高中生物高考必修一 第四单元 第12讲

这是一份高中生物高考必修一 第四单元 第12讲，共27页。试卷主要包含了细胞分化及其特点，细胞的全能性，细胞分化与全能性的比较，干细胞等内容，欢迎下载使用。

1.细胞分化及其特点
2.细胞的全能性
3.细胞分化与全能性的比较
4.干细胞
1.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞及玉米种子萌发长成新植株是否体现了细胞的全能性？为什么？
提示 小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，并没有发育成“个体”，所以不能体现细胞的全能性。由于玉米种子的胚本身就是未来植物的幼体，其萌发长成植株是正常发育，并非体现细胞全能性。
2.下列①～⑤能说明人体中某细胞已经发生分化的是哪些？你的推断理由是？
①进行ATP的合成 ②进行mRNA的合成 ③存在甲状腺激素 ④存在纤维蛋白原基因 ⑤脱氧核苷酸序列改变
提示 只有③可表明细胞已分化，理由如下：所有细胞都能合成ATP，几乎所有细胞都能转录合成mRNA，几乎所有细胞中都存在纤维蛋白原基因，故①②④均不能判断细胞已经分化，然而只有甲状腺细胞才能合成甲状腺激素，可判断细胞已经分化，此外，细胞分化中遗传物质不发生改变，故⑤不能表明细胞分化。
3.下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请思考：
(1)有学者将分化细胞表达的基因划分为管家基因与奢侈基因，前者是指所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，后者是指不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，据此推测上述a～d基因应各归哪类？
提示 a属管家基因，b、c、d属奢侈基因。
(2)这三种细胞是否包括红细胞？细胞A、B分别是什么细胞？
提示 在这三种细胞中“血红蛋白基因”均不能表达，因此这三种细胞不包括红细胞；A细胞可产生“胰岛素”，应为胰岛B细胞；B细胞可产生“生长激素”，应为垂体细胞。
(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改为检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？
提示 A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。
围绕细胞分化、细胞全能性考查生命观念
1.(2016·全国卷Ⅱ，1)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
解析 细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，A正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B错误；细胞分化的实质是：在个体发育中，在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C正确；植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D正确。
答案 B
2.(2019·山东潍坊检测)细胞分化是当今生物学研究的热点之一。下列关于细胞分化的叙述，错误的是( )
A.组织器官的形成是细胞分化的结果
B.已经分化的细胞不再进行分裂和生长
C.植物的叶肉细胞分化程度比较高，仍然有全能性
D.细胞分化，核遗传物质都没有发生改变，但mRNA有变化
解析 细胞分化可以形成具有特定形态、结构和功能的细胞，组织器官的形成是细胞分化的结果，A正确；已经分化的细胞仍然可以进行分裂和生长，如卵原细胞和精原细胞，B错误；高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，也就是全能性，C正确；细胞分化改变了细胞的形态、结构及生理功能，mRNA会有变化，但核遗传物质并没有改变，D正确。
答案 B
围绕细胞分化与全能性，结合新信息、新情境考查科学思维能力
3.(2018·经典高考改编)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述正确的是( )
A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B.MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老
C.MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡
D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
解析 组织细胞是高度分化的细胞，由于分化的实质是基因的选择性表达，所以干细胞与其分化成的组织细胞的DNA相同，而RNA不完全相同，A错误；MSC属于干细胞，分化程度低，分裂能力强，而组织细胞是高度分化的细胞、成熟的细胞，所以组织细胞更容易衰老，B错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡过程中与凋亡相关的基因表达，C错误；在培养MSC(多能干细胞)时，向培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，可以诱导细胞向不同类型的组织细胞分化，D正确。
答案 D
4.(2019·安徽百校模拟)促红细胞生成素(EPO)是一种糖蛋白类激素，主要由肾脏合成，被国际奥委会确定为兴奋剂。注射EPO可以促进造血干细胞分化为红细胞，但会抑制自身EPO的产生。下列有关叙述错误的是( )
A.造血干细胞分化的实质是基因的选择性表达，并未实现基因全能性表达
B.红细胞成熟过程中会通过增加细胞相对表面积的方式来提高物质运输效率
C.参与肾脏细胞合成并分泌EPO的具膜细胞器有4种
D.长期使用超生理所需剂量EPO的运动员在停用后更容易出现贫血症状
解析 造血干细胞分化的实质是基因的选择性表达，并未实现基因全能性表达，A正确；红细胞成熟过程中细胞的形态会由圆球状变成中央微凹的圆饼状，以增加细胞的相对表面积，从而提高细胞的物质运输效率，B正确；参与肾脏细胞合成并分泌EPO的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，其中具膜细胞器有3种，核糖体不具有膜结构，C错误；长期使用EPO会导致肾脏产生EPO的机能下降，因此长期使用超生理所需剂量EPO的运动员在停用后更容易出现贫血症状，D正确。
答案 C
(1)“三看”法确认细胞“全能性”
(2)“四看”法判断细胞分化——四项中共性为“细胞与众不同”

考点二 细胞的衰老、凋亡和癌变
1.细胞衰老
(1)个体衰老与细胞衰老的关系
(2)细胞衰老的特征
(3)细胞衰老的两“假说”
2.细胞凋亡
(1)概念、特征、意义
(2)细胞凋亡与细胞坏死的区别
3.细胞的癌变
(1)癌细胞的概念：正常机体细胞在致癌因子的作用下，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，即癌细胞。
(2)
(3)致癌因子的类型和实例
下图为细胞的生命历程示意图，据图思考。
(1)癌细胞易扩散和转移的原因是什么？
提示 细胞膜表面糖蛋白减少使细胞间黏着性降低。
(2)图示乙和丙过程中基因活动的区别是？
提示 乙过程是相关基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生改变；丙过程是原癌基因和抑癌基因突变导致的结果，遗传物质发生了改变。
(3)图示丁和戊过程的区别是什么？
提示 丁是在相关基因调控下细胞主动结束生命的历程，对生物体有利；戊是在外力作用下迅速使细胞破裂死亡的过程，对生物体是不利的。
(4)图示甲、乙、丙、丁、戊、己六种生命历程中对机体有积极意义的有哪些？
提示 甲、乙、丁、己均具有积极意义，丙、戊对机体不利。
教材eq \(,\s\up7(VS))高考
1.高考重组 判断正误
(1)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆(2018·全国卷Ⅲ，2D)( )
(2)细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程(2017·全国卷Ⅲ，2D)( )
(3)癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞(2017·全国卷Ⅲ，2C)( )
(4)当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变(2014·全国卷Ⅰ，1B)( )
(5)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除(2015·海南卷，5D)( )
提示 (1)√ (2)√
(3)× 癌细胞是机体内具“无限增殖能力的异养型细胞”
(4)√ (5)√
2.教材·拓展·拾遗
(教材P124技能训练改编)人体不同细胞的寿命和分裂能力不同(见下表)。请分析表中有关数据。
请思考：
(1)有人认为“细胞寿命与细胞分裂能力呈明显对应关系——寿命越短的细胞，其分裂能力一定较强”，你认为表中数据是否支持上述观点？请分析说明。
(2)细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？
(3)根据以上分析，请你推测皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力。
提示 (1)不支持。表中数据显示，细胞的寿命与分裂能力无明显对应关系。寿命短的细胞不一定能分裂(如白细胞)，而寿命长的细胞反而能分裂(如平滑肌细胞)。
(2)有关系。
(3)学生可作出各种推测。皮肤表皮细胞的寿命较短，但其生发层细胞分裂能力较强。
细胞衰老、凋亡的特征及意义
1.(2016·海南卷，4)下列关于人体细胞的叙述，错误的是( )
A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的
B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老
C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除
D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的
解析 衰老细胞代谢速率应“减慢”而不是“加快”。
答案 D
2.细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。细胞坏死是因病理因素而产生的被动死亡。近期研究表明，存在于人体内的一种名为RIP 3的蛋白激酶通过调节能量代谢，可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死。下列有关叙述不正确的是( )
A.在人体造血干细胞中不存在控制RIP 3合成的基因
B.通过调控RIP 3的合成可以调控细胞死亡的方式
C.若抑制RIP 3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死
D.以上研究结果证明细胞坏死与部分基因表达有关
解析 人体造血干细胞中含有该个体整套的遗传物质，故人体造血干细胞中一般都存在控制RIP 3合成的基因，A错误；RIP 3蛋白激酶通过调节能量代谢，可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死，故通过调控RIP 3的合成可以调控细胞死亡的方式，B正确；若抑制RIP 3的活性，肿瘤坏死因子将诱导细胞凋亡，故可推出抑制RIP 3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死，C正确；题干研究结果证明，细胞坏死与RIP 3蛋白激酶的基因表达有关，D正确。
答案 A
细胞癌变特征及机理
3.(2018·全国卷Ⅱ，6)在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是( )
A.细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加
B.细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化
C.细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制
D.细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少
解析 根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应；癌细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少使得癌细胞之间的黏着性显著降低，A错误、D正确；癌细胞的形态结构发生显著变化，细胞中可能发生多个基因突变，B正确；癌细胞中的染色体可能受到损伤，癌细胞具有无限增殖能力，C正确。
答案 A
4.(四川卷)TGF—β1－Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF—β1与靶细胞膜上的受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生，下列叙述错误的是( )
A.恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移
B.从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因
C.复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递
D.若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡
解析 恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，导致细胞间黏着性降低而易分散转移，A正确；抑癌基因阻止细胞异常增殖，由题干信息可知，复合物诱导的靶基因可阻止细胞异常增殖，因此具有抑癌基因的功能，B正确；复合物转移到细胞核内，实现了细胞质向细胞核的信息传递，C正确；若靶细胞膜上受体蛋白基因不表达，则会使靶细胞异常增殖从而不能正常凋亡，D错误。
答案 D
(1)细胞各生命历程间的内在关系
(2)细胞生命历程中的3个“除……外”
①除细胞癌变发生了遗传信息改变外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信息。
②除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。
③除细胞坏死外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与基因有关，即受基因控制。
澄清易混易错·强化科学思维
[易错易混]
易错点1 不明确细胞全能性实现的4个“必要”条件
点拨
易错点2 衰老个体中并非所有细胞都衰老且衰老或凋亡细胞中并非所有酶活性都降低
点拨 多细胞生物个体衰老时，其细胞普遍衰老，但衰老个体中也会有“新生细胞”(如造血干细胞)生成，细胞衰老时，其多数酶活性降低，然而与衰老、凋亡相关基因表达的酶的活性却“格外高”。
易错点3 原癌基因和抑癌基因是“坏基因”吗？它们是否只在癌细胞中表达？其单一基因突变能否诱发癌变？
点拨 人和动物所有正常细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因——原癌基因和抑癌基因。其中前者主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，后者则主要是阻止组织细胞不正常的增殖，因而二者均非“坏基因”，它们只有发生突变才会成为“坏基因”，然而癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。
易错点4 不明确细胞生命历程中的“变”与“不变”
点拨
[深度纠错]
1.有关细胞全能性的叙述，正确的是( )
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变
D.紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
解析 细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因，同样具有全能性，A错误；植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，C错误；种子是器官，种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，D错误；细胞表达全能性的前提是处于离体状态，B正确。
答案 B
2.(2019·辽宁大连八中等五校联考)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，错误的是( )
A.衰老细胞中各种酶的活性显著降低
B.癌症的发生不是单一基因突变的结果，是一种累积效应
C.细胞分化可使多细胞生物体中的细胞趋向于专门化，有利于提高各种生理功能的效率
D.细胞凋亡不是被动过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活表达及调控等作用
解析 衰老细胞中大多数的酶活性下降，但少数酶的活性不会下降，甚至会提高，A错误；根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，B正确；细胞分化使不同细胞具有不同的功能，有利于提高各种生理功能的效率，C正确；细胞凋亡是一个主动的过程，它涉及一系列基因的激活表达及调控等作用，D正确。
答案 A
3.澳大利亚沃尔特与伊丽莎·豪研究所(WEHI)等单位的科学家为癌症“量身”定做了一种新型药物——WEHI－539，这种药物可与细胞内一种叫做BCL－XL的蛋白质结合并遏制其作用。BCL－XL能促进癌细胞生存，让许多抗癌措施效果不佳。下列相关叙述错误的是( )
A.癌细胞的产生与原癌基因有关，该基因在正常细胞中也存在
B.癌细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
C.在癌细胞中，控制BCL－XL合成的基因可能大量表达
D.BCL－XL的作用在于诱发某单一原癌基因或抑癌基因突变，从而赋予细胞癌变特征
解析 题干信息表明BCL－XL蛋白能促进癌细胞生存，但未必诱发基因突变，而且原癌基因、抑癌基因单一基因突变并不能赋予细胞癌变特征，D不正确。
答案 D
随堂·真题&预测
1.(2017·全国卷Ⅲ，2)下列与细胞相关的叙述，错误的是( )
A.动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B.叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C.癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
解析 动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递，属于体液调节，A正确；叶肉细胞中光合作用的光反应发生在类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质中，B正确；癌细胞是动物体内快速而无限增殖的细胞，但不能将无机物合成有机物，需要从它生存的环境中获取自身增殖所需要的营养物质，属于异养型，所以不具有自养能力，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，即细胞编程性死亡，D正确。
答案 C
2.(2014·课标全国卷Ⅱ)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
解析 同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同是细胞分化的结果，其实质是基因的选择性表达，合成了特定的蛋白质，从而表现出特定的生理功能，B正确；二者都是高度分化的细胞，均不具有分裂能力，所以二者均没有细胞周期，核DNA也不能进行复制，A、D错误；细胞分化过程中基因组不变，所以二者基因组相同，C错误。
答案 B
3.(2016·天津理综，6)在培养人食管癌细胞的实验中，加入青蒿琥酯(Art)，随着其浓度升高，凋亡蛋白Q表达量增多，癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是( )
A.为初步了解Art对癌细胞的影响，可用显微镜观察癌细胞的形态变化
B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art，可确定Art能否进入细胞
C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响，须设置不含Art的对照实验
D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠，可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
解析 癌细胞的特点之一是细胞形态改变，A正确；用放射性同位素标记Art，根据细胞内有无放射性可判断Art能否进入细胞，B正确；为增强可信度或说服力实验需要设置对照，C正确；凋亡蛋白Q饲喂后被消化，故无法确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡，D错误。
答案 D
4.(2020·高考预测)科研人员研究外源PLCE1基因在裸小鼠(无胸腺)结肠癌发生过程中的作用。将导入PLCE1基因并高度表达的结肠癌细胞注入裸小鼠体内，与对照组相比，实验组裸小鼠形成的肿瘤较小，癌细胞被大量阻滞在分裂间期，部分癌细胞死亡。下列分析正确的是( )
A.对照组为不做任何处理的裸小鼠，裸小鼠无肿瘤产生
B.PLCE1基因的表达产物可能影响癌细胞的DNA复制
C.在无致癌因子作用的情况下，动物细胞不能发生细胞癌变
D.实验组裸小鼠体内部分癌细胞死亡与其细胞免疫有关
解析 根据实验设计的单一变量原则，对照组应为注入未导入PLCE1基因的结肠癌细胞的裸小鼠，而不是不做任何处理的裸小鼠，且分析题意可知，对照组裸小鼠的肿瘤应较大，A错误；由实验组裸小鼠的癌细胞被大量阻滞在分裂间期，可以推测：PLCE1基因的高度表达产物可能影响癌细胞的DNA复制，B正确；细胞癌变的外因是致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因的突变，在无致癌因子作用的情况下，原癌基因和抑癌基因也会发生突变，只是频率较低而已，C错误；根据题干信息可知，裸小鼠无胸腺，因此，部分癌细胞死亡与细胞免疫无关，D错误。
答案 B
eq \a\vs4\al\c1(课后·分层训练)
(时间：35分钟)
1.(2019·四川攀枝花诊断)下列叙述正确的是( )
A.细胞癌变后不再具有细胞周期，可以无限增殖
B.同一个体的不同组织细胞核酸的总量一般不同
C.细胞衰老过程中，基因的表达均减弱或被完全抑制
D.效应T细胞诱发癌细胞凋亡，免疫系统发挥了防卫功能
解析 细胞癌变后，细胞周期变短，A错误；细胞衰老过程中与衰老相关的基因表达变活跃，C错误；效应T细胞诱发癌细胞死亡，免疫系统发挥了监控清除功能；D错误。
答案 B
2.在细胞分化过程中，一般不会发生( )
A.特有蛋白质合成
B.细胞核中DNA聚合酶的催化
C.基因的空间结构改变
D.消耗四种核糖核苷酸
解析 细胞分化的实质是基因的选择性表达，即同一个体的不同种类的细胞中表达的基因种类不完全相同，从而可合成特有的蛋白质，A项会发生；DNA聚合酶参与DNA复制，细胞分化过程中一般不发生DNA复制，B项不会发生；在基因表达的转录过程中DNA双链解开，在RNA聚合酶的作用下合成mRNA，因而在细胞分化过程中基因的空间结构发生改变，C项会发生；在转录形成RNA时，需要消耗四种核糖核苷酸，D项会发生。
答案 B
3.2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国的詹姆斯·艾利森(James P Allisn)与日本的本庶佑(Tasuku Hnj)，以表彰他们发现了负性免疫调节治疗癌症的疗法。下列有关癌细胞与免疫的说法，正确的是( )
A.与正常细胞相比，癌变细胞中自由水含量会减少，彼此之间的黏着性降低
B.致癌因子会导致原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常细胞变成癌细胞
C.机体的免疫系统对自身癌变细胞无法监控和清除，所以癌细胞能够无限增殖
D.对体外培养的癌细胞使用低剂量的秋水仙素处理较短时间，将使其不再进行分裂
解析 癌变细胞可快速生长、分裂，细胞代谢旺盛，细胞内自由水含量一般不会减少，A错误；癌细胞形成的原因是致癌因子导致原癌基因和抑癌基因发生突变，B正确；机体免疫系统具有监控和清除的功能，能够对自身癌变细胞进行监控和清除，C错误；秋水仙素可抑制纺锤体的形成，诱导细胞染色体加倍，加倍后的细胞仍可能具有分裂能力，D错误。
答案 B
4.(2018·四川绵阳一诊)人类干细胞的研究一直是科技热点之一，利用干细胞在体外培育出组织和器官，对治疗癌症和其他多种恶性疾病具有重要意义。下列有关干细胞的描述正确的是( )
A.干细胞比受精卵分化程度低
B.干细胞中也存在与癌有关的基因
C.用干细胞培育出组织和器官，体现了干细胞的全能性
D.干细胞分化成相应组织的过程中，细胞内核酸种类和数量不变
解析 受精卵的分化程度比干细胞的要低，A错误；干细胞含有整套遗传信息，包括与癌有关的原癌基因和抑癌基因，B正确；干细胞培育出组织和器官，能说明干细胞具有分化能力，不能说明其具有全能性，C错误；干细胞分化成相应组织的过程中，细胞内DNA不变，但由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量会有所区别，D错误。
答案 B
5.(2019·辽宁五校联考)对于手术切除肿瘤的患者通常要进行“化疗”，其基本原理是通过化学药物作用于细胞周期的间期，抑制癌细胞增殖，达到控制病情的目的。这些化学药物可能是抑制了( )
A.DNA复制 B.着丝点分裂
C.纺锤体形成 D.细胞的缢裂
解析 根据题干信息可知，化疗是通过化学药物作用于细胞周期的间期，抑制癌细胞的增殖，而间期细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，由此可推知化疗可能是通过化学药物抑制DNA的复制，进而抑制癌细胞的增殖，A正确。
答案 A
6.下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述错误的是( )
A.细胞代谢过程中产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，导致细胞衰老
B.若某体细胞中存在胰岛素基因，说明该细胞已分化
C.细胞凋亡时，某些基因活动加强，有利于个体的生长发育
D.细胞癌变过程中，细胞膜的成分发生改变，有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质
解析 根据教材知识可知，细胞代谢过程中产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。自由基攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，致使细胞衰老，A正确；未分化和已分化的体细胞，都具有该个体全部的遗传信息，故某体细胞中存在胰岛素基因，不能说明该体细胞已分化，B错误；细胞凋亡过程中，与细胞凋亡有关的基因活动加强，有利于个体的生长发育，C正确；细胞癌变过程中，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质，D正确。
答案 B
7.请回答下列关于癌症与人类健康的问题：
(1)宫颈癌疫苗进入人体后可刺激B细胞，使之增殖分化成________细胞，当人体被相同抗原刺激之后，________细胞可以迅速增殖分化，从而快速产生大量抗体。
(2)艾滋病患者患癌症的概率较高，这是由于艾滋病病毒攻击人体的________细胞，使患者的免疫功能降低。
(3)“氟尿嘧啶化疗”的基本原理是抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶的作用，使肿瘤细胞无法合成胸腺嘧啶核苷酸，从而抑制细胞分裂间期的________过程，达到终止其增殖的目的。
(4)癌细胞容易在体内分散和转移的原因是________________________。转移过程中癌细胞的变形和运动与________有密切关系。
(5)人和动物细胞的染色体上存在着原癌基因和抑癌基因，原癌基因的作用是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案 (1)浆细胞和记忆 记忆 (2)T(淋巴) (3)DNA分子复制 (4)细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低 膜的流动性 (5)主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程
8.美国的研究人员鉴别出一组非肽类Caspase抑制剂及其分子作用机制，并证实它们能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞凋亡过程中的信号传递与细胞膜表面的某种蛋白质有关
B.细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡
C.Caspase抑制剂在核糖体上合成
D.细胞的增殖和凋亡失控都会导致许多疾病的发生
解析 细胞间的信号传递与细胞膜表面的糖蛋白有关，A正确；细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡，是机体正常的生理反应，B正确；题干已强调Caspase是非肽类抑制剂，因此Caspase抑制剂不可能在核糖体上合成，C错误；细胞的增殖失控会导致疾病，如癌症，细胞凋亡失控也会导致疾病的发生，如人类的并指，D正确。
答案 C
9.某科学家进行了鸡肉瘤的研究，该种肉瘤是癌细胞形成的。科学家将鸡肉瘤研磨成匀浆，并用一种特殊的滤膜过滤，这种滤膜最小可将细胞过滤掉，将滤液注入健康鸡体内，不久后健康鸡也长出了肉瘤，而注射该滤膜过滤过的生理盐水的健康鸡则保持健康。据此分析，下列有关说法正确的是( )
A.导致健康鸡的细胞癌变并长出肉瘤的致癌因子一定是病毒致癌因子
B.致癌因子导致健康鸡体细胞中的抑癌基因突变为了原癌基因，引发了癌症
C.提取肉瘤细胞注射到健康鸡体内，不会引起健康鸡长出肉瘤
D.若采取措施抑制肉瘤细胞的增殖，则该措施能起到抗癌的作用
解析 病毒的直径远远小于细胞，病毒可以通过滤膜，健康鸡注射滤液后产生肉瘤可能是病毒导致的，但致癌因子分为物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，根据题干信息不能确定鸡肉瘤滤液中存在的可能导致细胞癌变的物质是什么，A错误；正常细胞中都存在原癌基因和抑癌基因，癌变是原癌基因与抑癌基因发生突变的结果，B错误；提取肉瘤细胞注射到健康鸡体内，肉瘤细胞中可能含有病毒致癌因子，引起健康鸡长出肉瘤，C错误；癌细胞在适宜条件下可以无限增殖，与正常细胞争夺营养物质，若某措施能抑制肉瘤细胞的无限增殖，则可以起到抗癌的作用，D正确。
答案 D
10.(2018·兰州一中模拟)《PNAS》杂志最近发表了中国科学院生物物理研究所研究人员在肿瘤药物靶向输送领域的最新成果(如图所示)。下列叙述正确的是( )
A.恶性肿瘤内有大量癌细胞，与正常细胞相比，癌细胞水分含量少，细胞呼吸速率快
B.细胞癌变后，位于细胞膜上的糖蛋白等物质会减少，使癌细胞容易在体内分散和转移
C.细胞癌变与细胞凋亡都是基因异常表达的结果
D.要控制肿瘤细胞的过度增殖，肿瘤药物作用的时间最好是细胞分裂前期纺锤体形成时
解析 恶性肿瘤内有大量癌细胞，与正常细胞相比，癌细胞水分含量高，细胞呼吸速率快；细胞癌变后，位于细胞膜上的糖蛋白等物质会减少，使癌细胞容易在体内分散和转移；细胞癌变是基因突变的结果，细胞凋亡是基因选择性表达的结果；要控制肿瘤细胞的过度增殖，肿瘤药物作用的时间最好是细胞分裂间期DNA复制时。
答案 B
11.(2019·吉林省实验中学模拟)为探究物质P抑制癌细胞增殖的效应，研究人员使用不同浓度的物质P处理人的离体肝癌细胞，实验结果如图所示。理论上分析，下列相关叙述正确的是( )
A.随着物质P浓度增加，促进肿瘤细胞凋亡的作用越明显，但与处理时间无关
B.随着物质P处理时间的延长，抑制癌细胞增殖的作用越明显，但与浓度无关
C.物质P对肿瘤细胞的作用机制，可能与调控细胞凋亡相关基因的表达有关
D.通过本实验可以得出结论，物质P抑制癌细胞增殖的最适浓度为1.00 g/L
解析 图中显示同一物质P浓度下，随着处理时间的延长，抑制癌细胞增殖的作用越明显，A错误；图中显示经过同一时间段，随着物质P浓度的增加，抑制肿瘤细胞增殖的作用越明显，B错误；从实验的结果看，该药物可以有效地抑制癌细胞增殖，其作用机理很可能是调控了癌细胞内的凋亡基因，使癌细胞进入自动编程性死亡的程序，C正确；本实验只是设置了物质P的部分浓度，虽然在1.00 g/L时抑制效果较另两组好，但不能确定该浓度为最佳浓度，D错误。
答案 C
12.(2019·开封市模拟)原癌基因突变后表达产生的G蛋白可导致细胞过度分裂，机理如图所示(图中字母表示物质，数字表示生理过程)。
(1)在________条件下，癌细胞能够无限增殖。
(2)G蛋白与GTP(能源物质)作用后获取能量，变为转录激活剂。请参照ATP的组成写成GTP的“G”是由________结合而成的。
(3)图中所示过程中，需要解旋酶的过程是_________________________________。
(4)突变的原癌基因在人体中指导合成的蛋白质与通过转基因技术将突变的原癌基因转入细菌中合成的蛋白质，它们的分子结构相同，原因是_______________
____________________________________________________________________。
(5)根据图中的信息，从信息传递的角度提出一种抑制癌细胞产生的方法：___________________________________________________________________。
解析 (1)癌细胞在适宜条件下能够无限增殖。(2)参照ATP的组成可推断GTP中的“G”为鸟苷，鸟苷是由鸟嘌呤和核糖结合而成。(3)分析示意图可知，②③⑤分别表示转录、翻译和DNA复制，只有DNA复制过程中需要解旋酶参与。(4)突变的原癌基因在人体中指导合成的蛋白质与通过转基因技术将突变的原癌基因转入细菌中合成的蛋白质，它们的分子结构相同，这是因为所有生物共用一套密码子。(5)由图可知，从信息传递角度考虑，抑制癌细胞产生的方法：破坏细胞膜表面的酪氨酸激酶受体或服用结构与生长因子类似的物质等。
答案 (1)适宜 (2)鸟嘌呤和核糖 (3)⑤ (4)所有生物共用一套密码子 (5)破坏细胞膜表面的酪氨酸激酶受体
13.(科学探究)核辐射会诱导免疫细胞凋亡，使人体的免疫系统功能减弱、甚至丧失。人白细胞介素18(IL－18)能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL－18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下：
选取若干实验小鼠，随机分成三组：①组无辐射损伤；②组辐射损伤(60C照射，下同)；③组先辐射损伤，1天后注射IL－18。14天后分别取各组小鼠脾细胞进入体外培养，在培养了0 h、12 h、24 h、48 h后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋亡相对值如下表：
(1)选择脾细胞作为本实验材料，是因为________________________。已知IL－18是一种淋巴因子，淋巴因子与________________都属于免疫活性物质。
(2)细胞凋亡是____________________________。从表中数据可知，细胞凋亡相对植越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越________；从________(组别)两组数据可知，IL－18能够抑制脾细胞凋亡。
(3)科研小组还设置了第④组实验，方法是先注射IL－18，3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组。与第③组相比，设置第④组的目的是比较____________________注射IL－18对抑制脾细胞凋亡的影响。
解析 (1)脾脏是重要的免疫器官，淋巴因子、抗体、溶菌酶都是免疫活性物质。(2)细胞凋亡是指遗传机制决定的编程序死亡。从数据可知，细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越少。要说明IL－18能够抑制脾细胞凋亡，就必须以IL－18为实验组的自变量，遵循单一变量原则应选用②③组。(3)实验③④的自变量是注射IL－18是在辐射前还是辐射后，因此其目的是比较核辐射前后注射IL－18对抑制脾细胞凋亡的影响。
答案 (1)脾脏是极其重要的免疫器官(淋巴器官)
抗体、溶菌酶等
(2)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程(或基因所决定的细胞编程性/程序性死亡过程) 少 ②③
(3)核辐射前后
亮剑高考7 细胞分化、衰老、凋亡、癌变与人体健康
(时间：15分钟)
[规律方法]
[方法体验]
1.(2019·四种绵阳市一诊)近日，来自华盛顿大学医学院的研究人员将两种RNA和其他转录因子加入培养液中，成功将取自健康成年人的皮肤细胞直接转化成了运动神经元。运动神经元能够驱动肌肉收缩，其损伤会导致脊肌萎缩症等严重疾病，最终致人瘫痪甚至死亡。下列有关说法正确的是( )
A.该研究中皮肤细胞表现出了全能性
B.RNA和其他转录因子使皮肤细胞的遗传物质发生改变
C.该转化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
D.这种技术能帮助开发新型疗法来治愈神经退行性疾病
解析 细胞的全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，而该研究中皮肤细胞转化成运动神经元，只发生了细胞分化，未表现出全能性，A错误；由题干信息可知，RNA和其他转录因子使皮肤细胞转化成运动神经元，即发生了细胞分化，其实质是基因的选择性表达，该过程没有改变其遗传物质，但细胞中的蛋白质种类和数量发生了改变，B、C错误；神经退行性疾病主要是由运动神经元功能丧失引起的，依据题干信息，RNA和其他转录因子可诱导皮肤细胞转化成运动神经元，故该技术将有助于神经退行性疾病的治疗，D正确。
答案 D
2.(2019·安徽合肥模拟)研究发现，VPS4B(一种蛋白质)能够调控肿瘤细胞的增殖过程。在癌细胞培养过程中，降低VPS4B的含量，处于细胞分裂间期各时期的细胞所占比例变化如表所示(注：S期主要完成DNA的复制)。下列分析合理的是( )
A.核糖体上合成的VPS4B不需加工即可发挥调控作用
B.VPS4B缺失或其功能被抑制可能导致细胞周期缩短
C.VPS4B可能在S期与G2期的交界处起重要作用
D.降低VPS4B的含量可能成为治疗癌症的新思路
解析 蛋白质合成的场所是核糖体，但核糖体上合成的是多肽，其需要经加工修饰形成具有特定空间结构的蛋白质后才能发挥作用，A错误；由表格数据可知，降低VPS4B的含量，处于G1期的细胞增多，处于S期和G2期的细胞减少，由此可推测VPS4B缺失或其功能被抑制可能导致细胞周期延长，B错误；根据表格数据可知，VPS4B可能在G1期与S期的交界处起作用，C错误；由题干信息及上述分析可知，降低VPS4B的含量可抑制癌细胞的增殖，因此可能达到治疗癌症的目的，D正确。
答案 D
3.(2019·四川泸州二中一诊)自由基学说是大家普遍接受的解释细胞衰老的假说之一，如图表示了这一学说的内容，下列有关叙述错误的是( )
A.人的受精卵发育到胚胎过程中不会产生衰老的细胞
B.自由基会引起原癌基因和抑癌基因等基因发生突变
C.自由基会使细胞膜受损进而影响物质进出、能量转换和信息交流
D.细胞衰老过程中也会有基因选择性表达过程，且部分酶的活性会增加
解析 人的受精卵发育到胚胎过程中会产生衰老的细胞，A错误；图中产生的自由基会引起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而变成癌细胞，B正确；自由基可以使细胞膜受损，使机体处于亚健康状态，而细胞膜具有控制物质进出、能量转换和信息交流的功能，C正确；细胞衰老是细胞正常的生命历程，与基因控制有关，衰老时细胞内多种酶的活性会降低，但部分与衰老有关酶的活性会增加，D正确。
答案 A
4.(2018·河南中原名校期中联考)细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞凋亡是基因控制的，对生物的个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用
B.细胞坏死最终以细胞膜破坏，胞浆外溢而死亡，往往会引起组织炎症
C.吞噬细胞吞噬消化凋亡小体以及清除被病原体感染的细胞都与溶酶体有关
D.吞噬细胞吞噬消化凋亡小体以及清除被病原体感染的细胞不能体现细胞膜的信息交流功能
解析 细胞凋亡是细胞编程性死亡，对生物的个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用，A正确；图中细胞坏死最终表现为细胞膜破坏，内容物释放，引发炎症，B正确；溶酶体中含有多种水解酶，能消化凋亡小体以及清除被病原体感染的细胞，C正确；吞噬细胞清除被病原体感染的细胞，与糖蛋白的识别有关，能体现细胞膜的信息交流功能，D错误。
答案 D
5.(2019·广西南宁模拟)近期，《自然》证实基因甲基化缺失是致癌的重要原因，基因甲基化是指在基因调控过程中，基因内部的甲基基团通过酶的作用激活基因，使其表达出相应的蛋白质。若甲基基团缺失，则基因表达出异常的蛋白质，可导致细胞癌变。下列相关说法正确的是( )
A.体细胞内的基因都会发生甲基化
B.基因表达时以解旋后的任意一条链作为转录的模板链
C.甲基基团缺失可能导致原癌基因和抑癌基因发生突变
D.癌细胞内的基因甲基化明显
解析 由题意可知，基因甲基化发生在基因调控过程中，则体细胞内的基因并非都会发生甲基化，A错误；基因表达时，模板链是特定的，B错误；由题干信息可知，若甲基基团缺失，可导致细胞癌变，故可推测甲基基团缺失可能使原癌基因和抑癌基因发生突变，C正确；癌细胞内甲基基团缺失，因此基因甲基化并不明显，D错误。
答案 C
6.(2019·广东深圳高级中学月考)如图显示成纤维细胞在调控过程中的定向转化，关于①②③过程中细胞发生的变化，下列描述正确的是( )
A.①过程中可发生的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异
B.由图可知细胞分化是可逆的
C.在③过程中，细胞的遗传物质发生了改变
D.成纤维细胞中的蛋白质与神经细胞中的完全不同
解析 ①有丝分裂过程中可发生的变异类型有基因突变、染色体变异，A错误；图示在人工调控过程中，成纤维细胞经处理，变成了干细胞，最终又被定向诱导成神经细胞，实现了可逆，B正确；③过程为细胞分化过程，遗传物质并未发生改变，C错误；成纤维细胞与神经细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶等，D错误。
答案 B考纲、考情——知考向
核心素养——提考能
最新
考纲
1.细胞的分化(Ⅱ)
2.细胞的全能性(Ⅱ)
3.细胞的衰老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)
生命
观念
结构与功能观：细胞物质和结构的变化与细胞分化、衰老和癌变的关系。关爱生命，倡导健康的生活方式。
全国卷
考情
2018·全国卷Ⅱ(6)、2017·全国卷Ⅲ(2)、
2016·全国卷Ⅱ(1)、2014·全国卷Ⅱ(2)
科学
思维
比较与分类：比较分化、衰老、凋亡和癌变细胞的特征本质。
项目
细胞分化
细胞全能性
原因
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传信息
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
大小
比较
细胞分化程度有高低之分：体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性有大小之分：受精卵>生殖细胞>体细胞
关系
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；
②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性就越高
类型
机理
实例
物理致癌因子
损伤细胞内的DNA
X射线、紫外线等
化学致癌因子
改变核酸碱基
砷化物、亚硝胺、
黄曲霉素等
病毒致癌因子
影响宿主细胞DNA
Rus肉瘤病毒等
细胞种类
小肠上
皮细胞
平滑肌细胞(分
布于内脏器官)
心肌
细胞
神经细胞
白细胞
寿命
1～2 d
很长
很长
很长
5～7 d
能否分裂
能
能
不能
绝大多数不能
不能
组别
处理方法
0 h
12 h
24 h
48 h
①
无辐射损伤
0.046
0.056
0.048
0.038
②
辐射损伤
0.460
0.420
0.530
0.520
③
辐射损伤
＋IL－18
0.239
0.265
0.279
0.269
G1期
S期
G2期
对照组/%
51.54
33.13
15.33
降低VPS4B的含量组/%
67.24
19.78
12.98