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1、2022年高三生物一輪復(fù)習(xí) 專題 細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變導(dǎo)學(xué)案 (I) 【高頻考點(diǎn)解讀】 1.細(xì)胞的分化(Ⅱ) 2.細(xì)胞的全能性(Ⅱ) 3.細(xì)胞的衰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) 【熱點(diǎn)題型】 題型一 細(xì)胞分化和細(xì)胞的全能性 例1、下列發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性的生物學(xué)過程是(　　) A．玉米種子萌發(fā)長(zhǎng)成新植株 B．小鼠骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞 C．小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株 D．胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株 【提分秘籍】 1. 管家基因和奢侈基因 (1)管家基因指所有細(xì)胞均要表達(dá)

2、的一類基因，其產(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。 (2)奢侈基因是指不同類型細(xì)胞特異性表達(dá)的基因，其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。 (3)細(xì)胞分化實(shí)質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)：奢侈基因表達(dá)的結(jié)果：合成特定的蛋白質(zhì)(細(xì)胞分化分子水平的標(biāo)志，如血紅蛋白合成意味著造血干細(xì)胞分化成紅細(xì)胞)。 2．干細(xì)胞及其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 (1)概念：干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化發(fā)育潛能的原始細(xì)胞。機(jī)體內(nèi)的各種細(xì)胞、組織和器官都是由干細(xì)胞分化發(fā)育而來的。 (2)類型及相互關(guān)系 ①類型：干細(xì)胞分為3類：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和專能干細(xì)胞。 ②相互關(guān)系(以干

3、細(xì)胞分化為紅細(xì)胞為例)： 3. 與細(xì)胞生命活動(dòng)有關(guān)的圖形解讀 (1)①→②、①→④過程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生了穩(wěn)定性差異，這種變化叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化的結(jié)果是產(chǎn)生不同細(xì)胞、組織、器官，②④分別屬于不同的組織。 (2)①→③過程為一個(gè)細(xì)胞形成兩個(gè)細(xì)胞，這是細(xì)胞的分裂。③→⑤過程為細(xì)胞的體積由小變大，這是細(xì)胞的生長(zhǎng)。 (3)①③⑤三個(gè)細(xì)胞群的細(xì)胞都具有分裂能力，具有共同的特征：細(xì)胞壁薄、細(xì)胞質(zhì)濃、細(xì)胞核大、液泡小或無。 【舉一反三】 日本科學(xué)家山中伸彌的研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告，證實(shí)皮膚細(xì)胞經(jīng)過“基因直接重組”后可以轉(zhuǎn)化成為具有胚胎干細(xì)胞特性的細(xì)胞。他們所使用的方法都是利用病毒

4、將四個(gè)基因送入皮膚細(xì)胞，促使普通的皮膚細(xì)胞重新發(fā)生分化，最后成為帶有胚胎干細(xì)胞性質(zhì)的細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)式多功能干細(xì)胞。這項(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)被美國(guó)《時(shí)代》周刊評(píng)為xx年十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)之首，并且獲得了xx年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。山中伸彌的科學(xué)成果示意圖如下，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．過程b是誘導(dǎo)式多功能干細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 B．與皮膚細(xì)胞相比，經(jīng)過程a形成的誘導(dǎo)式多功能干細(xì)胞的全能性較低 C．山中伸彌的這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)糾正了動(dòng)物細(xì)胞分化是“不可逆轉(zhuǎn)”的觀點(diǎn) D．上述細(xì)胞中具有細(xì)胞周期的是誘導(dǎo)式多功能干細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞 【熱點(diǎn)題型】 題型二 細(xì)胞的衰老、凋亡和癌

5、變 例2、細(xì)胞衰老和凋亡對(duì)維持個(gè)體的正常生長(zhǎng)發(fā)育及生命活動(dòng)具有重要意義。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．細(xì)胞普遍衰老會(huì)導(dǎo)致個(gè)體衰老 B．效應(yīng)T細(xì)胞可誘導(dǎo)靶細(xì)胞發(fā)生凋亡 C．細(xì)胞凋亡是各種不利因素引起的細(xì)胞死亡 D．衰老細(xì)胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 【提分秘籍】細(xì)胞癌變的機(jī)理 (1)內(nèi)因：原癌基因和抑癌基因 ①原癌基因是維持機(jī)體正常活動(dòng)所必需的基因，在細(xì)胞分裂過程中它負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程；而抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖。 ②抑癌基因和原癌基因共同對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化起著調(diào)節(jié)作用。 ③癌變是由原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導(dǎo)致細(xì)胞異常分裂，對(duì)這

6、種異常分裂機(jī)體又無法阻止而造成的。 (2)外因 ①物理因素：紫外線、X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA。 ②化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物等能改變核酸的堿基。 ③生物因素：某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA。 【特別提醒】 (1)癌細(xì)胞是一種只分裂而不能分化或畸形分化的細(xì)胞。 (2)放療、化療都可殺死部分癌細(xì)胞，同時(shí)正常體細(xì)胞也受到損傷，對(duì)人體副作用很大。早期癌癥可以通過手術(shù)治療，副作用較小。 【舉一反三】 機(jī)體的免疫系統(tǒng)對(duì)核輻射損傷很敏感，主要表現(xiàn)在核輻射會(huì)誘導(dǎo)免疫細(xì)胞凋亡。人白細(xì)胞介素18(IL18)能促進(jìn)免疫細(xì)胞的增殖和分化，提高機(jī)體免疫功能。某科研小組開展了“

7、IL18對(duì)核輻射誘導(dǎo)小鼠脾細(xì)胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下： 選取若干實(shí)驗(yàn)小鼠，隨機(jī)分成三組：①組無輻射損傷；②組輻射損傷(60Co照射，下同)；③組先輻射損傷，1天后注射IL18。14天后分別取各組小鼠脾細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，在培養(yǎng)了0 h、12 h、24 h、48 h后，進(jìn)行細(xì)胞凋亡檢測(cè)，得到的細(xì)胞凋亡相對(duì)值如下表： (1)選擇脾細(xì)胞作為本實(shí)驗(yàn)材料，是因?yàn)槠⑴K是機(jī)體重要的________器官。已知IL18是一種淋巴因子，淋巴因子與 ________都屬于免疫活性物質(zhì)。 (2)細(xì)胞凋亡是由遺傳機(jī)制決定的________死亡。從表中數(shù)據(jù)可知，細(xì)胞凋亡相對(duì)值越小，說明發(fā)生凋

8、亡的脾細(xì)胞數(shù)目越________；從________(填組別)兩組數(shù)據(jù)可知，IL18能夠抑制脾細(xì)胞凋亡。 (3)科研小組還設(shè)置了第④組實(shí)驗(yàn)，方法是先注射IL18，3天后進(jìn)行輻射損傷，14天后的實(shí)驗(yàn)操作同前三組。與第③組相比，設(shè)置第④組的目的是__ ___。 (4)在作物育種中，可用60Co放出的γ射線使作物發(fā)生基因突變，從中篩選出優(yōu)良的變異類型，這種育種方法叫做________育種，其特點(diǎn)是_________________________________________(至少【熱點(diǎn)題型】 題型三 細(xì)胞衰老、全能

9、性及有關(guān)物質(zhì)毒性檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 例3、某醫(yī)院病理室為確診一患者的腫瘤是良性還是惡性，切取了一小塊腫瘤組織進(jìn)行培養(yǎng)。請(qǐng)回答下列問題： (1)培養(yǎng)之前，腫瘤組織必須先用________等處理成單個(gè)細(xì)胞。 (2)若開始培養(yǎng)時(shí)取一滴培養(yǎng)液觀察有100個(gè)腫瘤細(xì)胞，經(jīng)24小時(shí)培養(yǎng)后，取一滴稀釋100倍后再取一滴(設(shè)三次的“一滴”等量)觀察，發(fā)現(xiàn)有64個(gè)腫瘤細(xì)胞，此腫瘤的細(xì)胞周期約________小時(shí)。 (3)與正常細(xì)胞相比，在顯微鏡下看到明顯增多的細(xì)胞器是________(填兩項(xiàng))。 (4)某科研單位研制出一種新型藥物X，據(jù)說對(duì)此類腫瘤有良好的療效，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案加以驗(yàn)證。 【提分秘籍】

10、 1．細(xì)胞衰老內(nèi)在因素的實(shí)驗(yàn)探究及分析 (1)實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)一：分別在相同的條件下，體外培養(yǎng)胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細(xì)胞，結(jié)果見下表： 實(shí)驗(yàn)二：分別將鼠、雞、人和龜?shù)捏w細(xì)胞在體外進(jìn)行培養(yǎng)，結(jié)果見下圖： 實(shí)驗(yàn)三： (2)實(shí)驗(yàn)分析 ①實(shí)驗(yàn)一說明細(xì)胞分裂能力隨著生物體的年齡增大而減弱。 ②實(shí)驗(yàn)二說明細(xì)胞分裂次數(shù)與物種的壽命有關(guān)，壽命越長(zhǎng)的物種體細(xì)胞分裂的最高次數(shù)越高。 ③實(shí)驗(yàn)三說明細(xì)胞核是決定細(xì)胞衰老的重要因素。 【特別提醒】綜合上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)，說明生物的物種、年齡、細(xì)胞核是影響細(xì)胞衰老的內(nèi)在因素。 2．已經(jīng)分化的動(dòng)物細(xì)胞全能性受到限制，但它的細(xì)胞核仍具有全能

11、性 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并證明如下： (1)方法步驟： ①從同一只母羊(A)身上取出乳腺上皮細(xì)胞分成兩組，編號(hào)為甲、乙。 ②將甲組乳腺上皮細(xì)胞直接培養(yǎng)，觀察結(jié)果；將乙組乳腺上皮細(xì)胞核與另一只母羊(B)的去核卵細(xì)胞電激融合，觀察結(jié)果。 ③將②中發(fā)育形成的早期胚胎移植到第三只羊(C)的子宮內(nèi)，繼續(xù)發(fā)育，觀察最終結(jié)果。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 只有乙組乳腺上皮細(xì)胞核的全能性得以發(fā)揮，而甲組乳腺上皮細(xì)胞的全能性不能發(fā)揮。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 已經(jīng)分化的動(dòng)物細(xì)胞全能性受到限制，但它的細(xì)胞核仍具有全能性。 3．根據(jù)細(xì)胞癌變、畸形或死亡比例檢測(cè)有毒物質(zhì)的毒性主要步驟 (1)配制動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液，配制一系列濃

12、度梯度的待測(cè)有毒物質(zhì)，分組后分別對(duì)應(yīng)添加。 (2)選取正常的動(dòng)物細(xì)胞分別進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)一段時(shí)間后檢測(cè)各組中癌變細(xì)胞或畸形或死亡占所培養(yǎng)細(xì)胞的比例，推測(cè)物質(zhì)的毒性。 【舉一反三】 關(guān)于人體細(xì)胞分化、衰老、凋亡和癌變的敘述，正確的是(　　)。 A．細(xì)胞分化導(dǎo)致基因選擇性表達(dá)，細(xì)胞種類增多 B．細(xì)胞衰老表現(xiàn)為酶活性降低，細(xì)胞核體積減小 C．細(xì)胞凋亡受基因控制，不利于個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育 D．細(xì)胞癌變導(dǎo)致細(xì)胞黏著性降低，易分散轉(zhuǎn)移 【高考風(fēng)向標(biāo)】 1．(xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ] 同一動(dòng)物個(gè)體的神經(jīng)細(xì)胞與肌細(xì)胞在功能上是不同的，造成這種差異的主要原因是(　　) A．二者所處的細(xì)胞周期不

13、同 B．二者合成的特定蛋白不同 C．二者所含有的基因組不同 D．二者核DNA的復(fù)制方式不同 2．(xx·四川卷) TGF-β1-Smads是一條抑制腫瘤的信號(hào)傳遞途徑。研究表明，胞外蛋白TGF-β1與靶細(xì)胞膜上受體結(jié)合，激活胞內(nèi)信號(hào)分子Smads，生成復(fù)合物轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，誘導(dǎo)靶基因的表達(dá)，阻止細(xì)胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發(fā)生。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．惡性腫瘤細(xì)胞膜上糖蛋白減少，因此易分散轉(zhuǎn)移 B．從功能來看，復(fù)合物誘導(dǎo)的靶基因?qū)儆谝职┗? C．復(fù)合物的轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核的信息傳遞 D．若該受體蛋白基因不表達(dá)，靶細(xì)胞仍能正常凋亡 3.(xx·山東卷) 神經(jīng)

14、系統(tǒng)正常發(fā)育過程中神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)制如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．細(xì)胞程序性死亡不利于神經(jīng)系統(tǒng)正常發(fā)育 B．生存因子影響了神經(jīng)細(xì)胞的基因表達(dá) C．神經(jīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞間通過電信號(hào)傳遞信息 D．死亡細(xì)胞被吞噬細(xì)胞清除屬于細(xì)胞免疫 4．(xx·安徽卷) 分別用β -珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(與細(xì)胞呼吸相關(guān)的酶)基因的片段為探針，與雞的成紅細(xì)胞、輸卵管細(xì)胞和胰島細(xì)胞中提取的總RNA進(jìn)行分子雜交，結(jié)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(xì)胞總RNA　　　 β -珠蛋 白基因 卵清蛋 白基因 丙酮酸激

15、 酶基因 成紅細(xì)胞 ＋ － ＋ 輸卵管細(xì)胞 － ＋ ＋ 胰島細(xì)胞 － － ＋ A.在成紅細(xì)胞中，β -珠蛋白基因處于活動(dòng)狀態(tài)，卵清蛋白基因處于關(guān)閉狀態(tài) B．輸卵管細(xì)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(dá)產(chǎn)物對(duì)維持雞細(xì)胞的基本生命活動(dòng)很重要 D．上述不同類型細(xì)胞的生理功能差異與基因的選擇性表達(dá)有關(guān) 6．(xx·福建卷) 為研究汽車尾氣中可吸入顆粒物對(duì)人成熟T淋巴細(xì)胞的影響，用含不同濃度顆粒物的培養(yǎng)液培養(yǎng)T淋巴細(xì)胞，48 h 后檢測(cè)Na＋-K＋-ATP酶活性及細(xì)胞活力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： 組別 顆粒物濃度 (μg·mL

16、－1) Na＋-K＋-ATP 酶活性(U·mg pro－1) 細(xì)胞活力 (相對(duì)值) A 0 35.8 1 B 50 30.6 0.98 C 100 20.5 0.87 D 200 12.4 0.48 SDH是有氧呼吸的關(guān)鍵酶。細(xì)胞活力通過測(cè)定各組細(xì)胞SDH總活性來表示，用于反映顆粒物對(duì)細(xì)胞的毒性，SDH總活性由該組細(xì)胞數(shù)及每個(gè)細(xì)胞SDH酶活性共同決定。 (1)根據(jù)表中相關(guān)信息將柱狀圖補(bǔ)充完整。 汽車尾氣中可吸入顆粒物對(duì)T淋巴細(xì)胞 Na＋-K＋-ATP酶活性的影響 (2)細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，需使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)。請(qǐng)用方框在下面血細(xì)胞計(jì)數(shù)室圖中標(biāo)出計(jì)數(shù)區(qū)域。 (3)本實(shí)驗(yàn)毒性評(píng)價(jià)指標(biāo)所反映的顆粒物對(duì)T淋巴細(xì)胞的毒性，或表現(xiàn)為殺傷作用致細(xì)胞數(shù)減少，或表現(xiàn)為抑制了細(xì)胞的________(生理過程)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，隨著顆粒物濃度的增加，顆粒物對(duì)T淋巴細(xì)胞的毒性________。 (4)汽車尾氣中含有的多種致癌因子會(huì)損傷DNA，使________基因和原癌基因表達(dá)異常。長(zhǎng)期汽車尾氣暴露的人群，其T淋巴細(xì)胞執(zhí)行的________免疫功能障礙，導(dǎo)致識(shí)別、攻擊癌細(xì)胞能力降低，癌癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)提高。