2020版高考生物苏教版一轮复习讲义：第四单元第14讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变

第14讲　细胞的分化、衰老、凋亡与癌变
[考纲要求]　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)。
考点一　细胞的分化与全能性

1.细胞分化
(1)概念：在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程。
(2)特点
①普遍性：多细胞生物普遍具有。
②持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。
③稳定性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。
④不可逆性：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。
(3)实质(如图所示)

在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。
(4)意义
拓展提升　分化细胞表达的基因
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，基因产物是维持细胞基本生命活动所必需的基因，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：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，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
2.细胞的全能性


1.判断关于细胞分化的叙述的正误
(1)肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同(　×　)
(2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体(　×　)
(3)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同(　×　)
(4)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化(　√　)
(5)ATP合成酶基因属于奢侈基因，在不同细胞中选择性表达(　×　)
2.判断关于细胞全能性的叙述的正误
(1)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(　√　)
(2)分化程度高的细胞其全能性一定低(　×　)
(3)克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性(　×　)
(4)用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性(　×　)
(5)人体内所有活细胞均具有全能性(　×　)

下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析：

(1)上述基因属于管家基因的是a，属于奢侈基因的是b、c、d。
(2)这三种细胞“血红蛋白基因”均不能表达，所以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？若将探针改作检测胰岛素基因的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。

命题点一　细胞分化的实质、特点和意义分析
1.如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况，下列分析错误的是(　　)

A.此图能说明细胞分化的实质
B.基因b可能控制RNA聚合酶的合成
C.细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4
D.一般来说，这5种细胞的核遗传物质相同
答案　C
解析　题图显示，同一个体的5种细胞中基因表达的情况有差异，说明基因在不同细胞中选择性表达，体现了细胞分化的实质，A项正确；5种细胞中都有相关基因表达，基因表达的转录过程中有RNA聚合酶参与，说明5种细胞中都有RNA聚合酶，基因b在5种细胞中都表达了，故其可能是控制RNA聚合酶合成的基因，B项正确；细胞2和4中mRNA有2种不同，而3和4中mRNA有4种不同，C项错误；5种细胞均最终来源于受精卵，故它们细胞核中的遗传物质通常相同，D项正确。
2.ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶，下表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针，研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列分析正确的是(　　)
果实成熟的不同阶段
叶片
雌蕊
雄蕊
根
绿果
变红
桃红
橙红
亮红
红透
－
＋
＋＋
＋＋＋＋
＋＋＋＋
＋＋＋
－
－
＋
－

注：“－”表示该基因不表达，“＋”表示该基因表达，“＋”的数目越多表示表达水平越高。
A.该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段无差异
B.橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多
C.绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物，体现了细胞的基因选择性表达
D.果实中该基因表达水平高于叶片，说明前者的分化程度高于后者
答案　B
解析　根据表中信息可知，番茄的不同组织以及果实成熟的不同阶段ACC合成酶基因的表达水平存在明显差异，A错误；橙红和亮红的果实中，ACC合成酶基因表达水平最高，故其细胞中ACC合成酶基因的转录产物可能相对较多，B正确；番茄不同的组织和果实成熟的不同阶段该基因的表达水平不同，体现了不同细胞的基因选择性表达，而不是绿果、雌蕊、叶片和根无该基因，C错误；果实中该基因的表达水平高于叶片，说明该基因进行了选择性表达，但不能说明果实的分化程度高于叶片，D错误。
3.下图表示人体造血干细胞在离体条件下，经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程。下列有关叙述正确的是(　　)

A.该图说明造血干细胞具有全能性
B.图中各细胞的遗传信息的执行情况相同
C.①过程可发生遗传信息从DNA→DNA的传递
D.②过程的实质是基因数量的变化
答案　C
解析　细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，图示内容仅得到肝细胞和神经细胞，没有得到个体，因而没有体现细胞的全能性，A项错误；细胞分化的实质是细胞内基因的选择性表达，B项错误；①过程是细胞增殖，可发生遗传信息从DNA→DNA的传递，C项正确；②过程是细胞分化，实质是基因的选择性表达，其基因种类和数量不变，mRNA和蛋白质的种类和数量发生变化，D项错误。
生命观念　细胞分化的三个关键点
(1)细胞分化的标志
①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平：形成不同种类的细胞。
(2)分化细胞表达的基因
①管家基因：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，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：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，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
(3)细胞分化的“变”与“不变”
①不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。
②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。
命题点二　辨析细胞的全能性
4.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
答案　B
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，因此同样具有全能性，A项错误；细胞表达全能性的前提是处于离体状态，B项正确；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项错误；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项错误。
5.2012年诺贝尔生理学或医学奖被授予英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥，以表彰他们在“细胞核重编程技术”领域做出的革命性贡献。下图为该技术的操作流程模式图。

根据推断，以下说法正确的是(　　)
A.干细胞的叶绿体、线粒体、细胞核均具有双层膜结构
B.干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化
C.干细胞分化形成各种类型的细胞体现了细胞的全能性
D.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病
答案　D
解析　图中的细胞为动物细胞，无叶绿体，A项错误；干细胞的分化是基因选择性表达的过程，细胞中染色体数目不变，B项错误；细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，干细胞通过分化形成各种类型的细胞，但未形成一个完整的个体，不能体现细胞的全能性，C项错误；可以通过干细胞分化形成胰岛B细胞来治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病，D项正确。
考点二　细胞的衰老、凋亡与癌变

1.细胞衰老
(1)细胞衰老的特征
①代谢变化

②细胞核体积增大，染色质固缩，核膜向内折叠。
(2)细胞衰老的假说
①自由基假说：细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质，致使细胞衰老。
②端粒假说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常的DNA序列损伤，使细胞逐渐衰老。
2.细胞的凋亡
(1)概念：是一个主动地由基因决定的自行结束细胞生命的过程，又称为细胞程序性死亡。
(2)类型
(3)意义
拓展延伸　细胞凋亡和细胞坏死的区别
①从方式看
②从结果看
3.细胞的癌变
(1)癌细胞的特征
①无限增殖。
②形态结构发生显著变化，如癌变的成纤维细胞由扁平梭形变成球形。
③细胞膜表面发生变化
糖蛋白减少→黏着性降低→易于扩散和转移。
④细胞的接触抑制丧失。
(2)癌变机理
①致癌因子的类型(连线)

②原癌基因和抑癌基因
a.原癌基因：主要负责调控细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。
b.抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖。
③细胞癌变的机理：环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使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。
④特点：癌症的发生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，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有累积效应。
4.细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
项目
实质
结果
遗传物质
细胞衰老
内因、外因共同作用
细胞正常死亡
不发生改变
细胞凋亡
由遗传机制决定的程序性调控
自动结束生命的正常死亡
细胞坏死
受外界不利因素影响；不受基因控制
细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎
细胞癌变
致癌因子诱发基因突变
形成无限增殖的癌细胞
发生改变

特别提醒　细胞生命历程中的三个“例外”
(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。

1.判断有关细胞衰老和凋亡的叙述的正误
(1)细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动(　×　)
(2)衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录(　√　)
(3)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡(　×　)
(4)细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育(　×　)
(5)效应T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡(　√　)
2.判断有关细胞癌变的叙述的正误
(1)原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传(　×　)
(2)癌细胞在条件适宜时可无限增殖(　√　)
(3)癌变前后，细胞的形态和结构有明显差异(　√　)
(4)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖(　×　)

1.据图分析细胞凋亡的机理

(1)过程A体现了生物膜的信息传递功能，说明细胞凋亡有特异性，在特定时期凋亡特定细胞。
(2)过程B中可以看出细胞凋亡是相关基因选择性表达的结果，该过程中形成具膜的凋亡小体，体现了膜的流动性。
(3)过程C中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要溶酶体(细胞器)的参与。
2.完成细胞的生命历程图解


命题点一　细胞衰老与细胞凋亡的分析
1.下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，错误的是(　　)
A.幼年个体内没有衰老的细胞
B.细胞膜运输功能降低是细胞衰老的主要特征之一
C.凋亡细胞中一定含有与凋亡有关的酶
D.细胞凋亡可清除被病原体感染的细胞
答案　A
解析　多细胞生物细胞的衰老和个体的衰老并不是同步的，所以幼年个体中也有衰老的细胞。
2.(2019·朝阳高三第一次模拟)2016年诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典，以表彰他在细胞自噬机制方面的发现。细胞自噬(autophagy)是真核生物中一些损坏的蛋白质或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后，送入溶酶体(人和动物)中进行降解并得以循环利用的过程。下列有关叙述错误的是(　　)
A.溶酶体中的水解酶是核糖体合成的
B.细胞自噬体现了生物膜的选择透过性
C.受基因控制的细胞自噬过程对细胞自身是有利的
D.溶酶体既能分解衰老、损伤的细胞器又有一定的防御作用
答案　B
解析　溶酶体中的水解酶的化学本质是蛋白质，是核糖体合成的，A正确；细胞自噬体现了生物膜的流动性，B错误；受基因控制的细胞自噬过程对细胞自身是有利的，C正确；溶酶体含有多种水解酶，是细胞的“消化车间”，能分解衰老、损伤的细胞器，也能吞噬杀死侵入的细胞的病毒或病菌，具有一定的防御功能，D正确。
命题点二　癌细胞的特征及癌变的机理
3.(2018·全国Ⅱ，6)在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞。下列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
答案　A
解析　正常细胞转变为癌细胞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。癌细胞膜上的糖蛋白减少，从而使癌细胞之间的黏着性降低，A项错误；癌细胞是原癌基因和抑癌基因突变的累积效应，癌细胞的形态结构发生显著变化，例如，体外培养的呈扁平梭形的正常成纤维细胞转变为癌细胞后变成球形，B项正确；环境中的致癌因子会损伤细胞中的染色体，使正常细胞成为不受机体控制的恶性增殖细胞，C项正确；细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生突变，即细胞中的遗传物质可能受到损伤，使细胞表面的糖蛋白减少，D项正确。
4.(2018·银川一中高三第三次模拟)研究表明在利用抗癌剂杀死癌细胞的同时给实验鼠服用二甲双胍，可抑制实验鼠体内的乳腺癌细胞的扩散。下列相关叙述正确的是(　　)
A.化疗是目前治疗癌症的唯一手段
B.二甲双胍可能导致实验鼠体内细胞表面的糖蛋白减少
C.原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变抑制细胞癌变
D.一只被切除胸腺的鼠与一只正常鼠患乳腺癌的概率不相等
答案　D
解析　目前治疗癌症可以采用手术切除、放疗、化疗等手段，A项错误；癌细胞容易扩散的原因是细胞表面糖蛋白减少，细胞之间的黏着性降低，二甲双胍可抑制实验鼠体内的乳腺癌细胞的扩散，说明二甲双胍可能导致实验鼠体内细胞表面的糖蛋白增加，B项错误；抑癌基因抑制细胞不正常的增殖，突变后易导致细胞癌变，C项错误；胸腺是T淋巴细胞发育的场所，细胞免疫主要是由T淋巴细胞来参与完成的，体内癌细胞的清除主要由细胞免疫完成，因此被切除胸腺的鼠与正常鼠患乳腺癌的概率不相等，D项正确。
5.《PNAS》杂志最近在线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，和正常细胞相比，癌细胞水分含量少，细胞呼吸速率加快
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选择性表达的结果，前者是异常表达，后者是正常表达
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
答案　B
解析　恶性肿瘤内有大量癌细胞，和正常细胞相比，癌细胞水分含量多，细胞呼吸速率加快，A项错误；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，B项正确；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，C项错误；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，D项错误。
社会责任　浅谈癌症的三级预防
(1)一级预防：是消除或减少可能致癌的因素，防止癌症的发生，减少癌症的发病率。如平时应注意参加体育锻炼，保持旺盛的精力，从而提高机体免疫功能和抗病能力；不吸烟、不酗酒，科学搭配饮食，多吃新鲜蔬菜、水果等。
(2)二级预防：目的是降低癌症的死亡率。利用早期发现、早期诊断和早期治疗的有效手段来减少癌症病人的死亡。如拍照胸片、支气管镜检查可以发现早期肺癌；做B型超声波扫描、甲胎蛋白测定，可发现肝癌；纤维食道镜、胃镜、肠镜检查，可发现早期食道癌、胃癌、结肠癌等。
(3)三级预防：就是诊断与治疗后的康复，提高生存质量、减轻痛苦、延长寿命。在治疗癌症时，设法预防癌症复发和转移，防止并发症和后遗症。
矫正易错　强记长句

1.分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。
2.细胞分化的判断依据：选择性表达的基因(奢侈基因)得以表达的细胞发生了分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因表达出相应蛋白质可以证明细胞发生了分化。
3.休现全能性的判断依据：起点是“已分化的细胞”，终点是发育成“完整个体”才是全能性的体现。
4.细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体是有害的。
5.细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。
6.不是只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，正常细胞中也存在原癌基因与抑癌基因。

下图为细胞的生命历程示意图，据图分析：

1.癌细胞易扩散和转移的原因是细胞膜表面糖蛋白减少，使细胞间黏着性降低。
2.原癌基因的主要功能是调控细胞周期，控制细胞分裂和生长的进程。
3.乙和丙过程中基因活动的区别：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。
4.丁和戊过程的区别：丁是在相关基因调控下细胞主动结束生命的过程，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。
5.己过程中细胞代谢会减慢，原因有水分减少，多种酶活性降低，细胞膜通透性改变，染色质收缩等。
重温高考　演练模拟
1.(2018·江苏，23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)，下图为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
答案　D
解析　组织细胞中的DNA与MSC中的相同，由于组织细胞和MSC中的基因进行选择性表达，所以两者的RNA不完全相同，A错误；细胞会随着分裂次数的增多而逐渐衰老，组织细胞是MSC分裂、分化后形成的，所以组织细胞更易衰老，B错误；组织细胞中凋亡基因表达，细胞才开始凋亡，C错误；MSC在不同诱导因素的作用下，可分化形成不同类型的细胞，D正确。
2.下列关于细胞癌变与癌细胞的叙述，正确的是(　　)
A.癌细胞的分裂失去控制，但其增殖是有限的
B.癌细胞表面糖蛋白的增加，使其易扩散转移
C.有些物理射线可诱发基因突变，导致细胞癌变
D.癌变是细胞异常分化的结果，此分化大多可逆
答案　C
解析　癌细胞是由正常细胞转化而来的，最重要的特点是在适宜条件下可无限增殖，A错误；癌细胞表面的糖蛋白很少或缺失，所以癌细胞容易在组织间转移，B错误；引起癌变的致癌因子有物理致癌因子(各种射线等)、化学致癌因子(许多种无机或有机化合物，如吸烟时烟雾中的物质)、病毒致癌因子(肝炎病毒等)，C正确；正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程称为癌变，细胞的癌变可看作是细胞异常分化的结果，正常情况下，细胞分化是不可逆的，D错误。
3.(2016·全国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
答案　B
解析　细胞有丝分裂的重要意义是使细胞的亲代和子代之间保持遗传性状的稳定性，因此细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献，A项正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B项错误；细胞分化的实质是个体发育过程中，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项正确；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项正确。
4.(2016·天津，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饲喂患癌小鼠，可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
答案　D
解析　癌细胞的特点之一是细胞形态改变，A项正确；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项正确；为增强可信度或说服力，实验需要设置对照，C项正确；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项错误。
5.(2015·海南，6)关于人体造血干细胞的叙述，错误的是(　　)
A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
答案　B
解析　造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异，例如造血干细胞含有与细胞分裂相关的酶，成熟红细胞则不含有，A项正确；造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是不可逆的，B项错误；健康成年人的造血干细胞主要储存在骨髓中，C项正确；红细胞的寿命大约为120天，而白细胞寿命长短不一，大部分白细胞的寿命只有几天，D项正确。

一、选择题
1.(2018·佛山高三下学期质检)下表中人体不同细胞的寿命和分裂能力不同，以下说法错误的是(　　)
细胞种类
小肠上皮细胞
癌细胞
红细胞
白细胞
寿命
1～2天
不死性
120天
5～7天
能否分裂
能
能
不能
大多数不能
A.白细胞的凋亡比红细胞快，这与白细胞吞噬病原体有关
B.癌细胞的无限增殖是由正常基因突变为原癌基因引起的
C.通常情况下，细胞的分化程度越高，细胞分裂能力越弱
D.小肠上皮细胞寿命最短，这与基因控制的衰老和凋亡有关
答案　B
解析　细胞凋亡的速率与它们的功能有关系，白细胞能吞噬进入人体的细菌和病毒以及代谢产生的对人体有害的“异物”，吞噬后就死亡并被排出，所以其凋亡的速率很快，A正确；癌细胞的无限增殖是由原癌基因和抑癌基因发生突变引起的，B错误；通常情况下，细胞的分化程度越高，其全能性就越低，细胞分裂能力就越弱，C正确；人体不同组织的细胞寿命不同，是由遗传物质决定的，与基因控制的衰老和凋亡有关，D正确。
2.(2019·济南高三一模)小肠干细胞通过增殖分化使小肠上皮细胞得到更新，分化情况如图所示。干细胞分化成的潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质，抵抗外来病原体。下列说法正确的是(　　)

A.潘氏细胞和小肠上皮细胞功能不同是因为DNA不同
B.小肠干细胞分化成小肠上皮细胞体现了细胞的全能性
C.潘氏细胞分泌的溶菌酶参与特异性免疫
D.小肠干细胞以有丝分裂的方式进行增殖
答案　D
解析　潘氏细胞和小肠上皮细胞来自于同一个受精卵，因此它们含有的DNA相同，两者功能不同的原因是基因的选择性表达，A错误；小肠干细胞分化成小肠上皮细胞的过程，由于没有形成完整的个体，所以不能体现细胞的全能性，B错误；潘氏细胞分泌的溶菌酶参与非特异性免疫，C错误；小肠干细胞以有丝分裂的方式进行增殖，D正确。
3.(2018·“千校联盟”高三5月冲刺预测)下列关于正常人的体细胞中基因的叙述，错误的是(　　)
A.都含有抑癌基因和原癌基因
B.都表达过抑癌基因和原癌基因
C.都含有唾液淀粉酶基因
D.都表达过唾液淀粉酶基因
答案　D
解析　人体正常体细胞中都含有原癌基因和抑癌基因，A正确；原癌基因负责调控细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，而抑癌基因主要阻止细胞的不正常增殖，故原癌基因和抑癌基因在体细胞增殖、分化过程中表达，B正确；体细胞是由受精卵经有丝分裂而来，细胞中的基因是相同的，故正常体细胞中都含有唾液淀粉酶基因，由于基因的选择性表达，唾液淀粉酶基因只在唾液腺细胞中表达，C正确、D错误。
4.下列数据是人体部分器官中所表达基因的估计数目，有关叙述不正确的是(　　)
器官或细胞
眼
唾液腺
皮肤
甲状腺
血细胞
心脏
所表达基因的估计数目
1 932
186
3 043
2 381
23 505
9 400

A.人体各器官表达的基因数目有差异是细胞内基因选择性表达的结果
B.血细胞所表达的基因数目最多说明其遗传物质相对含量较高
C.人体各器官表达的基因数目有差异说明细胞中所含蛋白质有差异
D.不同功能的细胞表达的基因不相同，这与细胞具有的不同功能相适应
答案　B
解析　人体不同器官因功能不同，所需的蛋白质会有差异，这体现了不同细胞中基因选择性表达的特点。由于同一个体的所有细胞都是由同一个受精卵分裂、分化而来，所以每个细胞中的遗传物质是相同的。
5.目前，一些年轻人盲目去痣后引发的恶性色素瘤导致死亡的病例并不鲜见，专家提醒人们，如果身上的黑痣有逐渐长大、边界不清和周围长毛、自己出血、痒痛等情况时，需要及时找医生手术治疗，切忌自己动手去痣。下列关于痣细胞的说法正确的是(　　)
A.痣细胞的产生是细胞分化的结果
B.痣细胞的特点之一是能无限增殖
C.痣细胞是一种癌变细胞
D.痣细胞中色素多，是衰老的表现
答案　A
解析　痣细胞具有一定的形态、结构和功能，其产生是细胞分化的结果。从特点上来讲，痣细胞和癌细胞有类似之处，如易于增殖和分散，较其他细胞更容易发生癌变，但和癌细胞又有着本质的区别，其增殖和分化受机体的控制，不能无限增殖。痣细胞中色素多是基因选择性表达的结果，与衰老细胞中积累的色素种类也是有差别的，并非衰老的表现。
6.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。下列相关叙述不正确的是(　　)
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
答案　C
解析　细胞间的信号传递与细胞膜表面的糖蛋白有关，A项正确；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项正确；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项错误；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项正确。
7.(2018·齐鲁教科研协作体高三模拟)下列与癌细胞有关的叙述中合理的是(　　)
A.细胞周期变短，细胞内染色质固缩，染色加深
B.医生用化疗和放疗的方法，作用是诱导癌细胞凋亡
C.甲胎蛋白是癌细胞内突变产生的新基因表达的产物
D.细胞癌变是多个基因突变的结果，具有累积效应
答案　D
解析　癌细胞连续进行分裂，恶性增殖，且不受机体控制，所以细胞周期变短；染色质固缩，染色加深是细胞衰老的特点，A错误；化疗和放疗是直接抑制和杀灭癌细胞，使癌细胞坏死，而不是诱导癌细胞凋亡，B错误；甲胎蛋白和癌胚抗原是正常细胞癌变后，在细胞表面含量增多，超过了正常范围，是原有基因过量表达的结果，C错误；细胞癌变是原癌基因和抑癌基因中多个基因突变的结果，具有累积效应，D正确。
8.(2018·榆林高考第一次测试)下列对人体细胞生命历程的描述，正确的是(　　)
A.细胞生长：细胞体积增大，核糖体数量增加，染色体复制加快
B.细胞分化：细胞形态改变，遗传物质发生变异，功能趋向专门化
C.细胞衰老：细胞核体积变小，细胞膜通透性增大，色素积累增多
D.细胞凋亡：特定基因表达，合成新的蛋白质，细胞自动结束生命
答案　D
解析　细胞生长：细胞体积增大，表面积与体积比减小，合成蛋白质增加，故核糖体数量增加，但是染色体复制发生在细胞分裂过程中，A错误；细胞分化的实质是基因的选择性的表达，遗传物质不发生改变，但信使RNA的种类和数量会不同，B错误；细胞衰老后，细胞核体积增大，细胞膜通透性改变，色素积累增多，有些酶的活性降低，C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，该过程中有新的蛋白质合成，D正确。
9.(2018·成都高考模拟)科研人员为了研究肿瘤细胞转移的机理，在患头颈癌和纤维肉瘤的啮齿类动物细胞中，降低蛋白质LTBP3的表达量，发现在无LTBP3的表达和分泌的情况下，肿瘤细胞无法有效转移。其他研究还发现，LTBP3在肿瘤转移早期非常活跃，以下解释合理的是(　　)
A.LTBP3基因表达水平可预测早期头颈癌病人存活时间
B.LTBP3基因能在肿瘤细胞中表达是基因突变的结果
C.LTBP3是由核糖体合成的胞内蛋白
D.LTBP3基因只存在于肿瘤细胞中
答案　A
解析　由题意可知，LTBP3在早期头颈癌病人中含量高，可根据其表达量预测病人的生存期，A正确；LTBP3基因在肿瘤细胞中表达是基因选择性表达的结果，B错误；由题干信息可知，LTBP3是分泌蛋白，C错误；人体细胞是由同一受精卵发育而来的，每个有核的细胞中均含有LTBP3基因，D错误。
10.(2018·重庆綦江区东溪中学高三一诊)如图为人体部分细胞的生命历程示意图，图中①～⑩为不同的细胞，a～f表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述不正确的是(　　)

A.④⑤⑥⑦的核基因相同，细胞内的蛋白质种类和数量不相同
B.d过程的细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录
C.e过程的细胞不会发生细胞凋亡而且细胞周期还会延长
D.已经成熟的生物体中，细胞的自然更新还是需要通过f过程完成
答案　C
解析　图中细胞④⑤⑥⑦都来自于细胞①的分裂分化，则它们含有的核基因是相同的，而它们的形态结构不同是基因选择性表达的结果，所以它们细胞内的蛋白质种类和数量不相同，A正确；d过程表示的是细胞衰老，该过程中染色质固缩，导致DNA不能解旋，进而影响DNA的复制和转录过程，B正确；e过程表示细胞癌变，癌细胞的细胞周期会缩短，在适宜条件下可无限增殖，C错误；成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除都是通过细胞凋亡完成的，D正确。
二、非选择题
11.(2018·江门高考模拟考试)科学家正研究利用胚胎干细胞转变成胰岛B 细胞来治疗糖尿病，请回答下列相关问题：
(1)干细胞是指具有________________能力的细胞。
(2)人体内胰岛素降低血糖的途径之一是通过促进葡萄糖转化为________________来实现的。科学家对胚胎干细胞进行处理后，分别培养在葡萄糖浓度不同的细胞培养液中，检测细胞胰岛素的分泌量，发现高浓度葡萄糖组别分泌量更多，据此分析干细胞诱导________(填“成功”或“失败”)。
(3)若实验结果发现某些低浓度葡萄糖组别能分泌较多的与血糖调节有关的另一种激素，则有可能是胚胎干细胞转变成________________细胞。
答案　(1)分裂和分化　(2)脂肪和(某些)氨基酸　成功
(3)胰岛A(或肾上腺细胞等)
解析　(1)干细胞是指具有分裂和分化能力的细胞。
(2)人体内胰岛素降低血糖的途径之一是通过促进葡萄糖转化为脂肪和(某些)氨基酸来实现的。高浓度的血糖可促进胰岛B细胞分泌胰岛素；检测结果显示：高浓度葡萄糖组别的细胞，其胰岛素的分泌量更多，说明干细胞诱导成功。
(3)若实验结果发现某些低浓度葡萄糖组别能分泌较多的与血糖调节有关的另一种激素，则有可能是胚胎干细胞转变成胰岛A细胞(或肾上腺细胞等)。
12.干细胞中c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-等基因处于活跃表达状态，Oct-的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒，将Oct-、Sox2、c-Myc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内，让其重新变成一个多功能iPS细胞(如图所示)。请分析回答下列问题：

(1)Oct-基因在高度分化的细胞中处于____________状态。依据图示的原理，体细胞癌变是______________等基因异常表达的结果；细胞凋亡是在图中________________等基因控制下的细胞________________的过程。
(2)研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞，进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞，iPS细胞的这种变化过程称做____________。
答案　(1)未表达(或沉默)　c-Myc、Klf4　c-Myc、Klf4、Fas　程序性死亡　(2)细胞分化
解析　(1)通过图示可以推测，在高度分化的体细胞中，Oct-基因处于未表达状态或沉默状态。c-Myc、Klf4基因分别为原癌基因和抑癌基因，它们异常表达时高度分化的体细胞可以变为肿瘤细胞；在c-Myc、Klf4、Fas等基因的控制下，细胞发生程序性死亡，引起细胞凋亡。
(2)iPS细胞类似胚胎干细胞，诱导其获得心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞的过程属于细胞分化。


13.(2018·青岛一模)研究得知，癌细胞和正常细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞摄取葡萄糖的量是正常细胞的若干倍。请回答下列相关问题：
(1)细胞癌变的根本原因是_______________________________________________________。
细胞癌变后核糖体数目增多，其原因是___________________________________________。
(2)与正常细胞相比，癌细胞内葡萄糖转化为五碳糖的途径明显增强。某些药物可通过抑制该代谢途径抑制癌细胞的快速增殖，其原理是_______________________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)艾滋病病人的直接死因，往往是由多种病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。请运用所学知识分析艾滋病病人易患恶性肿瘤的原因：__________________________________
____________________________________________________________________________。
答案　(1)基因突变(或原癌基因和抑癌基因发生基因突变或遗传物质的改变)　癌细胞分裂旺盛，细胞内蛋白质合成旺盛　(2)五碳糖(脱氧核糖)是构成脱氧核苷酸的成分，脱氧核苷酸是合成DNA的原料，抑制葡萄糖转化为五碳糖可抑制DNA的复制　(3)艾滋病病毒在人体内攻击T淋巴细胞，使免疫系统丧失监控和清除功能(或艾滋病病毒在人体内攻击T淋巴细胞，而T淋巴细胞是发挥抗肿瘤细胞功能的主要免疫细胞)
解析　(1)细胞癌变的根本原因是基因突变。癌细胞分裂旺盛，细胞内蛋白质合成旺盛，所以细胞癌变后核糖体数目增多。(2)五碳糖(脱氧核糖)是构成脱氧核苷酸的成分，脱氧核苷酸是合成DNA的原料，所以用药物抑制葡萄糖转化为五碳糖，可以抑制癌细胞内DNA分子的复制，从而抑制癌细胞的快速增殖。(3)艾滋病病毒在人体内攻击T淋巴细胞，使免疫系统丧失监控和清除功能，最终几乎丧失一切免疫能力，所以艾滋病病人的直接死因，往往是由多种病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。