“细胞的分化、衰老、凋亡和癌变”复习指南

“细胞的分化、衰老、凋亡和癌变”复习指南 ［考情分析］ 近3年涉及本专题的试题统计如下表 考点年份细胞分化细胞全能性细胞衰老和凋亡细胞癌变 2010广东理综（3） 2011大纲全国卷（1）、北京理综卷（1）、安徽理综卷（2）山东理综 卷（2）山东理综卷（3） 江苏卷（5） 2012上海卷（16）安徽理综卷（3）、山东理综卷（3）新课标全国卷 （2）、江苏卷（20）、四川理综卷（26） ［考题特点］ 高考试题对本部分内容的考查以选择题的形式为主，能力要求以识 记、理解为主。但随着新成果的不断出现及人们对健康的高度关注，可能 会出现以衰老、凋亡机理和癌症原因为命题素材的简答题。 ［考点解读］ 一、细胞分化 1. 概念在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、 结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 2. 特点（1）普遍性生物界普遍存在的现象。（2）持久性贯穿于 生物体整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大。（3）不可逆性一般情 况下，分化的细胞不会再演变为原始的细胞。（4）遗传信息稳定性分化 过程中遗传物质不改变，只是基因的选择性表达。 3. 意义（1）增加了细胞种类，形成不同的组织、器官，是生物个体 发育的基础。（2）使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种 生理功能的效率。 4. 注意细胞分化是多细胞生物才有的，R型细菌转化为S型细菌不 是细胞分化；细胞分化过程中必须有基因表达，植物细胞吸水导致形态改 变不是分化。 二、细胞的全能性 1. 概念指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 2. 原因生物体的每一个细胞中都包含该物种所特有的全套遗传物 质，都有发育成为完整个体所必需的全套基因。 3. 结果产生新的生物个体。 4. 注意植物根茎叶的组织培养说明体细胞具有全能性；花粉离体培 养、蜜蜂的卵发育成为雄蜂说明生殖细胞具有全能性；克隆羊的成功说明 细胞核具有全能性。 三、细胞衰老和凋亡 1. 细胞衰老。 （1）个体衰老与细胞衰老的关系。 对于单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。对 于多细胞生物来说，体内细胞总是在不断更新，细胞衰老与个体衰老不完 全同步。但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的 过程。 （2）细胞衰老的特征。 细胞衰老是细胞内发生的生理生化过程，衰老的细胞在形态、结构和 功能上都发生明显的变化。 ① 形态上的变化由于细胞内水分减少，使细胞萎缩，体积缩小。 ② 结构上的变化细胞核体积增大，染色体固缩；溶酶体数目增加且 体积增大；内质网排列无序。 ③ 功能上的变化由于线粒体数目减少，使呼吸速度减慢。一些酶的 活性降低，蛋白质合成速率降低。如人的头发变白是由于人的头发基部的 黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，使黑色素合成受阻造成的。 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。如老年斑是由于细胞代谢产生的 脂褐质色素不能运出。 （3）细胞衰老与健康。 细胞的正常衰老对于实现有机体的自我更新非常有利，如红细胞的快 速更新，使血液中始终有足够量的新生红细胞来运输氧气。细胞异常衰老 会给人类带来健康上的威胁，如儿童早衰症就是细胞过早衰老产生的一种 疾病。对人类来说，合理的饮食结构、良好的生活习惯、适宜的体育锻炼 和乐观的人生态度等都有益于延缓衰老。 2. 细胞凋亡。 （1）概念由基因决定的细胞自动结束生命的过程。 （2）意义①对于多细胞生物体完成正常发育非常重要。在胚胎发 育至某阶段，特定区域的细胞（群）就发生自然凋亡。如人的肢体发育中, 早期的手和足形似浆板，只有当某些多余细胞凋亡后，才能形成正常的指 或趾。又如蝌蚪变成青蛙时，尾的细胞凋亡保证了正常的变态发育。 ②对于维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰起着关键 的作用。细胞凋亡可以清除已完成正常使命的衰老细胞，如人的红细胞分 化成熟后是无核有功能的细胞，可存活120d,然后自然死亡。细胞凋亡还 可以清除被病毒感染的细胞。 3 细胞坏死和细胞凋亡。 尽管结果一样，但其产生机理是完全不同的。细胞坏死是在种种不利 的因素如病菌感染、细胞缺氧等影响下，由于细胞正常的代谢活动受 阻或中断从而导致细胞损伤和死亡。细胞坏死时，细胞内容物释放到细胞 外，对周围细胞产生伤害，引发炎症反应。细胞凋亡是受严格的程序性调 控，是一种自然的生理过程。凋亡的细胞内容物没有逸散到胞外环境中， 不会导致炎症反应。 四、细胞癌变 1. 癌细胞的特点①适宜条件下，无限增殖。②形态结构发生显著变 化。③易扩散转移，是由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性 降低。 2. 原因环境中的致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变。 1 原癌基因和抑癌基因原癌基因主要负责调节细胞周期，控制 细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 2 机理 物理致癌因子化学致癌因子病毒致癌因子作用正常细胞原癌基因、抑 癌基因突变细胞癌变 3. 防治（1）预防尽量避免接触各种致癌因子，加强锻炼，增强体 质。（2）治疗抑制DNA复制或有关蛋白质的合成，从而阻止癌细胞的增 殖。 ［典例赏析］ 例1.取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如下图。请 回答 （1）基因1〜8中有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因 最有可能是基因。（2）图所示细胞中功能最为近似的是细胞。 A. 1 与 6 B. 2 与 5 C. 2 与 3D. 4 与 5 解析考查细胞分化的知识，同时考查观察图的能力和分析能力。 核糖体是细胞合成蛋白质的场所，每个细胞中必须有核糖体才能生 存。图中显示基因2在7种细胞中都表达，所以它最可能是控制核糖体蛋 白质合成的基因。细胞的功能与基因的表达产物有关，细胞1和6表达的 相同基因最多，所以功能最为近似。 答案（1） 2 （2） A 例2.以下不能说明细胞全能性的实验是（） A. 胡萝卜韧皮部细胞培育出植株 B. 紫色糯性玉米种子培育出植株 C. 转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 D. 番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株 解析考查细胞全能性的概念，同时考查理解能力。 选项中的胡萝卜韧皮部细胞、棉花细胞、番茄与马铃薯的体细胞都属 于已经分化的细胞，由它们培育出植株都是细胞全能性的体现。而玉米种 子培育出植株实际上是胚发育形成植物，属于植物个体发育的一个阶段。 答案B 例3.下列关于细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的说法，正确的是 A. 细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变都是细胞必须经历的生命历程 B. 细胞分化形成不同的组织器官，细胞衰老发生在组织器官形成之后 C. 细胞分化的实质是基因选择性表达，细胞凋亡与基因选择性表达无 关 D. 细胞分化过程受细胞内外信号的调控，与细胞分裂和细胞凋亡相伴 进行 解析综合考查细胞的分裂、分化、衰老、凋亡和癌变知识，同时考 查理解能力。 细胞分裂、分化、衰老、凋亡都是细胞必须经历的生命历程，但细胞 癌变不是。细胞衰老在组织器官形