2024年高考生物一輪復(fù)習(xí)專題4.2細(xì)胞的分化衰老凋亡和癌變講含解析

PAGEPAGE9專題4.2細(xì)胞的分化、蒼老、凋亡和癌變（精講）1.細(xì)胞的分化(Ⅱ)。2.細(xì)胞的全能性(Ⅱ)。3.細(xì)胞的蒼老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系(Ⅱ)。4.癌細(xì)胞的主要特征及防治(Ⅱ)。學(xué)問點(diǎn)一細(xì)胞的分化與全能性1．細(xì)胞分化(1)概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。(2)特點(diǎn)①普遍性：多細(xì)胞生物普遍具有。②長久性：貫穿于生物體整個(gè)生命進(jìn)程中。③穩(wěn)定性：已分化的細(xì)胞將始終保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。④不行逆性：一般來說，細(xì)胞只能從全能干細(xì)胞最終走向高度分化的體細(xì)胞，不能反向進(jìn)行。(3)實(shí)質(zhì)在個(gè)體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行狀況不同，即基因的選擇性表達(dá)，轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA，限制合成不同的蛋白質(zhì)。(4)意義eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ),②使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向特地化，有利于提高各種生理功能的效率))【特殊提示】細(xì)胞分化的三個(gè)關(guān)鍵(1)細(xì)胞分化的標(biāo)記①分子水平：合成了某種細(xì)胞特有的蛋白質(zhì)，如唾液淀粉酶、胰島素等。②細(xì)胞水平：形成不同種類的細(xì)胞。(2)分化細(xì)胞表達(dá)的基因①管家基因：全部細(xì)胞均表達(dá)的一類基因，其表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)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(xì)胞特異性表達(dá)的一類基因，其產(chǎn)物給予不同細(xì)胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。(3)細(xì)胞分化的“變”與“不變”①不變：DNA、tRNA、rRNA、細(xì)胞的數(shù)目。②變更：mRNA、蛋白質(zhì)的種類，細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能。2．細(xì)胞的全能性(1)概念：已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍舊具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。(2)分析下列實(shí)例所依據(jù)的原理(連線)①組織培育植物個(gè)體a．細(xì)胞具有全能性②克隆羊“多利”b．細(xì)胞核具有全能性③干細(xì)胞c．細(xì)胞增殖分化3．干細(xì)胞(1)概念：動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化實(shí)力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。(2)類型項(xiàng)目胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞來源來自早期胚胎或原始性腺組織來自各種各樣的組織功能可以分化成各種組織和器官具有分化成特定功能細(xì)胞的實(shí)力舉例來自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞骨髓干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞學(xué)問點(diǎn)二細(xì)胞的蒼老、凋亡與癌變1．細(xì)胞蒼老(1)個(gè)體蒼老與細(xì)胞蒼老的關(guān)系①單細(xì)胞生物的細(xì)胞蒼老或死亡是(填“是”或“不是”)個(gè)體的蒼老或死亡。②多細(xì)胞生物個(gè)體蒼老的過程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍蒼老的過程。(2)細(xì)胞蒼老的特征①代謝變更②細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)收縮，核膜向內(nèi)折疊。(3)細(xì)胞蒼老的假說①自由基假說：細(xì)胞代謝中產(chǎn)生的自由基會(huì)攻擊生物膜、DNA和蛋白質(zhì)，致使細(xì)胞蒼老。②端粒假說：染色體兩端的端粒會(huì)隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加而縮短，導(dǎo)致正常的DNA序列損傷，使細(xì)胞漸漸蒼老。2．細(xì)胞的凋亡(1)概念：由基因所確定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程，又稱為細(xì)胞編程性死亡。(2)類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(個(gè)體發(fā)育中細(xì)胞的編程性死亡,成熟個(gè)體中細(xì)胞的自然更新,被病原體感染的細(xì)胞的清除))(3)意義eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(保證多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定,抵擋外界各種因素的干擾))3．細(xì)胞的癌變(1)癌細(xì)胞的概念：正常機(jī)體細(xì)胞在致癌因子的作用下，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變更，就變成不受機(jī)體限制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞。(2)癌細(xì)胞的特征①無限增殖。②形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變更，如癌變的成纖維細(xì)胞由扁平梭形變成球形。③細(xì)胞膜表面發(fā)生變更a．糖蛋白削減→黏著性降低→易于擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。b．甲胎蛋白、癌胚抗原等增多。④細(xì)胞的接觸抑制丟失。(3)癌變機(jī)理①原癌基因和抑癌基因a．原癌基因：主要負(fù)責(zé)調(diào)整細(xì)胞周期，限制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程。b．抑癌基因：主要是阻擋細(xì)胞不正常的增殖。②細(xì)胞癌變的機(jī)理：環(huán)境中的致癌因子會(huì)損傷細(xì)胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控而變成癌細(xì)胞。③特點(diǎn)：癌癥的發(fā)生不是單一基因突變的結(jié)果，至少在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生5～6個(gè)基因突變，才能導(dǎo)致細(xì)胞癌變，細(xì)胞癌變具有累積效應(yīng)。4．細(xì)胞蒼老、凋亡、壞死與癌變的比較項(xiàng)目實(shí)質(zhì)結(jié)果遺傳物質(zhì)細(xì)胞蒼老內(nèi)因、外因共同作用細(xì)胞正常死亡不發(fā)生變更細(xì)胞凋亡由遺傳機(jī)制確定的程序性調(diào)控自動(dòng)結(jié)束生命的正常死亡細(xì)胞壞死受外界不利因素影響；不受基因限制細(xì)胞膜裂開，對四周細(xì)胞造成損害，引起發(fā)炎細(xì)胞癌變致癌因子誘發(fā)基因突變形成無限增殖的癌細(xì)胞發(fā)生變更【特殊提示】細(xì)胞生命歷程中的三個(gè)“例外”(1)除細(xì)胞癌變發(fā)生了遺傳信息變更外，細(xì)胞分裂、分化、蒼老、凋亡均未變更遺傳信息。(2)除細(xì)胞癌變與細(xì)胞壞死對生物體不利外，細(xì)胞分裂、分化、蒼老、凋亡均對生物體有主動(dòng)意義。(3)除細(xì)胞壞死外，細(xì)胞分裂、分化、蒼老、凋亡、癌變均與基因有關(guān)，即受基因限制?？键c(diǎn)一細(xì)胞分化的過程與全能性【典例1】（2024·浙江4月選考）同一個(gè)體的神經(jīng)細(xì)胞與巨噬細(xì)胞的功能不同。下列關(guān)于這兩種細(xì)胞的敘述，錯(cuò)誤的是A．不會(huì)脫分化到受精卵的狀態(tài)B．細(xì)胞核中的染色體數(shù)目相同C．功能不同是由于發(fā)生了細(xì)胞分化D．功能差異是在減數(shù)分裂過程中形成的【答案】D【解析】神經(jīng)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞均為動(dòng)物細(xì)胞，而動(dòng)物細(xì)胞目前無法完成脫分化的過程，故不會(huì)脫分化到受精卵狀態(tài)，A選項(xiàng)正確；同一個(gè)體中的神經(jīng)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞擁有完全相同的遺傳物質(zhì)，只是由于選擇性表達(dá)的部分不同而形成了不同結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞，所以它們的染色體數(shù)相同，B選項(xiàng)正確；功能不同是由于細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生了選擇性表達(dá)，即分化，C選項(xiàng)正確；功能的差異是由于基因的選擇性表達(dá)，即在轉(zhuǎn)錄的過程中形成的，且神經(jīng)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞不會(huì)進(jìn)行減數(shù)分裂，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故錯(cuò)誤的選項(xiàng)選擇D?！痉椒记伞客茢嗉?xì)胞分化的技巧(1)分化后細(xì)胞的“一同二不同”一同：遺傳物質(zhì)(DNA)相同；二不同：mRNA和蛋白質(zhì)不同。(2)細(xì)胞分化后的兩個(gè)標(biāo)記①分子水平：合成了某種細(xì)胞特有的蛋白質(zhì)，如唾液淀粉酶、胰島素等。②細(xì)胞水平：形成不同種類的細(xì)胞?！咀兪?】(2024·江蘇卷)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)，如圖為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)胞更易蒼老C．MSC中的基因都不能表達(dá)時(shí)，該細(xì)胞起先凋亡D．不同誘導(dǎo)因素使MSC分化形成不同類型的細(xì)胞【答案】D【解析】組織細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，由于分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，所以干細(xì)胞與其分化成的組織細(xì)胞的DNA相同，而RNA不完全相同，A錯(cuò)誤；MSC屬于干細(xì)胞，分化程度低，分裂實(shí)力強(qiáng)，而組織細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞、成熟的細(xì)胞，所以組織細(xì)胞更簡單蒼老，B錯(cuò)誤；細(xì)胞凋亡是由基因所確定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程，細(xì)胞凋亡過程中與凋亡相關(guān)的基因表達(dá)，C錯(cuò)誤；在培育MSC(多能干細(xì)胞)時(shí)，向培育液中加入分化誘導(dǎo)因子，如?；撬?、丁酰環(huán)腺苷酸等化學(xué)物質(zhì)時(shí)，可以誘導(dǎo)細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化，D正確?？键c(diǎn)二干細(xì)胞的特征及應(yīng)用【典例2】（2024全國Ⅲ卷，2）下列關(guān)于細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．成熟個(gè)體中的細(xì)胞增殖過程不須要消耗能量B．細(xì)胞的核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞膜中都含有磷元素C．兩個(gè)相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的信息傳遞D．哺乳動(dòng)物造血干細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞的過程不行逆【答案】A【解析】成熟個(gè)體中的細(xì)胞增殖過程中，間期DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成須要消耗能量，分裂期紡錘絲牽引染色體運(yùn)動(dòng)須要消耗能量，A錯(cuò)誤；細(xì)胞的核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞膜中都屬于生物膜，主要由磷脂和蛋白質(zhì)組成，都含有磷元素，B正確；兩個(gè)相鄰細(xì)跑的細(xì)胞膜干脆接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞，C正確；哺乳動(dòng)物造血干細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞，屬于細(xì)胞分化，細(xì)胞分化一般不行逆，D正確?！咀兪教骄俊考?xì)胞分裂與細(xì)胞分化的區(qū)分和聯(lián)系項(xiàng)目細(xì)胞分裂細(xì)胞分化區(qū)分使細(xì)胞數(shù)目增多使細(xì)胞種類增多細(xì)胞種類不變細(xì)胞數(shù)目不變聯(lián)系細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)【變式2】(2024·河北衡水中學(xué)高三模擬)下圖表示人體造血干細(xì)胞在離體條件下，經(jīng)誘導(dǎo)形成神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞的過程。下列有關(guān)敘述正確的是()A．該圖說明造血干細(xì)胞具有全能性B．圖中各細(xì)胞的遺傳信息的執(zhí)行狀況相同C．①過程可發(fā)生遺傳信息從DNA→DNA的傳遞D．②過程的實(shí)質(zhì)是基因數(shù)量的變更【答案】C【解析】細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍舊具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，圖示內(nèi)容僅得到肝細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞，沒有得到個(gè)體，因而沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)，B錯(cuò)誤；①過程是細(xì)胞增殖，可發(fā)生遺傳信息從DNA→DNA的傳遞，C正確；②過程是細(xì)胞分化，實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，其基因種類和數(shù)量不變，mRNA和蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量發(fā)生變更，D錯(cuò)誤。考點(diǎn)三細(xì)胞蒼老與凋亡【典例3】(2024·高考全國卷Ⅰ)細(xì)胞凋亡是細(xì)胞死亡的一種類型。下列關(guān)于人體中細(xì)胞凋亡的敘述，正確的是()A．胎兒手的發(fā)育過程中不會(huì)發(fā)生細(xì)胞凋亡B．小腸上皮細(xì)胞的自然更新過程中存在細(xì)胞凋亡現(xiàn)象C．清除被病原體感染細(xì)胞的過程中不存在細(xì)胞凋亡現(xiàn)象D．細(xì)胞凋亡是基因確定的細(xì)胞死亡過程，屬于細(xì)胞壞死【答案】B【解析】胎兒手的發(fā)育過程中發(fā)生細(xì)胞凋亡，才會(huì)形成成形手指，A錯(cuò)誤；小腸上皮細(xì)胞自然更新過程中存在細(xì)胞凋亡，B正確；清除被病原體感染的細(xì)胞的過程屬于細(xì)胞凋亡，C錯(cuò)誤；細(xì)胞凋亡是由基因確定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程，不同于細(xì)胞壞死，D錯(cuò)誤?！痉椒记伞俊皟煽捶ā眳^(qū)分細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死(1)從方式看eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(主動(dòng)結(jié)束生命活動(dòng)?細(xì)胞凋亡,被動(dòng)結(jié)束生命活動(dòng)?細(xì)胞壞死))(2)從結(jié)果看eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(對生物體是有利的?細(xì)胞凋亡,對生物體是有害的?細(xì)胞壞死))【變式3】(2024·湖南岳陽一中高三模擬)如圖為人體細(xì)胞生命歷程示意圖，圖中①～⑥為不同時(shí)期的細(xì)胞，a～d表示生理過程。下列有關(guān)敘述正確的是()A．過程a中細(xì)胞的表面積與體積的比增大B．①～⑥細(xì)胞中的DNA以及mRNA相同，蛋白質(zhì)不同C．過程a～d受基因限制，但是細(xì)胞凋亡不受基因限制D．過程d中細(xì)胞核體積增大，細(xì)胞膜的通透性變更【答案】D【解析】過程a表示細(xì)胞的生長，該過程中細(xì)胞的表面積與體積的比減小，A錯(cuò)誤；細(xì)胞分裂和分化過程中遺傳物質(zhì)不變，故DNA相同，但合成了不同的蛋白質(zhì)，所以mRNA不相同，B錯(cuò)誤；細(xì)胞凋亡是受基因限制的細(xì)胞編程性死亡，C錯(cuò)誤；過程d表示細(xì)胞的蒼老，蒼老細(xì)胞的細(xì)胞核體積增大，細(xì)胞膜通透性變更，D正確?？键c(diǎn)四癌變機(jī)理及癌癥的預(yù)防與治療【典例4】(2024·高考全國卷Ⅱ)在致癌因子的作用下，正常動(dòng)物細(xì)胞可轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘?xì)胞。有關(guān)癌細(xì)胞特點(diǎn)的敘述錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞中可能發(fā)生單一基因突變，細(xì)胞間黏著性增加B．細(xì)胞中可能發(fā)生多個(gè)基因突變，細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變更C．細(xì)胞中的染色體可能受到損傷，細(xì)胞的增殖失去限制D．細(xì)胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷，細(xì)胞表面的糖蛋白削減【答案】A【解析】依據(jù)大量的病例分析，癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，至少在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生5～6個(gè)基因突變，才能給予癌細(xì)胞全部的特征，這是一種累積效應(yīng)；癌細(xì)胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷，細(xì)胞表面的糖蛋白削減使得癌細(xì)胞之間的黏著性顯著降低，A項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變更，細(xì)胞中可能發(fā)生多個(gè)基因突變，B項(xiàng)正確。癌細(xì)胞中的染色體可能受到損傷，癌細(xì)胞具有無限增殖實(shí)力，C項(xiàng)正確。【舉一反三】（2024·江蘇卷，2）下列關(guān)于細(xì)胞生命活動(dòng)的敘述，錯(cuò)誤的是A．細(xì)胞分裂間期既有基因表達(dá)又有DNA復(fù)制B．細(xì)胞分化要通過基因的選擇性表達(dá)來實(shí)現(xiàn)C．細(xì)胞凋亡由程序性死亡相關(guān)基因的表達(dá)所啟動(dòng)D．細(xì)胞癌變由與癌有關(guān)基因的顯性突變引起【答案】D【解析】細(xì)胞分裂間期主要進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，其中基因限制蛋白質(zhì)的合成過程屬于基因的表達(dá)，A正確；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，B正確；細(xì)胞凋亡是由基因確定的細(xì)胞編程序死亡的過程，是由程序性死亡相關(guān)的基因的表達(dá)所啟動(dòng)的，C正確；細(xì)胞癌變的根本緣由是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變，其中原癌基因的突變