高考生物总复习：考点过关和高考预测第六讲 细胞的分化、癌变和和衰老I必记知识全览 工欲善其事 必先利其器 一、必记概念 1细胞分化：指 的后代在 、 、 上发生稳定性差异的过程，其根本原因是细胞中基因 的结果。2细胞的全能性：指已经 的细胞仍具有 的潜能，细胞具有全能性的原因是 。1相同细胞；形态；结构；生理功能；选择性表达2高度分化；发育成完整生物个体；高度分化的细胞中仍存在该生物体内的全部遗传信息二、必记规律 3细胞癌变是由于正常状态下处于 状态的 被激活，而使细胞具有 、 、 等特性。4细胞衰老的机理有 和 等理论，衰老细胞具有 、 、 、 、 特征。二、3抑制；原癌基因；无限增殖；易扩散、转移；形态结构发生改变4细胞程度性死亡；自由基理论；水分减少、体积变小、代谢缓慢；有些酶活性下降；色素积累；呼吸减慢；膜通透性功能改变考点过关和高考预测 过关斩将 一马平川考点详解 精剖细解 入巿三分一、基本考点 考点1细胞分化及应用 1细胞分化是指在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 2细胞分化具有三个特点：(1)持久性：细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，但在胚胎时期达到最大限度。(2)不可逆转性：在生物体内已经分化的细胞不能恢复原来未分化状态。(3)全能性：已经高度分化的细胞，离体状态下，提供给适宜的外界条件，仍具有发育成一个完整生物体的潜能；原理：生物个体的体细胞都含有该物种所需的全套遗传物质；植物细胞全能性：高度分化的植物细胞仍然具有全能性。例如，胡萝卜根组织的细胞可以发育成完整的新植株；动物细胞的细胞核的全能性：高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是细胞核仍然保持着全能性。例如，将绵羊乳腺细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，培育出克隆绵羊“多利”。 3意义：使生物体能正常地生长发育，多细胞生物通过细胞分化就会形成各种不同的细胞和组织，然后由各种组织进一步形成不同的器官，进而形成性成熟的生物个体。一般多细胞生物的发育起点是一个细胞(受精卵)，它经细胞分裂繁殖出许多相同的细胞，这些细胞经细胞分化才能形成组织、器官、系统，受精卵才能形成胚胎、幼体，并发育成成体。分化细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化源于细胞内化学物质的变化如组成结构的蛋白质和催化化学反应的酶。细胞分化是一个渐变的过程，在胚胎发育的早期，细胞外观上尚未出现明显变化前细胞分化的前途就已决定以后渐变。因此，细胞分化是稳定的，一般是不可逆的一旦细胞沿一定方向分化，就不再反分化到原先状态，细胞分化是一种持久性的变化。它发生在生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。细胞分化的结果是形成具有一定形态功能的各种细胞和组织。 4与细胞增殖的联系与区别：区别：细胞增殖使生物体的细胞数目增加形态和功能不变；细胞分化使细胞的形态和功能都发生变化。联系：细胞增殖是细胞分化的基础，细胞分化是细胞增殖的升华。二者在生物的个体发育过程中，起着不可替代的作用。细胞分化的过程中细胞中的遗传物质并没有改变。案例剖析 旁征博引 举一反三考题1-1 下列关于细胞分化的说法不正确的是( ) A细胞分化仅存在胚胎时期 B细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象 C细胞分化与生物生长发育有密切关系 D细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程考题1-2 基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果是使细胞( ) A表现出明显的全能性 B分化形成各种细胞和组织 C形成大量的愈伤组织 D形成单倍体植株 考题1-1点拨：细胞分化导致组织形成和器官的成熟，是生物体发育的细胞学基础，并且从受精卵开始就进行细胞的分化，只是在胚胎时期达到最大限度。答案：A o考题1-2点拨：细胞分化的原因与结果：细胞分化是由于基因的选择性表达而产生的，其结果是形成各种细胞和组织；分化的细胞和组织所含基因相同，具全能性特点。答案：B。总结提示：本题对能力的要求不高，主要考查对细胞分化特点及细胞分化定义的理解程度，细胞分化的结果是形成一定形态功能的各种细胞、组织，完成的是生物个体发育；细胞增殖的结果是细胞数目增加，完成生物个体的生长。考点2细胞的癌变及应用 1正常细胞在致癌因子的作用下，不能完成正常的细胞分化，成为具有无限增殖能力的细胞癌细胞。 2癌细胞具有如下特点：(1)无限增殖；(2)癌细胞的形态结构发生了变化；(3)癌细胞表面发生了变化，如细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞黏着性降低，易转移。 3细胞癌变的成因。人和动物细胞的染色体上普遍存在着致癌基因。在正常情况下，致癌基因处于抑制状态，一旦细胞的正常调节过程受到阻碍，就可能使致癌基因转变为激活状态，这个细胞就转化成为癌细胞。 目前认为，引起细胞癌变的致癌因子，大致归纳为三大类：(1)物理致癌因子：主要是辐射致癌，如电离辐射、x射线、紫外线都可以致癌；(2)化学致癌因子：有些无机物，如砷、石棉、铬化合物、镍化合物均有致癌作用；有机致癌剂则更多，如环化致癌物、杂环烃、煤焦油、黄曲霉素等均可致癌；(3)病毒致癌因子：能引起细胞癌变的病毒，叫做肿瘤病毒或致癌病毒，现在已经发现有150多种病毒可以引起动物或植物产生肿瘤。考题2-1 癌细胞与正常细胞比较有哪些主要特征(多选)( ) A癌细胞的分裂常有“多极分裂”的现象 B癌细胞对不良的环境，一般都有较强的抵抗力 C能够无限增殖 D癌细胞是畸形分化的细胞考题2-2 在医学上，对于癌症病人通常采用手术切除肿瘤，然后再进行“化疗”。“化疗”的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，从而达到控制病人病情恶化之目的。1975年英国科学家科勒和米勒坦将B淋巴细胞中产生抗体的基因，通过特殊的技术转移到肿瘤细胞内，成功地获得了世界第一个能够稳定分泌单一抗体的杂交瘤细胞株，致使医治癌症又有了新的突破。请回答：(1)癌变的原因是由于细胞染色体中 基因在物理致癌因子、化学致癌因子或 致癌因子等因素的作用下，由 状态转变成 状态，从而使正常细胞发生癌变转化为癌细胞。当细胞发生癌变后在机体中将成为 。(2)“化疗”能控制病情恶化是因为化学药物能通过抑制DNA复制，达到终止细胞分裂的目的。它和人体内的免疫系统杀死癌细胞的主要不同点是 。(3)B淋巴细胞中产生抗体的基因，转移到肿瘤细胞内的DNA分子上，使抗体基因在肿瘤细胞内指挥抗体的合成。这一技术称为 。考题2-1点拨：本题考查癌细胞的特征。A、B、C三项均为癌细胞的特征。细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系，但不是癌细胞的特征。答案：A、B、C。考题Z-2点拨：细胞癌变是由于原癌基因被激活而造成的，致癌因子主要有物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子三种。“化疗”不仅对癌细胞具有杀灭作用，对正常细胞也有一定的破坏作用，但人体免疫系统对癌细胞具有特异性识别作用，所以说“化疗”不具有特异性，而人体免疫系统具有特异性。答案：(1)原癌；病毒；抑制；激活；抗原(2)化疗不具有特异性，人体免疫系统具有特异性(3)基因工程总结提示：由于受环境污染的影响，物理、化学、病毒致癌因子日益增多，癌症也成为对人类健康的“一号杀手”，所以癌症的成因在近几年高考题中出现的机率日益增多，应引起我们的高度重视。考点3细胞衰老及应用 (1)细胞的衰老是细胞生命活动的基本特征之一。生物体内的绝大多数细胞，都要经过未分化、分化、衰老、死亡这几个阶段。对多细胞生物而言细胞的衰老与死亡和机体的衰老与死亡是两个概念，机体的衰老并不等于所有细胞的衰老，细胞的衰老、死亡也不等于机体的衰老、死亡。衰老是发育的一个正常阶段，老化过程的尽头就是有机体的死亡。 (2)衰老细胞的主要特征。细胞衰老的过程是细胞生理与生化发生复杂变化的过程，如呼吸速率减慢、酶活性降低等，最终反映在细胞形态结构的变化：在衰老的细胞内水分减少，结果使细胞萎缩。体积变小，细胞新陈代谢的速度减慢；衰老的细胞内酶的活性降低；细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累；衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增长，染色质固缩、染色加深；细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 (3)细胞衰老的原因：解释衰老死亡的两种理论：一种是自由基理论；另一种是程序性细胞死亡理论。考题3-1 下列有关细胞衰老的叙述错误的是( ) A在衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小 B衰老的细胞新陈代谢减慢 C衰老的细胞的形态、结构和功能都发生了变化 D衰老细胞的细胞膜通透性功能改变，物质运输功能增强考题3-2 衰老的红细胞不具有下列哪些特征( ) A水分减少，细胞萎缩 B某些酶的活性降低 C细胞核体积增大 D细胞膜的通透性功能改变 考题3-1点拨：细胞衰老的过程是细胞内生理和生化发生复杂变化的过程，最终反应在细胞的形态、结构和功能上发生变化。变化的结果是细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢减慢，细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。答案：D。考题3-2点拨：本题中四个选项所描述的内容都是衰老细胞的基本特征，但成熟的红细胞没有细胞核，则衰老红细胞也就不可能有核体积的增大。答案：C。总结提示，细胞衰老是一种正常的生命现象，对生物体的生存具有积极的意义，这是因为细胞衰老死亡，可以为新生的细胞提供充足的物质基础和生活空间，从而为生物体的新陈代谢的顺利进行提供了必需条件。此类试题以考查基础知识的记忆为主。二、拓展与综合应用创新考点考点4细胞衰老的原因（拓展考点） 细胞衰老的假说几十年来，为了阐明细胞衰老的机制，人们曾先后提出过许多假说来解释细胞衰老发生的原因。这些理论各有自己的证据，然而这些证据往往都只强调了一个方面，是比较片面的。细胞衰老的原因确实是有可能由多因素引起的，所以存在多种有关细胞衰老的理论也是正常的，这可能也是至今没有真正揭示细胞衰老机制的原因。目前看来，有发展前途的理论主要有两种，一是自由基理论，另一种是程序性细胞死亡理论。 (1)自由基理论：细胞代谢过程离不开氧的存在。生物氧化过程是细胞获得能量的过程，然而在这种生物氧化过程的同时，会产生一些高活性的化合物，它们是生物氧化过程的副产品。实验已经证明，这些生物氧化过程中的副产品或中间产物与细胞衰老直接相关，它们能导致细胞结构和功能的改变，这就是细胞衰老的自由基理论。 所谓自由基是指那些带有奇数电子数的化学物质，即它们都带有未配对的自由电子这些自由电子导致了这些物质的高反应活性。自由基在细胞内的产生是有多种原因的，如生物氧化、辐射、污染物的侵害，以及细胞内的酶促反应等过程中都会释放自由基。 在细胞中正常的自由基反应过程包括起始、扩增、终止等三个过程。自由基一旦生成，它们就能不断扩增。自由基对细胞膜造成非常大的损伤对许多细胞成分也造成破坏。但是，自由基的扩增过程是可以随时被终止的，可以通过加入外源化合物来清除细胞内产生的多余的自由基。例如，加入保护性的酶，主要有超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶