【生物】2021届新高考一轮复习人教版第三单元专题八　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变学案

【生物】2021届新高考一轮复习人教版第三单元专题八　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变学案

专题八　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 考点1　细胞的分化和细胞的全能性 ‎1.[2019浙江4月选考,14,2分]同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述,错误的是(　　)‎ A.不会脱分化到受精卵的状态 B.细胞核中的染色体数目相同 C.功能不同是由于发生了细胞分化 D.功能差异是在减数分裂过程中形成的 本题主要考查细胞分化,并联系减数分裂,主要考查考生的分析能力和理解能力。明确同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同的原因,即基因的选择性表达是解答本题的关键。‎ 考点2　细胞的衰老、凋亡和癌变 ‎2.[2019江苏改编,2,2分]下列关于细胞生命活动的叙述,错误的是(　　)‎ A.细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制 B.细胞分化要通过基因的选择性表达来实现 C.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动 D.细胞癌变由原癌基因和抑癌基因被激活引起 高考常将细胞的分化、衰老、凋亡和癌变结合在一起进行考查,难度不大,主要考查考生的识记能力。牢记细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变是解题的关键。‎ ‎3.[2019天津理综,3,6分]植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:①由钙离子进入细胞后启动;②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是(　　)‎ A.蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开 B.钙离子通过自由扩散进入植物细胞 C.细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关 D.细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染 本题结合材料信息考查物质跨膜运输方式、细胞呼吸、细胞凋亡等相关知识,意在考查考生的理解能力和获取信息能力,综合性强,也是未来高考的一种趋势,值得关注。根据题干中“线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c”可快速判断C项错误。‎ ‎ 考点1　细胞的分化和细胞的全能性 ‎ 考法1 细胞的分化和细胞的全能性分析 命题角度1　细胞分化和细胞全能性的判断 考情回顾 ‎ ‎1.[2018全国卷Ⅲ,T2D]哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆(√)。‎ ‎2.[2018浙江4月选考,T7D]癌变是细胞异常分化的结果,此分化大多可逆(×)[提示:引起细胞癌变的异常分化不可逆]。‎ ‎3.[2017江苏,T18A]细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱(√)。‎ ‎4.[2016海南,T9A、D]高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能(×)[提示:只要含有本物种的全套遗传信息,植物细胞就具备全能性];叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果(√)。‎ ‎5.[2015江苏,T6B](同一人体)因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同(×)[提示:同一人体的不同细胞由一个受精卵经细胞分裂、分化产生,各细胞形态、功能不同的原因是基因选择性表达]。‎ ‎1 [2016全国卷Ⅱ,1,6分]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 解答本题的关键点有两个:一是明确造血干细胞虽然是干细胞,但也是经过分化的专能干细胞,不是全能干细胞,它只能分化为各种血细胞等;二是明确细胞分化的实质是基因的选择性表达。‎ 细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,从而使细胞的亲代和子代之间保持遗传性状的稳定,A正确;哺乳动物的造血干细胞是一种专能干细胞,分化程度不高,但也是分化了的细胞,B错误;细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果,C正确;高度分化的植物细胞仍具有全能性,通过组织培养可以将植物叶肉细胞培育成新植株,D正确。‎ B 核心素养解读　本题主要考查的核心素养是科学思维,具体表现在两个角度:‎ 核心素养角度 具体表现 归纳与概括 A项分析有丝分裂与生物性状遗传的关系 批判性思维 B、C、D项对相关说法作出判断 ‎　1.上海生命科学研究院成功诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能。下列相关叙述错误的是 (　　)‎ A.人成纤维细胞重编程为hiHep细胞并未体现细胞的全能性 B.该项成果表明,对于分化了的细胞,其分化后的状态是可以改变的 C.人成纤维细胞与hiHep细胞内的核酸是完全一样的 D.hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性 命题角度2　干细胞的特征及应用分析 ‎2 [2015海南,6,2分]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 成熟红细胞由造血干细胞分化、发育而来,基因进行选择性表达,故二者的酶存在差异,A正确;人体中细胞分化过程一般不可逆,人体成熟红细胞中没有细胞核与各种细胞器,不能恢复到分化前的状态,B错误;健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中,C正确;造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同,白细胞的寿命只有5~7 d,红细胞的寿命约为120 d,D正确。‎ B ‎ 考点2　细胞的衰老、凋亡和癌变 ‎ 考法2 细胞衰老、凋亡和癌变的分析和判断 命题角度3　细胞的衰老 考情回顾 ‎ ‎1.[2018浙江11月选考,T5D]衰老细胞的需氧呼吸变慢(√)[提示:衰老细胞的新陈代谢速率降低,需氧呼吸减慢]。‎ ‎2.[2017江苏,T18B]衰老细胞中各种酶的活性显著降低(×)[提示:衰老细胞内多种酶的活性降低,不是所有酶的活性都降低]。‎ ‎3.[2015新课标全国卷Ⅱ,T2D]正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长(×)[提示:端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截]。‎ ‎4.[2015江苏,T2C]正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡(×)[提示:细胞衰老≠个体衰老]。‎ ‎3 [2016海南,4,2分]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 细胞会随着分裂次数的增多而衰老,故人的正常体细胞的分裂次数是有限的,A项正确;自由基攻击蛋白质,会使蛋白质活性下降,引起细胞衰老,B项正确;溶酶体可以分解清除衰老、损伤的细胞器,C项正确;细胞衰老的特征之一是细胞内水分减少,细胞新陈代谢速率减慢,D项错误。‎ D ‎　2.[2019河北石家庄二模]2019年《自然》杂志发表文章:年轻小鼠胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低的干细胞比表达水平高的干细胞容易被淘汰,‎ 这一竞争有利于维持皮肤年轻态。随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增多。以下分析正确的是 (　　)‎ A.衰老皮肤中出现老年斑的原因是控制色素形成的酪氨酸酶活性降低 B.衰老的皮肤细胞,细胞核体积增大,细胞膜的通透性改变 C.COL17A1基因含量的高低可以作为皮肤是否衰老的一个标志 D.皮肤干细胞分化为表皮细胞的过程就是COL17A1基因选择性表达的结果 命题角度4　细胞的凋亡和坏死的辨析 考情回顾 ‎ ‎1.[2018浙江11月选考,T5A、B]细胞凋亡仅发生在衰老细胞中(×)[提示:人体生命活动的任何时期都会发生细胞凋亡];细胞凋亡由机械损伤引发(×)[提示:细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡]。‎ ‎2.[2017全国卷Ⅲ,T2D]细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程(√)。‎ ‎3.[2015山东理综,T2A]胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因(√)[提示:细胞凋亡发生在生物个体的整个生命进程中,胚胎细胞中也存在与细胞凋亡有关的基因]。‎ ‎4 [2019全国卷Ⅰ,1,6分]细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是 A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡 B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象 D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死 胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡,才会形成成形手指,A错误;小肠上皮细胞中衰老的细胞将会发生细胞凋亡,不断完成细胞的自然更新,B正确;被病原体感染的细胞属于靶细胞,机体通过细胞免疫将靶细胞裂解死亡释放抗原,属于细胞凋亡,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,细胞坏死是在种种不利因素的影响下导致的细胞非正常死亡,D错误。‎ B ‎　3.[2019百校联考]细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程,如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　)‎ A.细胞凋亡与细胞坏死对机体的影响不同 B.细胞凋亡和细胞坏死都是在遗传物质控制下的程序性死亡 C.图示细胞凋亡过程有吞噬细胞参与,吞噬过程能体现细胞膜具有一定的流动性 D.人体在胚胎正常发育过程中会发生细胞凋亡,但不一定发生细胞坏死 命题角度5　细胞的癌变 考情回顾 ‎ ‎1.[2018北京理综,T29(1)]癌细胞具有无限增殖的特点。‎ ‎2.[2018浙江4月选考,T7A、B、C]癌细胞的分裂失去控制,但其增殖是有限的(×)[提示:癌细胞最重要的特点是有无限增殖的能力];癌细胞表面粘连蛋白的增加,使其易扩散转移(×)[提示:‎ 癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失];有些物理射线可诱发基因突变,导致细胞癌变(√)。‎ ‎3.[2017全国卷Ⅲ,T2C]癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞(×)[提示:癌细胞不具有自养能力]。‎ ‎4.[2016江苏,T3B]恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性,所以不易被化疗药物杀死(×)[提示:化疗药物有不同的种类,有的可通过抑制细胞增殖来杀死癌细胞]。‎ ‎5.[2016四川理综,T7A]肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同(√)。‎ ‎5 [2018全国卷Ⅱ,6,6分]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 本题考查癌细胞的特点。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项错误、D项正确。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项正确。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项正确。‎ A ‎　4.[2020湖南长沙模拟]研究者将正常乳腺细胞(M)诱导成乳腺癌细胞(Me),如图甲表示细胞癌变前后有关代谢水平的变化情况,图乙中实验组在培养液中加入线粒体内膜呼吸相关酶抑制剂(培养液、温度等条件均相同且适宜)后测得的相关数据。下列有关叙述正确的是 (　　)‎ A.Me细胞膜上糖蛋白含量少的根本原因是原癌基因和抑癌基因表达能力下降 B.Me对葡萄糖的摄取能力高于M,推测癌症患者体内胰岛素水平高于正常人 C.M对该呼吸相关酶抑制剂的敏感性大于Me,此时M的代谢活动减弱,细胞分裂变慢 D.若Me进行无氧呼吸,则其培养液中酒精含量高于M的培养液中酒精含量 考法3 细胞的生命历程的综合考查 命题角度6　结合图像或材料综合考查细胞的生命历程 ‎6 [2018江苏改编,23,3分]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 本题考查细胞的分化、衰老和凋亡等知识。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,所以通常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,如牛磺酸、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。‎ D 母题变式·探究核心素养新命题　‎ ‎1.[科学思维——比较与分类]MSC的分裂与分化过程有何异同?‎ 提示:MSC分裂增加细胞数目,不增加细胞种类;MSC分化增加细胞种类,不增加细胞数目。‎ ‎2.[科学思维——分析与综合]四种组织细胞中蛋白质种类是否完全不同?具体说明。‎ 提示:四种组织细胞中含有的蛋白质种类部分相同,如与呼吸有关的酶、ATP合成酶等。‎ ‎　5.[2016四川理综,7,6分]研究发现,直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗,会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱发癌细胞凋亡;而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白,能有效排出姜黄素,从而逃避凋亡,并增殖分化形成癌细胞。下列说法不正确的是 (　　)‎ A.肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同 B.肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATP C.编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因 D.用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗,可促进肿瘤干细胞凋亡　‎ ‎1.D　正常情况下,细胞分化是不可逆的,一旦沿着一定方向分化,便不会脱分化到原来的状态,即神经细胞和巨噬细胞不会脱分化到受精卵的状态,A正确。同一个体的神经细胞和巨噬细胞一般不会分裂,所以细胞核中的染色体数目相同,B正确。神经细胞和巨噬细胞的功能不同是细胞中的遗传物质发生了选择性表达,即分化,C正确。功能的差异是由于基因的选择性表达,即在转录的过程中形成的,且神经细胞和巨噬细胞不会进行减数分裂,D错误。‎ ‎2.D　细胞分裂间期会发生DNA的复制和有关蛋白质的合成(基因表达),A正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,其受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,即细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动,C正确;正常细胞中的原癌基因和抑癌基因都有活性,细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,D错误。‎ ‎3.D　蛋白水解酶是水解蛋白质的酶,能使肽键断开,本题中特异的蛋白水解酶会诱导植物细胞凋亡,不会使磷酸二酯键断开,A项错误;一般情况下,钙离子通过主动运输的方式进入植物细胞,B项错误;据题干信息可知,细胞色素c是位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的一种化学物质,有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上,因此,细胞色素c与有氧呼吸的第三阶段有关,C项错误;植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭,这样就避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染,D项正确。‎ ‎1.C　要体现细胞的全能性需要发育成完整个体,A正确。该项成果表明,人成纤维细胞(即分化了的细胞)还可以重新编程,B正确。人成纤维细胞与hiHep细胞内的核DNA完全相同,但其中的mRNA不一定相同,C错误。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能,因此可以为人类重症肝病的治疗提供可能,D正确。‎ ‎2.B　 衰老皮肤中出现老年斑的原因是色素沉积,A错误;衰老的皮肤细胞,细胞核体积增大,细胞膜的通透性改变,物质运输能力降低,B正确;根据题干信息“随着年龄的增长,胶原蛋白COL17A1基因的表达水平较低的干细胞增多”可知,COL17A1基因表达水平的高低(而不是基因含量的高低)可以作为皮肤是否衰老的一个标志,C错误;皮肤干细胞分化为表皮细胞的过程中发生了基因的选择性表达,该过程中COL17A1基因表达水平降低,D错误。‎ ‎3.B　细胞凋亡对机体维持内环境的稳态具有积极意义,但细胞坏死对机体是不利的,A正确;细胞坏死不是遗传物质控制下的程序性死亡,B错误;图中的凋亡小体会被吞噬细胞吞噬,吞噬过程能体现细胞膜具有一定的流动性,C正确;细胞凋亡是个体发育过程中必然发生的过程,但细胞坏死不一定发生,D正确。‎ ‎4.C　Me细胞膜上糖蛋白含量少的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,A错误;Me对葡萄糖的摄取能力高于M,但是癌症患者体内血糖含量不一定高于正常人,因此癌症患者体内胰岛素水平不一定高于正常人,B错误;由图乙分析可知,与Me相比,M对该呼吸相关酶抑制剂更为敏感,此时M的代谢活动减弱,细胞分裂变慢,C正确;乳腺细胞无氧呼吸的产物为乳酸,不是酒精,D错误。‎ ‎5.C　肿瘤干细胞与癌细胞的差异在于两者中基因的执行情况不同,A正确;肿瘤干细胞的增殖包括染色体的复制、相关蛋白质的合成等,这些过程都需要消耗ATP,用姜黄素治疗时,肿瘤干细胞会逆浓度梯度排出姜黄素,该过程也会消耗ATP,B正确;原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞的生长和分裂进程,而BAX属于凋亡蛋白,因此编码BAX蛋白的基因属于控制细胞凋亡的基因,不属于原癌基因,C错误;姜黄素可引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱发癌细胞凋亡,而ABCG2蛋白能使肿瘤干细胞有效排出姜黄素,从而使肿瘤干细胞逃避凋亡,因此抑制ABCG2蛋白的作用并联合姜黄素治疗,可促进肿瘤干细胞凋亡,D正确。‎