查缺补漏 | 3.3 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
核心点拨
1．细胞分化过程中的“变”与“不变”
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项目 |
对象 |
原因 |
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不变 |
DNA、基因 |
细胞分化不会改变生物体内的遗传物质 |
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变 |
mRNA、蛋白质 |
细胞分化的实质是基因的选择性表达，转录出不同的mRNA，翻译出不同的蛋白质，行使不同的功能 |
2.从四个角度理解细胞的全能性
3．明确细胞衰老“大、小、多、少”的四类变化
4．“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
5．图解细胞癌变的原理和特征
6．细胞生命历程各过程中的遗传物质变化
(1)细胞分裂：遗传物质复制后均分。
(2)细胞分化、衰老、凋亡：遗传物质不发生改变。
(3)细胞癌变：遗传物质发生改变。
题组特训
题组一 辨析细胞的分化与全能性
1．(2018·兴化二模)研究表明myoD基因在黄颡鱼雌雄成体的心、脑、肌肉等不同组织中均有表达，在肌肉组织中表达量最高。下列分析正确的是()
A．myoD基因在肌肉组织中表达量最高，说明肌肉细胞的分化程度最高
B．心、脑、肌肉细胞中DNA和RNA相同，但蛋白质种类不一定相同
C．myoD基因在雌雄黄颡鱼肌肉中表达量不同，可能导致雌雄个体出现生长差异
D．通过检测组织细胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表达，可确定细胞是否分化
答案 C
解析 myoD基因在肌肉组织中表达量最高，但并不意味着肌肉细胞的分化程度最高，A错误；心、脑、肌肉细胞中蛋白质种类不一定相同，故翻译所需要的mRNA也不一定相同，B错误；由题意知：myoD基因在雌雄黄颡鱼肌肉中表达量不同，可能导致雌雄个体出现生长差异，C正确；所有活细胞必须进行细胞呼吸，故呼吸酶基因都表达，因此无法以此为依据确定细胞是否分化，D错误。
2．下列有关细胞全能性的叙述中，正确的是(多选)()
A．受精卵在自然条件下能形成完整个体，因此全能性最高
B．生物体内由于细胞分化，全能性不能表达
C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高
D．植物细胞在一定的条件下离体培养能表现出全能性
答案 ABD
解析 受精卵的分化程度低，在自然条件适宜的情况下能形成完整个体，因此全能性最高，A正确；生物体的细胞没有表现出全能性是因为在同一个体内基因的选择性表达，B正确；卵细胞属于已分化的细胞，与受精卵相比，全能性较低，C错误；处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件作用下，具有一定的全能性，D正确。
思维延伸 判断下列叙述的正误：
(1)哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞(×)
(2)细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多(×)
(3)细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信息(√)
(4)种子萌发，表现出了植物细胞的全能性(×)
(5)细胞中的所有基因均能表达时，该细胞才具有全能性(×)
题组二 辨析细胞的衰老和凋亡
3．(2018·无锡模拟)如图是某动物神经细胞的衰老和凋亡示意图。下列说法错误的是()
A．神经细胞凋亡是基因控制的程序性死亡
B．神经细胞凋亡时有基因的选择性表达
C．衰老神经细胞体积增大，染色质收缩
D．某个神经细胞衰老并不意味着该动物个体衰老
答案 C
解析 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，因此神经细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，A正确；神经细胞凋亡时有基因的选择性表达，B正确；衰老神经细胞体积减小，染色质收缩，染色加深，C错误；对于多细胞生物而言，细胞衰老不等于个体衰老，因此某个神经细胞衰老并不意味着该动物个体衰老，D正确。
4．如图表示细胞凋亡的部分原理，其中DNase为脱氧核糖核酸酶，能够切割DNA形成DNA片段；Caspases是一组存在于细胞质中具有类似结构的蛋白酶，负责选择性切割某些蛋白质。下列有关分析不正确的是()
A．图示表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能
B．DNase能够破坏细胞的生命控制系统，从而影响细胞代谢
C．细胞凋亡过程中既有蛋白质的合成，也有蛋白质的降解
D．在凋亡诱导因子的诱导下，相关凋亡基因发生突变，导致细胞凋亡
答案 D
解析 凋亡诱导因子只能与细胞膜上的特异性受体结合，体现了生物膜的信息传递功能，A正确；DNase能够切割DNA形成DNA片段，从而破坏细胞的生命控制系统，影响细胞代谢，B正确；脱氧核糖核酸酶和蛋白酶的化学本质为蛋白质，与凋亡相关的基因激活控制了蛋白质的合成，同时蛋白酶又能降解蛋白质，C正确；凋亡诱导因子只是诱导基因发生选择性表达，并没有发生基因突变，D错误。
思维延伸 判断下列叙述的正误：
(1)人体的衰老红细胞细胞核体积变大，物质运输功能降低(×)
(2)衰老细胞中各种酶的活性都显著降低(×)
(3)个体衰老，组成个体的细胞一定全部衰老(×)
(4)下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图，则：
①细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达(√)
②过程Ⅱ中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞的被动死亡过程(×)
③凋亡细胞内的所有蛋白质合成能力下降、酶的活性也降低(×)
题组三 辨析细胞的癌变
5．TGFβ1－Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGFβ1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是()
A．恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移
B．从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因
C．复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递
D．若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡
答案 D
解析 癌细胞膜表面上糖蛋白减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，A项正确；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，复合物诱导的靶基因是抑癌基因，B项正确；生成复合物从细胞质转移到细胞核，实现了从细胞质向细胞核的信息传递，C项正确；若该受体蛋白基因不表达，细胞膜上不存在TGFβ1的受体，题干中的过程就不会发生，靶基因不表达，不能阻止细胞的异常增殖而导致靶细胞转化为癌细胞，癌细胞能无限增殖，D项错误。
6．科研人员在研究外源性PLCE1基因的作用时，将导入PLCE1基因并高度表达的结肠癌细胞注入裸小鼠体内，与对照组相比，实验组裸小鼠形成的肿瘤较小，癌细胞被大量阻滞在分裂间期，部分癌细胞死亡。下列分析正确的是()
A．某些癌细胞表面的甲胎蛋白增多
B．实验表明PLCE1基因具有原癌基因的功能
C．对照组的裸小鼠应不做任何处理
D．实验组的裸小鼠体内大量癌细胞的细胞周期不受影响
答案 A
解析 细胞癌变后细胞表面的糖蛋白减少，甲胎蛋白增多，A正确；实验表明：PLCE1基因的表达产物能抑制癌细胞的增殖，所以实验表明PLCE1基因具有抑癌基因的功能，B错误；根据单一变量的原则，对照组的裸小鼠应注入不含PLCE1基因的结肠癌细胞，C错误；根据题意，实验组裸小鼠形成的肿瘤较小，癌细胞大量阻滞在分裂间期，部分癌细胞死亡，所以实验组的裸小鼠大量癌细胞的细胞周期受影响，D错误。
思维延伸 判断下列叙述的正误：
(1)病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变(√)
(2)细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移，其内的酶活性降低导致细胞代谢减缓(×)
(3)癌变过程中，细胞膜上的糖蛋白、甲胎蛋白减少(×)
(4)如图为小鼠结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。判断下列叙述：
①结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，是一种单基因遗传病(×)
②癌细胞是遗传物质发生改变的恶性增殖细胞，细胞的癌变同样受基因控制(√)
③图示中与癌变有关的基因都是原癌基因(×)