高中生物-细胞的生命历程
细胞的生命历程
【专题知识网络】
【高频考点汇编】
考点一、细胞周期及表示方式
只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，分裂间期包括G1期、S期、G2期。其中在S期进行DNA的复制。并且分裂间期在前，占细胞周期的绝大多数时间。分裂期在后。只占少数时间。
细胞周期的各种表示方式
a (f)为间期，b(g)、c(h)、d(i)、e(l)分别代表前、中、后、末期
考点二、有丝分裂过程中发生的规律性变化
- DNA、染色体、染色单体数的变化（二倍体生物）
DNA、染色体、染色单体数的确定
染色体形态可分为单线型和双线型（如下图），当染色体复制完成后，就有单线型变为双线型，无论哪一种形态，染色体的数目都等于着丝点的个数。只要数清着丝点的个数，染色体的个数就知道了。只有双线型染色体才有染色单体的概念，共用一个着丝点的两个互为姐妹染色单体，不共用着丝点的是非姐妹染色单体。单线型染色体上有一个DNA分子，双线型染色体上有两个DNA分子，即每个染色单体上有一个DNA分子。
说明：
⑴有染色单体时，DNA分子数＝染色单体数＝2×染色体数
⑵无染色单体时，DNA分子数＝染色体数
⑶DNA含量在S期为2a→4a、末期为4a→2a，G2期、前中后期为4a，G1期为2a。
2. DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线
(1)a→b、l→m、p→q的变化原因都是DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)c→d，r→s的变化很相似但时期不同。
(4)染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。
3.细胞周期中几种细胞结构的变化
（1）染色体形态变化
（2)纺锤体的变化：形成（前期）→解体消失（末期）。
(3)核仁、核膜的变化：解体消失（前期）→重建（末期）。
(4)染色体行为变化：复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝点排列在赤道板上→着丝点分裂→移向两极。
4．与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用
特别提醒：
（1）染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。
（2）赤道板与细胞板的区别:赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
考点三、细胞的分化、癌变、衰亡和凋亡
（一）细胞分化的实质及拓展提升
1.实质：基因的选择性表达。同一生物体不同部位的细胞DNA、基因、tRNA相同,但mRNA和蛋白质不同。
2.拓展:①胰岛B细胞除包含胰岛素基因外还包含血红蛋白基因，生长激素基因等其它全部基因。
②胰岛B细胞和垂体细胞形态、结构和功能不同的根本原因是细胞中mRNA不同,不同的直接原因是细胞中蛋白质不同。
③管家基因：在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。
奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因等。
（二）细胞的衰老和癌变
1.个体衰老与细胞衰老的关系
（1）单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
（2）多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2.癌细胞特征
（1）无限增殖：一般细胞分裂50~60次，条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加,代谢异常活跃。
（2）易分散转移：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的糖蛋白，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。
（3）失去接触性抑制：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触性抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：
（4）癌细胞的形态发生改变。例成纤维细胞由扁平梭形变成球形。这是细胞癌变的重要观察指标。
3.癌变机理
（1）原癌基因与抑癌基因
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；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。
（2）机理
4.癌症的预防与治疗
①尽量避免接触物理的、化学的和病毒的各种致癌因子。
②治疗目前用于肿瘤治疗的主要手段有手术、放疗、化疗。手术冶疗就是直接切除癌肿块。放疗和化疗是从癌细胞分裂的特征入手，人为地控制间期DNA复制或有关蛋白质合成。放疗是使用高能X射线或γ射线集中照射患病部位，杀死癌细胞，这里利用的是射线对DNA的损伤作用。放射性疗法不适于病灶范围已经扩大的患者。化疗主要是利用抗癌剂杀死癌细胞。常用的抗癌剂包括细胞分裂抑制剂、细胞增殖蛋白合成抑制剂等。多种抗癌剂混合使用往往可以获得较好的疗效。
5.细胞分裂、分化和癌变的关系
6.易错分析
对细胞分化、衰老和癌变有关知识点辨析不清
（1）细胞分化过程中遗传物质未改变，只是基因选择性表达。
（2）细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现，若发育成某个器官不叫全能性。
（3）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能性很高。
（4）目前，没有任何实验证明动物细胞全能性，只是证明动物细胞核全能性。
（5）原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。
（6）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。
（7）细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。
（8）细胞衰老对机体的正常发育是有利的，细胞坏死对机体有害。
（9）哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，因为已无细胞核。
考点四、《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》实验步骤分析与注意事项
1.实验步骤分析
步 骤
注 意 问 题
分 析
一、根尖的培养
实验前3~4天，让洋葱放在广口瓶上，底部接触清水。根长约5cm时可用。
置于温暖处，常换水。
因为细胞分裂和生长需要水分、适宜的温度和氧气。
二、装片的制作
（解离→漂洗→染色→制片）
1．解离：上午10时至下午2时，剪取洋葱根尖2~3mm，立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，室温下解离3~5min。
解离时间要保证，细胞才能分散开来。
解离时间也不宜过长。
目的：溶解细胞间质，使组织中的细胞相互分离开来。此时，细胞已被盐酸杀死。
否则，根尖过于酥软，无法取出。
2．漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。
漂洗要充分，可换水1~2次。
目的：洗去解离液，防止解离过度和影响染色
3．染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5min。
染色时间不宜过长，否则显微镜下一片紫色，无法观察。
龙胆紫等为碱性染料，可使染色体着色。
醋酸洋红溶液也能使染色体着色
4．制片：用镊子将这段洋葱根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把洋葱根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片，使细胞分散开来。
要弄碎根尖，再垂直向下均匀用力压片，不可移动盖玻片
加盖玻片时，先让盖玻片一端接触液滴，再慢慢放下
目的：使细胞分散，避免细胞重叠，便于观察。
防止产生气泡而影响观察效果
三、观察
1．低倍镜观察：把装片放在低倍镜
下，慢慢移动装片，找到分生区细胞。
2．高倍镜观察：转换高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰，仔细观察，找出处于细胞分裂期中期的细胞，再找出前期、后期、末期的细胞。
一定要找到分生区。
在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞，可从邻近的分生区细胞中寻找。
分生区细胞特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正处于分裂期。
2、注意事项
（1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。
（2)解离充分，细胞才能分散，细胞才不会重叠。
(3)染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察细胞图像。
(4)压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。
考点五、多角度比较有丝分裂与减数分裂
1．减数分裂与有丝分裂异同点
减数分裂是特殊方式的有丝分裂，两者既有共同点，又有不同特点。两者的相同点主要体现在：都发生染色体复制，都出现纺锤丝形成纺锤体。减数分裂的特殊性表现在发生部位、时间、染色体行为、子细胞性质等方面。两者的不同点列表比较如下：
有丝分裂
减数分裂
分裂起始细胞
体细胞和原始生殖细胞
原始生殖细胞
染色体复制次数
一次
一次
细胞分裂次数
一次
连续两次
着丝点分开时期
有丝分裂后期
减数第二次分裂后期
联会、四分体、交叉互换
不发生
发生
同源染色体分离及非同源染色体自由组合
不发生
发生
子细胞染色体数
与母细胞相同
母细胞的一半
子细胞类型
体细胞和原始生殖细胞
成熟生殖细胞
子细胞个数
两个
四个
- 有丝分裂与减数分裂染色体数目和DNA含量比较（假定正常体细胞的细胞核中DNA含量为2a，染色体数目为2N）
染色体行为
同源染色体
染色单体
细胞名称
DNA数目
染色体数目
有丝分裂
间期
复制
N对
0→4N
体细胞
2a→4a
2N
前期
螺旋化
N对
4N
4a
2N
中期
着丝点排列于赤道板
N对
4N
4a
2N
后期
着丝点分开，染色单体成为染色体
2N对
4N→0
4a
2N→4N
末期
解螺旋化
N对
0
4a→2a
2N
减数第一次分裂
间期
复制
N对
0→4N
初级性母细胞
2a→4a
2N
前期
联会、四分体
N对
4N
4a
2N
中期
同源染色体排列于赤道板位置
N对
4N
4a
2N
后期
同源染色体彼此分离
N对
4N
4a
2N
末期
染色体散乱排列在细胞中
0
2N
2a
N
减数第二次分裂
间期
无或很短
0
2N
次级性母细胞
2a
N
前期
螺旋化
0
2N
2a
N
中期
着丝点排列于赤道板
0
2N
2a
N
后期
着丝点分开，染色单体成为染色体
0
2N→0
2a
N→2N
末期
解螺旋化
0
0
性细胞
a
N
- 图形的比较
同源染色体的确定
很多同学对于图像的判断错误就是由于不知道怎样去判断同源染色体。同源染色体的判断依据下面几点：
①形态相同，即染色体上的着丝点的位置相同。
②大小相同，即两条染色体的长度相同。
③来源不同，即一条来源于父方，一条来源于母方（通常用不同的颜色来表示）。
④能够配对，即在细胞内成对存在。对常染色体而言，只有当这四点同时满足时细胞中才含有同源染色体。
但应注意：姐妹染色单体经着丝点分裂形成的两条子染色体不是同源染色体，而是相同染色体。
一般来讲，鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂，最关键的是看染色体的行为。可按如下原则判定。
①前期：看有无同源染色体及联会、四分体现象。有同源染色体，无联会、四分体现象为有丝分裂；有同源染色体，有联会、四分体现象，为减数第一次分裂；无同源染色体，为减数第二次分裂。表示如下：
②中期：着丝点成对排列在赤道板两侧，为减数第一次分裂；无同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期；有同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，为有丝分裂中期。
③后期：同源染色体分离，细胞质若均等分裂，则为精子形成过程中的减数第一次分裂后期；细胞质若不均等分裂，则为卵细胞形成过程的减数第一次分裂后期。着丝点分裂，每一极内无同源染色体，为减数第二次分裂后期；每一极内有同源染色体，则为有丝分裂后期。
④末期：一般来讲，末期图像不容易进行单独鉴别，需与其他时期相比较。若形成的子细胞染色体数目减半，且每条染色体都有姐妹染色单体，则为减数第一次分裂；若子细胞的染色体数目不减半，且无同源染色体，每条染色体无姐妹染色单体，则为减数第二次分裂末期；若子细胞的染色体数目不减半，但有同源染色体，每条染色体无姐妹染色单体，则为有丝分裂末期。
4．曲线的比较
主要是减数分裂染色体、DNA的变化和有丝分裂染色体、DNA的变化四种曲线的比较。
①区别是有丝分裂还是减数分裂的曲线：看起点和终点，起点和终点在同一直线上的为有丝分裂；不在同一直线上的为减数分裂。（图3与图4或图1与图2）
②区别是染色体还是DNA的曲线：看染色体或DNA暂时翻倍的时间，翻倍的时间在间期，且线条是倾斜（DNA的复制需一定时间）的为DNA；翻倍的时间在后期（有丝分裂后期或减数第二次分裂后期），且是突然翻倍（着丝点的分裂是瞬间的）的为染色体。（图2与图4或图1与图3）
与有丝分裂和减数分裂图像相关的题型
1、一般图像识别问题----利用上面的识别方法即可
例1、下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图，据图回答问题：
按先后顺序把有关有丝分裂图的号码排列起来__________________；按顺序把有关减数分裂图的号码排列起来__________________
解析：此类题目对于学生来说是图像题中最难得分的，学生不仅要把各个图像准确的识别出，而且还要把它们按正确的顺序排列起来，只要其中一个序号排错，这一步就不得分。根据上面的视图方法可得：
①是减Ⅰ前期，②是有丝中期，③是减Ⅰ中期，④是减Ⅱ中期，⑤是有丝后期
⑥是有丝后期，⑦是有丝后期，⑧是减Ⅰ后期，⑨是减Ⅱ后期，⑩是减Ⅱ前期
11是精细胞， 12有丝前期
因此，有丝分裂顺序为：12②⑤⑥⑦；减数分裂顺序为：①③⑧⑩④⑨11
例2、如下图所示是什么时期的分裂图像
解析：此图很多同学都识别错了。同学们一看染色体为10是偶数，又被拉向两极，就判断为有丝分裂后期。
正确的判断方法是：着丝点分裂，染色体被拉向两极，属于后期，对于后期的图像，我们应看一极的染色体条数5条，奇数，所以为减Ⅱ后期。
2、柱形图
例3、下图中甲～丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图，关于此图叙述中错误的是
A．甲图可表示减数第一次分裂前期 B．乙图可表示减数第二次分裂前期
C．丙图可表示有丝分裂间期的某一阶段 D．丁图可表示有丝分裂后期
答案D
3、曲线图
（1）细胞核内DNA和染色体的数量变化
例4、下图是表示某种生物细胞核内染色体及DNA相对量变化的曲线图。根据此曲线图回答下列问题：（注：横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期，区域的大小和各个时期所需的时间不成比例）
（1）图中代表染色体相对数量变化的曲线是____________。
（2）形成配子时,成对的遗传因子分离发生在图中的___________过程。
（3）细胞内含有四分体的区间是____________。
（4）若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞核中的DNA分子数在9—12时期为__________条。
（5）着丝点分裂发生在横坐标数字的_________处进行。
答案为：（1）B （2）3～4 （3）1～3 （4）40 （5）6、11
（2）每一条染色体上的DNA含量变化曲线
例5、下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答：
⑴图1中AB段形成的原因是__________，该过程发生于细胞分裂_____期。图1中CD段形成的原因是__________。
⑵图2中_____细胞处于图1中的BC段，图2中_____细胞处于图1中的DE段。
⑶就图2乙分析可知，该细胞含有_____条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为_____，该细胞处于____分裂的____期，其产生的子细胞名称为_________________。
答案：（1）DNA复制（或染色体复制） 间 着丝点分裂 （2）乙、丙 ， 甲 （3）8 1∶2 减数第一次 后 次级卵母细胞和第一极体
细胞的增殖、分化、衰老和癌变重要考点分析
考点一 细胞增殖
【考点分析】侧重考查细胞周期、细胞分裂图象的识别与判断、细胞周期中染色体与DNA的变化以及细胞增殖过程中可能发生的变异。题呈现形式往往以各种图形或坐标曲线为载体，考查考生对基础知识的理解能力以及提取图表有效信息、分析问题、解决问题的能力。
【例题精讲】1下图是按顺时针方向表示的四种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是（ ）
A.图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
B.甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长
C.从a→b，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍
D.观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物甲
解析：一个细胞周期包括分裂间期和分裂期两个连续的部分，图中a→b是分裂间期，b→a是分裂期。a→b→a表示细胞增殖过程的一个细胞周期，A项中分裂间期和分裂期的顺序不对。由于不同的细胞的细胞周期的时间长短是不同的，所以甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间有可能是一样长的。在分裂间期，发生了DNA的复制，但是不会增加染色体的数目，而是DNA的数目增加一倍。由于丁图中的细胞分裂期较长，所以观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物丁。
答案：B
2. 细胞周期的各阶段中，一个细胞中的染色体和DNA分子数量比不可能是下列中的（ ）
解析：以细胞分裂染色体和DNA数目变化为核心考点，综合考查识图、分析判断能力。在细胞分裂中，染色体和DNA数目比有两种情况。在染色体中无单体时，染色体数目和DNA分子数目比为1 ：1;在染色体中有单体时，因为每一条单体上有一个DNA分子，一个染色体上有2个DNA。故选A。
答案：A
考点二、细胞的增殖、分化、癌变与衰老
【考点分析】有关衰老、凋亡和癌变的知识，一般都会结合当前的一些科技新成果，联系社会生活，侧重考查衰老细胞的特征、个体衰老与细胞衰老的关系、癌细胞的特征及防治。题型上多以选择题为主，有可能结合科技成果以简答题的形式出现（学科内综合）
【例题精讲】1.下列有关细胞分化、癌变的叙述，正确的是（多选）
A.原肠胚的形成与囊胚细胞的分裂和分化直接相关
B.红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关
C.癌细胞是在细胞分化过程中产生的
D.癌细胞的产生与细胞的畸形分化无直接关系
解析：考查了细胞分化与癌变的知识.生物体发育的过程就是细胞增殖和分化的过程.细胞分化的实质就是基因的选择性表达.癌细胞是由于原癌基因被激活,不能正常分化，表现为细胞无限增殖；是在细胞增殖、分化过程中产生的.
答案：AC
【复习提示】注意处理好细胞的增殖、分化、癌变与衰老之间的几个关系：
⑴细胞增殖与细胞分化：细胞分化是相同细胞产生不同后代细胞的过程，因此，个体发育是在细胞分裂基础上，通过细胞分化完成的，细胞分化是个体发育中的主要过程。
⑵细胞增殖与细胞癌变：癌细胞是一种恶性分裂的细胞.之所以恶性分裂，一是由于癌基因的活化，二是由于抑癌基因的失活，导致的细胞分裂的失控和细胞凋亡机制的减弱.这些基因的变化主要发生在细胞分裂间期DNA分子的复制过程中.
⑶细胞分化与细胞癌变：正常细胞在机体的调控下，通过正常的细胞分裂分化形成组成机体各种类型的细胞，以补充这些组织中不断死亡的细胞.这种“死亡”及“新增”的过程是受身体严格控制并维持平衡的，这就是我们常说的“新陈代谢”.癌细胞的形成是源于一组不按身体需要而“失控”增生的细胞.所有癌症来源于我们机体的自身细胞，由这些细胞异常增生所形成的一些新生物和正常组织增生不同，这种增生是完全不受机体调控的，所产生的新生组织也不具有正常组织的功能，它最主要活动就是不停地消耗机体的资源、挤占空间、并越来越快速的分裂增殖.如果继续下去，就将拖垮人体.
⑷细胞衰老与机体衰老：细胞衰老是细胞生命活动的客观规律。对多细胞生物而言, 细胞的衰老和死亡与机体的衰老和死亡是两个不同的概念, 机体的衰老并不等于所有细胞的衰老, 但是细胞的衰老又是同机体的衰老紧密相关的。
细胞分化常见误区例析
细胞分裂、生长、分化、衰老和凋亡是每一个细胞的正常生命历程。在细胞的一生中，细胞分化则是细胞分裂完成后，生长到一定阶段的趋势和必然结果，如果细胞不能正常分化则发生癌变，成为癌细胞。因此，正确理解细胞分化的有关知识是学习细胞的衰老、凋亡以及癌变的基础。有关细胞分化的思维误区主要有以下几个方面：
误区一 细胞分化的特点模糊不清
典型错例1． 细胞分化是生物界普遍存在的一种现象，下列说法不正确的是( )
A．分化发生在生物体的整个生命活动过程中
B．分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
C．未离体的体细胞不会表现出全能性
D．分化过程中遗传物质发生了改变
误区分析：此题选C的较多，认为未离体的体细胞也能表现出全能性。未离体的体细胞由于已形成各种组织和器官，分化已经完成，并不会表现全能性。
答案：D
跨越误区：⑴细胞分化的特点：①持久性，指细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大。②稳定性和不可逆性，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。③普遍性，在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。④不变性，分化后的细胞内的遗传物质并未发生变化。
特别提醒：当细胞处于离体状态，给予一定的营养、激素和其他适宜外界条件，又恢复分化能力。
跟踪训练： 在细胞分化过程中，不会出现的是( )
A．细胞形态的变化 B．细胞中的染色体加倍
C．细胞生理功能的变化 D．细胞结构的变化
答案：B
误区二 细胞分化的原因混沌不明
典型错例2．下列关于细胞分化的叙述中，不正确的是（ ）
A．细胞分化不能使细胞数目增加
B．分化的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
C．细胞分化的前途在胚胎的早期决定，不可逆转
D．动物细胞不具有发育成新个体的潜能
误区分析：此题选C的较多，认为细胞分化的前途是在分化过程中决定，还有的认为，目前，人们不能将单个已分化的动物体细胞培养成新个体，动物细胞就没有全能性。其实，每个体细胞都是由受精卵经有丝分裂形成的，具有与受精卵相同的遗传物质，因而活的生物细胞都具有发育成完整个体的潜能，同时，受精卵里的遗传物质就已决定了未来生命的蓝图，即细胞分化的前途。
答案：D
跨越误区：细胞分化的原因：①基础，各种细胞具有相同的遗传物质，即携带本物种的全部遗传信息。②实质，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，控制合成不同的蛋白质，即基因的选择性表达。③结果：形成形态、结构和功能都有很大差异的组织和器官。
特别提醒：细胞分化是相同细胞产生不同后代细胞的过程，因此，个体发育是在细胞分裂的基础上，通过分化完成的，细胞分化是个体发育的主要过程，也就是说，个体发育是细胞分化的必然结果，这个过程可概括为：
跟踪训练：多细胞生物在发育过程中起决定作用的是（ ）
A．细胞分裂 B．细胞生长 C．细胞分化 D．细胞衰老
答案：C
误区三 细胞分化与全能性的关系含混不辨
典型错例3．下列哪一种细胞的全能性容易表达（ ）
A．蛙的口腔上皮细胞 B．蚕豆的叶肉细胞 C．蛔虫的卵细胞 D．水螅的神经细胞
误区分析：此题错选C的比较多，认为生殖细胞的全能性就一定高于体细胞。实际上，动物的生殖细胞也是已分化的细胞，由于动物细胞分化程度比较高，其全能性很低，通常说动物细胞具有全能性一般指细胞核具有全能性。
答案：B
跨越误区：一般情况下，细胞分化程度越高，全能性越低，二者呈负相关。植物细胞的全能性﹥动物细胞的全能性。在同一生物体内，细胞的全能性高低为受精卵﹥生殖细胞﹥体细胞。分生区细胞﹥成熟区细胞。
特别提醒：干细胞具有明显的全能性，而胚胎干细胞和受精卵的全能性最高。
跟踪训练：下列实例中能体现细胞全能性的是( )
①把用悬浮液培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 ②从一粒菜豆种子长成一棵植株 ③用烟草的单个组织细胞培养出了可育的完整植株 ④杂交培育优良作物新品种 ⑤用植物激素培育无子果实
A．①②③ B．②③④ C．①③ D③④⑤
答案：C
细胞分化同细胞的增殖部分一样，在高考中的要求较高，只有正确理解了细胞分化的原因、特点和全能性的关系等内容，才能在高考中轻松过关。
癌细胞与“STS”
STS即“科学、技术、社会”的英文缩写,而“源于生活、源于社会、服务于生活、服务于社会”、“从生物的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题”等理念在近几年的高考生物试题中得到充分的体现，突出表现为在试题中设置了大量的STS试题。与癌细胞有关的STS试题涉及知识点列表如下：
1.癌细胞与科学
1.1从细胞分裂角度认识癌细胞
从细胞分裂角度，癌细胞是一种恶性分裂。之所以恶性分裂，一是由于癌基因的活化，二是由于抑癌基因的失活，导致的细胞分裂的失控和细胞凋亡机制的减弱。这些基因的变化主要发生在细胞分裂间期DNA分子的复制过程中。
常细胞只能进行一定次数的分裂。这种一定次数的分裂受一种称为接触抑制的机制所控制。即一个细胞接触另一个细胞时即停止分裂。控制正常细胞分裂的遗传控制偶然也会改变。控制机制一旦丧失,细胞就迅速分裂,这些细胞已失去接触其他细胞时对其生长调节的敏感性。一般情况下,不同类型的细胞能根据其表面的特殊蛋白质来彼此识别,表面蛋白相同的细胞结合在一起形成组织和器官。如果控制这些蛋白质的基因发生障碍时,细胞就丧失了它们的识别能力,并游离、转移到身体其他部位,产生新的肿瘤。
例1．某种抗癌药可以抑制DNA的复制，从而抑制癌细胞的增殖，据此判断短期内使用这种药物对机体产生最明显的副作用是
A.影响神经递质的合成，抑制神经系统的兴奋
B.影响胰岛细胞合成胰岛素，造成糖代谢紊乱
C.影响血细胞生成，使机体白细胞数量减少
D.影响脂肪的合成，减少脂肪的贮存
解析：考查物质合成的有关知识和推理能力。由题干可知，该药物的作用是通过抑制DNA的复制而抑制细胞分裂，神经递质、胰岛素和脂肪的合成均与细胞分裂无关，因此该药物对它们的合成均没有副作用。血细胞是由造血干细胞不断分裂形成的，因此该药物对它们的形成有影响。
答案： C
例2.据东方网2002年11月19日援引科技日报消息称，美国弗吉尼亚大学研究人员在最新一期癌症研究杂志上发表论文，称他们发现了一种命名为RhoGD12的基因，该基因的作用最可能的解释是（）
A．当这种基因添加到癌细胞后，在癌细胞中表达并产生一种糖蛋白，由此阻止癌细胞入侵其他组织器官
B．当这种基因添加到癌细胞后，在癌细胞中表达并产生一种蛋白质，由此使癌细胞迅带分化为其他组织器官
C．该基因使癌细迅速衰老 D．以上说法都不对
解析：考查癌细胞的特征。癌细胞特征之一是由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞彼此之间的黏着性减小，使癌细胞容易在有机体内分散和转移，由题可知，该基因有助于避免癌细胞扩散，那么其作用最可能是A项。
答案：A
1.2从细胞分化角度认识癌细胞
正常细胞在机体的调控下，通过正常的细胞分裂分化形成组成机体各种类型的细胞，以补充这些组织中不断死亡的细胞。这种“死亡”及“新增”的过程是受身体严格控制及维持平衡的，这就是我们常说的“新陈代谢”。癌细胞的形成是源于一组不按身体需要而“失控”地增生的细胞。所有癌症来源于我们机体的自身细胞，是由这些细胞异常增生所形成的一些新生物，和正常组织增生所不同的，是这种增生完全不受机体的调控，所产生的新生组织也不具有正常组织的功能，它最主要活动就是不停地消耗机体的资源、挤占空间、并越来越快速的分裂增殖。如果继续下去，就将拖垮人体。
2.癌细胞与社会
在阿根廷首都布宜诺斯艾利斯召开的第十二届国际癌症大会上，许多学者根据大量的调查研究成果，比较一致地强调了环境与癌症的关系，并提出了“80%~90%以上的癌症可能是由于诸如饮食、饮水、气候、工作环境等环境因素引起”的观点。
人们发现不少癌症的发病率和死亡率存在着明显的地区差异。例如，胃癌以日本、智利、冰岛的发病率最高，北美、大洋洲国家最低 。食管癌以中国和新加坡发病率最高，欧美各国较低；印度口腔癌高发，以色列妇女的乳腺癌比日本妇女高8倍；白种人前列腺癌高，犹太人阴茎癌少。
有些癌症的分布，甚至具有明显的地带性，如亚洲食管癌的高发区，从中东延伸到阿富汗、俄罗斯中亚、蒙古和我国的北部地区。肝癌是地带性更为明显的一种癌症，从世界范围来看，肝癌的高发区主要分布于温暖潮湿的赤道至温带附近，寒温带和寒带较少见。世界上原发性肝癌主要分布在亚非地区，尤以亚洲太平洋沿岸和非洲撒哈拉沙漠以南地区发病率较高，而欧洲、美洲和大洋洲的肝癌较少见。
我国各省、市、自治区癌症的死亡率也存在着明显的地区差异。我国各种癌症的死亡率以华东沿海各省及西北、华北等省、市、自治区较高，而中南、西南各省、市自治区较低。其中又以上海市和江苏省的癌症发病率和死亡率为最高。贵州和云南省最低。 食管癌在北方较多，而肝癌、鼻咽癌则以华东、华南(尤以江苏、两广)等东南沿海地区较高发；胃癌在东北、华中、西北和华东地区某些省市较高发；女性子宫颈癌死亡率最高的是山西省，最低的是上海市；而乳腺癌则以上海市为最高，西藏为最低。我国各种癌的死亡率在不同县、市间有着13~671倍的差别。而在世界不同国家和地区间，癌症的年发病率可有10~1000倍的差别。这些差别可能是由于地理环境和生活条件的差异所致。
例3鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤，我国南方几省特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。下列关于鼻咽癌发病诱因及防治方法的叙述，正确的是（多选）
A.食用咸鱼过多有可能是诱发鼻咽癌的重要因素
B.致癌相关基因在家族中的稳定遗传可能是鼻咽癌高危家族存在的原因
C.细胞膜上糖蛋白增加，导致癌细胞易发生转移
D.鼻咽癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞周期的间期
解析：此题考查审题能力。在题目中明确指出是关于鼻咽癌的诱因及防治方法的叙述，其中选项C为癌细胞的特点，不符合此题的要求，A、B选项均为诱发细胞癌变的原因，而化疗主要是抑制癌细胞的DNA的复制从而抑制细胞分裂，而DNA的复制发生在癌细胞周期的间期。
答案：ABD
3.癌细胞与技术
癌细胞通常是由正常细胞的基因发生改变后形成的。癌细胞的特性包括细胞的无休止和无序的分裂，并有侵袭性(向周围组织浸润)和转移性。 在过去的几十年中出现了多种治疗癌症的方法，主要包括手术治疗、放疗、化疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等。
请回答下列一组有关癌症治疗的问题。
⑴化疗时采用的烷化剂如二氯甲二乙胺能够与DNA分子发生反应，从而阻止参与DNA分子复制的酶与DNA的相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的 期。化疗还可以采用其他药物，如5—氟尿嘧啶，它的结构与尿嘧啶非常相似，可以干扰DNA复制以及 合成。
⑵放疗是利用放射线如放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗或加速器产生的X射线、电子束、中子束、质子束及其他粒子束等照射患处杀死癌细胞的一种方法。放疗与化疗相比，对患者全身正常细胞影响较小的是 。
⑶科学杂志评出“饿死肿瘤研究”为“2004年世界十大科技突破”之一，临床试验结果显示：一种抑制肿瘤血管生长的药物与传统化疗药物结合，可延长癌患者存活期。这里利用的原理不包括（）
A．抑制癌细胞的分裂 B．减少癌细胞营养供应
C．阻止癌细胞的增殖 D．诱发癌细胞基因突变
⑷科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现，绿茶中的多酚酶能促进多酚的合成，多酚可增加BCL—Xl蛋白的合成，而这种蛋白有促进癌细胞凋亡的作用，从而表明绿茶具有抗癌的作用。
①细胞凋亡是指由 所决定的细胞自动结束生命的过程，也叫细胞编程性死亡。正常情况下，细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持 的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰起着重要作用。
②绿茶含有多酚酶具有抗癌作用的根本原因是 。
⑸研究人员从人体的DNA中筛选克隆出内皮抑素基因，将此基因转移到双歧杆菌中，使其能够正常表达。用这样得到的双歧杆菌制成口服制剂，此制剂可以用于抑制癌症。在这种药物用于临床治疗之前，应该先进行动物实验，以确定制剂对机体内重要脏器的安全性。写出简要的实验设计方案。
实验材料：转基因双歧杆菌口服制剂；健康鼠4只，性别、体重如下表所示：
代号
甲
乙
丙
丁
性别
雌
雄
雌
雄
体重
78 g
76 g
99 g
101g
实验设计：
①第一步：将实验鼠分为实验组、对照组，其中————为实验组，————为对照组。(填写代号)
②第二步：—————————— 。
③第三步：饲养相同时间后，分别解剖观察实验组、对照组的鼠，检查重要脏器发生病变情况。
解析：人体细胞发生癌变对人类的健康构成严重威胁，也是人类关注的热点问题，本题围绕治疗癌症的方法、原理、治疗过程的评价和相关的实验设计，全面考查学生的知识掌握情况以及运用知识分析问题、解决问题的能力。
⑴根据癌变的机理，人们在治疗癌症时常采用化学疗法与物理疗法，它们的机理分别是阻止癌细胞的增殖及杀死癌细胞。癌细胞在增殖过程中，必须经过DNA的复制，因此化疗时常通过化学药物抑制或阻止癌细胞的DNA复制，某些药物还可干扰癌细胞中RNA与蛋白质的合成。但化疗有明显的缺陷．即化学物质抑制癌细胞增殖的同时对正常细胞的分裂也会产生不利的影响。
⑵放疗即通过放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗机或加速器产生的X射线、电子束、中子束、质子束及其他粒子束等照射患处杀死癌细胞。因此，放疗对患者全身正常的细胞影响小。
⑶肿瘤细胞的一个显著特点是无限增殖。所以治疗癌症的原理是抑制癌细胞的分裂，不让其增殖或增殖减慢。细胞癌变后，血管为癌细胞提供了营养物质。从“饿死肿瘤”的原理上看，就是减少肿瘤的营养供应。化疗的原理在于通过化学药物抑制DNA复制从而抑制癌细胞的分裂。A、C是化疗的作用，B是由于抑制肿瘤血管生长的原因。解题时需要领会题意“该药物与传统化疗药物结合”，而不是与化疗相比较。
⑷细胞调亡是一种正常的生命现象，由细胞中的基因控制的；
⑸任何一种药物在用于临床之前，均应该先进行动物实验以确定该制剂对机体内重要脏器的安全性，在动物实验中要设计实验组与对照组，要遵循单―变量因子原则，同时又要保证实验组与对照组的动物能够进行基本的新陈代谢，完成生长与发育，以免实验动物在中途死亡而使实验失败。
答案: (1)间 RNA和蛋白质 ⑵放疗 ⑶D ⑷① 基因 内部环境 ②有多酚酶基因。
⑸①甲与丁(乙与丙) 乙与丙(甲与丁) ②每日为小鼠提供相同的食物、水；给实验组定时服用双歧杆菌制剂，同时给对照组服用等量的水
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