高考生物一轮复习 第4单元 细胞的生命历程 第15讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变课件

第15讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变 第四单元 细胞的生命历程 考纲要求 1.细胞的分化()。 2.细胞的全能性()。 3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系()。 4.癌细胞的主要特征及防治()。 考点一 细胞的分化与全能性 考点二 细胞的衰老、凋亡与癌变 内容索引 实验技能提升二 实验步骤的完善与结果的分析 重温高考 演练模拟 知识网络 答题语句 课时作业 考点一 细胞的分化与全能性 1.细胞分化 (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 _ 上发生稳定性差异的过程。 (2)时间：个体发育的整个生命进程均可发生，但在 时期达到最大限度 。 (3)结果：形成不同的 。 梳理知识要点 巧记 细胞分化 形态、结构 和生理功能 胚胎 细胞和组织 (4)特点 性：多细胞生物普遍具有。 性：贯穿于生物体整个生命进程中。 性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。 性：细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能 反向进行。 普遍 持久 稳定 不可逆 (5)实质：在个体发育过程中，不同细胞中 的执行情况不同。即 基因的 。如图所示： 遗传信息 选择性表达 知识拓展 分化细胞表达的基因 管家基因：所有细胞均表达的一类基因，基因产物是维持细胞基本 生命活动所必需的基因，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。 奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同 细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。 (6)意义 (7)细胞分裂与细胞分化的区别和联系 项目细胞分裂细胞分化 细胞 变化 细胞数量增多 细胞形态、结构和生理功能发生稳定性 差异，细胞种类增多 发生 时间 从受精卵开始发生在整个生命过程中 意义 保持了亲子代间遗传性状 的稳定性 保证了生物体的正常发育 联系 细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，分程度大 ，分裂能力则逐渐下降 2.细胞的全能性 完整个体 细胞 细胞核 离体 受精卵体细胞 低高 全套基因 点拨 区分细胞分化与全能性表达的标志 (1)细胞分化的标志：在所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已经发生分化；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 因可以证明细胞发生了分化。 (2)由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。判断全能性表达的 标志是能否发育成“个体”。 3.干细胞 (1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有 能力的细胞，这些细 胞叫做干细胞。 (2)类型：对哺乳动物来说，干细胞分为两大类： 干细胞与 干细胞 。 (3)来源 胚胎干细胞：来自早期胚胎或原始性腺组织。如可以来自囊胚的 _ 细胞。 成体干细胞：来自各式各样的组织。例如：骨髓干细胞、造血干细胞、 神经干细胞。 分裂和分化 胚胎成体 内细胞团 (4)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。 1.判断常考语句，澄清易混易错 (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( ) 诊断与思考 2.分析命题热图，明确答题要点 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 。ab、c、d (2)这三种细胞“血红蛋白基因”均 表达，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。 不能 胰岛B 垂体 红细胞 (3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的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 A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转 录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带，但 改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。 命题点一 细胞分化的实质及特点 1.下列能说明某细胞已经发生分化的是 A.进行ATP的合成B.进行mRNA的合成 C.分泌胰高血糖素D.存在胰岛素基因 答案解析 探究命题方向 所有细胞都能进行细胞呼吸合成ATP，所以据此不能判断细胞已经分化； 几乎所有细胞都能转录、翻译形成蛋白质，因此都能进行mRNA的合成； 只有胰岛A细胞才能合成并分泌胰高血糖素，所以细胞分泌胰高血糖素说 明其已经高度分化；同一个体的所有基因都是由受精卵有丝分裂而来的， 含有相同的遗传物质。 命题点一 细胞分化的实质及特点 2.下列有关细胞分化的叙述中，错误的是 A.细胞分化具有持久性、不可逆性和遗传物质多变性等特点 B.细胞分化增加了细胞的种类 C.细胞分化有利于提高机体生理功能的效率 D.细胞分化的原因是不同细胞中遗传信息的执行情况不同 答案解析 细胞分化具有持久性、不可逆性，但细胞分化过程中遗传物质不会发生 改变；细胞分化增加了细胞的种类；细胞分化使多细胞生物体中的细胞 趋向专门化，有利于提高机体各种生理功能的效率；细胞分化的原因是 不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。 命题点一 细胞分化的实质及特点 3.如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达 情况，下列分析错误的是 A.此图能说明细胞分化的实质 B.基因b可能控制RNA聚合酶的合成 C.细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4 D.一般来说，这5种细胞的核遗传物质相同 答案解析 题图显示，同一个体的5种细胞中基因表达的情况有差异，说明基因在 不同细胞中选择性表达，体现了细胞分化的实质，A正确； 5种细胞中都有相关基因表达，基因表达的转录过程中有RNA聚合酶参 与，说明5种细胞中都有RNA聚合酶，基因b在5种细胞中都表达了，故 其可能是控制RNA聚合酶合成的基因，B正确； 细胞2和4中mRNA有2种不同，而3和4中mRNA有4种不同，C错误； 5种细胞均最终来源于受精卵，故它们细胞核中的遗传物质通常相同， D正确。 方法技巧 (1)细胞形态的改变：变为肌细胞的梭形、红细胞的圆饼状、神经细胞的突 起状等。 (2)细胞结构的变化：形成不同种类的细胞(尤其是细胞器种类和数量有较 大差异)。 (3)细胞功能的特化：运动功能、运输功能、储存功能、反射功能、免疫功 能等。 (4)特殊分子的合成：合成了唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白、肌动 蛋白等。 判断细胞发生分化的方法 命题点二 细胞全能性的判断 4.有关细胞全能性的叙述，正确的是 A.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 B.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 C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变 D.紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性 答案解析 细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因， 而配子也具有这样的全套基因，同样具有全能性；植物体内细胞没有表 现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果； 种子是器官，种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性 ；细胞表达全能性的前提是处于离体状态。 命题点二 细胞全能性的判断 5.某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是答案解析 甲小鼠的纤维母细胞诱导干细胞 肝细胞、神经细胞、 上皮细胞等 A.肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中都有与细胞癌变有关的基因 B.与纤维母细胞相比，经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低 C.过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 D.上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞 正常细胞中都有原癌基因和抑癌基因；诱导干细胞的全能性比纤维母 细胞高；过程b是诱导干细胞的分化过程，细胞的形态、结构发生稳 定性差异，遗传物质并未改变；具有细胞周期的是能进行连续分裂的 细胞，神经细胞是高度分化的细胞，已失去了分裂能力。 易混易错 (1)由一个细胞发育成一个完整个体才能称为全能性。判断的标准是：“ 细胞个体”。如一个体细胞经植物组织培养形成幼苗，称为全能性。 而将一个细胞培养成叶片不是全能性，因为叶片不是个体。将一个干细 胞培养成一个幼小动物可以称为全能性，而培养成一个跳动的心脏不是 全能性。 (2)分化程度高的细胞全能性不一定低。如生殖细胞由性原细胞分化而来 ，属于高度分化的细胞，但全能性依然很高。 澄清细胞全能性的理解误区 命题点三 干细胞的特征与应用 6.人的造血干细胞能增殖、分化产生各种血细胞，此过程 A.体现了细胞的全能性 B.细胞的形态、结构和生理功能不变 C.细胞中基因选择性表达 D.细胞中不会出现染色体和纺锤丝的变化 答案解析 细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能， 故该细胞分化未体现细胞的全能性；细胞分化过程中细胞的形态、结构 和生理功能均发生改变；细胞分化是基因选择性表达的结果；细胞增殖 过程中会出现染色体和纺锤丝的变化。 命题点三 干细胞的特征与应用 7.下图表示人体造血干细胞在离体条件下，经诱导形成神经细胞和肝细胞 的过程。下列有关叙述正确的是答案解析 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DNADNA的传递 D.过程的实质是基因数量的变化 细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然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，因而没有体现细胞 的全能性，A错误； 细胞分化的实质是细胞内基因的选择性表达，B错误； 过程是细胞增殖，可发生遗传信息从DNADNA的传递，C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 ，mRNA和蛋白质的种类和数量发生变化，D错误。 细胞的衰老、凋亡与癌变 考点二 1.个体衰老与细胞衰老的关系 梳理知识要点 单 多 2.细胞衰老的特征 细胞膜 细胞质 细胞核 改变，物质运输功能降低 ：减少细胞体积减小 酶：活性降低(例：酪氨酸酶活性低白发 色素：积累(例：脂褐素老年斑) 线粒体：数量减少呼吸减慢) 体积：增大 ：内折 通透性 水分 核膜 巧记 细胞衰老的特征 3.细胞的凋亡 (1)概念：由 所决定的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞_ 死亡。 (2)类型 基因 个体发育中细胞的编程性死亡 成熟个体中细胞的_ 被病原体感染的细胞的清除 (3)意义 保证多细胞生物体完成正常发育 维持内部环境的_ 抵御外界各种因素的干扰 编程性 自然更新 稳定 (4)机理：结合图解理解凋亡机理 信息传递 流动 溶酶体 4.细胞的癌变 (1)癌细胞的概念：正常机体细胞在 的作用下，细胞中_ 发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的 细胞，这 种细胞就是癌细胞。 (2)癌细胞的特征 无限增殖。 形态结构发生显著变化，如癌变的成纤维细胞由扁平梭形变成 形。 细胞表面发生变化， 减少黏着性降低易于 。 致癌因子遗传物质 恶性增殖 球 糖蛋白扩散和转移 (3)癌变机理 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 。 环境中的致癌因子会损伤细胞中的 分子，使原癌基因和抑癌基因 发生 ，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。 累积效应：癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少一个细胞中发 生56个基因突变，才能导致细胞癌变。 (4)癌变实质：原癌基因和 发生突变，导致正常细胞的生长和 分裂失控。 细胞周期 不正常的增殖 DNA 突变 抑癌基因 (5)致癌因子的类型(连线) 类型 物理致癌因子 化学致癌因子 病毒致癌因子 实例 a.肝炎病毒等 b.X射线、紫外线等 c.亚硝胺、黄曲霉素等 5.细胞凋亡、衰老、癌变、坏死的区别 项目细胞凋亡细胞衰老细胞癌变细胞坏死 与基因的 关系 _可能有关_ 细胞膜的 变化 内陷_ 减少破裂 形态变化破裂细胞萎缩呈球形外形不规则变化 受基因控制基因突变不受基因控制 皱缩糖蛋白 影响因素 受基因严格的 控制，也受外 界环境影响 内、外因共 同作用 物理、化学 、病毒等致 癌因子 电、热、冷、 机械等各种不 利因素 对机体的 影响 对机体有_对机体有_对机体有_对机体有_ 利利害害 1.判断常考语句，澄清易混易错 (1)细胞衰老与个体衰老是同步的( ) (2)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( ) (3)衰老细胞由于水分减少而导致细胞核体积变小( ) (4)石棉和黄曲霉素是同一类致癌因子( ) (5)正常组织细胞内没有原癌基因，但有抑癌基因( ) (6)癌细胞存在接触抑制现象( ) 诊断与思考 2.分析命题热图，明确答题要点 (1)图中甲是细胞 过程，乙是细胞 过程。 增殖(有丝分裂)分化 (2)乙、丙、丁过程中基因的活动有何不同？ 提示 乙过程是相关基因选择性表达的结果。丙过程是原癌基因和抑癌基因 突变导致的结果。丁过程是相关基因程序性表达的结果。 (3)丁、戊、己过程有何不同？ 提示 丁是在相关基因调控下迅速结束细胞生命的过程，这是鲜活的细胞主动 结束生命的过程。戊是在外力作用下迅速使细胞破裂死亡的过程，这是 细胞被动结束生命的过程。己是由于细胞内部成分的改变导致相关基因 无法有序调控正常细胞代谢，从而使细胞结构和功能退化的渐变过程。 命题点一 细胞衰老与凋亡的判断 1.美国的研究人员鉴别出一组非肽类Caspase抑制剂及其分子作用机制，并 证实它们能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。下列相关叙述，不正确的 是 A.细胞凋亡过程中的信号传递与细胞膜表面的某种蛋白质有关 B.细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡 C.Caspase抑制剂在核糖体上合成 D.细胞的增殖和凋亡失控都会导致许多疾病的发生 答案解析 探究命题方向 细胞间的信号传递与细胞膜表面的糖蛋白有关，A正确； 细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡，是机体正常的生理反应， B正确； 题干已强调Caspase是非肽类抑制剂，因此Caspase抑制剂不可能在核 糖体上合成，C错误； 细胞的增殖失控会导致疾病，如癌症，细胞凋亡失控也会导致疾病的 发生，如人类的并指，D正确。 命题点一 细胞衰老与凋亡的判断 2.右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)。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细胞在形态、结构和生理功能上发生改变，但细胞核 仍具有全能性 C.b细胞衰老后细胞核体积会增大，但细胞新陈代谢的速率减慢 D.c细胞凋亡有利于吸收细胞更新，但不利于机体内部环境稳定 答案解析 a、b细胞均来自受精卵的有丝分裂，故含有相同的遗传物质，但由于a 、b细胞是不同种类的细胞，因此细胞中基因的执行情况不同； 已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变，但其细胞核中具 有完整的遗传信息，因此其细胞核仍具有全能性； b细胞衰老后细胞核体积会增大，呼吸速率变慢，故细胞新陈代谢的速 率减慢； c细胞凋亡是机体的主动行为，有利于吸收细胞更新，也有利于机体内 部环境稳定。 方法技巧 判断细胞凋亡与细胞坏死的方法 命题点二 癌细胞的特征及癌变的机理 3.下图表示正常细胞突变为癌细胞的过程，有关说法正确的是答案解析 A.图示中与癌变有关的基因都是原癌基因 B.图中显示癌变的发生是多个基因突变累积的结果 C.图中染色体上的基因变化可导致基因重组 D.图示细胞形态的变化说明癌变过程中细胞发生了遗传物质变化 细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变； 图中显示，癌变的发生是多个基因突变累积的结果； 图中染色体上的基因发生的变化属于基因突变； 图中细胞形态的变化是遗传物质发生变化的结果，但细胞分化、细胞 衰老也会导致细胞形态变化。 命题点二 癌细胞的特征及癌变的机理 4.据临床肿瘤学杂志报道，肝癌组织中的核因子kB(核内转录调控 因子)异常活化后可抑制肝癌细胞凋亡，促进肝癌细胞存活。下列对此 研究的理论依据及意义的描述不科学的是 A.核因子kB可能参与肿瘤的启动、发生及发展 B.通过抑制核因子kB的表达，可促进肝癌细胞的凋亡 C.核因子kB异常活化后可使正常机体细胞增殖和细胞凋亡保持平衡状态 D.阻断核因子kB信号通路的激活将可能有助于抑制肝癌细胞的增殖 答案解析 根据题干“肝癌组织中的核因子kB(核内转录调控因子)异常活化后可 抑制肝癌细胞凋亡，促进肝癌细胞存活”，可知核因子kB可能参与肿 瘤的启动、发生及发展，A正确； 抑制核因子kB的表达可促进肝癌细胞的凋亡，B正确； 据题意可知，核因子kB异常活化后可促进肝癌细胞存活，这样正常机 体细胞增殖和细胞凋亡就失去了平衡状态，C错误； 核因子kB可促进肝癌细胞存活，因此阻断核因子kB信号通路的激活将 可能有助于抑制肝癌细胞的增殖，D正确。 命题点三 细胞生命历程的多角度判断 5.最新研究表明，决定细胞“命运”的内因是基因的选择性表达，而外因 则取决于细胞对细胞外信号的特异性组合所进行的程序性反应，下图为部 分信号决定细胞“命运”的示意图，图中字母分别代表不同的胞外信号， 则下列有关细胞外信号的说法正确的是答案 A.只要有胞外信号d和e，细胞就一定会进行分裂 B.对于癌细胞而言，细胞外信号ae可能会持续起作用 C.只有细胞外信号f和g能诱导细胞内的基因选择性表达 D.由于细胞凋亡无胞外信号作用，可证明细胞凋亡与基因无关解析 由图可知，细胞分裂需要的信号组合为a、b、c、d和e，缺一不可，A错 误； 与细胞存活相比，当信号d和e存在时，与细胞分裂有关的基因可以表达 ，这也属于基因选择性表达的范畴，C错误； 图中只给出了决定细胞“命运”的部分信号，根据教材知识可知，细胞 凋亡又称细胞编程性死亡，该过程受遗传物质(基因)控制，D错误。 命题点三 细胞生命历程的多角度判断 6.(2015山东，2)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 答案解析 胚胎细胞来自受精卵，含有该生物的全套基因，当然有与细胞凋亡有 关的基因，A正确； 细胞中的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。原癌基因和抑癌基因正 常表达，细胞才不癌变，若二者基因突变，则导致细胞癌变，B错误 ； 真核生物的细胞分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种， C错误； 细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中蛋白质的种类和数 量均发生变化，D错误。 归纳提升细胞分裂、分化、癌变及衰老的区别 项目结果遗传物质变化 细胞分裂 单细胞生物完成生殖，多细胞生物 产生新细胞 遗传物质复制后均分 细胞分化可形成不同组织、器官遗传物质不发生改变 细胞癌变形成能无限增殖的癌细胞遗传物质发生改变 细胞衰老细胞正常死亡遗传物质不发生改变 二、实验步骤的完善与结果的分析 实验技能提升 雾霾环境中的致癌因子可能通过改变正常细胞中遗传物质的结构或功能使 其变为癌细胞。年老体衰的人细胞发生癌变后，癌细胞特别容易冲破细胞 识别作用，逃避机体的免疫监视。请根据上述材料完成下列问题： (1)老人易患癌症的原因可能是_能力降低，导致机体无法识别并 杀死癌变细胞。 答案解析 典例剖析 细胞免疫 老人由于免疫功能下降，免疫系统对癌细胞的监控和清除功能降低， 因此容易患癌症。效应T细胞与癌细胞密切接触，可使癌细胞裂解死亡 ，因此免疫系统对癌细胞的监控和清除功能属于细胞免疫。 (2)癌细胞的特点之一是在适宜的条件下，能够无限增殖。从该特点看， 致癌因子改变的基因是_。癌细胞的特点之二是具有 转移性，原因是 _。答案解析 原癌基因和抑癌基因 细胞癌变的机理是在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变 进而导致细胞癌变。癌细胞的细胞膜表面的糖蛋白减少，细胞间的黏着 性降低，容易分散和转移。 癌细胞表面的糖蛋白减少，从而使癌细胞之间的黏着性降低 (3)蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽，研究发现，蜂毒素对多种癌细胞具有 强烈的杀伤作用。阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。科研人员为研究 蜂毒素对人肺癌细胞的影响及作用机制，进行了以下实验。 方法步骤： a.取4只相同的培养瓶编号，分别加入等量的完全培养液并接种等量离体 肺癌细胞。 b.1号培养瓶为空白对照，向2、3、4号培养瓶中分别加入等量的2、4、6 g/mL蜂毒素溶液。 c.培养48 h后，检测并统计肺癌细胞的凋亡率，结果如图1所示。 d.重复a、b步骤，检测凋亡基因(Bax、Bel2) 的表达，结果如图2所示。 分析讨论： a.图1表明：_ _。 一定浓度的蜂毒素能诱导肺癌细胞凋亡，并在一定范围内 ， 随浓度增大诱导效应增强答案解析 分析题图可知，随蜂毒素浓度升高，肺癌细胞凋亡率升高，由此可以说 明一定浓度的蜂毒素能诱导肺癌细胞凋亡，并在一定范围内，随浓度增 大诱导效应增强。 b.图1、图2表明：从基因水平上看，蜂毒素诱导肺癌细胞凋亡与_ _有关。当Bel2 蛋白/Bax蛋白的比值出现_趋势时，将会诱导肺癌细胞凋亡。 表达增强和Bel2 基因表达减弱(Bax基因和Bel2 基因表达 ) Bax基因 降低 答案解析 分析图2可知，在一定的范围内，随蜂毒素浓度升高，Bel2 基因表达率 下降，Bax基因表达率上升，综合图1和图2可以推断：蜂毒素诱导肺癌 细胞凋亡与Bax基因表达增强和Bel2 基因表达减弱有关。当Bel2 蛋白 /Bax蛋白的比值出现降低趋势时，将会诱导肺癌细胞凋亡。 1.常规实验设计的步骤 分组与编号放置相同的实验对象创设不同的影响因素相同环境条 件下进行培养观察和收集数据。 2.假设与结论的分析 假设是根据现有的科学理论、事实，对所研究的对象设想出的一种或几 种可能性的答案或解释。实验结果预测一般与假设相对应：若实验结果 与预期结果一致，则得出与先前的假设一致的结论，即假设成立；反之 ，假设不成立。 技能归纳 3.实验结果和结论的讨论 实验结果实验结论 若实验组和对照组无显著差异实验变量对结果无影响 若实验组效果和对照组效果有 明显差异 实验变量对实验结果具有影响 若实验组效果对照组效果实验变量对实验结果具有正影响效应 若实验组效果对照组效果实验变量对实验结果具有负影响效应 1.为探究物质P抑制癌细胞增殖的效应，研究人员使用不同浓度的物质P处 理人的离体肝癌细胞，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是 A.随着物质P浓度的增加，抑制癌细胞 增殖作用越明显，但与处理时间无关 B.随着物质P处理时间的延长，抑制癌 细胞增殖作用越明显，但与浓度无关 C.物质P对肿瘤细胞的作用机制，可能 与调控细胞凋亡相关基因的表达有关 D.通过本实验可以得出结论，物质P抑制癌细胞增殖的最适浓度为1.00 g/L 答案 解析 即时巩固 分析图中曲线可知，物质P的浓度和处理时间均影响抑制率，A、B项错 误； 从实验的结果看，该药物可以有效地抑制癌细胞增殖，其作用机理很可 能是调控了癌细胞内凋亡基因的表达，使癌细胞进入自动编程性死亡的 程序，C项正确； 本实验只是设置了物质P的部分浓度，虽然在1.00 g/L时抑制效果较另两 组好，但不能确定该浓度为最佳浓度，D项错误。 2.(2016西安二模)科学家将120只健康成年雄性小鼠均分为4组，分别供给 等体积的含不同浓度醋酸铅的饮用水，饲养12周后，测定各组小鼠胸腺细 胞凋亡率，结果如下表所示。下列分析不正确的是答案 醋酸铅对小鼠胸腺细胞凋亡的诱导作用 组别醋酸铅浓度(mg/L)胸腺细胞凋亡率(104) 甲00.350.05 乙1251.030.52 丙2501.650.40 丁5003.080.56 A.在实验中甲组为对照组，乙、丙、丁三组为实验组 B.实验中醋酸铅的浓度是自变量，胸腺细胞凋亡率是因变量 C.小鼠在正常的生活环境中，胸腺细胞不会发生凋亡 D.小鼠体内铅离子含量过高，将导致细胞免疫和体液免疫功能下降 实验的自变量是不同浓度的醋酸铅，因变量是胸腺细胞凋亡率；实验中 甲组为对照组，乙、丙、丁三组为实验组；当醋酸铅浓度为0时，胸腺细 胞凋亡率为(0.350.05)104，说明小鼠在正常的生活环境中，胸腺细胞 也会发生凋亡；胸腺是人体非常重要的免疫器官，而铅离子会引起胸腺 细胞的死亡，所以小鼠体内铅离子含量过高，将导致细胞免疫和体液免 疫功能下降。 解析 3.通过光学显微镜的观察可发现，有丝分裂过程中丧失着丝点的染色体断 片不能向两极移动，游离于细胞核之外形成微核。为研究Cd2能否诱导龙 葵根尖细胞产生微核，将培养的龙葵幼苗分别用浓度为5 mol/L、20 mol/L、50 mol/L、100 mol/L的氯化镉溶液处理3 d、5 d，以完全营养 液作对照(CK)。取根尖制片观察，按“微核细胞率(%) (微核细胞数/观察细胞数)100%” 统计微核细胞率，结果如图所示。 请回答： (1)染色体向两极移动发生在有丝分裂的_期。观察计数微核的最佳时期 应是细胞有丝分裂的_期。 后 间答案解析 有丝分裂后期着丝点分裂，染色体在纺锤丝的牵引下向两极移动。根据 题意，微核“游离于细胞核之外”，故观察微核应选择间期细胞核完整 时。 (2)微核的化学成分主要是_。微核的形成可能引起生物体的 变异，该变异属于_。 DNA和蛋白质 染色体(结构)变异答案解析 丧失着丝点的染色体断片游离于细胞核之外形成微核，故其化学组成主 要是DNA和蛋白质。染色体断片的形成属于染色体结构变异。 (3)为了在显微镜下观察龙葵根尖细胞是否产生微核，实验中使用卡诺氏液 的作用是_，使用改良苯酚品红染液的作用是_ 。 固定细胞形态使染色体着色 答案解析 卡诺氏液能够固定细胞形态，改良苯酚品红染液用于染色体的染色，便 于观察染色体的分布和形态。 (4)据图中实验结果分析，你可得出的结论是(写出两条) _ _； _ _。 答案解析 浓度低于20 mol/L的氯化镉溶液处理龙葵幼苗，统计所得龙葵根尖分 裂细胞的微核细胞率为0 超过一定浓度后，氯化镉溶液浓度越大，处理时间越长，微核细胞率 就越高(其他答案合理也可) 根据实验结果曲线图分析得 出相应结论，答案合理即可 。 4.微核是真核生物细胞中的一种异常结构，通常认为是在有丝分裂后期由 丧失着丝点的染色体断片产生的，是染色体变异在间期细胞中的一种表现 形式。科学家根据蚕豆根尖分生区细胞(经铬处理后)的微核率，研究水中 铬的毒性，得到下面的结果，请据图回答下列问题： 注：细胞分裂指数是指视野内分裂期细胞数占细胞总数的比例。 (1)统计蚕豆根尖细胞的微核率，需要观察蚕豆根尖细胞的有丝分裂情况， 制作蚕豆根尖有丝分裂临时装片的实验步骤为_ ，实验用到的药品有质量浓度为0.01 g/mL(或0.02 g/mL)的龙胆紫(醋酸洋 红)溶液、质量分数为_、体积分数为_。为了使统 计数据更科学，计数时应采用的方法是_。 答案解析 制作有丝分裂临时装片的步骤是：解离漂洗染色制片；实验中用 到的药品有质量浓度为0.01 g/mL(或0.02 g/mL)的龙胆紫(醋酸洋红)溶液 、质量分数为15%的盐酸、体积分数为95%的酒精；要使统计结果更科 学，计数时需要多计数几个视野。 解离漂洗染色制片 15%的盐酸95%的酒精 每组装片观察多个视野 (2)当铬离子浓度为零时，细胞分裂指数约为千分之二十五，这说明 _。 答案解析 当水中铬离子浓度为0时，分裂指数为千分之二十五，说明了正常情况 下绝大多数细胞处于细胞分裂间期。 分裂间期在细胞周期中所占的比例大 (3)由图1可知，铬离子对细胞分裂能力的影响是：_ _。 比较图1和图2，分析当铬离子相对浓度达到100时，细胞的微核率反而下 降的原因是：_。 铬离子能抑制细胞分裂 ， 浓度越大抑制作用越强 高浓度的铬抑制了细胞的有丝分裂，所以微核率下降 答案解析 从图1可以看出，随着铬离子浓度增大，分裂指数下降，说明铬离子能 够抑制细胞分裂。当铬离子浓度达到100时，细胞的有丝分裂被抑制， 由于微核形成于有丝分裂后期，故细胞的微核率会下降。 知识网络 答题语句 构建知识网络 1.细胞分化的实质是：基因的选择性表达。 2.动物体细胞核移植技术克隆动物可以证明：动物体细胞核具有全能性。 3.雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明：动物生殖细胞具有全能性。 4.衰老细胞的细胞体积减小，细胞核体积增大。 5.被病原体感染的细胞的清除过程属于：细胞凋亡。 6.癌细胞的主要特征有：无限增殖、形态结构改变、易于扩散和转移。 7.癌细胞易扩散和转移的原因是：细胞表面糖蛋白减少，使细胞间黏着性降低 。 8.原癌基因的主要功能是：调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。 9.抑癌基因的主要功能是：阻止细胞不正常的增殖。 必背答题语句 重温高考 演练模拟 1.(2016全国甲，1)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 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 答案解析 1234756 细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖的基础， 而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，A正确； 哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B错误； 细胞分化的实质是：个体发育过程中，在遗传物质的控制下合成特异性 蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C正确； 植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细 胞培育成新的植株，D正确。 1234756 2.(2016天津，6)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 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，须设置不含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 答案解析 1234756 癌细胞的特点之一是细胞形态改变，A正确； 用放射性同位素标记Art，根据细胞内有无放射性可判断Art能否进入细 胞，B正确； 为增强可信度或说服力，实验需要设置对照，C正确； 凋亡蛋白饲喂后被消化，故无法确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞 凋亡，D错误。 1234756 3.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 答案解析 1234756 线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞程序性死亡的结果，A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错误； 人的造血干细胞是多能干细胞，正常情况下只能分化为各种血细胞，C 错误； 儿童成纤维细胞分化程度低，成人的成纤维细胞分化程度高，体外培养 时前者传代次数多，D正确。 1234756 4.(2015海南，6)关于人体造血干细胞的叙述，错误的是 A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异 B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的 C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中 D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同 答案解析 1234756 造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异，例如造血干细胞含有与细胞 分裂相关的酶，成熟红细胞不含有，A项正确； 造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是不可逆的，B项错误； 健康成年人的造血干细胞主要储存在骨髓中，C项正确； 红细胞的寿命大约为120天，而白细胞寿命长短不一，大部分白细胞的 寿命只有几天，D项正确。 1234756 5.(2014安徽，3)分别用 珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞 呼吸相关的酶)基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细 胞中提取的总RNA进行分子杂交，结果见下表(注：“”表示阳性，“ ”表示阴性)。下列叙述不正确的是 探针 细胞总RNA 珠蛋 白基因 卵清蛋 白基因 丙酮酸 激酶基因 成红细胞 输卵管细胞 胰岛细胞 答案 1234756 A.在成红细胞中， 珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭 状态 B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因，缺少 珠蛋白基因 C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要 D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关 解析 1234756 A项，根据题意和表中内容分析可知， 珠蛋白基因在成红细胞中表达 ，卵清蛋白基因在输卵管细胞中表达，丙酮酸激酶基因在三种细胞中都 能表达，说明在成红细胞中 珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因 处于关闭状态。 B项，由于鸡的体细胞是由一个受精卵分裂、分化而来的，体细胞中的 遗传物质相同，因此，输卵管细胞的基因组DNA中既有卵清蛋白基因， 又有 珠蛋白基因，但 珠蛋白基因在输卵管细胞中因关闭而无法表达。 1234756 C项，由于丙酮酸激酶基因控制丙酮酸激酶的合成，与细胞呼吸有关， 所以该基因的表达产物能够保障鸡的正常细胞呼吸，对维持鸡的基本生 命活动中能量的供应起重要作用。 D项，同一生物体不同的体细胞中基因组成相同，功能不同是细胞中基 因选择性表达的结果。 1234756 6.美国研究人员发现了一种命名为RhoCD12的基因，带有该基因的癌细胞 会失去转移能力。对该基因的作用最可能的解释是 A.在癌细胞中表达产生一种糖蛋白，由此阻止癌细胞入侵其他组织器官 B.在癌细胞中表达产生一种蛋白质，由此使癌细胞迅速分化为其他组织器 官 C.在癌细胞中表达产生一种蛋白质，使癌细胞迅速衰老 D.在癌细胞中表达产生一种蛋白质，使癌细胞迅速凋亡 答案解析 癌细胞之所以易于转移，是因为其细胞表面糖蛋白减少，该基因能让癌 细胞失去转移能力，最可能是RhoCD12基因在癌细胞中表达产生一种糖 蛋白。 1234756 7.(2016天津十二区县一模)科学家在癌细胞培养液中加入维生素C(实验组) 以研究其对癌细胞分裂的影响。培养过程中定时检测处于分裂期细胞的百 分比(两组实验同时进行)，得到如图曲线。据此分析，下列有关说法正确 的是 A.癌细胞的出现是原癌基因和抑癌 基因表达的结果 B.维生素C对癌细胞分裂期的抑制 作用比对分裂间期的抑制作用弱 C.在10 h时，对照组细胞中等位基因将会随同源染色体分开而分离 D.在1011 h时，实验组细胞对培养液中含氮、磷物质的吸收速率最快 答案解析 1234756 癌细胞的出现是原癌基因和抑癌基因突变的结果，A错误； 曲线图显示，加入维生素C的实验组的变化仅为进入分裂期的时间明显 落后于对照组，说明维生素C对癌细胞分裂期的抑制作用比对分裂间期 的抑制作用弱，B正确； 在10 h时，对照组癌细胞进行的是有丝分裂，而同源染色体的分离发生 在减数第一次分裂过程中，C错误； 在1011 h实验组细胞进入分裂期，分裂间期为分裂期进行活跃的物质 准备，所以在分裂间期时细胞对含氮物质、含磷物质的吸收速率最快， D错误。 1234756 课时作业 1.下列有关细胞分化的叙述中，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 12345678910111213 答案解析 细胞分化的实质是基因的选择性表达，B项错误； 愈伤组织可再分化形成根、芽等器官，进而发育成植株，所以相对于 叶肉细胞其全能性更高，C项错误； 癌细胞的产生就是细胞畸形分化的结果，D项错误。 2.(2016青岛一模)下图为人体某细胞的生命历程，据下图分析相关说法 正确的是 答案解析 A.与甲相比，乙中细胞与外界环境进行物质交换的效率低 B.三个过程中已经发生了基因突变的是 C.丁细胞膜上的糖蛋白减少，细胞周期变长 D.过程都能发生转录和翻译 12345678910111213 分析题图，图中过程分别为细胞分裂、分化、癌变与癌细胞的增 殖过程，其中过程中发生了基因突变，细胞分化过程中不发生基因突 变；与甲细胞相比，乙细胞体积变小，与外界环境进行物质交换的效率 提高；丁细胞为癌细胞，细胞膜表面的糖蛋白减少，癌细胞能无限增殖 ，细胞周期变短。 12345678910111213 3.(2015海南，5)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过程中 D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除 答案解析 12345678910111213 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡，A正确； 由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被 称为细胞编程性死亡，B正确； 人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失 ，所以细胞凋亡可以出现在胚胎发育过程中，C错误； 在成熟的生物体中被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的， D正确。 12345678910111213 4.下列数据是人体部分器官中所表达基因的估计数目，有关叙述不正确 的是 器官或细胞眼唾液腺皮肤甲状腺血细胞心脏 所表达基因 的估计数目 1 9321863 0432 38123 5059 400 A.人体各器官表达的基因数目有差异是细胞内基因选择性表达的结果 B.血细胞所表达的基因数目最多说明其遗传物质相对含量较高 C.人体各器官表达的基因数目有差异说明细胞中所含蛋白质有差异 D.不同功能的细胞表达的基因不相同，这与细胞具有的不同功能相适应 答案解析 12345678910111213 人体不同器官因功能不同，所需的蛋白质会有差异，这也体现了不同细 胞中基因选择性表达的特点。由于同一个体的所有细胞都是由同一个受 精卵分裂、分化而来，所以每个细胞中的遗传物质是相同的。 12345678910111213 5.一项新研究发现，海带的提取物海带多糖因能抑制免疫细胞凋亡而 具有抗辐射作用。以下相关叙述正确的是 A.海带多糖是一种抗体，参与人体的特异性免疫过程 B.免疫细胞的凋亡与遗传机制无关，而与糖类的多少有关 C.对放疗的癌症患者，可利用海带多糖进行辅助治疗 D.免疫细胞凋亡是一种病理现象，患者可服用海带多糖进行治疗 答案解析 12345678910111213 抗体的本质是蛋白质，不是多糖，A错误； 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，B错误； 海带多糖因抑制免疫细胞凋亡而具有抗辐射作用，所以对放疗的癌症患 者，可利用海带多糖进行辅助冶疗，C正确； 免疫细胞凋亡是一种自然现象，D错误。 12345678910111213 6.下列关于人体细胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是 A.细胞的分化程度越高，全能性越强 B.癌细胞具有细胞增殖失控的特点 C.正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡 D.幼年个体生长需细胞增殖，成年后不需细胞增殖 答案解析 12345678910111213 一般来说，细胞的分化程度越高，其全能性越低，A错误； 癌细胞的特点包括在适宜条件下，能无限增殖，癌细胞的形态结构发生 显著变化等，B正确； 多细胞生物体内细胞不断更新，所以细胞的衰老凋亡与个体的衰老凋亡 不是一回事，C错误； 成年个体皮肤生发层、造血干细胞等处仍在进行细胞增殖，以便于细胞 更新发挥作用，D错误。 12345678910111213 7.哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，图中除成熟红细胞外，其 余细胞中均有核基因转录的RNA。下列叙述错误的是 答案解析 造血 干细胞 幼红 细胞 网织 红细胞 成熟 红细胞 凋亡 A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳 B.网织红细胞仍