内容正文:
第四单元 细胞的生命历程
第3课时 细胞的分化、衰老和死亡
A?A
1.说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体。
2.描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
考点一 细胞分化与细胞的全能性
-
1.细胞分化
细
胞
分
化
概念
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产
生的后代,在 上发生稳
定性差异的过程
→
时间 发生在整个生命进程中, 时期达到
最大限度
→
结果 形成不同的 →
原因 在个体发育过程中,不同的细胞中
不同(或基因的 )
→
意义
细胞分化是生物个体发育的基础→
使多细胞生物体中细胞趋向 ,
有利于提高各种生理功能的效率
→
特点
:贯穿于生物体整个生命历程中→
:生物界中普遍存在→
:一般来说,分化了的细胞将一
直保持分化后的状态
→
2.细胞的全能性
细胞的
全能性
概念
↑
细胞经分裂和分化后,仍具有产生 或分化成
其他各种细胞的潜能和特性
原因
细胞内含有
形成完整个
体 所 需 的
←
证明
植物组
织培养
→
植物 具
有全能性
动物
克隆
→
动物
具有全能性
→
表达
↓
条件: 、适宜营养、激素等
细胞全能
性的高低
> 生殖细胞 >
植物细胞 > 动物细胞
分化程度 的细胞 > 分化程度 的细胞
3.干细胞
(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有
能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。
(2)类型
项目 胚胎干细胞 成体干细胞
来源
来自 或原始
性腺组织
来自各式各样的组织
功能
可以分化成
组织和器官
具有分化成
细胞的能力
举例 囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细
胞、神经干细胞
#5
1.源于必修1
P121“与社会的联系”:为什么可
以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损
伤的组织、器官?
.U
2.源于必修1
P119正文内容拓展:一般来说,分
化的细胞将一直保持分化后的状态,直至死
亡。在什么条件下,这些分化的细胞不再保
持分化后的状态呢?
.U
. A
(1)在某些因素诱导下,人体造血干细胞能在体
外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要
涉及细胞的分裂与分化。(2022·浙江卷)
( )
(2)造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细
胞。(2021·江苏卷) ( )
(3)细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。
(2021·江苏卷) ( )
(4)愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。
(2021·福建卷) ( )
119
hh
(5)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能
性。(2021·河北卷) ( )
(6)高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分
裂增殖。(2020·江苏卷) ( )
2
1.细胞分裂与细胞分化的关系
2.细胞分化要点辨析
(1)分化细胞表达的基因
表
达
的
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水解酶基因等
不同类型细胞特异性表达的一类基因,其
表达产物赋予不同细胞特异性的生理功
能,如血红蛋白基因、胰岛素基因等
(2)细胞分化的“变”与“不变”
不变 细胞的数目→
一般
←遗传物质DNA
细胞分化
改变 细胞器的种类和数量→RNA和蛋白质 ←
细胞的形态、结构和生理功能,即细胞的种类
↓
小结: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
3.细胞分化与细胞的全能性的比较
项目 细胞分化 细胞的全能性
原理
细胞内基因选择性
表达
含有本物种全套遗传物质
特点
①持久性;
②不可逆性;
③普遍性
①高度分化的植物体细
胞具有全能性;
②动物已分化的体细胞
全能性受限制,但细胞核
仍具有全能性
结果
形成形态、结构和
功能不同的细胞
形成新的个体
比较
细胞分化程度有高
低之分:体细胞>
生殖细胞>受精卵
细胞全能性的表达有难
易之分,由易到难:受精
卵>生殖细胞>体细胞
续表
项目 细胞分化 细胞的全能性
关系
①细胞分化一般不会导致遗传物质改变,除
某些特殊情况下,已分化的细胞都含有保持
物种遗传特性所需要的全套遗传物质,因而
都具有全能性;
②一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以
表达,细胞分化程度越低,全能性越容易表达
4.判断细胞全能性的标志
判断体细胞是否具有全能性的标志是看起
点、终点
起点———离体的细胞、组织或器官
终点———完整个体
由种子发育成个体不能证明体细胞的全能性;由
体细胞发育成个体能证明体细胞的全能性。
-5
考向1 结合细胞分化的实质、特点及意义考查
生命观念
1.(2023·湖南长郡中学校考)细胞分化是由于
基因选择性地表达各自特有的蛋白质而导致
细胞形态、结构与功能的差异。从鸡的输卵
管细胞、幼红细胞(具有细胞核)、肌肉细胞分
别提取细胞总DNA和细胞总RNA,再用编
码三种蛋白的基因作探针分别对其进行杂交
实验,检测结果如表所示(“+”表示阳性结
果、“-”表示阴性结果)。下列分析正确的是
( )
细胞总DNA 细胞总RNA
输卵管
细胞
幼红
细胞
肌肉
细胞
输卵管
细胞
幼红
细胞
肌肉
细胞
β珠蛋
白基因
+ + + - + -
卵清蛋
白基因
+ + + + - -
ATP合成
酶基因
+ + + + + +
A.鸡的三种细胞的总DNA和总RNA均不
完全相同
B.DNA和RNA检测利用碱基互补配对原
则,配对类型不完全相同
C.提取总RNA时添加RNA聚合酶抑制剂
有利于RNA的提取
D.三种蛋白质的基因都选择性表达,赋予三
种细胞功能的专门化
120
第四单元 细胞的生命历程
2.(经典题)下列有关细胞正常分化的叙述,错
误的是 ( )
A.该图能表示细胞分化的实质
B.细胞分化过程中,细胞内的 A、B、C、D、E
等遗传信息没变
C.神经细胞和唾液腺细胞中细胞器的种类和
数量都相同
D.不同细胞中蛋白质的种类不完全相同
"
“四看”法判断细胞分化
一看
细胞
形态
肌细胞呈梭形、红细胞呈圆饼状、神经细
胞呈突起状等→
二看
细胞
结构
分化可形成不同种类的细胞(尤其是细
胞器种类和数量有较大差异)→
三看
细胞
功能
细胞分化可导致细胞功能的特化,即呈
现“特异功能”,如运动功能、运输功能、
储存功能、反射功能、免疫功能等
→
四看
特殊
物质
细胞分化可能会有特殊物质的合成,如
合成了唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红
蛋白、肌动蛋白等
→
考向2 结合细胞的全能性考查生命观念
3.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.高度分化的植物细胞只有处于离体状态下
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.将紫色糯性玉米种子培育成植株,在正常
情况下,细胞内的核酸未发生改变
4.(2023·广东汕头一模)通过大量实验,在多
种候选基因中筛选得出Sox2、Klf4、Oct4、
c-Myc(简称SKOM)4种基因。将这些基因
导入高度分化的体细胞,可使其重编程,形成
类似胚胎干细胞(ES细胞)的一种细胞类型,
称为iPS细胞。下列说法正确的是 ( )
A.不同类型的干细胞分裂和分化潜能基本相同
B.胚胎干细胞因需要从胚胎中获取涉及伦理
问题而限制了其应用
C.诱导产生iPS细胞的过程中需用到基因工
程技术和核移植技术
D.iPS细胞和ES细胞具有相同的基因组成
且都能体现出细胞的全能性
考点二 细胞的衰老和死亡
-
1.细胞衰老
(1)细胞衰老的特征
(2)细胞衰老的原因
目前大家普遍接受的两种有关细胞衰老的原
因的理论: 和 。
①自由基学说
②端粒学说
端
粒
机
理
每次细胞分裂后
端粒 DNA序列
会缩短一截
←
↓
端粒内侧正常基因的
DNA序列受到损伤
细胞活动
渐趋异常→
概
念
每条染色体的两端
都有的一段特殊序
列的
→
121
hh
(3)个体衰老与细胞衰老的关系
个体衰老
细胞生物:同步← → 细胞生物:不同步
← → 细胞衰老
2.细胞的死亡
(1)细胞凋亡:是一种自然的生理过程。
细胞
凋亡
概念
是指由 所决定的细胞自动结束
生命的过程
意义
保证多细胞生物体完成正常发育
抵御外界各种因素的干扰
维持内部环境的
类型
个体发育中细胞的
某些被病原体感染的细胞的清除
成熟个体中细胞的
(2)细胞坏死:在种种 影响下,如极
端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的
情况下,由细胞正常 或中断引
起的 。
(3)细胞自噬:激烈的细胞自噬,可能诱导细
胞凋亡。
概念
在一定条件下,细胞会将受损或功能退化
的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,
这就是细胞自噬
对象 受损或功能退化的细胞结构等
作用
条件
在营养缺乏条件下,获得维持生存所需
的物质和能量
微生物入侵时,清除感染的
细胞受到损伤或衰老时,清除受损或衰
老的
#5
1.源于必修1
P124正文:端粒酶是延长端粒的
一种酶,是由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋
白复合体,属于逆转录酶。它以自身的RNA
作为端粒DNA复制的模板,合成出DNA序
列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合,
从而稳定染色体的结构。据此从染色体水平
分析癌细胞无限增殖的原因。
.U
2.源于必修1
P127“练习与应用”:
(1)同样是血细胞,白细胞与红细胞的功能不
同,凋 亡 的 速 率 也 不 一 样,分 析 其 生 物 学
意义。
(2)人胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自
动死亡,这些细胞凋亡现象与细胞中的哪一
种细胞器有直接关系? 请分析原因。
.U
3.源于必修1
P126正文内容拓展:细胞自噬与
细胞吞噬(胞吞)有何异同点?
.U
. A
(1)花开花落与细胞的生长和细胞凋亡相关联。
(2021·湖南卷) ( )
(2)细 胞 凋 亡 过 程 中 不 需 要 新 合 成 蛋 白 质。
(2021·河北卷) ( )
(3)清除被病原体感染的细胞的过程中不存在
细胞凋亡现象。(2019·全国卷Ⅰ) ( )
(4)衰老细胞内染色质收缩,影响DNA复制和
转录。 ( )
(5)某些被病原体感染的细胞的清除通过细胞
坏死完成。 ( )
(6)细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞内部
结构。 ( )
2
1.细胞凋亡机制的图解与分析
凋亡
诱导
因子
结合
→
膜
受
体
①
→
凋
亡
信
号
激活
→
凋亡
相关
基因
执行
→
细
胞
凋
亡
②
吞噬
细胞
→
清除
凋亡
细胞
③
(1)图中①过程说明细胞凋亡有特异性,体现
了生物膜的信息传递功能。
(2)图中②过程从分子水平看,凋亡是相关基
因的选择性表达,有新蛋白质合成;从细胞水
平看,凋亡过程中,以小泡形式形成由膜包被
的凋亡小体,体现了膜的流动性。
122
第四单元 细胞的生命历程
(3)图中③过程表示吞噬细胞吞噬凋亡小体
而发生细胞内消化,此过程需要溶酶体参与。
2.细胞凋亡与细胞坏死的区别
项目 细胞凋亡 细胞坏死
原因 正常生理过程 病理性过程
调节过程 受基因调控 被动进行
是否发生炎症 否 是
溶酶体变化 完整 裂解
是否需要能量 需要 不需要
1.细胞凋亡是机体正常的生命现象,
对机体具有积极意义。
2.细胞凋亡不是仅发生在个体发育的胚胎时期,而
是贯穿于整个生命过程的始终。
3.细胞自噬与细胞凋亡的对比
过程 结果
细胞自噬
通过溶酶体释放水解酶分解细
胞内衰老、损伤的结构或物质
细胞一
般存活
细胞凋亡
受细胞自身基因的调控,主动
结束生命
细胞正
常死亡
-5
考向1 结合细胞的衰老、细胞死亡考查生命
观念
1.(2023·河南洛阳校联考模拟)细胞衰老后形
态结构会发生如图所示的一系列变化。下列
相关叙述正确的是 ( )
A.衰老的细胞中线粒体数目并没有明显变
化,因此能量供应量不会降低
B.衰老的细胞发生皱缩、体积减小可能与水
分和蛋白质含量均减少有关
C.用甲紫溶液染色后,衰老细胞比正常细胞
的染色质区域着色浅
D.细胞衰老后,细胞核的体积缩小,对细胞代
谢的控制能力降低
2.(2021·北京卷)为研究毒品海洛因的危害,
将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实
验,结果如下。
处理
检测项目
对照组
连续9天给予海洛因
低剂
量组
中剂
量组
高剂
量组
活胚胎数/
胚胎总数(%)
100 76 65 55
脑畸形胚胎数/
活胚胎数(%)
0 33 55 79
脑中促凋亡蛋
白Bax含量
(μg·L
-1)
6.7 7.5 10.0 12.5
以下分析不合理的是 ( )
A.低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育
B.海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡
C.对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡
D.结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的
风险
考向2 围绕细胞的生命历程综合考查生命观念
3.(2022·海南卷)人体细胞会经历增殖、分化、
衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述错误
的是 ( )
A.正常的B淋巴细胞不能无限增殖
B.细胞分化只发生在胚胎发育阶段
C.细胞产生的自由基可攻击蛋白质,导致细
胞衰老
D.细胞通过自噬作用可清除受损的细胞器,
维持细胞内部环境的稳定
4.(2022·江苏卷)下列关于细胞生命历程的叙
述正确的是 ( )
A.胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选
择性表达
B.成人脑神经细胞衰老前后,代谢速率和增
殖速率都由快变慢
C.刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发
生凋亡
D.只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因
和抑癌基因
5.(2023·海南海口一模)下列有关细胞分化、
衰老、凋亡及细胞全能性的叙述,正确的是
( )
123
hh
A.体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干
细胞,这属于细胞分化
B.患者神经细胞中累积大量无法降解的蛋白
质,是由细胞衰老导致的
C.克隆动物发育过程中,产生不同的组织、器
官与基因的选择性表达无关
D.细胞衰老的原因可能是自由基攻击DNA,
引起基因突变
1.(2023·天津卷)在肌神经细胞发育过程中,
肌肉细胞需要释放一种蛋白质,其进入肌神
经细胞后,促进其发育以及与肌肉细胞的联
系;如果不能得到这种蛋白质,肌神经细胞会
凋亡。下列说法错误的是 ( )
A.这种蛋白质是一种神经递质
B.肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触
C.凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡
D.蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡
2.(2023·山东卷)研究发现,病原体侵入细胞
后,细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架
蛋白参与形成特定的复合体,经过一系列过
程,最终导致该细胞炎症性坏死,病原体被释
放,该过程属于细胞焦亡。下列说法错误
的是 ( )
A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的
B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡
C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细
胞吞噬消化
D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋
巴细胞的增殖与分化
3.(2022·湖北卷)BMI1 基因具有维持红系祖
细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实
验表明,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,
BMI1 基因表达量迅速下降。在该基因过量
表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数
量是正常情况下的1012 倍。根据以上研究结
果,下列叙述错误的是 ( )
A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B.BMI1 基因的产物可能促进红系祖细胞的
体外增殖
C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题
提供思路
D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1 基
因表达量有关
4.(2022·山东卷)某种干细胞中,进入细胞核
的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色
质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响
异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞
的衰老。下列说法错误的是 ( )
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除 APOE 基因可延缓该种干细胞的
衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
5.(2022·浙江卷)在某些因素诱导下,人体造
血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细
胞。此过程主要涉及细胞的 ( )
A.分裂与分化 B.分化与癌变
C.癌变与衰老 D.衰老与分裂
学习至此,请完成课时作业15
M
细胞周期调控、细胞自噬和细胞焦亡
一、细胞周期调控
1.情境链接:细胞周期检验点是细胞周期调控
的一种机制,主要是确保周期每一时相事件
有序、全部完成并与外界环境因素相联系。
细胞周期检验点负责检查本时期内所执行的
“任务”情况,只有完成所有“任务”之后细胞
才能被放行进入下一个时期,否则细胞周期
将暂停于某个检验点上,以留出时间排除故
障或进行修复。每个检验点都有一套监控机
制,目前已公认细胞周期蛋白依赖性激酶
(CDK)对此发挥了重要调控作用。不同种类
的CDK均可与相应的细胞周期蛋白结合而
124
参
考
答
案
E,若不发生交 换,则 第 一 极 体 为 EE,
若发生交换,则第一极体只能是Ee,综
合以上,第一极体为Ee和EE两种,D
错误。
4.D 甲时期表示次级精母细胞的前期
和中期,则 甲 时 期 细 胞 中 不 可 能 出 现
同源染色体两两配对的现象,A错误;
若乙时期 表 示 减 数 分 裂Ⅱ后 期,则 乙
时期细胞中含有2条X染色体或2条
Y染色体,B错误;图乙中染色体数目
与核DNA分子数比为1∶1,无染色单
体,C错误;因为初级精母细胞的染色
体发生片段交换,引起1个A和1个a
发生互换,产生了AXD、aXD、AY、aY
4
种基因型的精细胞,D正确。
5.B 假设 X染色体上的显性致病基因
为A,非致病基因为a,若父亲的初级
精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期,X
染色体上含显性致病基因的片段和 Y
染色体片段互换,导致 Y染色体上有
显 性 致 病 基 因,从 而 生 出 基 因 型 为
XaYA 的患病 男 孩,A不 符 合 题 意;若
父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后
期时姐妹 染 色 单 体 未 分 离,则 会 形 成
基因型为XAXA 或YY的精子,从而生
出基因型为XaYY的不患病男孩,B符
合题意;因为基因突变是不定向的,母
亲的 卵 细 胞 形 成 时SHOX 基 因 可 能
已经突变 成 显 性 致 病 基 因,从 而 生 出
基因型为XAY的患病男孩,C不符合
题意;若SHOX 基因突变成显性致病
基因发生 在 男 孩 胚 胎 发 育 早 期,也 可
能导致该 男 孩 出 现 XAY的 基 因 型,D
不符合题意。
微专题三 减数分裂与
可遗传变异的关系
典例1:D 该哺乳动物(2N=6)细胞若
进行有丝分裂,则细胞中应该有12条
染色体,A错 误;由 分 析 可 知,该 细 胞
处于减数分裂Ⅱ后期,结合 该 细 胞 的
细胞质均 等 分 裂,可 知 该 细 胞 表 示 次
级精母细胞或极体,B错误;由分析可
知,该细胞中存在同源染色体,因为在
减数分裂Ⅰ过程中,有一对 同 源 染 色
体未分离,C错误;由分析可知,该细胞
存在染色 体 数 目 变 异 和 结 构 变 异,图
中有三条染色体上的基因为a,一条染
色体上的基因为A,说明该细胞发生了
基因突变,D正确。
对点训练1:C 根据DNA半保留复制的
特点可知,若图示细胞只有1条染色体
有放射性,说 明 上 一 个 时 期 含 有 染 色
单体时,细 胞 内 只 有 一 条 染 色 体 上 的
一个DNA的一条链为32P,而另一条染
色体的所有DNA链上均为31P,这说明
形成该细胞至少经 过 了 三 次 DNA复
制。若A和a所在的同源染色体都没
有被32P标记,则发生染色体互换不影
响细胞 中 染 色 体 放 射 性 条 数 的 变 化,
因此若图示细胞内只有1条染色体有
放射性,则不能说明 A和a的来源一
定是发生了基因突变,A错误;若该精
原细胞在减数分裂前只进行了一次有
丝分裂,则 形 成 的 减 数 第 二 次 分 裂 后
期的细胞内含有2条染色体有放射性,
但是若减数分裂前经过了不止一次的
有丝分裂,而 每 一 次 有 丝 分 裂 时 若 有
标记的DNA都分到一个细胞内,该细
胞进行 减 数 分 裂 也 会 得 到 上 述 结 果,
故不能说明该精原细胞在减数分裂前
只进行了一次有丝分裂,B错误;若图
示细胞内有3条染色体有放射性,则说
明该细胞的上一个含有染色单体的时
期一条染色体的两条姐妹染色单体上
都含有32P的放射性,而另一条染色体
的两条姐妹染色单体中有一条有放射
性,另一条没有放射性,这种情况只能
是减数第一次分裂时 A和a所在同源
染色体的非姐妹染色单体之间的染色
体互换导致了两条姐妹染色单体上都
含有了放射性,C正 确;4条 染 色 体 均
有放射性,说 明 该 精 原 细 胞 只 经 过 了
一次DNA复制,因此只进行了减数分
裂,D错误。
典例2:B 由图可知,该精原细胞有丝分
裂产生的两个子细胞的基因型分别是
AaBB、Aabb或AaBb、AaBb,该精原细
胞此次有丝分裂产生的两个子细胞均
进入减 数 分 裂。由 分 析 可 知,当 两 个
子细胞的基因型为 AaBB、Aabb时,只
有Aabb减数分裂Ⅰ可产生基因组成
为AAbb的细 胞,比 例 为1/2×1/2=
1/4。当两个子细胞的基因型为 AaBb
(A与B连 锁、a与b连 锁)、AaBb(A
与b连锁、a与B连锁)时,减数分裂Ⅰ
产生基因组成为 AAbb的细胞所占比
例为1/4。综上所述,无论该精原细胞
有丝分裂产生的两个子细胞基因型属
于哪种情况,它们进入减数分裂后,产
生的基因组成为 AAbb的次级精母细
胞所占的比例均为1/4,B正确,A、C、
D错误。
对点训练2:A 由图可知,该两对等位基
因发生 连 锁,正 常 情 况 下 可 产 生 MN
和 mn的配子。若发生互换的位点为
N,则产生 mn的卵的次级卵母细胞基
因型为 mmNn,卵细胞为 mn,则极 体
为 mN;若发生互换的位点为 M,则产
生 mn的卵的次级卵母细胞基因型为
Mmnn,卵细胞为mn,则极体为 Mn;若
发生互换的位点不是 M 和 N,则产生
mmnn的卵的次级卵母细胞基因型为
mmnn,卵 细 胞 为 mn,则 极 体 为 mn。
综上,BCD不符合题意,A符合题意。
对点训练3:C 据题图可知,“逆反”减数
分裂时,同源染色体在减数 分 裂Ⅱ分
离,姐妹染色单体在减数分裂Ⅰ分离,
A错误。据 题 意 可 知,此 卵 原 细 胞 共
产生8个子细胞,推测应该先进行一次
有丝分裂,然后进行减数分裂,最终只
能形成2个卵细胞,B错误。据题意可
知:一个卵原细胞共产生8个细胞,先
进行一次 有 丝 分 裂,然 后 又 进 行 一 次
“逆反”减数分裂。该卵原细胞一个染
色体两 端 均 插 入14C标 记 的 基 因 A1
和13C标记的基因 A2,在普通12C培养
液中培养,经有丝分裂形成的2个卵原
细胞均 有 一 个 染 色 体 两 端 均 插 入14C
标记的基因A1和13C标记的基因A2,
然后这 两 个 卵 原 细 胞 分 别 进 行 一 次
“逆反”减 数 分 裂,其 中 一 个 卵 原 细 胞
在减数分裂Ⅰ时,由于含插 入 基 因 的
四分体发 生 一 次 互 换,若 此 时 互 换 发
生在不含任何标记的两条非姐妹染色
单体之间,随着姐妹染色单体分离,可
能产生的子细胞有2个,称为子细胞①
和②,子细胞①内的一条染 色 体 同 时
含14C标记和含13C标记、另一 条 染 色
体不含任何标记,子细胞②内 的 两 条
染色体都不含14C标记和13C标 记,子
细胞①继续进行减数分裂Ⅱ有可能产
生一个同时含有13C标记和14C标记的
卵细胞;另 一 个 卵 原 细 胞 进 行 减 数 分
裂Ⅰ时,同样发生含插入基 因 的 四 分
体之间的 互 换,若 此 次 互 换 发 生 在 同
时含14C标记和13C标记的一条染色单
体和另一条不含任何标记的染色单体
之间,随着姐妹染色单体分离,可能产
生的子 细 胞 称 为 子 细 胞③和 子 细 胞
④,子 细 胞③的 一 条 染 色 体 含14C标
记、另一条染色体不含任何标记,子细
胞④的一条染色体含13C标记、另一条
染色体不 含 任 何 标 记,子 细 胞④继 续
进行减数 分 裂Ⅱ,则 可 能 形 成 一 个 含
有13C标记的卵细胞,综上所述,8个子
细胞中,是可能存在1个卵细胞同时含
有13C标记和14C标记、另一 个 卵 细 胞
含13C标记的情况,C正确。由以上分
析可知,有 可 能 两 个 卵 原 细 胞 在 减 数
分裂Ⅰ时都发生的是不含任何标记的
两条非姐 妹 染 色 单 体 之 间 互 换,因 此
都产生的是子细胞①和 子 细 胞②,这
样的两个子细胞①继续进行减数分裂
Ⅱ,就 可 能 形 成2个 卵 细 胞 同 时 含
有13C标记和14C标记,但 其 余6个 极
体应 该 都 不 含14C标 记 和13C标 记,D
错误。
典例3:C 分析题图可知,①发生了染色
体变异中的易位,在减数分裂Ⅰ前期,
两对 同 源 染 色 体 依 然 会 发 生 联 会,A
正确;②中 含 有a基 因 的 染 色 体 多 一
条,A、a、a所在的三条同源染色体分离
时任意两 条 移 向 一 极,另 一 条 随 机 移
向一极,故 只 有 第 三 条 染 色 体 移 向 的
那一极形 成 的 配 子 有 问 题,因 此②减
数分裂 形 成 的 配 子 中 有 一 半 是 正 常
的,B正确;③为正常细胞,减数分裂Ⅰ
后期,同源染色体分离,非同源染色体
自由组合,最终产生2种基因型的4个
配子,C错误;①和②分别属于染色体
结构变异 和 染 色 体 数 目 变 异,都 是 细
胞水平的 变 异,理 论 上 均 可 以 在 光 学
显微镜下观察到,D正确。
对点训练4:C 若21号染色体配对、联
会异常,则产生的配子是异常配子,这
些异常配子中,一半含2条21号染色
体,一半不含21号染色体,故该女性产
生比 例 m 的 异 常 配 子(其 中 m/2含
2条21号染色体,与正常精子结合后
后代患21三体综合征),正常配子的比
例为1-m,A、B、D错误,C正确。
对点训练5:D 该变异发生在胚胎发育
初期体细 胞 形 成 的 过 程 中,体 细 胞 的
增殖方式是有丝分裂,A正确;据图分
析可知,图示发生染色体易位,且丢失
了一条染 色 体,因 此 其 体 细 胞 中 含 有
45条染色体,精原细胞可以进行有丝
分裂,在有丝分裂后期含有90条染色
体,B正确;设图中正常的染色体组成
用AABB表示,异常的染色体用(AB)
表示,则 该 男 性 的 染 色 体 组 成 可 表 示
为AB(AB),其产生的精子种类及比例
为A∶B(AB)∶B∶A(AB)∶AB∶
(AB)=1∶1∶1∶1∶1∶1,其产生正
常精子AB的概率为1/6,C正确;该男
性与正常 女 性 婚 配,子 代 异 常 个 体 为
三体或单体,D错误。
第3课时 细胞的分化、
衰老和死亡
考点一 细胞分化与细胞的全能性
必备知识梳理
1.形态、结构和生理功能 胚胎 组织
和器官 持久性 不可逆性 普遍性
专门化 遗传信息的执行情况 选
择性表达
2.完整个体 全套遗传信息 细胞
细胞核 离体 受精 卵 体 细 胞
低 高
3.(1)分裂和分化 (2)早期胚胎 各种
特定功能
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hh
深耕教材
1.因为干细胞具有分裂、分化的能力,可
培养出组织或器官。
2.在离体人工培养条件下,高度分化的细
胞能够脱分化恢复分裂和分化能力。
秒判正误
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
(6)×
命题规律探究
1.B 鸡的三种细胞的总 DNA都相同,
总RNA不完全相同,A错误;DNA和
RNA检测利用碱基互补配对原则,但
配对方式不完全相同,例如DNA配对
中发生A与T配对,RNA配对中发生
A与U配对,B正确;提取总RNA时,
如果添加RNA聚合酶抑制剂,不利于
RNA的合成,不 利 于 RNA的 提 取,C
错误;ATP合成酶基因在三种细胞中
都表达,D错误。
2.C 细胞分化的实质是基因的选择性
表达,而细胞的遗传信息不会改变,A、
B正确;神经细胞和唾液腺细胞是高度
分化的细胞,细胞器的种类相同,但数
量会有差异,C错误;不同细胞表达的
遗传信息不同,合成的蛋白质有差异,
D正确。
3.B 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遗传
物质,而 配 子 也 具 有 这 样 的 全 套 遗 传
物质,同 样 具 有 全 能 性,A错 误;细 胞
表达全 能 性 的 前 提 是 处 于 离 体 状 态
下,B正确;植物体内某些体细胞没有
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,
而不是所含基因发生了改变,C错误;
种子培育 成 植 株 的 过 程 中,细 胞 内 的
mRNA发生改变,D错误。
4.B 不同类型的干细胞,它们的分化潜
能是有差 别 的,如 胚 胎 干 细 胞 的 分 化
潜能大于多能干细胞,A错误;胚胎干
细胞全能 性 较 高,但 其 获 取 会 涉 及 伦
理问题,故 其 在 医 学 上 的 应 用 受 到 了
一 定 的 限 制,B 正 确;根 据 题 意 将
Sox2、Klf4、Oct4、c Myc 基 因 导 入
高度分化 的 体 细 胞 可 使 其 重 编 程,形
成iPS细胞,需要用到基因工程,没有
用到核移植技术,C错误;ES细胞直接
从胚胎中提取,iPS细胞是通过体细胞
导入Sox2、Klf4、Oct4、c Myc 基 因
诱导产生的,二者基因组成不同,但是
都能体现出细胞全能性,D错误。
考点二 细胞的衰老和死亡
必备知识梳理
1.(1)减少 降低 增大 积累 (2)自
由基学说 端粒学说 ②DNA—蛋白
质复合体 (3)单 多
2.(1)基因 程序性死亡 自然更新
稳定 (2)不利因素 代谢活动受损
细胞损伤和死亡 (3)细胞器 微生
物和毒素
深耕教材
1.癌 细 胞 能 激 活 端 粒 酶 活 性,合 成 出
DNA序列后添加到染色体的末端并
与蛋白质结合,从而稳定染色体的结构。
2.(1)白细胞凋亡速率比红细胞快得多。
这说明细胞凋亡可以维持内部环境的
稳定。
(2)溶酶体。溶酶体有多种水解酶,能
够使自动死亡的细胞发生分解。
3.细胞自噬是将一些损坏的蛋白或细胞
器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,
送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植
物)中进行降解并得以循环利用;而细
胞吞噬作用是利用吞噬细胞对病原体
的识别作用,所进行的一种非特异性
免疫过程,二者的相同点表现在都需
要溶酶体的参与、都能体现生物膜的
流动性、都发生在真核细胞中、都消耗
能量,如下图所示。
秒判正误
(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×
(6)√
命题规律探究
1.B 从图中信息可知衰老的细胞中线
粒体数目 并 没 有 明 显 变 化,但 是 由 于
酶的活性降低,细胞代谢速率减慢,因
此能量供应量降低,A错误;由于水分
减少,衰老的细胞体积减小,由于染色
质螺旋化 后 转 录 受 阻,因 此 蛋 白 质 合
成减少,骨 架 蛋 白 对 细 胞 的 支 撑 作 用
下降,细胞发生皱缩,B正确;衰老细胞
的特征之一是染色质收缩,染色加深,
因此用甲 紫 溶 液 染 色 后,衰 老 细 胞 比
正常 细 胞 的 染 色 质 区 域 着 色 深,C错
误;衰老细胞的细胞核体积增大,D错误。
2.C 据表分析,低剂量组的脑畸形胚胎
数/活胚胎数为33%,与对照(0)相 比
明显升高,故 低 剂 量 海 洛 因 即 可 严 重
影响胚胎的正常发育,A正确;Bax为
脑中促凋亡蛋白,分析表格数据可知,
与对照相 比,海 洛 因 处 理 组 的Bax含
量升高,故 海 洛 因 促 进Bax含 量 提 高
会导致脑细胞凋亡,B正确;细胞凋亡
是由基因 决 定 的 细 胞 程 序 性 死 亡,是
一种正常的生理现象,且据表可知,对
照组的Bax含量为6.7,故对照组胚胎
的发育过程中也会出现细胞凋亡,C错
误;据表格数据可知,海洛因处理组的
活胚胎数/胚胎总数降低,脑畸形胚胎
数/活胚胎数和脑细胞凋亡率均升高,
故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍
的风险,D正确。
3.B 正常的B淋巴细胞受到抗原刺激
后,能发生分裂和分化,但不能无限增
殖,癌细胞具有无限增殖的能力,A正
确;细胞 分 化 发 生 在 个 体 发 育 的 各 个
阶段,B错误;细胞产生的自由基会攻
击和破坏细胞内各种执行正常功能的
生物分子,自由基攻击蛋白质,使蛋白
质的活性下降,会导致细胞衰老,C正
确;细胞 通 过 自 噬 作 用 可 清 除 受 损 的
细胞器,从 而 维 持 细 胞 内 部 环 境 的 稳
定,D正确。
4.C 胚胎干细胞为未分化细胞,但是也
会进行基因的选择性表达,A错误;细
胞衰老,会引起代谢速率变慢,但是如
果一个细 胞 不 再 进 行 细 胞 增 殖,但 是
还没有细 胞 衰 老,那 它 的 增 殖 速 率 在
衰老前后就不会发生变化,B错误;细
胞凋亡是 生 物 体 正 常 的 生 理 现 象,有
利于个体 的 发 育,刚 出 生 不 久 的 婴 儿
体内 也 会 有 许 多 细 胞 发 生 凋 亡,C正
确;原癌 基 因 和 抑 癌 基 因 同 时 发 生 突
变,也不一定会发生细胞癌变,D错误。
5.D 体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱
导多能干 细 胞,是 从 分 化 程 度 高 向 分
化程度低 过 度,类 似 于 植 物 的 脱 分 化
过程,A错误;患者神经细胞中累积大
量无法降解的蛋白质,是患者细胞自噬
障碍,与细胞衰老无直接关系,B错误;
克隆动物 发 育 过 程 中,产 生 不 同 的 组
织、器官是细胞分化的结果,原因是基
因的选择性表达,C错误;根据细胞衰
老的自由 基 学 说,自 由 基 能 攻 击 和 破
坏细胞内多种执行正常功能的生物分
子,自 由 基 攻 击 DNA 可 引 起 基 因 突
变,D正确。
真题演练感悟高考
1.A 分析题意可知,该蛋白质进入肌神
经细胞后,会 促 进 其 发 育 以 及 与 肌 肉
细胞的联 系,而 神 经 递 质 需 要 与 突 触
后膜的受 体 结 合 后 起 作 用,不 进 入 细
胞,故这种蛋白质不是神经递质,A错
误;肌神 经 细 胞 可 以 与 肌 肉 细 胞 形 成
突触,两 者 之 间 通 过 神 经 递 质 传 递 信
息,B正确;凋亡是基因决定的细胞自
动结束生 命 的 过 程,是 一 种 程 序 性 死
亡,C正确;结合题意,如果不能得到这
种蛋白质,肌神经细胞会凋亡,故蛋白
合成抑 制 剂 可 以 促 进 肌 神 经 细 胞 凋
亡,D正确。
2.B 蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实
现的,A正 确;根 据 题 干 信 息“细 胞 内
蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白
参与形成 特 定 的 复 合 体,经 过 一 系 列
过程,最终导致该细胞炎症性坏死,病
原体被 释 放,该 过 程 属 于 细 胞 焦 亡”,
说明了蛋白酶L基因影 响 细 胞 焦 亡,
所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会
影响细胞焦亡,B错误;细胞焦亡后,病
原体被释 放,可 以 被 体 内 的 巨 噬 细 胞
吞噬消化,C正确;细胞焦亡释放的病
原体可作为抗原刺激该机体B淋巴细
胞的增殖与分化,D正确。
3.A 红系祖细胞能分化为成熟红细胞,
但不具 有 无 限 增 殖 的 能 力,A 错 误;
BMI1 基因过量表达的情况下,一段时
间后成熟红细胞的数量是正常情况下
的1012 倍,推测 BMI1 基 因 的 产 物 可
能促进 红 系 祖 细 胞 的 体 外 增 殖 和 分
化,B正确;若使BMI1 基因过量表达,
则可在 短 时 间 内 获 得 大 量 成 熟 红 细
胞,可为 解 决 临 床 医 疗 血 源 不 足 的 问
题提供思路,C正确;当红系祖细胞分
化为成熟红细胞后,BMI1 基因表达量
迅速下降,若使该基因过量表达,则成
熟红细胞 的 数 量 快 速 增 加,可 见 红 系
祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1 基
因表达量有关,D正确。
4.C 由“蛋白APOE可作用于细胞核骨
架”可知APOE可改变细胞核的形态,
A正确;蛋白 APOE可 促 进 该 种 干 细
胞的衰老,所以敲除 APOE 基因可延
缓该种干细胞的衰老,B正确;自噬是
在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵
母菌)中进行,不在细胞核内,C错误;
异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨
基酸,可被再利用,D正确。
5.A 在正常情况下,经过细胞分裂产生
的新细胞,在遗传物质的作用下,其形
态、结构、功能随着细胞的生长出现了
差异,就 是 细 胞 的 分 化。在 某 些 因 素
诱导下,人 体 造 血 干 细 胞 能 在 体 外 培
养成神经 细 胞 和 肝 细 胞,此 过 程 主 要
涉及细胞的分裂和分化,A正确,B、C、
D错误。
命题情境三 细胞周期调控、
细胞自噬和细胞焦亡
典例1:A Thr14、Tyr15、Thr161磷 酸
化,然 后 Thr14、Tyr15 去 磷 酸 化 是
CDK激酶表现活性所必需的,A错误;
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