PAGEPAGE19細胞的分化、蒼老、凋亡和癌變學問體系——定內容核心素養——定實力生命觀念通過比較細胞的分化、蒼老、凋亡、癌變及細胞的全能性，明確彼此間的區分和聯系，建立起細胞是一個統一整體的生物學觀點社會責任通過對干細胞和癌變的有關問題分析，養成學以致用，關注科技發展和人體健康的看法考點一細胞分化與細胞的全能性[重難深化類]1．細胞分化2．細胞的全能性[基礎自測]1．推斷下列敘述的正誤(1)哺乳動物造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程不行逆(2024·全國卷Ⅲ，T2D)(√)(2)細胞分化是細胞內基因選擇性表達的結果(√)(2024·全國卷Ⅱ，T1C)(3)同一個體的小腸上皮細胞和平滑肌細胞所含基因不同(×)(4)同一個體莖尖分生組織細胞的分化實力比葉肉細胞的分化實力強(√)(5)細胞的分化程度越高，全能性越強(×)(2015·江蘇卷，T2A)(6)不同分化細胞的遺傳信息相同(√)(7)斷尾壁虎長出新尾巴過程中發生了細胞分化(√)(8)玉米種子萌發長成新植株體現了細胞的全能性(×)(9)ATP合成酶基因屬于奢侈基因，在不同細胞中選擇性表達(×)2．學透教材、理清緣由、規范答題用語專練(1)人的胰島B細胞和神經細胞的核基因的種類和數量是相同的，請分析緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：人的胰島B細胞和神經細胞都來源于受精卵的有絲分裂和細胞分化，有絲分裂和細胞分化都不會變更核遺傳物質(2)分化后的細胞是否還具有全能性，為什么？______________________________。提示：有，因為分化前后的細胞都含有全套的遺傳物質3．據圖回答下列問題(1)①→③細胞數目增加，細胞大小幾乎沒變更(或略減小)，該過程表示細胞分裂(有絲分裂)。(2)③→⑤細胞數目沒有變更，細胞形態基本不變，但細胞體積增大，該過程表示細胞生長。(3)①→②和①→④，細胞形態發生變更，是由相同形態結構功能的細胞形成了組織，所以該過程表示細胞分化。(4)①③⑤三個細胞群的細胞具有分裂實力，具有分裂實力的細胞的特征是：細胞壁eq\a\vs4\al(薄)，細胞質濃，細胞核eq\a\vs4\al(大)，液泡小或無。(5)⑥⑦⑧表示從②中取出的一個細胞經過植物組織培育，獲得了完整的植株，體現了植物細胞的全能性。1．圖解法深刻理解細胞分化過程(1)外在表現(2)內在緣由2．細胞分化的三個關鍵點(1)細胞分化的標記①分子水平：合成了某種細胞特有的蛋白質，如唾液淀粉酶、胰島素等。②細胞水平：形成不同種類的細胞。(2)分化細胞表達的基因①管家基因：全部細胞均表達的一類基因，其表達產物是維持細胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因：不同類型細胞特異性表達的一類基因，其產物給予不同細胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。(3)細胞分化的“變”與“不變”①不變：DNA、tRNA、rRNA、細胞的數目。②變更：mRNA、蛋白質的種類，細胞的形態、結構和功能。3．澄清四個易錯易混點(1)分化的細胞不肯定不再進行分裂，如B淋巴細胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。(2)并非全部干細胞都要發生分化。干細胞分裂后一部分細胞發生分化，成為具有特定功能的組織細胞；還有一部分保持分裂實力，用于干細胞本身的自我更新。(3)分化程度高的細胞其全能性不肯定低。一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以表達，細胞分化程度越低，全能性越高，但卵細胞的分化程度較高，其全能性也較高。(4)分化一般不會變更遺傳物質。細胞分化是基因選擇性表達的結果，一般不會導致遺傳物質變更。已分化的細胞一般都含有保持該物種遺傳性所須要的全套遺傳物質，因而都具有全能性。[對點落實]1．(2024·金麗衢十二校聯考)細胞分化過程中，一般不會出現的是()A．細胞器的種類數量發生變更B．細胞內tRNA種類變更C．細胞內mRNA種類變更D．細胞的全能性發生變更解析：選B細胞分化過程會出現細胞器的種類數量變更，進而使細胞的結構與功能發生變更；細胞分化過程中，細胞內tRNA種類不會發生變更；細胞分化的實質是基因的選擇性表達，細胞內轉錄的mRNA的種類、數目發生變更，進而導致翻譯形成的蛋白質變更；細胞分化程度越高，細胞的全能性越低。2．上海生命科學探討院誘導人成纖維細胞重編程為肝細胞(hiHep細胞)獲得勝利，hiHep細胞具有肝細胞的很多功能，包括分泌血清白蛋白、積累糖原、代謝藥物等。下列相關敘述錯誤的是()A．該項成果表明，分化了的細胞其分化后的狀態是可以變更的B．人成纖維細胞與hiHep細胞的核DNA完全相同C．人成纖維細胞重編程為hiHep細胞，并未體現細胞的全能性D．hiHep細胞通過主動運輸方式將血清白蛋白運出細胞解析：選D依據題干信息可知，人成纖維細胞可重編程為肝細胞(hiHep細胞)，且hiHep細胞具有肝細胞的很多功能，這說明分化了的細胞其分化后的狀態是可以變更的；人成纖維細胞與hiHep細胞的核DNA完全相同，只是選擇表達的基因不同；人成纖維細胞重編程為hiHep細胞，hiHep細胞具有肝細胞的很多功能，但不能形成完整個體，因此并未體現細胞的全能性；血清白蛋白運出細胞的方式是胞吐。[歸納拓展]對細胞全能性的理解(1)“關鍵點法”區分細胞分化與細胞全能性的表達(2)從五個方面比較細胞全能性的大?、僦参锛毎?gt;動物細胞(動物細胞只有細胞核具有全能性)。②受精卵>生殖細胞(精子、卵細胞)>體細胞。③幼嫩的細胞>蒼老的細胞。④分化程度低的體細胞>分化程度高的體細胞。⑤細胞分裂實力強的體細胞>細胞分裂實力弱的體細胞。細胞分化與干細胞是科學探討的熱點，也是高考命題的重要素材，這體現了關注人體健康的命題主旨之一[對點落實]3．科學家將糖尿病患者的骨髓干細胞植入其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，達到治療的目的。下列相關敘述正確的是()A．上述資料表明骨髓干細胞具有全能性B．骨髓干細胞移入胰腺后發生了基因的選擇性表達C．骨髓干細胞能夠植入胰腺說明其細胞形態與胰腺細胞相同D．胰島樣細胞與骨髓干細胞相比遺傳物質發生了變更解析：選B糖尿病患者的骨髓干細胞植入其胰腺組織后可分化為胰島樣細胞，但沒有形成完整個體，因此不能表明骨髓干細胞具有全能性；骨髓干細胞移入胰腺后可分化為胰島樣細胞，而細胞分化的實質是基因的選擇性表達；骨髓干細胞與胰腺細胞的形態不同；與骨髓干細胞相比，胰島樣細胞遺傳物質沒有發生變更。4．探討人員給中風小鼠腦內移植神經干細胞并注射了3K3A-APC化合物，一個月后對小鼠進行測試，發覺神經干細胞發育成的神經細胞數量增多，小鼠的運動和感覺功能明顯復原。下列對此探討的分析，正確的是()A．大多數神經干細胞的染色體數目是神經細胞的2倍B．神經干細胞發育為功能正常的神經細胞體現了細胞的全能性C．植入神經干細胞的數量和注射3K3A-APC化合物的濃度是該試驗的自變量D．神經干細胞發育為神經細胞過程中，細胞膜上的蛋白質種類、數量發生了穩定性變更解析：選D大多數神經干細胞處在分裂間期，而分裂間期細胞中染色體數目與神經細胞的相等；神經干細胞發育勝利能正常的神經細胞，并沒有發育成完整的個體，因此不能體現細胞的全能性；植入神經干細胞的數量和注射3K3A-APC化合物的濃度是該試驗的無關變量，自變量是是否移植神經干細胞和是否注射3K3A-APC化合物；神經干細胞發育為神經細胞過程是細胞分化的過程，該過程中細胞膜上的蛋白質種類、數量會發生穩定性變更，如出現能識別神經遞質的蛋白質等?？键c二細胞的蒼老、凋亡和癌變[重難深化類]1．細胞蒼老的特征2．細胞凋亡3．細胞的癌變[基礎自測]1．推斷下列敘述的正誤(1)細胞普遍蒼老會導致個體蒼老(√)(2)細胞凋亡是由基因確定的細胞自動結束生命的過程(√)(2024·全國卷Ⅲ，T2D)(3)在蛙的發育過程中，細胞不斷分裂，但不發生凋亡(×)(4)細胞凋亡受基因調控，不利于個體生長發育(×)(5)癌細胞具有細胞增殖失控的特點(√)(2015·江蘇卷，T2B)(6)細胞癌變導致細胞黏著性降低，易分散轉移(√)(7)因創傷引起的細胞壞死屬于細胞編程性死亡(×)(8)癌細胞的分裂實力與分化程度呈正相關(×)(9)細胞蒼老表現為酶活性降低，細胞核體積減小(×)2．連線致癌因子分類3．學透教材、理清緣由、規范答題用語專練(1)細胞癌變屬于可遺傳的變異嗎？癌癥屬于人類遺傳病嗎？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：細胞癌變是原癌基因和抑癌基因發生基因突變的結果，基因突變是可遺傳變異。人類體細胞的基因突變不會遺傳給下一代，所以不屬于遺傳病(2)病毒能使細胞發生癌變的原理是_________________________________________________________________________________________________________________。提示：病毒感染人的細胞后，將其含有的病毒癌基因以及與致癌有關的核酸序列整合到人的基因組中，從而誘發人的細胞癌變1．圖解細胞癌變的原理及特征(1)細胞癌變的原理(2)癌細胞的特征“不死”在相宜條件下能無限增殖“變態”形態結構發生變更(各種形態→球形)“擴散”細胞表面的糖蛋白削減，細胞間黏著性降低，易在體內擴散和轉移2．關于細胞分裂、分化、蒼老、凋亡和癌變的五個重要結論(1)個體蒼老與細胞蒼老并不總是同步的，在幼年個體中有蒼老的細胞，老年個體中有新產生的細胞，但細胞總體蒼老會導致個體的蒼老。(2)細胞凋亡與基因選擇性表達有關，但不屬于細胞分化過程。(3)除細胞癌變發生了遺傳信息變更外，細胞分裂、分化、蒼老、凋亡均未變更遺傳信息。(4)除細胞癌變與細胞壞死對生物體不利外，細胞分裂、分化、蒼老、凋亡均對生物體有主動意義。(5)除細胞壞死外，細胞分裂、分化、蒼老、凋亡、癌變均與基因有關，即受基因限制。[對點落實]1．(2024·浙江4月選考單科卷)下列關于細胞癌變及癌細胞的敘述，正確的是()A．癌細胞的分裂失去限制，但其增殖是有限的B．癌細胞表面粘(黏)連蛋白的增加，使其易擴散轉移C．有些物理射線可誘發基因突變，導致細胞癌變D．癌變是細胞異樣分化的結果，此分化大多可逆解析：選C癌細胞的分裂失去限制，能夠無限增殖；癌細胞表面粘(黏)連蛋白的削減，使其易擴散轉移；有些物理射線屬于物理致癌因子，可誘發基因突變，導致細胞癌變；癌變是細胞異樣分化的結果，此分化不行逆。2．(2024·泰安模擬)細胞凋亡與細胞壞死是兩個不同的過程，如圖所示。下列有關敘述錯誤的是()A．細胞凋亡是由基因限制的，對生物的個體生長發育和機體穩態的維持具有重要作用B．細胞壞死最終細胞以細胞膜裂開，胞漿外溢而死亡C．吞噬細胞吞噬凋亡小體與溶酶體有關D．在成人體內，被病原體感染的細胞的清除是通過細胞壞死實現的解析：選D細胞凋亡是由基因限制的，對生物的個體生長發育和機體穩態的維持具有重要作用；由圖可知，細胞壞死是細胞膜被破壞，胞漿外溢造成死亡；吞噬細胞吞噬凋亡小體后通過細胞內的溶酶體將其消化；成人體內，被病原體感染的細胞的清除是通過細胞凋亡實現的。[類題通法]“兩看法”區分細胞凋亡與細胞壞死(1)從方式看eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主動結束生命活動?細胞凋亡,被動結束生命活動?細胞壞死))(2)從結果看eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(對生物體是有利的?細胞凋亡,對生物體是有害的?細胞壞死))癌癥的防治是社會關注的焦點。以新科技發覺為素材，結合細胞結構和代謝考查癌癥的致病原理、癌細胞的特點和防治措施是高考命題的熱點。[對點落實]3．TGF-β1-Smads是一條抑制腫瘤的信號傳遞途徑。探討表明，胞外蛋白TGF-β1與靶細胞膜上受體結合，激活胞內信號分子Smads，生成復合物轉移到細胞核內，誘導靶基因的表達，阻擋細胞異樣增殖，抑制惡性腫瘤的發生。下列敘述錯誤的是()A．惡性腫瘤細胞膜上糖蛋白削減，因此易分散轉移B．復合物的轉移實現了細胞質向細胞核的信息傳遞C．若該受體蛋白基因不表達，靶細胞仍能正常凋亡D．從功能來看，復合物誘導的靶基因屬于抑癌基因解析：選C惡性腫瘤細胞膜上糖蛋白削減，使細胞之間的黏著性降低，因此它們易分散轉移；胞內信號分子Smads激活后，生成復合物轉移到細胞核內，誘導靶基因的表達，實現了細胞質向細胞核的信息傳遞；若該受體蛋白基因不表達，就不能使信息傳到細胞核誘導靶基因的表達，進而不能抑制靶細胞的不正常分裂，所以靶細胞不能正常凋亡；由題意“生成復合物轉移到細胞核內，誘導靶基因的表達，阻擋細胞異樣增殖，抑制惡性腫瘤的發生”，可知復合物誘導的靶基因屬于抑癌基因。4．腫瘤細胞中的ATG7蛋白和ULK1蛋白促進自噬。探討發覺，一種叫做具核梭桿菌(Fn)的細菌與直腸腫瘤有著特別的關系，它能夠幫助直腸腫瘤細胞反抗化療藥物，進而降低化療效果，過程如圖所示。請回答下列問題：(1)據圖，化療藥物的作用是促進細胞________，由于具核梭桿菌能夠抑制基因表達中________過程，進而影響化療藥物的效果，產生化療反抗。(2)有人認為只要抑制TLR4受體，便可阻擋具核梭桿菌對直腸腫瘤的作用，你認為該說法正確嗎？________。為什么？______________________________________________。(3)TLR4是具核梭桿菌的受體。有人提出，具核梭桿菌在已出現直腸腫瘤狀況下，能促進直腸腫瘤細胞的生長，但并不具備誘導直腸腫瘤產生的作用。為了驗證該假說，科研人員做了如下試驗。材料：8～10周齡雄性小鼠48只、生理鹽水、氧化偶氮甲烷(AOM——能夠誘導直腸腫瘤產生)、具核梭桿菌等。大體操作過程：①將上述小鼠隨機均分為4組：第一組為生理鹽水處理組；其次組為生理鹽水＋AOM處理組；第三組為生理鹽水＋Fn處理組；第四組為________________處理組。②在相同且相宜的條件下培育81d。③解剖小鼠，統計每組腫瘤的數量及大小。預料結果和試驗結論：將__________________比照，若______________________________________，說明具核梭桿菌本身不具備誘導腫瘤產生的作用；將_____________________________比照，若_______________________________________，說明具核梭桿菌能夠促進腫瘤細胞生長。解析：(1)據圖可知，具核梭桿菌通過引起直腸腫瘤細胞自噬的激活來抑制其凋亡，從而幫助腫瘤細胞反抗化療藥物，由此可推知化療藥物的作用是促進細胞凋亡，這也是化療藥物抗腫瘤治療的主要機制之一；由于具核梭桿菌能夠抑制基因表達中轉錄過程(使相關的mRNA含量下降)，這樣可以通過ATG7蛋白和ULK1蛋白促進自噬，抑制細胞凋亡，進而影響化療藥物的效果，產生化療反抗。(2)據圖可知，具核梭桿菌能通過TLR4和TLR8兩種受體作用于直腸腫瘤細胞，假如抑制TLR4受體，具核梭桿菌還能通過TLR8受體作用于直腸腫瘤細胞，所以只抑制TLR4受體，不能阻擋具核梭桿菌對直腸腫瘤的作用，此人觀點不正確。(3)①為了驗證具核梭桿菌能促進直腸腫瘤細胞的生長，但并不具備誘導直腸腫瘤產生的作用，試驗應分為4組：第一組只用生理鹽水處理，作為空白比照；其次組用生理鹽水＋AOM處理，可與第一組比照證明AOM的單獨作用；第三組用生理鹽水＋Fn處理，可與第一、二組比照證明Fn的單獨作用；第四組應當用生理鹽水＋Fn＋AOM處理，可與其次、三組比照，用于證明Fn＋AOM的共同作用效果。預料結果和試驗結論可用逆推法：要證明具核梭桿菌本身不具備誘導腫瘤產生的作用，可將第一、其次組與第三組比照，若第一、三組(Fn處理組)未發覺腫瘤，其次組(AOM處理組)發覺腫瘤，則說明具核梭桿菌本身不具備誘導腫瘤產生的作用；要證明具核梭桿菌能夠促進腫瘤細胞生長，可將其次組與第四組比照，由于第四組既有AOM誘導腫瘤的發生，又有具核梭桿菌促進腫瘤細胞生長，所以假如第四組腫瘤大小與數量多于其次組，則說明具核梭桿菌能夠促進腫瘤細胞生長。答案：(1)凋亡轉錄(2)不正確具核梭桿菌還能通過TLR8受體作用直腸腫瘤細胞(3)①生理鹽水＋Fn＋AOM預料結果和試驗結論：第一、其次組與第三組第一、三組未發覺腫瘤，其次組發覺腫瘤其次組與第四組第四組腫瘤大小與數量多于其次組課堂一刻鐘eq\a\vs4\al(研真題——知命題點·查薄弱點·清迷盲點)1．(2024·全國卷Ⅱ)在致癌因子的作用下，正常動物細胞可轉變為癌細胞，有關癌細胞特點的敘述錯誤的是()A．細胞中可能發生單一基因突變，細胞間黏著性增加B．細胞中可能發生多個基因突變，細胞的形態發生變更C．細胞中的染色體可能受到損傷，細胞的增殖失去限制D．細胞中遺傳物質可能受到損傷，細胞表面的糖蛋白削減命題探源——以“本”為本此選項是對人教版必修①教材P126頁角注釋文字的考查（癌癥的發生并不是單一基因突變的結果，至少在一個細胞中發生5~6個基因突變……）。由此可見，生物高考命題點多面廣，任何一個微小之處都可信手拈來命制一個選項。備考的不二原則還是以“本”為本，千萬不要忽視教材的基礎地位。解析：選A正常細胞轉變為癌細胞并不是單一基因突變的結果，至少在一個細胞中發生5～6個基因突變，才能給予癌細胞具有的特征。癌細胞膜上的糖蛋白削減，從而使癌細胞之間的黏著性降低；癌細胞是原癌基因和抑癌基因突變的累積效應，癌細胞的形態結構發生顯著變更，例如，體外培育的呈扁平梭形的正常成纖維細胞轉變為癌細胞后變成球形；環境中的致癌因子會損傷細胞中的染色體，使正常細胞成為不受機體限制的惡性增殖細胞；細胞癌變的內因是原癌基因和抑癌基因發生突變，即細胞中的遺傳物質可能受到損傷，使細胞表面的糖蛋白削減。2．(2024·江蘇高考改編)人體骨髓中存在少量屬于多能干細胞的間充質干細胞(MSC)，如圖為MSC分裂、分化成多種組織細胞的示意圖，下列敘述正確的是()A．組織細胞中的DNA和RNA與MSC中的相同B．MSC不斷增殖分化，所以比組織細胞更易蒼老C．MSC中的基因都不能表達時，該細胞起先凋亡D．不同誘導因素使MSC分化形成不同類型的細胞易錯探因——原理不明細胞凋亡是受基因調控的，是凋亡基因表達的結果。解析：選D組織細胞中的DNA與MSC中的DNA相同，但是RNA不同；組織細胞是由MSC增殖分化形成的，因此組織細胞比MSC更簡單蒼老；當MSC中的基因都不能表達時，說明該細胞早就已經起先凋亡了；不同誘導因素能夠使MSC分化形成不同類型的細胞。3．(2015·海南高考)關于人體造血干細胞的敘述，錯誤的是()A．造血干細胞與成熟紅細胞中的酶存在差異B．造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程是可逆的C．健康成年人的造血干細胞主要存在于其骨髓中D．造血干細胞分化形成的紅細胞和白細胞壽命不同失分緣由——記憶不準此選項是對人教版必修①教材P118“細胞分化特點”的干脆考查。只有對教材中的有關學問點記準記牢，才能不失分。解析：選B造血干細胞與成熟紅細胞中的酶存在差異，是基因選擇性表達的結果；哺乳動物成熟紅細胞沒有細胞核與各種細胞器，造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程是不行逆的；健康成年人的造血干細胞主要存在于其骨髓中；造血干細胞分化形成的紅細胞和白細胞壽命不同，是細胞在生理方面的差異性。4．(2024·天津高考)在培育人食管癌細胞的試驗中，加入青蒿琥酯(Art)，隨著其濃度上升，凋亡蛋白Q表達量增多，癌細胞凋亡率上升。下列敘述錯誤的是()A．為初步了解Art對癌細胞的影響，可用顯微鏡視察癌細胞的形態變更B．在癌細胞培育液中加入用放射性同位素標記的Art，可確定Art能否進入細胞C．為檢測Art對凋亡蛋白Q表達的影響，須設置不含Art的比照試驗D．用凋亡蛋白Q飼喂患癌鼠，可確定該蛋白能否在動物體內誘導癌細胞凋亡易錯探因——審題不細蛋白質類物質不能通過飼喂的方式探討其功能，緣由是其在消化道中會被蛋白酶分解而失去作用。此錯誤選項設置的很隱藏，考生常因過多關注試驗的過程、方法，而忽視了學問細微環節導致出錯。解析：選D癌細胞的形態結構與正常細胞相比發生了變更，因此可以用顯微鏡視察癌細胞的形態變更，了解Art對癌細胞的影響；用同位素標記Art，通過檢測其放射性，可確定Art是否進入細胞；要檢測Art對凋亡蛋白Q表達的影響，應設置不含Art的比照試驗；不能通過飼喂的方式來檢測凋亡蛋白Q的作用，因為其化學本質為蛋白質，飼喂后會在相關消化酶的作用下被分解，失去其功效。5．(2014·安徽高考)分別用β-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(與細胞呼吸相關的酶)基因的片段為探針，與雞的成紅細胞、輸卵管細胞和胰島細胞中提取的總RNA進行分子雜交，結果見下表(注：“＋”表示陽性，“－”表示陰性)。下列敘述不正確的是()探針細胞總RNAβ-珠蛋白基因卵清蛋白基因丙酮酸激酶基因成紅細胞＋－＋輸卵管細胞－＋＋胰島細胞－－＋解題關鍵——信息轉換解答本題的關鍵是明確試驗原理，將表中信息轉化為文字信息：陽性說明該基因在細胞中表達了，即轉錄產生了相應的RNA。A．在成紅細胞中，β-珠蛋白基因處于活動狀態，卵清蛋白基因處于關閉狀態B．輸卵管細胞的基因組DNA中存在卵清蛋白基因，缺少β-珠蛋白基因C．丙酮酸激酶基因的表達產物對維持雞細胞的基本生命活動很重要D．上述不同類型細胞的生理功能差異與基因的選擇性表達有關解析：選B依題意，以基因的片段為探針，可以檢測不同細胞中基因的表達狀況。依表格信息可知，在成紅細胞中，β-珠蛋白基因獲得表達，而卵清蛋白基因未表達；同一生物體的不同組織細胞中具有相同的基因；丙酮酸激酶基因在三種細胞中都表達，說明其表達產物對細胞的基本生命活動很重要；不同細胞功能的差異是細胞分化的結果，與基因的選擇性表達有關。[學情考情·了然于胸]一、明考情·知實力——找準努力方向考查學問1.細胞分化和細胞的全能性，其中細胞分化的實質和特點是高考的高頻點。2.細胞蒼老、凋亡和癌變的特點，其中癌變的原理和特點是?？键c。考查實力1.識記實力：主要考查對細胞分化、蒼老、凋亡和癌變特點的識記實力。2.信息獲得實力：借助新情景信息材料考查信息獲得、處理和運用實力。二、記要點·背術語——匯總本節重點1．細胞分化(1)細胞分化的實質是基因的選擇性表達。(2)細胞分化在自然條件下是不行逆的。2．細胞蒼老：最終表現為細胞的形態、結構和功能發生變更。3．細胞凋亡：受到嚴格的遺傳機制確定的細胞程序性死亡。4．細胞癌變(1)癌細胞中遺傳物質發生變更。(2)原癌基因主要負責調整細胞周期，限制細胞生長和分裂的進程。(3)抑癌基因主要是阻擋細胞不正常的增殖。5．細胞分化、蒼老、凋亡與遺傳物質的關系細胞分化、蒼老、凋亡過程中遺傳物質一般不發生變更。[課下達標檢測]一、選擇題1．人體的細胞有200多種，形態結構和功能上存在較大差異，但它們都來自一個受精卵。這些不同類型細胞產生的主要緣由是()A．細胞分裂 B．細胞分化C．細胞蒼老 D．細胞凋亡解析：選B細胞分裂能增加細胞的數目，不會使細胞的種類增多；細胞分化能使細胞種類增多；細胞蒼老和細胞凋亡都不會使細胞的種類增多。2．(2024·淄博模擬)下列有關細胞生命歷程的說法正確的是()A．細胞分裂后，物質運輸效率會降低B．細胞分化后，有利于提高各種生理功能的效率C．細胞蒼老后，細胞內的自由基會明顯削減D．細胞癌變后，細胞核的體積增大、核膜內折解析：選B物質的運輸效率與細胞的大小有關，細胞越大，表面積和體積比越小，物質運輸效率越低，細胞分裂體積減小，物質運輸效率上升；細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向特地化，有利于提高各種生理功能的效率；自由基學說認為細胞蒼老過程中產生大量自由基，自由基會破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子；細胞癌變后表面糖蛋白削減，黏著性降低，簡單在體內分散和轉移，細胞核體積增大、核膜內折是蒼老細胞的特征。3．(2024·浙江11月選考單科卷)人體細胞凋亡和蒼老是細胞生命活動的必定規律。下列敘述正確的是()A．細胞凋亡僅發生在蒼老細胞中B．細胞凋亡由機械損傷引發C．蒼老細胞中全部酶的活性降低D．蒼老細胞的需氧呼吸變慢解析：選D細胞凋亡是細胞的自然更新，不只發生在蒼老的細胞中，如效應細胞毒性T細胞裂解靶細胞也屬于細胞凋亡；細胞凋亡是細胞編程性死亡，機械損傷可引發細胞壞死；蒼老細胞內多種酶的活性降低，但不是全部酶的活性都降低，凋亡時水解酶活性上升；蒼老的細胞新陳代謝減慢，呼吸速率減慢。4．科研人員為了探討腫瘤細胞轉移的機理，在患頭頸癌和纖維肉瘤的嚙齒類動物細胞中，降低蛋白質LTBP3的表達量，發覺在無LTBP3的表達和分泌的狀況下，腫瘤細胞無法有效轉移，其他探討還發覺，LTBP3在腫瘤轉移早期特別活躍。以下說明合理的是()A．LTBP3基因表達水平可預料早期頭頸癌病人存活時間B．LTBP3基因能在腫瘤細胞中表達是基因突變的結果C．LTBP3是由核糖體合成的胞內蛋白D．LTBP3基因只存在于腫瘤細胞中解析：選A由題意可知，LTBP3在早期頭頸癌病人中含量高，可依據其表達量預料病人的生存期；LTBP3基因在腫瘤細胞中表達是基因選擇性表達的結果；由題干信息可知，LTBP3是分泌蛋白；人體細胞是由受精卵發育來的，每個有核的細胞中均含有LTBP3基因。5．探討發覺，經溶血磷脂酸(LPA)觸發，細胞可以轉變成液體狀而移動。若阻斷LPA信號則可以阻擋癌細胞的擴散。下列相關敘述錯誤的是()A．癌細胞易擴散與其細胞膜上糖蛋白的削減有關B．LPA信號發揮作用后會變更細胞膜的流淌程度C．細胞癌變的實質是抑癌基因和原癌基因等發生基因突變D．LPA信號發揮作用時，相應的靶細胞能產生抗體解析：選D癌細胞膜上糖蛋白等物質削減，使癌細胞彼此之間的黏著性降低，導致癌細胞易在體內擴散；由題意可知，經溶血磷脂酸(LPA)觸發，細胞可以轉變成液體狀而移動，則LPA信號發揮作用后會變更細胞膜的流淌程度；細胞癌變的機理是抑癌基因和原癌基因等發生基因突變；由題意可知，LPA的靶細胞可以是癌細胞，但癌細胞不能產生抗體，抗體是由漿細胞產生的。6．科研人員利用藍色光脈沖開啟了一種名為Brn2的基因，當Brn2信號足夠強時，干細胞就會快速轉化為神經元。下列有關分析錯誤的是()A．該探討證明白藍色光脈沖可以促使干細胞分化為神經元B．Brn2基因在神經細胞的形成過程中具有重要作用C．藍色光脈沖使Brn2基因的堿基序列發生了變更D．干細胞和神經元這兩種細胞中，蛋白質的種類不完全相同解析：選C藍色光脈沖通過開啟Brn2基因使干細胞分化為神經細胞；藍色光脈沖的作用是誘導基因表達，不是誘導基因突變，因此Brn2基因的堿基序列沒有發生變更；干細胞和神經元這兩種細胞中，既有相同的蛋白質，又有不同種類的蛋白質。7．下列有關細胞生命歷程與蛋白質的關系的敘述，正確的是()A．細胞癌變后細胞膜上糖蛋白增多是其在體內易擴散的重要緣由B．健康人蒼老后頭發基部的黑色素細胞因缺乏酪氨酸酶將導致頭發變白C．人體神經元與肌細胞的差異與它們所含蛋白質種類完全不同有關D．細胞不同生命歷程中蛋白質種類差異與核基因的特異性表達有關解析：選D細胞癌變后細胞膜上糖蛋白削減，使癌細胞間黏著性降低，易于分散和轉移；健康人蒼老后頭發基部的黑色素細胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成削減，導致頭發變白；人體神經元與肌細胞所含蛋白質有些種類相同(如呼吸酶)；細胞不同生命歷程中蛋白質種類差異與核基因的特異性表達有關。8．腫瘤藥物靶向輸送治療癌癥的機理如圖。下列敘述正確的是()A．惡性腫瘤內有大量癌細胞，和正常細胞相比，癌細胞水分含量少，細胞呼吸速率加快B．細胞癌變后，位于細胞膜上的糖蛋白等物質會削減，使癌細胞簡單在體內分散和轉移C．細胞癌變與細胞凋亡都是基因選擇性表達的結果，前者是異樣表達，后者是正常表達D．要限制腫瘤細胞的過度增殖，腫瘤藥物作用的時間最好是細胞分裂前期紡錘體形成時解析：選B惡性腫瘤內有大量癌細胞，和正常細胞相比，癌細胞水分含量多，細胞呼吸速率快；細胞癌變后，位于細胞膜上的糖蛋白等物質會削減，使癌細胞簡單在體內分散和轉移；細胞癌變是基因突變的結果，細胞凋亡是基因選擇性表達的結果；要限制腫瘤細胞的過度增殖，腫瘤藥物作用的時間最好是細胞分裂間期DNA復制時。9．如圖表示人體內紅細胞的發育、分化過程，其中②過程為細胞增殖過程，④過程中會出現核糖體等細胞器丟失，下列相關敘述正確的是()A．①過程存在基因的選擇性表達，不存在細胞的增殖B．②過程中部分細胞會含有4個染色體組且會出現基因重組C．③過程細胞核消逝，形成的細胞仍能合成蛋白質D．④過程形成的成熟紅細胞與蛙的紅細胞一樣能進行無絲分裂解析：選C①過程(干細胞到有核紅細胞的過程)為細胞分裂和分化，因此①過程存在基因的選擇性表達，也存在細胞的增殖；②過程為細胞通過有絲分裂進行增殖的過程，有絲分裂過程中不會出現基因重組；③過程中有核紅細胞丟失細胞核分化為網織紅細胞，網織紅細胞中不能發生核DNA復制和轉錄，但由于原有的mRNA仍能發揮作用，故仍有蛋白質的合成；④過程中網織紅細胞丟失核糖體等細胞器后分化為成熟紅細胞，因此成熟紅細胞不能進行細胞增殖。10．DNA損傷時，核蛋白多聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶(PARP)在核內積累，可引起細胞凋亡，過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．產物ADP-核糖的組成元素是C、H、O、N、PB．在核糖體上合成的PARP通過核孔進入細胞核C．細胞質NAD＋濃度下降，只影響有氧呼吸過程D．DNA損傷后，細胞能量供應削減導致自身凋亡解析：選CADP的組成元素是C、H、O、N、P，核糖的組成元素是C、H、O，因此ADP-核糖的元素組成為C、H、O、N、P；PARP是核蛋白多聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶，在核糖體上合成，通過核孔進入細胞核；細胞質NAD＋濃度下降，抑制糖酵解過程，既影響有氧呼吸過程也影響無氧呼吸過程，另外還會引起細胞內ADP-核糖含量的變更；DNA損傷后，PARP在核內積累，使得NAD＋形成ADP-核糖，細胞能量供應削減導致細胞的凋亡。11．(2024·濰坊模擬)利用不同濃度的維生素K2(VK2)培育腫瘤細胞72h后，測定腫瘤細胞凋亡率與細胞凋亡相關基因bcL-2和bax的表達狀況(以轉錄形成的mRNA相對值表示)，結果如圖。下列有關敘述，最合理的是()A．腫瘤細胞在沒有VK2誘導的狀況下不會凋亡B．bax基因穩定表達使VK2失去誘導細胞凋亡作用C．VK2誘導細胞凋亡可能與bcL-2表達減弱有關D．bcL-2基因是抑癌基因，bax基因是原癌基因解析：選C由圖中信息可知，腫瘤細胞在沒有VK2誘導的狀況下也會凋亡，只是凋亡率相對較低；bax基因穩定表達，VK2可能通過抑制bcL-2基因表達而誘導細胞凋亡；依據題干和圖示可知，與細胞凋亡相關基因是bcL-2，VK2誘導細胞凋亡可能是通過使bcL-2基因表達減弱實現的；bcL-2表達減弱，細胞凋亡率上升，說明bcL-2不是抑癌基因，由圖示可知bax基因表達與細胞凋亡率沒有干脆關系，無法說明bax是原癌基因。12．科學家們在探討成體干細胞的分裂時提出這樣的假說：成體干細胞總是將含有相對古老的DNA鏈(永生化鏈)的染色體安排給其中一個子代細胞，使其成為成體干細胞，同時將含有相對新的合成鏈的染色體安排給另一個子代細胞，這個細胞分化并最終蒼老凋亡(如圖所示)。下列相關推想錯誤的是()A．成體干細胞的細胞分裂方式為有絲分裂B．通過該方式可以削減成體干細胞積累DNA復制過程中產生的基因突變C．從圖中可看出成體干細胞分裂時DNA進行半保留復制，染色體隨機安排D．依據該假說可以推想生物體內成體干細胞的數量保持相對穩定解析：選C分析題圖可知，成體干細胞分裂前后核DNA數目不變，則分裂方式為有絲分裂，保證了親子代細胞的遺傳穩定性；由于子代的成體干細胞總含有永生化鏈，因此該種方式削減了成體干細胞積累DNA復制過程中產生的基因突變；從圖中可以看出成體干細胞分裂時染色體不是隨機安排的，成體干細胞總是將含有相對古老的DNA鏈的染色體安排給其中一個子代細胞，使其成為成體干細胞，同時將含有相對新的合成鏈的染色體安排給另一個子代細胞；由圖可知，成體干細胞的數量基本不變。二、非選擇題13．下圖是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據圖分析回答問題：(1)圖中A代表細胞膜上的________________。葡萄糖進入癌細胞后，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增加的有________(填編號)。(3)細胞在致癌因子的影響下，________________基因的結構發生變更而被激活，從而導致細胞發生癌變。若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異樣代謝途徑，圖中的過程______(填編號)不宜選為作用位點。解析：(1)因為圖中A能在細胞膜上幫助葡萄糖進入細胞，由此可以推斷其應當是載體蛋白；DNA的合成原料是脫氧核苷酸。(2)圖示是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，從圖中可以看出，癌細胞在有氧條件下既可進行有氧呼吸，也能進行無氧呼吸。癌細胞的代謝比較旺盛，須要大量的物質做材料，所以與正常細胞相比，癌細胞內①②③過程會加強，這樣能產生大量的中間產物，為合成DNA和蛋白質等重要物質供應原料，從而有利于癌細胞的增殖。(3)細胞癌變是由于原癌基因和抑癌基因發生基因突變引起的，而原癌基因和抑癌基因發生變更而被激活，進而限制酶的合成來變更代謝途徑。抑制機體內的癌細胞代謝，不能對正常細胞的代謝造成大的影響，圖中代謝①④過程是全部正常細胞都能進行的，所以不宜作為作用位點。答案：(1)載體蛋白脫氧核苷酸(2)有氧呼吸和無氧呼吸①②③(3)原癌基因和抑癌①④14．下圖表示細胞凋亡的過程，圖中Dnase為核酸內切酶，能夠切割DNA形成DNA片段；Caspase是一類蛋白水解酶，能夠選擇性地切割某些蛋白質。請據圖回答下列問題：(1)凋亡誘導因子的膜受體的合成和加工須要______________________________(填細胞器名稱)的參加，膜受體的存在體現了細胞膜具有________的功能。(2)Dnase破壞DNA分子中特定位點的________________之間的化學鍵，從而形成DNA片段，使正?；蚴スδ堋aspase切割特定蛋白質中的________________(填化學鍵的結構簡式)，從而形成多肽片段，導致蛋白質失活。(3)以下關于細胞凋亡的分析正確的是_______。(填編號)①細胞凋亡過程中細胞代謝不斷減緩直到停止②細胞凋亡有利于生物體的生長發育③胚胎發育時期不存在細胞凋亡④細胞凋亡是基因限制的細胞程序性死亡⑤細胞凋亡過程存在基因的選擇性表達解析：(1)膜受體的本質是糖蛋白，其中的蛋白質是在細胞中的核糖體上合成，須要內質網和高爾基體加工，并由高爾基體膜形成的囊泡運輸到細胞膜，整個過程還須要線粒體供