本文格式為Word版，下載可任意編輯——2023屆《步步高》高考生物大一輪總復習第四單元細胞的生命歷程第15講細胞的分化、衰弱和凋亡及癌變

[考綱要求]1.細胞的分化(Ⅱ)。2.細胞的全能性(Ⅱ)。3.細胞的衰弱和凋亡以及與人體健康的關系(Ⅱ)。4.癌細胞的主要特征及防治(Ⅱ)。

考點一細胞的分化與細胞的全能性

1．細胞分化

(1)概念：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。

(2)特點：普遍性、持久性、穩定性和不可逆性。

(3)實質：在個體發育過程中，不同細胞中遺傳信息的執行狀況不同。①生物個體發育的基礎??

(4)意義?②使多細胞生物體中細胞趨向專門化，有利于

??提高各種生理功能的效率2．細胞的全能性

(1)概念：已經分化的細胞，依舊具有發育成完整個體的潛能。①植物組織培養試驗說明植物細胞具有全能性??

(2)實例?②克隆羊多利的培育成功說明已分化的動物體

??細胞的細胞核具有全能性(3)干細胞：動物和人體內少數具有分裂和分化能力的細胞。(4)把實例與相應的原理或過程連線

3．細胞分裂與分化的關系

項目細胞分裂①細胞表面積和體積發展不平衡；原因②細胞核與細胞質發展不平衡；③增殖的需要結果意義

細胞分化基因的選擇性表達(或基因的差異性表達)生成不同的細胞①組織、器官的形成與完善；②組生成一致的細胞①促進多細胞個體形成、生長和發-1-

育；②單細胞生物形成新個體特性①局部性(不是所有細胞都進行)；②周期性(有絲分裂具有細胞周期)織、器官的修復①穩定性差異；②不可逆性；③漸變性；④自控性①尋常高度分化的細胞，分裂能力較差或暫時失去分裂能力；有些暫時二者的聯系失去分裂能力的細胞(已分化)，在特別狀況下可恢復其分裂能力；②生物的個體發育是通過細胞分裂和細胞分化過程共同實現的[深度思考](1)細胞分化在任何條件下都是不可逆的嗎？

提醒不是，在生物體內，細胞分化是不可逆的，但在離體人工培養條件下，高度分化的細胞能夠脫分化恢復全能性。

(2)已分化的細胞依舊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細胞含有發育為完整個體的全套基因。

題組一細胞分化的過程、實質、特點及結果分析

1．(2023·新課標Ⅱ，2)同一動物個體的神經細胞與肌細胞在功能上是不同的，造成這種差異的主要原因是()

A．二者所處的細胞周期不同B．二者合成的特定蛋白不同C．二者所含有的基因組不同D．二者核DNA的復制方式不同答案B

解析A項，神經細胞與肌細胞都是高度分化的細胞，不再進行分裂，不存在細胞周期。B項，同一動物個體的神經細胞與肌細胞在功能上不同，源于基因的選擇性表達，即在不同的時間和空間條件下合成了不同的蛋白質，因此二者合成的特定蛋白不同。C項，同一動物個體的所有體細胞都是通過受精卵的分裂和分化形成的，因此所含的基因組一致。D項，DNA的復制方式是半保存復制，因此二者核DNA的復制方式一致。

2．如圖表示人體部分細胞所經歷的生長發育的各個階段，有關表達正確的是()

A．細胞甲的分裂能力最強，分化程度最高B．過程①②中均發生了遺傳物質的改變C．T細胞與B細胞內所含的基因不同

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D．淋巴因子作用于膜受體后即被滅活答案D

解析細胞甲的分裂能力強，分化程度低，A錯誤；①過程為有絲分裂，②過程為細胞分化，這兩個過程中均不發生遺傳物質的改變，B錯誤；T細胞與B細胞所含的基因一致，C錯誤；淋巴因子在發揮作用后即被滅活，D正確。歸納提升

細胞分化的機理和過程

(1)細胞分化的機理

一致的核DNA――→不同的mRNA――→不同的蛋白質――→不同的形態結構――→不同的功性表達能

(2)細胞分化的過程

基因選擇

合成

表達

執行

?(3)細胞分化?mRNA、蛋白質的種類

?改變細胞的形態、結構和功能

?DNA、tRNA、rRNA?不變?

??細胞的數目

?????

題組二判斷細胞的分化和細胞全能性3．以下能說明某細胞已經發生分化的是()A．進行ATP的合成C．存在血紅蛋白答案C

解析ATP是生命活動的直接能源物質，活細胞里都有ATP的合成，A不符合題意；蛋白質是生命活動的主要承受者，無論是分化程度低的干細胞，還是分化程度高的細胞中都有蛋白質的合成，即有相關mRNA的合成，B不符合題意；血紅蛋白只存在于高度分化的紅細胞中，C符合題意；來自同一機體的所有細胞都由同一個受精卵發育而來，其中的DNA都一致，結構完整的細胞中都存在纖維蛋白原基因，D不符合題意。

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B．進行mRNA的合成D．存在纖維蛋白原基因

4．(2023·山東，2)以下發生了細胞分化且能表達體細胞全能性的生物學過程是()A．玉米種子萌發長成新植株

B．小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞C．小麥花粉經離體培養發育成單倍體植株D．胡蘿卜根韌皮部細胞經組織培養發育成新植株答案D

解析細胞全能性是指已經分化的細胞，依舊具有發育成完整新個體的潛能。A項所述內容是玉米的胚后發育過程；全能性的結果是得到完整新個體，B項錯誤；由于題干中要求表達的是“體細胞全能性〞，而花粉屬于生殖細胞，故表達的是植物生殖細胞的全能性，C項錯誤；胡蘿卜根韌皮部細胞是已分化的細胞，經組織培養后得到了完整的新植株，表達了體細胞的全能性，D項正確。歸納提升

細胞分化與全能性的標志

(1)細胞分化的標志

在所有細胞中都表達的基因，與細胞分化無關，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能證明細胞發生分化；只有在特定細胞中選擇性表達的基因控制細胞分化，如胰島素基因、血紅蛋白基因可以證明細胞發生了分化。(2)判斷細胞全能性的標志

由種子發育成個體能證明受精卵具有全能性，不能證明體細胞的全能性；由體細胞發育成一個個體能證明體細胞的全能性。判斷體細胞是否具有全能性的標志是看起點和終點，起點是“已分化的體細胞〞，終點是發育成“個體〞。題組三干細胞的特征與應用

5．(2023·天津，1)以下有關干細胞的表達，錯誤的是()A．自體干細胞移植尋常不會引起免疫排斥反應B．胚胎干細胞在體外培養能增殖但不能被誘導分化C．組織的細胞更新包括細胞凋亡和干細胞增殖分化等過程D．造血干細胞具有分化出多種血細胞的能力，可用于治療白血病答案B

解析自體干細胞移植，由于遺傳物質完全一致，尋常不會引起免疫排斥反應，A項正確；胚胎干細胞在體外培養能增殖，并能被誘導分化形成新的組織細胞，B項錯誤；組織的細胞更新包括衰弱細胞的凋亡和干細胞通過增殖分化產生新細胞等過程，C項正確；造血干細胞屬于多能干細胞，具有分化出多種血細胞的能力，可用于治療白血病，D項正確。

6．胚胎干細胞是哺乳動物或人早期胚胎中的細胞，可以進一步分裂、分化成各種組織干細胞，再進一步分化成各種不同的組織。以下表達不正確的是()

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A．各種組織干細胞分化形成不同組織細胞是基因選擇性表達的結果B．胚胎干細胞有細胞周期，神經干細胞分化形成的神經細胞沒有細胞周期C．造血干細胞分化形成紅細胞、白細胞的過程是不可逆轉的D．胚胎干細胞和造血干細胞均是未分化的細胞答案D

解析各種組織干細胞的基因組成都一致，分化形成不同組織細胞是基因選擇性表達的結果，A項正確；干細胞由于有分裂能力，都有細胞周期，高度分化的細胞沒有細胞周期，如神經細胞，B項正確；細胞分化過程是不可逆的，C項正確；胚胎干細胞是未分化的細胞，造血干細胞是已分化的細胞，D項錯誤。歸納提升

關于干細胞的2點提醒

(1)干細胞就是“什么都能干、干什么都可以〞的細胞，能增殖、能分化。

(2)干細胞的應用：醫學上，干細胞的研究為器官移植提供了新的思路，由于自體干細胞移植尋常不會引起免疫排斥反應；另外，干細胞的研究為癌癥、癲癇、糖尿病等疾病的根治帶來了希望。

考點二聚焦細胞的衰弱、凋亡與癌變

1．細胞的衰弱

2．細胞的凋亡

(1)概念：由基因所決定的細胞自動終止生命的過程。個體發育中細胞的編程性死亡??

(2)類型?成熟個體中細胞的自然更新

??被病原體感染的細胞的清除

保證多細胞生物體完成正常發育??

(3)意義?維持內部環境的穩定

??抵御外界各種因素的干擾3．細胞的癌變

(1)癌變實質：原癌基因和抑癌基因發生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控。(2)癌細胞的特征

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B．癌變前后，細胞的形態和結構有明顯區別C．病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發癌變D．原癌基因的主要功能是阻止細胞發生異常增殖答案D

解析原癌基因主要負責調理細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程，而抑癌基因才能阻止細胞不正常的增殖。

10．將小鼠myoD基因導入體外培養的未分化肌肉前體細胞，細胞分化及肌纖維形成過程如下圖。以下表達正確的是()

A．攜帶myoD基因的載體以協助擴散的方式進入肌肉前體細胞B．檢測圖中細胞核糖體蛋白基因是否表達可確定細胞分化與否C．完成分化的肌肉細胞通過有絲分裂增加細胞數量形成肌纖維D．肌肉前體細胞比肌肉細胞在受到電離輻射時更簡單發生癌變答案D

解析A項，基因表達載體導入動物細胞是采用顯微注射技術；B項，確定細胞分化與否的關鍵應當看與肌肉細胞相關特異性的基因是否表達，而核糖體蛋白基因往往是所有細胞都要表達的基因，由其表達不能確定是否發生細胞分化；C項，完成分化的肌肉細胞已失去分裂能力；D項，肌肉前體細胞還具有分裂能力，若在分裂間期受到電離輻射可能會發生基因突變，所以比肌肉細胞更簡單發生癌變。

11．干細胞移植現已成為治療糖尿病的一種臨床新技術。自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細胞，以替代損傷的胰島B細胞，達到治療糖尿病的目的。以下表達正確的是()A．骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成不同，基因表達產物不同B．骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成一致，基因表達存在差異C．胰腺組織微環境造成骨髓干細胞基因丟失，分化成為胰島樣細胞D．胰腺組織微環境對骨髓干細胞分化無影響，分化是由基因決定的答案B

解析骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成一致，細胞分化的實質是基因的選擇性表達，不同細胞內基因表達存在差異；胰腺組織微環境誘導骨髓干細胞向胰島樣細胞分化，骨髓干細胞的基因沒有丟失。

12．研究說明，癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內環境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍。如圖是癌細胞在有氧條件

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下葡萄糖的部分代謝過程，據圖分析回復問題。

(1)圖中A代表細胞膜上的__________。葡萄糖進入癌細胞后，在代謝過程中可合成非必需氨基酸，此過程一定需要__________元素，也可通過形成五碳糖進而合成________________作為DNA復制的原料。

(2)在有氧條件下，癌細胞呼吸作用的方式為____________________________________。與正常細胞相比，①～④過程在癌細胞中明顯加強的有__________(填編號)，代謝途徑發生這種變化的意義在于能夠_____________________________________________________________，從而有利于癌細胞的增殖。

(3)細胞在致癌因子的影響下，______________________________基因的結構發生改變而被激活，進而調控____________的合成來改變代謝途徑。若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異常代謝途徑，圖中的過程________(填編號)不宜選為作用位點。

答案(1)載體蛋白氮脫氧核苷酸(2)有氧呼吸和無氧呼吸①②③產生大量的中間產物，為合成DNA和蛋白質等重要物質提供原料(3)原癌基因和抑癌酶①④

13．某科研小組開展了人白細胞介素18(IL－18)對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制作用的研究。

試驗原理：機體的免疫系統對核輻射損傷很敏感，主要表現在核輻射會誘導免疫細胞凋亡。試驗步驟：

①選取若干試驗小鼠，隨機均分成甲、乙、丙三組；

②甲組無輻射損傷；乙組有輻射損傷(60Co照射，下同)；丙組先輻射損傷，1天后注射IL－18。③14天后分別取各組小鼠脾細胞進行體外培養，在培養了0h、12h、24h、48h后，檢測并計算細胞凋亡相對值。

(1)脾屬于機體免疫系統的______________________，IL－18是一種淋巴因子，由____________細胞分泌；淋巴因子與________________都屬于免疫活性物質。

(2)細胞凋亡是由遺傳機制決定的__________________死亡，與細胞凋亡直接相關