2023届《步步高》高考生物大一轮总复习 第四单元 细胞的生命历程

本文格式为Word版，下载可任意编辑——2023届《步步高》高考生物大一轮总复习第四单元细胞的生命历程第15讲细胞的分化、衰弱和凋亡及癌变

[考纲要求]1.细胞的分化(Ⅱ)。2.细胞的全能性(Ⅱ)。3.细胞的衰弱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)。

考点一细胞的分化与细胞的全能性

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、持久性、稳定性和不可逆性。

(3)实质：在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行状况不同。①生物个体发育的基础??

(4)意义?②使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于

??提高各种生理功能的效率2．细胞的全能性

(1)概念：已经分化的细胞，依旧具有发育成完整个体的潜能。①植物组织培养试验说明植物细胞具有全能性??

(2)实例?②克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物体

??细胞的细胞核具有全能性(3)干细胞：动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。(4)把实例与相应的原理或过程连线

3．细胞分裂与分化的关系

项目细胞分裂①细胞表面积和体积发展不平衡；原因②细胞核与细胞质发展不平衡；③增殖的需要结果意义

细胞分化基因的选择性表达(或基因的差异性表达)生成不同的细胞①组织、器官的形成与完善；②组生成一致的细胞①促进多细胞个体形成、生长和发-1-

育；②单细胞生物形成新个体特性①局部性(不是所有细胞都进行)；②周期性(有丝分裂具有细胞周期)织、器官的修复①稳定性差异；②不可逆性；③渐变性；④自控性①寻常高度分化的细胞，分裂能力较差或暂时失去分裂能力；有些暂时二者的联系失去分裂能力的细胞(已分化)，在特别状况下可恢复其分裂能力；②生物的个体发育是通过细胞分裂和细胞分化过程共同实现的[深度思考](1)细胞分化在任何条件下都是不可逆的吗？

提醒不是，在生物体内，细胞分化是不可逆的，但在离体人工培养条件下，高度分化的细胞能够脱分化恢复全能性。

(2)已分化的细胞依旧具有全能性的原因是什么？

提醒具有全能性的原因是分化的细胞含有发育为完整个体的全套基因。

题组一细胞分化的过程、实质、特点及结果分析

1．(2023·新课标Ⅱ，2)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()

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的复制方式不同答案B

解析A项，神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞，不再进行分裂，不存在细胞周期。B项，同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同，源于基因的选择性表达，即在不同的时间和空间条件下合成了不同的蛋白质，因此二者合成的特定蛋白不同。C项，同一动物个体的所有体细胞都是通过受精卵的分裂和分化形成的，因此所含的基因组一致。D项，DNA的复制方式是半保存复制，因此二者核DNA的复制方式一致。

2．如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段，有关表达正确的是()

A．细胞甲的分裂能力最强，分化程度最高B．过程①②中均发生了遗传物质的改变C．T细胞与B细胞内所含的基因不同

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D．淋巴因子作用于膜受体后即被灭活答案D

解析细胞甲的分裂能力强，分化程度低，A错误；①过程为有丝分裂，②过程为细胞分化，这两个过程中均不发生遗传物质的改变，B错误；T细胞与B细胞所含的基因一致，C错误；淋巴因子在发挥作用后即被灭活，D正确。归纳提升

细胞分化的机理和过程

(1)细胞分化的机理

一致的核DNA――→不同的mRNA――→不同的蛋白质――→不同的形态结构――→不同的功性表达能

(2)细胞分化的过程

基因选择

合成

表达

执行

?(3)细胞分化?mRNA、蛋白质的种类

?改变细胞的形态、结构和功能

?DNA、tRNA、rRNA?不变?

??细胞的数目

?????

题组二判断细胞的分化和细胞全能性3．以下能说明某细胞已经发生分化的是()A．进行ATP的合成C．存在血红蛋白答案C

解析ATP是生命活动的直接能源物质，活细胞里都有ATP的合成，A不符合题意；蛋白质是生命活动的主要承受者，无论是分化程度低的干细胞，还是分化程度高的细胞中都有蛋白质的合成，即有相关mRNA的合成，B不符合题意；血红蛋白只存在于高度分化的红细胞中，C符合题意；来自同一机体的所有细胞都由同一个受精卵发育而来，其中的DNA都一致，结构完整的细胞中都存在纤维蛋白原基因，D不符合题意。

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B．进行mRNA的合成D．存在纤维蛋白原基因

4．(2023·山东，2)以下发生了细胞分化且能表达体细胞全能性的生物学过程是()A．玉米种子萌发长成新植株

B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株答案D

解析细胞全能性是指已经分化的细胞，依旧具有发育成完整新个体的潜能。A项所述内容是玉米的胚后发育过程；全能性的结果是得到完整新个体，B项错误；由于题干中要求表达的是“体细胞全能性〞，而花粉属于生殖细胞，故表达的是植物生殖细胞的全能性，C项错误；胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞，经组织培养后得到了完整的新植株，表达了体细胞的全能性，D项正确。归纳提升

细胞分化与全能性的标志

(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)判断细胞全能性的标志

由种子发育成个体能证明受精卵具有全能性，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。判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点和终点，起点是“已分化的体细胞〞，终点是发育成“个体〞。题组三干细胞的特征与应用

5．(2023·天津，1)以下有关干细胞的表达，错误的是()A．自体干细胞移植寻常不会引起免疫排斥反应B．胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化C．组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程D．造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病答案B

解析自体干细胞移植，由于遗传物质完全一致，寻常不会引起免疫排斥反应，A项正确；胚胎干细胞在体外培养能增殖，并能被诱导分化形成新的组织细胞，B项错误；组织的细胞更新包括衰弱细胞的凋亡和干细胞通过增殖分化产生新细胞等过程，C项正确；造血干细胞属于多能干细胞，具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病，D项正确。

6．胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞，再进一步分化成各种不同的组织。以下表达不正确的是()

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A．各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果B．胚胎干细胞有细胞周期，神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期C．造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆转的D．胚胎干细胞和造血干细胞均是未分化的细胞答案D

解析各种组织干细胞的基因组成都一致，分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果，A项正确；干细胞由于有分裂能力，都有细胞周期，高度分化的细胞没有细胞周期，如神经细胞，B项正确；细胞分化过程是不可逆的，C项正确；胚胎干细胞是未分化的细胞，造血干细胞是已分化的细胞，D项错误。归纳提升

关于干细胞的2点提醒

(1)干细胞就是“什么都能干、干什么都可以〞的细胞，能增殖、能分化。

(2)干细胞的应用：医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，由于自体干细胞移植寻常不会引起免疫排斥反应；另外，干细胞的研究为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。

考点二聚焦细胞的衰弱、凋亡与癌变

1．细胞的衰弱

2．细胞的凋亡

(1)概念：由基因所决定的细胞自动终止生命的过程。个体发育中细胞的编程性死亡??

(2)类型?成熟个体中细胞的自然更新

??被病原体感染的细胞的清除

保证多细胞生物体完成正常发育??

(3)意义?维持内部环境的稳定

??抵御外界各种因素的干扰3．细胞的癌变

(1)癌变实质：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。(2)癌细胞的特征

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B．癌变前后，细胞的形态和结构有明显区别C．病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变D．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖答案D

解析原癌基因主要负责调理细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，而抑癌基因才能阻止细胞不正常的增殖。

10．将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞，细胞分化及肌纤维形成过程如下图。以下表达正确的是()

A．携带myoD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞B．检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否C．完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维D．肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更简单发生癌变答案D

解析A项，基因表达载体导入动物细胞是采用显微注射技术；B项，确定细胞分化与否的关键应当看与肌肉细胞相关特异性的基因是否表达，而核糖体蛋白基因往往是所有细胞都要表达的基因，由其表达不能确定是否发生细胞分化；C项，完成分化的肌肉细胞已失去分裂能力；D项，肌肉前体细胞还具有分裂能力，若在分裂间期受到电离辐射可能会发生基因突变，所以比肌肉细胞更简单发生癌变。

11．干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。以下表达正确的是()A．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同B．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成一致，基因表达存在差异C．胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞D．胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的答案B

解析骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成一致，细胞分化的实质是基因的选择性表达，不同细胞内基因表达存在差异；胰腺组织微环境诱导骨髓干细胞向胰岛样细胞分化，骨髓干细胞的基因没有丢失。

12．研究说明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。如图是癌细胞在有氧条件

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下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回复问题。

(1)图中A代表细胞膜上的__________。葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可合成非必需氨基酸，此过程一定需要__________元素，也可通过形成五碳糖进而合成________________作为DNA复制的原料。

(2)在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为____________________________________。与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显加强的有__________(填编号)，代谢途径发生这种变化的意义在于能够_____________________________________________________________，从而有利于癌细胞的增殖。

(3)细胞在致癌因子的影响下，______________________________基因的结构发生改变而被激活，进而调控____________的合成来改变代谢途径。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程________(填编号)不宜选为作用位点。

答案(1)载体蛋白氮脱氧核苷酸(2)有氧呼吸和无氧呼吸①②③产生大量的中间产物，为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料(3)原癌基因和抑癌酶①④

13．某科研小组开展了人白细胞介素18(IL－18)对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用的研究。

试验原理：机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。试验步骤：

①选取若干试验小鼠，随机均分成甲、乙、丙三组；

②甲组无辐射损伤；乙组有辐射损伤(60Co照射，下同)；丙组先辐射损伤，1天后注射IL－18。③14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了0h、12h、24h、48h后，检测并计算细胞凋亡相对值。

(1)脾属于机体免疫系统的______________________，IL－18是一种淋巴因子，由____________细胞分泌；淋巴因子与________________都属于免疫活性物质。

(2)细胞凋亡是由遗传机制决定的__________________死亡，与细胞凋亡直接相关