高中生物高考解密09 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变（讲义）-【高频考点解密】2021年高考生物二轮复习讲义+分层训练

解密09  细胞的分化、衰老、凋亡及癌变

核心考点一 细胞的全能性与细胞分化

1．细胞全能性与细胞分化的比较

2．“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达

【易混易错】

（1）分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。

（2）细胞分化过程中遵循的中心法则为DNARNA蛋白质，细胞全能性表达过程中所遵循的中心法则为。

考法一 干细胞的全能型

（2020·海南高考真题）下列关于人体造血干细胞的叙述，错误的是（    ）

A．造血干细胞比胚胎干细胞的分化程度高

B．造血干细胞分化产生的B细胞在胸腺中发育成熟

C．造血干细胞可不断增殖和分化，捐献造血干细胞不影响人体健康

D．造血干细胞移植是治疗白血病的有效手段

【答案】B

【分析】

动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。在功能上具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。人的骨髓中有许多的造血干细胞，它们能够增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板，补充到血液中去。

【详解】

A、造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞和血小板，胚胎干细胞可以分化为任何一种组织细胞，所以造血干细胞分化程度更高，A正确；

B、造血干细胞分化产生的T细胞在胸腺中发育成熟，B细胞在骨髓中成熟，B错误；

C、骨髓中的造血干细胞可不断增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板，补充到血液中去，所以捐献造血干细胞不影响人体健康，C正确；

D、造血干细胞移植可以取代白血病患者病变的造血干细胞，是治疗白血病的有效手段，D正确。

故选B。

考法二 植物细胞全能性

（2020·浙江高考真题）胡萝卜根单个细胞经体外培养，能发育成完整的植株。其根本原因是胡萝卜根细胞

A．具有旺盛的分裂能力 B．具有该物种的全套基因

C．通过有丝分裂形成了植株 D．能合成胡萝卜所需的蛋白质

【答案】B

【分析】

细胞全能性：已高度分化的组织细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。

【详解】

胡萝卜根单个细胞经体外培养，能发育成完整的植株，体现了植物细胞的全能性。植物细胞具有全能性的根本原因在于体细胞中含有该物种的全套基因。

故选B。

1．下图为胡萝卜的植物组织培养示意图，有关叙述错误的是

A．③胡萝卜植株的花粉不具有细胞的全能性

B．①过程中细胞既进行细胞分裂又进行细胞分化

C．图示植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性

D．胡萝卜根、茎、叶等功能不同，从根本上说是基因选择性表达造成的

【答案】A

【解析】

用花粉离体培养的植株是单倍体植株，由于花粉细胞最终获得了完整植物个体，说明花粉细胞具有全能性，A错误；①过程表示再分化，该过程中细胞既进行细胞分裂又进行细胞分化，B正确；植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，结果是形成不同的组织和器官，如根、茎、叶等，D正确。

2．下列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．植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因不同

C．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

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】C

【解析】

【分析】

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；每个细胞都含有该个体的整个基因组，这是细胞具有全能性的基础；在离体条件下，加上其他合适条件就可以使基因组基因表达，从而发育成某个器官或个体。

【详解】

A、体细胞和生殖细胞都含有发育成完整个体所必需的全部基因，A错误；
B、植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是基因的选择性表达，B错误；
C、高度分化的植物细胞只有在离体情况下才能表现出全能性，C正确；
D、紫色糯性玉米种子培育成植株属于自然生长过程，不属于植物组织培养，不能体现植物细胞的全能性，D错误。
故选C。

3．下列实例可以说明细胞具有全能性的是（    ）

A．皮肤被划破后，伤口重新愈合

B．蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部

C．造血干细胞增殖分化产生各种血细胞

D．胡萝卜组织块经离体培养产生完整植株

【答案】D

【详解】

皮肤被划破后，伤口重新愈合属于细胞的分裂和分化，A错误；蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部说明细胞的增殖和分化，B错误；造血干细胞增殖分化产生各种血细胞，并没有形成完整的个体，不体现细胞的全能性，C错误；胡萝卜组织块经过植物组织培养产生完整植物，体现植物细胞的全能性，D正确。

【点睛】

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．原因：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。

4．下列关于细胞分化与细胞全能性的叙述，不正确的是（    ）

A．高度分化的植物细胞仍然保持着全能性

B．细胞内含有全套的遗传物质是已分化细胞具有全能性的基础

C．利用组织培养的方法快速繁殖花卉的原理是植物细胞具有全能性

D．克隆羊多利的诞生证明了动物细胞具有全能性

【答案】D

【分析】

细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

【详解】

A、高度分化的植物细胞仍然保持着全能性，在一定的条件下，可以发育成完整的个体，A正确；

B、细胞的全能性指已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能，故细胞内含有全套的遗传物质是已分化细胞具有全能性的基础，B正确；

C、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，C正确；

D、克隆羊多利的诞生证明了动物细胞的核具有全能性，D错误。

故选D。

5．《细胞—干细胞》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞的成果。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述中错误的是

A．该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的

B．人成纤维细胞与hiHep细胞的核酸完全相同

C．hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性

D．人成纤维细胞重编程为hiHep细胞并未体现细胞的全能性

【答案】B

【分析】

据题文和选项的描述可知：该题考查学生对细胞分化、细胞全能性等相关知识。以“诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞”为主线，考查学生能否能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。

【详解】

A、由题意“诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞”可知，该项成果表明，分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的，A正确；

B、人成纤维细胞与hiHep细胞的DNA完全相同，但RNA不完全相同，B错误；

C、hiHep细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等，据此说明，hiHep细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性，C正确；

D、人成纤维细胞重编程为hiHep细胞的过程，没有得到完整的个体，因此并未体现细胞的全能性，D正确。

故选B。

核心考点二 细胞的衰老、凋亡和癌变

1．细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较

【易混易错】

（1）个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。

（2）靶细胞被效应T细胞消灭的过程应属细胞“凋亡”（不可看成“坏死”）。

（3）细胞凋亡是主动的，受基因控制的程序性死亡，对生命具有积极意义，而细胞坏死则是被动的，不受基因控制的非程序（无序）性死亡，它对生命不利。

（4）细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。

2．细胞的癌变

（1）癌细胞的主要特征

①适宜条件下，无限增殖。

②癌细胞的形态结构发生了变化

例如，体外培养中的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，转化成癌细胞后变成球形。

③癌细胞的表面发生了变化

由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，导致癌细胞容易在体内到处游走分散，进行分裂、繁殖，形成肿块。

④接触抑制现象

正常细胞相互接触后，就会停止运动和增殖，即有接触抑制现象。而癌细胞无接触抑制现象，在培养条件下可生长成多层。

（2）细胞癌变的机理

①内因：原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞异常分裂，对这种异常分裂机体又无法阻止而造成的。

原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。

抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。

②外因

物理因素：紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA。

化学因素：亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基。

生物因素：某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。

【易混易错】

（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。

考法一 细胞衰老

 （2020·江苏高考真题）下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是（    ）

A．高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖

B．癌变细胞内发生变异的基因都不再表达

C．正常组织细胞在体外长时间培养，一般会走向衰老

D．凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死

【答案】C

【分析】

细胞分化是由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

细胞中与癌有关的基因包括原癌基因和抑癌基因，原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要阻止细胞的不正常增殖。

细胞衰老是自然界的正常现象，其过程是细胞的形态结构和化学反应发生复杂变化的过程。

细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。

【详解】

A、高度分化的细胞能执行特定的功能，但也可能继续分裂增殖，如性原细胞能进行有丝分裂和减数分裂，A错误；

B、癌变细胞是由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形成，发生突变的基因仍能表达，B错误；

C、正常组织细胞在体外长时间培养，细胞分裂达到一定次数后一般都会走向衰老，C正确；

D、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，细胞坏死与细胞凋亡不同，它是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，D错误。

故选C。

考法二 细胞生命活动

（2020·浙江高考真题）下列与细胞生命活动有关的叙述，正确的是（    ）

A．癌细胞表面粘连蛋白增加，使其容易在组织间自由转移

B．高等动物衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小，呼吸变慢

C．高等植物胚胎发育过程中，胚柄的退化是通过编程性细胞死亡实现的

D．愈伤组织再分化形成多种类型的细胞，这些细胞中mRNA的种类和数量相同

【答案】C

【分析】

细胞分化是细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程。

癌细胞是由正常细胞受到致癌因子的影响转化而来，具有无限增殖和能在体内转移的特点。

细胞衰老的过程会发生多种生理和生化的变化，如多种酶的活性降低、呼吸变慢等，最后细胞的形态结构也发生多种变化、如细胞核体积增大、核膜内折等。

细胞凋亡是由某种基因引发的不可避免的编程性细胞死亡，是细胞发育过程中的必然步骤。

【详解】

A、癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失，使其容易在组织间自由转移，A错误；

B、高等动物衰老细胞中线粒体数量随年龄增大而减少，体积随年龄增大而增大，B错误；

C、细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，在植物体内普遍存在，如胚胎发育过程胚柄的退化，C正确；

D、细胞分化的实质是基因选择性表达，愈伤组织再分化形成的多种细胞中的mRNA的种类和数量不同，D错误。

故选C。

6．人体细胞凋亡和衰老是细胞生命活动的必然规律。下列叙述正确的是( )

A．细胞凋亡仅发生在衰老细胞中 B．细胞凋亡由机械损伤引发

C．衰老细胞中所有酶的活性降低 D．衰老细胞的需氧呼吸变慢

【答案】D

【解析】

【分析】

1、①细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢；②细胞内多种酶的活性降低；③细胞内的色素随细胞衰老而逐渐积累；④细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩、染色加深；⑤细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。

2、细胞凋亡是细胞发育过程中的必然步骤，是由某种基因引起的，是不可避免的，它不同于病变或伤害导致的死亡。

【详解】

细胞凋亡可发生在生长、分化和衰老细胞中，A错误；由机械损伤引起的细胞死亡属于细胞坏死，B错误；衰老细胞中许多种酶的活性降低，但也有部分酶的活性增强， C错误；衰老细胞中与呼吸作用相关的酶活性降低，需氧呼吸变慢，D正确。故选D。

7．下列有关细胞生命历程的叙述，错误的是

A．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录

B．细胞癌变的根本原因是原癌基因突变为抑癌基因

C．细胞代谢产生的自由基，会攻击DNA和蛋白质分子等

D．细胞凋亡可以发生在个体发育的全过程中

【答案】B

【分析】

1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程．细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。

2、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。

3、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。

【详解】

衰老细胞染色质固缩会影响DNA解旋，因此会影响DNA复制和转录，A正确；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了基因突变，B错误；细胞代谢产生的自由基会攻击DNA和蛋白质分子等，致使细胞衰老，C正确；细胞凋亡是一种自然的生理过程，可以发生在个体发育的全过程中，D正确；故选B。

8．下列关于人体细胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是（  ）

A．细胞的分化程度越高,全能性越强

B．癌细胞具有细胞增殖失控的特点

C．正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡

D．幼年个体生长需细胞增殖,成年后不需细胞增殖

【答案】B

【详解】

A、全能性是已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，分化程度越高，全能性越弱，A错误；

B、癌细胞具有无限增殖的能力，细胞增殖失控，B正确；

C、人是多细胞生物，正常细胞的衰老凋亡不会导致个体衰老死亡，C错误；

D、幼年个体生长的过程需细胞增殖分化，成年后也需细胞增殖分化，D错误。

故选B。

9．下列有关细胞生命历程的叙述错误的是

A．细胞都要经过发生、生长、成熟、衰老和凋亡的过程

B．在细胞衰老的过程中，细胞的生理状态和化学反应都会发生复杂的变化

C．被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死

D．紫外线及其他射线通过损伤细胞内的DNA分子导致细胞癌变

【答案】C

【分析】

衰老细胞中，细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；有些酶的活性降低；呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。细胞凋亡是由基因决定的，属于正常的生命现象，对生物体有利；细胞坏死是由外界环境因素引起的，是不正常的细胞死亡，对生物体有害。紫外线、X射线等会损伤细胞中的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。

【详解】

A. 细胞都有发生、生长、成熟、衰老和凋亡的过程，A正确；

B. 细胞衰老的过程是细胞生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，B正确；

C. 被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡，C错误；

D. 紫外线及其他射线会导致细胞癌变，其原理是损伤细胞内的DNA分子，D正确。

10．下列关于细胞增殖、分化、衰老和死亡的叙述，正确的是

A．无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化，故不发生遗传物质的复制和分配

B．细胞衰老的过程中，细胞核体积增大、多种酶活性降低

C．细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞全能性的大小与分化程度无关

D．被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死来完成的

【答案】B

【分析】

1、无丝分裂：

特点：分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。

过程：细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个细胞核；整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。

实例：如蛙的红细胞的分裂。

2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。

3、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。

【详解】

A、无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化，但仍然发生遗传物质的复制和分配，A错误；

B、细胞衰老的过程中，细胞核体积增大、多种酶活性降低，B正确；

C、细胞分化是基因选择性表达的结果，一般情况下，细胞分化程度越高，其全能性的实现越困难，C错误；

D、被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡来完成的，D错误。

故选B。