“同一动物个体”“主要原因”。 (2)关键知识：细胞分裂、细胞分化。 【解析】选B。本题主要考查细胞分化的概念及实质。A项中，神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞，通常没有分裂能力，不存在细胞周期，错误。B项中，细胞,分化是基因选择性表达的结果，在不同类型的
9、细胞中表达的基因不一样，也就是合成的特定蛋白不同，正确。C项中，同一动物个体不同类型的体细胞都来自一个受精卵的有丝分裂，细胞分化过程中遗传物质不会发生改变，所以基因组是相同的，错误。D项中，DNA复制方式都是半保留复制，发生在细胞分裂的间期，神经细胞与肌细胞不分裂，核DNA不复制，错误。,3.(2017呼和浩特模拟)下列关于细胞分化及细胞分裂的叙述，错误的是( ) A.细胞分化不一定增加细胞的总面积和蛋白质的种类 B.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果 C.细胞分裂是细胞分化的基础 D.细胞分化的结果是改变了细胞的数目,【解析】选D。细胞分化过程中细胞的总面积和蛋白质的种类不一定增加；
10、生物体的生长发育离不开细胞分裂和细胞分化；细胞分裂是细胞分化的基础；细胞分化本身不增加细胞的数目，只是细胞的形态、结构和生理功能发生改变。,角度2 细胞的全能性 4.(2017太原模拟)以下不能说明细胞全能性的实验是( ) A.将诱变处理的番茄种子培育成植株 B.将紫罗兰的叶肉细胞培育成植株 C.将番茄与马铃薯细胞融合并培育成植株 D.将转基因的棉花细胞培育成植株,【解析】选A。将种子培育成植株，是由生殖器官发育成个体，没有体现细胞的全能性；将紫罗兰的叶肉细胞培育成植株、将番茄与马铃薯细胞融合并培育成植株、将转基因的棉花细胞培育成植株都是由一个细胞发育成新个体，体现了细胞的全能性。,5.(20
11、17南昌模拟)如图是与细胞增殖和分化有关的图解，据图回答下列问题：,(1)图中A表示的是_过程，B表示的是_过程。 (2)图中b、c、d、e具有相同的_。 (3)图中e能合成血红蛋白，则b、c、d都_ (填“能”或“不能”)合成，其主要原因是_ _。,(4)若a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个植物体，说明d具有_。 (5)图中的a、b、c、d、e这五种细胞相比，哪一种细胞的全能性最大？_。,(6)若c细胞代表人个体发育中尾部的细胞，则发育到一定阶段该细胞会凋亡的原因是_； d细胞若是异常分化产生的癌细胞，则癌变的根本原因是_。 (7)b、c、d、e细胞不同的直接原因是_(物质)不同。,
12、【解析】(1)细胞增殖的结果是增加细胞的数目；细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞。 (2)细胞分化的实质是基因的选择性表达，形成形态、结构和生理功能不同的细胞，但它们的遗传物质相同。,(3)在不同类型的细胞中表达的基因不一样，控制合成血红蛋白的基因只能在红细胞中表达。 (4)全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，d能发育成完整植株，说明d具有全能性。 (5)图中的a、b、c、d、e这五种细胞相比，分化程度最低的细胞全能性最大，因此细胞a的全能性最大。,(6)细胞凋亡的原因是基因控制的细胞编程性死亡；癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。 (7)b、c、d、e
13、细胞不同的直接原因是蛋白质不同。,答案：(1)细胞增殖 细胞分化 (2)遗传物质 (3)不能 控制合成血红蛋白的基因未表达 (4)全能性 (5)a (6)基因控制的细胞编程性死亡 原癌基因和抑癌基因发生突变 (7)蛋白质,【加固训练】 1.(2017西宁模拟)下列有关细胞分化的叙述，正确的是( ) A.种子形成幼苗与细胞的分裂和分化直接相关 B.红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关 C.胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不再具有全能性 D.癌细胞的产生与细胞的畸形分化无直接关系,【解析】选A。种子萌发的过程是细胞分裂和分化的过程，通过细胞分化形成植物体的各种器官；细胞分化的实质是基因的选
14、择性表达；愈伤组织是由胡萝卜叶肉细胞通过有丝分裂形成的，仍然具有全能性；癌细胞是细胞畸形分化的结果。,2.(2017常德模拟)下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是( ) A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高 B.由于分化，在生物体内细胞的全能性不能表达 C.与受精卵一样，卵细胞属于未分化的细胞，分裂能力强，全能性高,D.在一定条件下，离体培养的植物细胞能表现出全能性 【解析】选C。不同细胞的全能性不同，一般来说，分化程度越低的细胞，分裂能力越强，全能性越高。受精卵是未分化的细胞，在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高；由于分化，在生物体,内细胞的全能性不
15、能表达；卵细胞虽然属于高度分化的细胞，但仍具有较强的全能性；植物细胞只有在离体的条件下，才能表现出细胞全能性。,3.(2016拉萨模拟)根据下面的图示，完成下列问题：,(1)图中分别表示多细胞生物细胞分裂和_过程，是多细胞生物生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础。 (2)若细胞C是成熟的红细胞，那么细胞A是_，主要分布在_，对于白血病患者来说，医学上常用_的方法，使患者正常的造血及免疫功能得以重建。,(3)成熟红细胞中无核、无_(细胞器)，所以红细胞中呼吸作用的方式为_ (填反应式)。原核细胞的无核与成熟红细胞的无核相比，原核细胞具有_。成熟红细胞具有运输氧气的能力与细胞内含有的_有关。,【解析
16、】(1)经过过程后，细胞形态发生了改变，故为细胞分化过程。 (2)红细胞是由造血干细胞分化而来的，故A是造血干细胞。目前，白血病患者常通过骨髓移植，植入正常人的造血干细胞，使患者正常的造血及免疫功能得以重建。,(3)成熟红细胞中无线粒体，故呼吸方式只能是无氧呼 吸。原核细胞与真核细胞相比，原核细胞具有拟核。 答案：(1)细胞分化 (2)造血干细胞 骨髓 骨髓移 植(造血干细胞移植) (3)线粒体 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 拟核 血 红蛋白,考点二 细胞的衰老、凋亡与癌变基础夯实型核心知识回顾 1.细胞衰老： (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_(填“是
17、”或“不 是”)个体的衰老或死亡。,是,多细胞生物个体衰老的过程也是组成个体的细胞_ _的过程。 (2)细胞衰老的特征。 代谢的变化：,普,遍衰老,水分,酶活性,呼吸速率,物质运输,色素,细胞核的变化：,增大,核膜,染色质,加深,2.细胞凋亡： (1)概念：由_决定的细胞自动结束生命的过程。 (2)实质：_控制的细胞编程性死亡。 (3)类型。 个体发育中细胞_性死亡。 成熟个体细胞的_。 被病原体感染的细胞的_。,基因,基因,编程,自然更新,清除,(4)意义。 保证多细胞生物体完成正常_。 维持内部环境的_。 抵御外界各种因素的_。,发育,稳定,干扰,3.细胞癌变： (1)细胞癌变的机理：,(
18、2)癌细胞的特征：,无限增殖,形态结构,糖蛋白,分散和转移,(3)致癌因子的类型与实例(连线)：,(4)原癌基因与抑癌基因的作用。 原癌基因：主要负责调节_，控制细胞生长 和分裂的进程。 抑癌基因：主要是阻止细胞_。,细胞周期,不正常的增殖,(1)肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同(四川 高考)。 ( ) 分析：不同的细胞中基因的执行情况不同。 (2)细胞衰老和细胞凋亡对生物体是不利的。 ( ) 分析：细胞衰老和细胞凋亡都是生物体正常的生命现 象，对生物体是有利的。,(3)幼年个体体内不发生细胞衰老和细胞凋亡。 ( ) 分析：细胞衰老和细胞凋亡发生在生物体生命活动的 整个生命历程中。 (4
19、)细胞坏死与细胞凋亡是一回事，都是细胞的死亡。( ) 分析：细胞凋亡是受基因调控的主动死亡过程，细胞 坏死是不正常的死亡。,(5)原癌基因和抑癌基因在正常体细胞中不表达，只在 癌细胞中表达。 ( ) 分析：原癌基因和抑癌基因与细胞周期等有关，在正 常细胞中也表达。,高考角度全练 角度1 细胞的衰老 1.(2016海南高考)下列关于人体细胞的叙述，错误的是( ) A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的 B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老 C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除 D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的,【解题指南】(1)隐含信息：蛋白质活性降低引起细胞生命活动减弱是细胞衰
20、老的原因之一。 (2)关键知识：衰老细胞的特点、细胞不能无限增殖、溶酶体的功能。,【解析】选D。本题主要考查细胞衰老的特点。A项，人的正常体细胞的分裂次数是有限的，细胞会随着分裂次数的增加而逐渐衰老，故正确。B项，自由基产生后，攻击蛋白质，可以使蛋白质活性下降，引起细胞衰老，故正确。C项，溶酶体中含有酸性水解酶，可以分解清除衰老的细胞器，故正确。D项，细胞衰老的特征之一是细胞内水分减少，细胞新陈代谢速率减慢，故错误。,角度2 细胞的凋亡 2.(2015海南高考)关于细胞凋亡的叙述，错误的是 ( ) A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控 B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡 C.细胞凋亡不出现在胚胎发育
21、过程中 D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除,【解析】选C。本题考查细胞凋亡的有关知识。细胞凋亡受细胞自身基因的调控，是正常的细胞生命活动，也称为细胞编程性死亡，A项、B项正确；细胞凋亡可出现在个体发育全过程中，C项错误；被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的，D项正确。,角度3 细胞的癌变 3.(2016天津高考)在培养人食管癌细胞的实验中，加入青蒿琥酯(Art)，随着其浓度升高，凋亡蛋白Q表达量增多，癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是 ( ) 世纪金榜导学号77982090,A.为初步了解Art对癌细胞的影响，可用显微镜观察癌细胞的形态变化 B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位
22、素标记的Art，可确定Art能否进入细胞 C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响，要设置不含Art的对照实验 D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠，可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡,【解题指南】解答本题需要注意三点： (1)明确青蒿琥酯与癌细胞凋亡的关系。 (2)理解同位素标记法的作用。 (3)正确设计对照实验，分清实验组和对照组。,【解析】选D。本题主要考查细胞癌变、凋亡、生物实验设计。A项，癌变的细胞形态结构发生了显著变化，这些变化可用显微镜观察到，故正确。B项，用放射性同位素标记Art，在癌细胞培养液中加入该物质后，根据放射性位置可以确定Art能否进入细胞，故正确。C项，生物实验设计一般要
23、遵循对照原则，在检测Art对,凋亡蛋白Q表达的影响时，要设置含Art的实验组和不含Art的对照组，使实验结果更有说服力，故正确。D项，凋亡蛋白Q属于蛋白质，用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠，会在鼠的消化道里被消化分解成氨基酸而失去功能，故错误。,4.(2016江苏高考)下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是( ) A.线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞衰老死亡的结果 B.恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性，所以不易被化疗药物杀死,C.人的造血干细胞是全能干细胞，可以分化为多种细胞 D.体外培养时，儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞,【解题指南】解答本题需要明确两点： (1)细胞衰老与细
24、胞凋亡的特点不同。 (2)恶性肿瘤细胞和成纤维细胞与环境的关系。 【解析】选D。本题主要考查细胞分化、衰老、凋亡和癌变的知识。线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞凋亡的结果，A项错误；恶性肿瘤细胞适应不良环境的,能力强，不易被化疗药物杀死，B项错误；人的造血干细胞属于多能干细胞，C项错误；人的体细胞一般能分裂5060次，儿童的成纤维细胞在体内分裂的次数少于成人，故体外培养时儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞，D项正确。,【知识总结】细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系 (1)区别：,(2)联系：,5.(2017滨州模拟)利用光学显微镜鉴定人体细胞是否发生癌变，下列最可靠的依据是( ) A.
25、观察细胞的形态是否改变 B.观察细胞内的原癌基因是否突变 C.观察染色体数目是否改变 D.观察细胞膜外的糖蛋白是否减少,【解析】选A。癌细胞的形态结构发生显著改变，所以用光学显微镜观察细胞的形态是否改变可以判断细胞是否发生癌变，A正确；基因突变在光学显微镜下无法观察到，B错误；癌细胞形成的根本原因是基因突变，而染色体数目不变，C错误；细胞膜外的糖蛋白属于亚显微结构，在光学显微镜下无法观察到，D错误。,【加固训练】 1.珍珠既是一种有机宝石，又可作为护肤品的主要原料，因为它能有效抑制细胞脂褐素的增加，这表明珍珠在保健上可用于( ) A.促进细胞分裂 B.诱导细胞分化 C.延缓细胞衰老 D.抑制细
26、胞死亡,【解析】选C。细胞内的色素积累会随着细胞衰老而逐渐增加，它们会妨碍细胞内物质的交流，进而影响细胞正常的生理功能，加速细胞衰老、死亡。珍珠可抑制色素的增加，能够延缓细胞衰老。,2.(2015山东高考)关于细胞生命历程的叙述，正确的是( ) A.胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因 B.原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达 C.真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式 D.细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变,【解析】选A。细胞的凋亡是由基因控制的程序性死亡，胚胎发育过程中存在细胞凋亡，A项正确。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，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖；它
27、们正常表达的产物共同维持了细胞的增殖和生长，一旦发生突变就可能导致细胞发生癌变，B项错误。无丝分裂,广泛存在于真核细胞，如蛙的红细胞、肾小管上皮细胞、肝细胞和人的膀胱上皮细胞，C项错误。细胞分化是基因选择性表达的过程，蛋白质的种类和数量都会发生改变，D项错误。,3.(2017淮南模拟)根据“饿死肿瘤”的理论，临床实验结果显示，一种抑制肿瘤血管生长的药物与传统化疗药物结合，可延长结肠癌患者的存活期。这里利用的原理不包括( ) A.抑制癌细胞的复制 B.切断癌细胞的营养供应 C.阻断癌细胞的增殖 D.诱发癌细胞基因突变,【解析】选D。细胞癌变后，血管为癌细胞提供了营养物质。从“饿死肿瘤”的原理看就是减少肿瘤的营养来源。化疗原理在于其能够抑制DNA复制从而抑制癌细胞分裂。A、C是化疗的作用，B是抑制肿瘤血管生长的原因。,
