高考生物一轮复习专题4.2细胞的分化、衰老、凋亡和癌变（讲）（含解析）.docx

专题4.2细胞的分化、衰老、凋亡和癌变（精讲） 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()。知识点一 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：多细胞生物普遍具有。持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。稳定性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。不可逆性：一般来说，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。(3)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。 (4)意义【特别提醒】细胞分化的三个关键(1)细胞分化的标志分子水平：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。(2)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，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，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。(3)细胞分化的“变”与“不变”不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。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细胞具有全能性克隆羊“多利” b细胞核具有全能性干细胞 c细胞增殖分化3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，这些细胞叫做干细胞。(2)类型项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自早期胚胎或原始性腺组织来自各式各样的组织功能可以分化成各种组织和器官具有分化成特定功能细胞的能力举例来自囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞知识点二 细胞的衰老、凋亡与癌变 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变化细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。(3)细胞衰老的假说自由基假说：细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质，致使细胞衰老。端粒假说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常的DNA序列损伤，使细胞逐渐衰老。2细胞的凋亡(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡。(2)类型(3)意义3细胞的癌变(1)癌细胞的概念：正常机体细胞在致癌因子的作用下，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，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球形。细胞膜表面发生变化a糖蛋白减少黏着性降低易于扩散和转移。b甲胎蛋白、癌胚抗原等增多。细胞的接触抑制丧失。(3)癌变机理原癌基因和抑癌基因a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。b抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖。细胞癌变的机理：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而变成癌细胞。特点：癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生56个基因突变，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有累积效应。4细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较项目实质结果遗传物质细胞衰老内因、外因共同作用细胞正常死亡不发生改变细胞凋亡由遗传机制决定的程序性调控自动结束生命的正常死亡细胞坏死受外界不利因素影响；不受基因控制细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎细胞癌变致癌因子诱发基因突变形成无限增殖的癌细胞发生改变【特别提醒】细胞生命历程中的三个“例外”(1)除细胞癌变发生了遗传信息改变外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信息。(2)除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。(3)除细胞坏死外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与基因有关，即受基因控制。考点一 细胞分化的过程与全能性【典例1】（2019浙江4月选考）同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述，错误的是A不会脱分化到受精卵的状态B细胞核中的染色体数目相同C功能不同是由于发生了细胞分化D功能差异是在减数分裂过程中形成的【答案】D【解析】神经细胞和巨噬细胞均为动物细胞，而动物细胞目前无法完成脱分化的过程，故不会脱分化到受精卵状态，A选项正确；同一个体中的神经细胞和巨噬细胞拥有完全相同的遗传物质，只是由于选择性表达的部分不同而形成了不同结构和功能的细胞，所以它们的染色体数相同，B选项正确；功能不同是由于细胞中的遗传物质发生了选择性表达，即分化，C选项正确；功能的差异是由于基因的选择性表达，即在转录的过程中形成的，且神经细胞和巨噬细胞不会进行减数分裂，D选项错误。故错误的选项选择D。【方法技巧】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。 【变式1】 (2018江苏卷)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述正确的是()A组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同BMSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老CMSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡D不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞【答案】D【解析】组织细胞是高度分化的细胞，由于分化的实质是基因的选择性表达，所以干细胞与其分化成的组织细胞的DNA相同，而RNA不完全相同，A错误；MSC属于干细胞，分化程度低，分裂能力强，而组织细胞是高度分化的细胞、成熟的细胞，所以组织细胞更容易衰老，B错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡过程中与凋亡相关的基因表达，C错误；在培养MSC(多能干细胞)时，向培养液中加入分化诱导因子，如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，可以诱导细胞向不同类型的组织细胞分化，D正确。考点二 干细胞的特征及应用【典例2】（2018全国卷，2）下列关于细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是（）A成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量B细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素C两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递D哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆【答案】A【解析】成熟个体中的细胞增殖过程中，间期DNA复制和蛋白质合成需要消耗能量，分裂期纺锤丝牵引染色体运动需要消耗能量，A错误；细胞的核膜、内质网和细胞膜中都属于生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成，都含有磷元素，B正确；两个相邻细跑的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，C正确；哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞，属于细胞分化，细胞分化一般不可逆，D正确。 【变式探究】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区别使细胞数目增多使细胞种类增多细胞种类不变细胞数目不变联系细胞分裂是细胞分化的基础【变式2】(2019河北衡水中学高三模拟)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()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【答案】C【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，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。考点三 细胞衰老与凋亡【典例3】(2019高考全国卷)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是()A胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡B小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象C清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象D细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死【答案】B【解析】胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A错误；小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡，B正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，D错误。【方法技巧】“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死(1)从方式看(2)从结果看 【变式3】 (2019湖南岳阳一中高三模拟)如图为人体细胞生命历程示意图，图中为不同时期的细胞，ad表示生理过程。下列有关叙述正确的是()A过程a中细胞的表面积与体积的比增大B细胞中的DNA以及mRNA相同，蛋白质不同C过程ad受基因控制，但是细胞凋亡不受基因控制D过程d中细胞核体积增大，细胞膜的通透性改变【答案】D【解析】过程a表示细胞的生长，该过程中细胞的表面积与体积的比减小，A错误；细胞分裂和分化过程中遗传物质不变，故DNA相同，但合成了不同的蛋白质，所以mRNA不相同，B错误；细胞凋亡是受基因控制的细胞编程性死亡，C错误；过程d表示细胞的衰老，衰老细胞的细胞核体积增大，细胞膜通透性改变，D正确。考点四 癌变机理及癌症的预防与治疗【典例4】(2018高考全国卷)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 【答案】A【解析】根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生56个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应；癌细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少使得癌细胞之间的黏着性显著降低，A项错误，D项正确。癌细胞的形态结构发生显著变化，细胞中可能发生多个基因突变，B项正确。癌细胞中的染色体可能受到损伤，癌细胞具有无限增殖能力，C项正确。【举一反三】（2019江苏卷，2）下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是A细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制B细胞分化要通过基因的选择性表达来实现C细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动D细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起【答案】D【解析】细胞分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，其中基因控制蛋白质的合成过程属于基因的表达，A正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确；细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，是由程序性死亡相关的基因的表达所启动的，C正确；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因的突变属于显性突变，而抑癌基因的突变属