細(xì)胞的分化、癌變、衰老和凋亡【精講精研+能力提升】 高考生物一輪復(fù)習(xí)（新教材新高考）

浙科版2019版總復(fù)習(xí)（必修一）第一節(jié)體液調(diào)節(jié)是通過化學(xué)信號實現(xiàn)的調(diào)節(jié)第一節(jié)體液調(diào)節(jié)是通過化學(xué)信號實現(xiàn)的調(diào)節(jié)第二節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)通過下丘腦控制內(nèi)分泌系統(tǒng)第二節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)通過下丘腦控制內(nèi)分泌系統(tǒng)第12課時細(xì)胞的分化、癌變、衰老和凋亡第四單元生命的歷程(2)過程圖解

考點一細(xì)胞的分化與細(xì)胞的全能性1.細(xì)胞分化(1)概念：細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生持久的、差異性變化的過程稱為細(xì)胞分化。(3)實質(zhì)：細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)（執(zhí)行）情況不同(4)特點①普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象。②持久性：一般來說分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。③遺傳物質(zhì)不變性：分化后的細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。④不可逆性：離體情況下可逆。（脫分化）(5)結(jié)果①分子水平的變化：mRNA種類不同→蛋白質(zhì)種類不同。②細(xì)胞水平的變化：細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，逐漸失去分裂能力。③組織器官水平的變化：產(chǎn)生不同類型的細(xì)胞構(gòu)成不同的組織和器官。（增加細(xì)胞的種類）(6)意義①是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。②使細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。細(xì)胞分化的不變和改變細(xì)胞分化核酸的種類會發(fā)生改變2．細(xì)胞的全能性受精卵是未分化，生殖細(xì)胞高度分化，兩者全能性大的原因不一樣植物組織培養(yǎng)：分化的組織細(xì)胞(植物)__________

新的植物體。愈傷組織3.動、植物細(xì)胞全能性的區(qū)別高度分化的植物組織細(xì)胞仍具有全能性；實驗表明已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。（高度分化的體細(xì)胞全能性受限制）脫分化和再分化離體培養(yǎng)條件下，植物細(xì)胞全能性的表達(dá)是通過細(xì)胞的脫分化和再分化實現(xiàn)的。①離體條件下已分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)失去特有的結(jié)構(gòu)和功能，重新獲得分裂能力稱為脫分化。②脫分化的細(xì)胞不斷分裂增殖，產(chǎn)生無組織結(jié)構(gòu)、松散的薄壁細(xì)胞團(tuán)，稱為愈傷組織，愈傷組織細(xì)胞在一定條件下，可重新分化為各種類型的細(xì)胞進(jìn)而形成芽或根等，再生出新的植株，這個過程稱為再分化。1.植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要的條件(1)離體(必要條件)；(2)一定的營養(yǎng)物質(zhì)(無機(jī)鹽、維生素、氨基酸等)；(3)激素：其中生長素與細(xì)胞分裂素對植物細(xì)胞全能性的表達(dá)至關(guān)重要；(4)適宜的條件(適宜的溫度、pH等)。2.區(qū)分細(xì)胞分化與全能性的標(biāo)志(1)細(xì)胞分化的標(biāo)志在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因（管家基因）,其表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動所必需的，與細(xì)胞分化無關(guān)，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因、核糖體蛋白合成基因等不能證明細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化；只有在特定細(xì)胞中選擇性表達(dá)的基因（奢侈基因），其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能，如胰島素基因、血紅蛋白基因可以證明細(xì)胞發(fā)生了分化。核心歸納：(2)判斷體細(xì)胞全能性的標(biāo)志由體細(xì)胞發(fā)育成一個個體能證明體細(xì)胞的全能性。判斷體細(xì)胞是否具有全能性的標(biāo)志是看起點和終點，起點是“已分化的體細(xì)胞”，終點是發(fā)育成“個體”。胚胎干細(xì)胞發(fā)育為除部分胎盤以外的所有成體組織是否體現(xiàn)了全能性？例1.有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，正確的是A.植物體只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因B.高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性C.植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因發(fā)生了改變D.紫色糯性玉米種子培育成植株，這反映植物種子具有全能性B4．干細(xì)胞(1)概念：是一類可以分化成為各種細(xì)胞的未分化細(xì)胞。(2)特點：①能夠自我更新；②高度增殖；③多向分化。(3)主要類型（分化潛能不同）：①全能干細(xì)胞，如受精卵；②多能干細(xì)胞，如胚胎干細(xì)胞、造血干細(xì)胞（也能分化出造血系統(tǒng)以外的細(xì)胞）。例2.小鼠胚胎干細(xì)胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種功能細(xì)胞，制備流程如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.為獲得更多的囊胚，采用激素注

射促進(jìn)雄鼠產(chǎn)生更多的精子B．細(xì)胞a和細(xì)胞b內(nèi)含有的核基因不同，所以全能性高低不同C．用胰蛋白酶將細(xì)胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干

細(xì)胞D．胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)出的各種細(xì)胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行

培養(yǎng)D(1)同一個體的小腸上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞所含基因不同(

)(2)斷尾壁虎長出新尾巴過程中發(fā)生了細(xì)胞分化(

)(3)細(xì)胞分化不會改變遺傳物質(zhì)，故同一個體不同細(xì)胞中遺傳物質(zhì)數(shù)量一定相等(

)(4)克隆羊“多莉”的誕生證明了動物體細(xì)胞仍然具有全能性(

)(5)分化程度高的細(xì)胞其全能性一定低(

)(6)肌細(xì)胞與幼紅細(xì)胞中基因、mRNA、蛋白質(zhì)均不同(

)×√××××判斷正誤例3.如圖是人體三種細(xì)胞內(nèi)的a、b、c、d四個基因及它們的活動狀態(tài)示意圖，請思考：(1)上述基因?qū)儆诠芗一?基因產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動所必需)的是

，屬于奢侈基因(基因產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能)的是

。(2)這三種細(xì)胞是否包括紅細(xì)胞？

。原因是

；細(xì)胞A、B分別是

和

。ab、c、d否這三種細(xì)胞中的“血紅蛋白基因”均不能表達(dá)，故不包括紅細(xì)胞胰島β細(xì)胞垂體細(xì)胞(3)若用胰島素基因作探針檢測A、B、C三類細(xì)胞的DNA分子，則其雜交帶狀況如何？若用探針檢測胰島素基因的mRNA，其雜交帶狀況如何？A、B、C三類細(xì)胞中均含胰島素基因，但該基因只有在A細(xì)胞中才能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，故用胰島素基因作探針，三類細(xì)胞均可形成雜交帶，但用探針檢測胰島素基因的mRNA，則只有A細(xì)胞能產(chǎn)生雜交帶。例4.有人取同種生物的不同類型細(xì)胞，檢測其基因表達(dá)，結(jié)果如圖。下列有關(guān)圖示的分析正確的是A.若其中有一個控制核糖體蛋白質(zhì)合成的基因，

則最有可能是基因5B.若其中有一個控制細(xì)胞呼吸酶的基因，則最可

能是基因7C.功能最為近似和差異最大的細(xì)胞分別是1與6、

5與7D.細(xì)胞分化使不同細(xì)胞中的RNA完全不同C例5.(2018·江蘇高考改編)人體骨髓中存在少量屬于多能干細(xì)胞的間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)，下圖為MSC分裂、分化成多種組織細(xì)胞的示意圖。下列敘述正確的是A.組織細(xì)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(xì)胞更易衰老C.MSC中的基因都不能表達(dá)時，該細(xì)胞開始凋亡D.不同誘導(dǎo)因素使MSC分化形成不同類型的細(xì)胞D

考點二細(xì)胞的衰老、凋亡和癌變1.衰老細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和代謝產(chǎn)生異常(1)衰老的概念通常指生物個體發(fā)育成熟后，隨著年齡的增加，機(jī)能減退，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性下降，趨向死亡的不可逆的現(xiàn)象。（最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化）衰老和死亡是生命的基本現(xiàn)象，高等動物和人的腸道上皮細(xì)胞，每24~48h就更新一次；人紅細(xì)胞的壽命為100~120天。(2)細(xì)胞衰老的特征①細(xì)胞膜的流動性降低。（膜脂氧化導(dǎo)致）（細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低）

②細(xì)胞質(zhì)色素積累、空泡形成。（妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞）（老年斑的原因）（水分流失，細(xì)胞質(zhì)濃縮）③細(xì)胞核體積增大，染色加深，核膜內(nèi)陷，染色體凝聚、碎裂、溶解。④DNA的功能受抑制，RNA含量降低。⑤蛋白質(zhì)合成下降，多種酶的活性降低。（老年人白發(fā)的原因）⑥線粒體的數(shù)量隨年齡增大而減少，體積則隨年齡增大而變大。⑦呼吸變慢等。（呼吸酶活性降低，但與細(xì)胞衰老有關(guān)的酶的活性升高）核心歸納：巧記細(xì)胞衰老的特征衰老細(xì)胞的特征可用“低”“慢”“少”“大”“折”5字法概括，這5字的含義：(1)“低”是指多種酶的活性降低，細(xì)胞通透性降低。(2)“慢”是指細(xì)胞呼吸變慢。(3)“少”是指線粒體數(shù)量減少，水分減少。(4)“大”是指細(xì)胞核體積增大，線粒體體積增大。(5)“折”是指核膜不斷向內(nèi)折疊。(3)衰老的原因細(xì)胞衰老是各種細(xì)胞成分在受到內(nèi)外環(huán)境的損傷作用后，因缺乏完善的修復(fù)，使遺傳物質(zhì)的“差錯”積累

所致。高考命題材料自由基學(xué)說我們通常把異常活潑的帶電分子或基團(tuán)稱為自由基。自由基含有未配對電子，表現(xiàn)出高度的反應(yīng)活潑性。在生命活動中，細(xì)胞不斷進(jìn)行各種氧化反應(yīng)，在這些反應(yīng)中很容易產(chǎn)生自由基。此外，輻射以及有害物質(zhì)入侵也會刺激細(xì)胞產(chǎn)生自由基。例如，水在電離輻射下便會產(chǎn)生自由基。

自由基產(chǎn)生后，即攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。最為嚴(yán)重的是，當(dāng)自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時，產(chǎn)物同樣是自由基。這些新產(chǎn)生的自由基又會去攻擊別的分子，由此引發(fā)雪崩式的反應(yīng)，對生物膜損傷比較大。此外，自由基還會攻擊DNA，可能引起基因突變；攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降，導(dǎo)致細(xì)胞衰老。端粒學(xué)說

每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA一蛋白質(zhì)復(fù)合體，稱為端粒。端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截。隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內(nèi)側(cè)正?；虻腄NA序列就會受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動漸趨異常。例6.(2018·浙江11月選考，5)人體細(xì)胞凋亡和衰老是細(xì)胞生命活動的必然規(guī)律。下列敘述正確的是A.細(xì)胞凋亡僅發(fā)生在衰老細(xì)胞中B.細(xì)胞凋亡由機(jī)械損傷引發(fā)C.衰老細(xì)胞中所有酶的活性降低D.衰老細(xì)胞的需氧呼吸變慢D例6.(2018·寧波期末)下列關(guān)于人體衰老與細(xì)胞衰老關(guān)系的敘述，正確的是A.正在衰老的個體，體內(nèi)沒有幼嫩的細(xì)胞B.處于青春期的年輕人，體內(nèi)沒有衰老的細(xì)胞C.總體上看，個體的衰老是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程D.對于單細(xì)胞生物來說，個體的衰老不等同于細(xì)胞的衰老C2．衰老細(xì)胞的死亡受基因的調(diào)控(1)細(xì)胞凋亡的概念由某種基因引發(fā)的，嚴(yán)格受基因調(diào)控的死亡，是細(xì)胞發(fā)育過程中的必然步驟。(2)細(xì)胞凋亡的特征①染色質(zhì)聚集、分塊、位于核膜上。②胞質(zhì)凝縮。③DNA被有規(guī)律地降解為大小不同的片段，最后核斷裂，細(xì)胞通過出芽的方式形成許多凋亡小體。④凋亡小體被鄰近細(xì)胞吞噬、消化。（因始終有膜的封閉，沒有內(nèi)含物釋放，故不會引起炎癥）(3)細(xì)胞凋亡的實例蝌蚪尾和鰓的消失，人神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量的調(diào)整，植物胚發(fā)育過程中胚柄的退化、單性植物中花器官的退化、植物體內(nèi)通氣組織的形成，被病原體感染細(xì)胞的清除。核心歸納：細(xì)胞壞死與細(xì)胞凋亡的辨析(1)細(xì)胞壞死是在種種不利因素影響下，由于細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡，不利于個體的生長發(fā)育。(2)細(xì)胞凋亡是由遺傳物質(zhì)所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，有利于個體生長發(fā)育。(同時也受環(huán)境因素的影響—誘導(dǎo))例7．（2022.5溫州模擬）下列現(xiàn)象與細(xì)胞凋亡無關(guān)的是A．缺氧性腦死亡

B．蝌蚪尾消失發(fā)育成青蛙C．早期癌細(xì)胞的清除

D．腸道上皮細(xì)胞的脫落A3．細(xì)胞的癌變(1)癌細(xì)胞的特點

①具有無限增殖的能力。（原癌基因和抑癌基因突變）

②能在體內(nèi)轉(zhuǎn)移。（粘連蛋白很少或缺失，易于從腫瘤上脫落，許多癌細(xì)胞具有變形運動能力，容易在組織間轉(zhuǎn)移。）③核形態(tài)不一，并可出現(xiàn)巨核、雙核或多核現(xiàn)象（DNA含量較其他細(xì)胞多）。④代謝旺盛，蛋白質(zhì)合成及分解代謝都增強(qiáng)，但合成代謝超過分解代謝。⑤線粒體功能障礙，即使在氧供應(yīng)充分的條件下也主要依靠糖酵解途徑獲取能量。⑥體外培養(yǎng)時無接觸抑制現(xiàn)象。(2)細(xì)胞癌變的機(jī)理①癌變的內(nèi)因：癌變的發(fā)生往往與原癌基因的激活和抑癌基因功能的喪失有關(guān)。②癌變的外因：稱為致癌因子。

③致癌因子與癌癥的發(fā)生煤焦油、苯、砷、黃曲霉素癌變是細(xì)胞異常分化的結(jié)果（3）.癌癥的預(yù)防和治療(1)預(yù)防：遠(yuǎn)離煙草，養(yǎng)成健康的飲食習(xí)慣，少食肥肉和油炸食品，多吃水果、蔬菜和谷物。另外還要盡量避免接觸各種物理的、化學(xué)的和病毒的致癌因素。保持樂觀的生活態(tài)度有利于預(yù)防癌癥的發(fā)生。(2)治療①早期診斷、病理切片顯微觀察、CT、核磁共振、癌基因檢測等。②早期治療常用手段包括手術(shù)切除、化療、放療等。目前常用的抗癌劑包括細(xì)胞分裂抑制劑、細(xì)胞增殖蛋白合成抑制劑等。例8.(2018·浙江4月選考)下列關(guān)于細(xì)胞癌變與癌細(xì)胞的敘述，正確的是A.癌細(xì)胞的分裂失去控制，但其增殖是有限的B.癌細(xì)胞表面粘連蛋白的增加，使其易擴(kuò)散轉(zhuǎn)移C