细胞的分化、衰老、凋亡、癌变（解析版）
细胞的分化、衰老、凋亡和癌变是人教版必修1第六章后三节内容，是在学生了解细胞的结构、功能、代谢和增殖的基础上，向学生介绍当今细胞生物学的重要研究课题――细胞的分化与细胞的全能性以及干细胞。细胞分化是多细胞生物体发育的基础和核心，《课程标准》对此要求达到的层次为理解水平，而细胞全能性、干细胞都可由细胞分化的内容拓展而来。本节内容既是对细胞结构、功能、分裂等知识的拓展和延伸，又为学习遗传、变异打下基础。另外，细胞全能性及干细胞的知识又是选修课本中植物组织培养、克隆技术和胚胎工程的理论基础，因此学好本节内容对学习后面的有关知识是非常必要的。细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的相关知识也是高考的重点。
一．细胞分化
(1)概念：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。
(2)特点
①普遍性：多细胞生物普遍具有。
②持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。
③稳定性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。
④不可逆性：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。
(3)实质(如图所示)
在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。
(4)意义
分化细胞表达的基因:
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，基因产物是维持细胞基本生命活动所必需的基因，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其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。
2．细胞的全能性
3．干细胞
(1)概念：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。
(2)类型
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自早期胚胎或原始性腺组织
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能细胞的能力
举例
来自囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
二、细胞的衰老、凋亡与癌变
1．细胞衰老
(1)个体衰老与细胞衰老的关系
(2)细胞衰老的特征
①代谢变化
②细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。
(3)细胞衰老的假说
①自由基假说：细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质，致使细胞衰老。
②端粒假说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常的DNA序列损伤，使细胞逐渐衰老。
2．细胞的凋亡
(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡。
(2)类型
(3)意义
细胞凋亡和细胞坏死的区别：
①从方式看
②从结果看
3．细胞的癌变
(1)癌细胞的概念：正常机体细胞在致癌因子的作用下，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
(2)癌细胞的特征
①无限增殖。
②形态结构发生显著变化，如癌变的成纤维细胞由扁平梭形变成球形。
③细胞膜表面发生变化
a．糖蛋白减少→黏着性降低→易于扩散和转移。
b．甲胎蛋白、癌胚抗原等增多。
④细胞的接触抑制丧失。
(3)癌变机理
①致癌因子的类型(连线)
②原癌基因和抑癌基因
a．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。
b．抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖。
③细胞癌变的机理：环境中的致癌因子会损伤细胞中的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。
④特点：癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有累积效应。
(1)过程A体现了生物膜的信息传递功能，说明细胞凋亡有特异性，在特定时期凋亡特定细胞。
(2)过程B中可以看出细胞凋亡是相关基因选择性表达的结果，该过程中形成具膜的凋亡小体，体现了膜的流动性。
(3)过程C中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要溶酶体(细胞器)的参与。
细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
项目
实质
结果
遗传物质
细胞衰老
内因、外因共同作用
细胞正常死亡
不发生改变
细胞凋亡
受到由遗传机制决定的程序性调控
基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡
细胞坏死
受外界不利因素影响；不受基因控制
细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎
细胞癌变
致癌因子诱发突变
形成无限增殖的癌细胞
发生改变
注意：细胞分化的“变”与“不变”
(1)不变
(2)改变
2．分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。
3．细胞分化的判断依据：选择性表达的基因(奢侈基因)得以表达的细胞发生了分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因表达出相应蛋白质可以证明细胞发生了分化。
4．全能性表现的判断依据：起点是“已分化的细胞”，终点是发育成“完整个体”才是全能性的体现。
5．细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体是有害的。
6．细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。
7．不是只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，正常细胞中也存在原癌基因与抑癌基因。
深度解析：
1．癌细胞易扩散和转移的原因是：细胞膜表面糖蛋白减少，使细胞间黏着性降低。
2．原癌基因的主要功能是调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。
3．乙和丙过程中基因活动的区别是：乙过程是相关基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生改变；丙过程是原癌基因和抑癌基因突变导致的结果，遗传物质发生了改变。
4．丁和戊过程的区别是：丁是在相关基因调控下细胞主动结束生命的过程，对生物体有利；戊是在外力作用下迅速使细胞破裂死亡的过程，对生物体是不利的。
5．己过程中细胞代谢会减慢，原因有：水分减少，酶活性降低，细胞膜通透性改变，染色质收缩等。
例1：（2018年普通高等学校招生全国统一考试生物（全国III卷））下列关于细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是（ ）
A． 成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量
B． 细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素
C． 两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递
D． 哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆
【答案】A
【解析】成熟个体中的细胞增殖过程中，间期DNA复制和蛋白质合成需要消耗能量，分裂期纺锤丝牵引染色体运动需要消耗能量，A错误；细胞的核膜、内质网和细胞膜中都属于生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成，都含有磷元素，B正确；两个相邻细跑的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，C正确；哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞，属于细胞分化，细胞分化一般不可逆，D正确，所以选A。
变式训练1：（2018年普通高等学校招生全国统一考试生物（全国II卷带解析））在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞，有关癌细胞特点的叙述错误的是
A． 细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加
B． 细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化
C． 细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制
D． 细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少
例2：（浙江省2018届高三4月普通高校招生选考科目生物试题）下列关于细胞癌变及癌细胞的叙述，正确的是（ ）
A． 癌细胞的分裂失去控制，但其增殖是有限的
B． 癌细胞表面粘连蛋白的增加，使其易扩散转移
C． 有些物理射线可诱发基因突变，导致细胞癌变
D． 癌变是细胞异常分化的结果，此分化大多可逆
【答案】C
【解析】癌细胞的分裂失去控制，能够无限增殖，A错误；癌细胞表面粘连蛋白的减少，使其易扩散转移，B错误；有些物理射线属于物理致癌因子，可诱发基因突变，导致细胞癌变，C正确；癌变是细胞异常分化的结果，此分化不可逆，D错误。
变式训练2．（山东省淄博市淄川中学2016-2017学年高二下学期学分认定（期末）考试生物试题）下列与细胞相关的叙述，错误的是（ ）
A． 动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B． 叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C． 癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D． 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
例3：（山东省淄博市淄川中学2016-2017学年高二下学期学分认定（期末）考试生物试题）下列与细胞相关的叙述，错误的是（ ）
A． 动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B． 叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C． 癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D． 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
【答案】C
【解析】动物激素属于信息分子，由内分泌细胞产生，经血液循环运输到靶细胞而发挥作用，A正确；植物叶肉细胞的光合作用的暗反应场所是叶绿体基质，B正确；癌细胞需要从它生存的环境中获取自身增殖所需要的营养物质，属于异养型，C错误；细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主有序的结束生命的过程，D正确。
变式训练3．（2016年全国普通高等学校招生统一考试生物（四川卷精编版））研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黄素，从而逃避凋亡，并增殖分化形成癌细胞。下列说法不正确的是
A． 肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同
B． 肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATP
C． 编码BAX蛋白和 ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因
D． 用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡
1．（山西省太原市2018届高三第三次模拟考试理科综合生物试题）自体吞噬是细胞中降解和再生细胞组分的一个基本过程。有科学家观察到细胞能够通过将自身内容物裹入到膜结构中来破坏内容物，从而形成袋状的囊泡结构，这种囊泡结构能够被运输到再循环小泡结构中进行降解，这种小泡结构称之为溶酶体。下列哪项不属于自噬作用（ ）
A． 促进新生细胞的细胞膜上各种蛋白质的降解
B． 为细胞内新细胞器的构建提供原料，即细胞结构的再循环
C． 衰老的细胞进入编程死亡过程中的细胞内的吞噬
D． 清除降解细胞内受损伤的细胞结构、衰老的细胞器
2．（福建省漳州市2018届高三考前模拟考试（一）理科综合生物试题）下图为人体细胞内血红蛋白合成的相关生理过程，下列分析不正确的是（ ）
A． 若图中核糖体上合成的肽链最长，则同时进行翻译的其它核糖体都位于近b端
B． 合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白，该过程有水分子参与
C． 红细胞内合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果
D． 镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程
3．（吉林省实验中学2017-2018年高考生物一模生物试题）下列关于人体细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A． 伴随细胞生长，细胞的物质交换效率逐渐增强
B． 衰老细胞中多种酶的活性会降低
C． 细胞凋亡失控可以延长生物体的寿命
D． 细胞分化、衰老、凋亡和癌变四个过程中细胞的遗传物质都未发生改变
4．（江苏省盐城市2018届高三下学期第三次模拟考试生物试题）下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是( )
A． 哺乳动物成熟红细胞无细胞核，其凋亡不受基因控制
B． 癌细胞被机体免疫系统清除属于细胞凋亡
C． 植物细胞脱分化是基因结构发生改变的结果
D． 衰老细胞的体积变小，物质交换效率提升
5．（江西省南昌市2018届高三第二次模拟考试理科综合生物试题）研究发现，线粒体促凋亡蛋白Smac是促进细胞凋亡的一种关键蛋白质，正常细胞的Smac存在于线粒体中，当线粒体收到释放这种蛋白质的信号时，就将这种蛋白质释放到线粒体外，然后Smac与凋亡抑制蛋白（IAPs)反应，促进细胞凋亡，下列叙述正确的是（ ）
A． Smac与IAPs反应加强将导致细胞中溶酶体活动减弱
B． Smac基因与IAPs基因的表达过程均在线粒体中进行
C． 体内细胞的自然更新速度与线粒体Smac释放速度有关
D． Smac释放到线粒体外不需要消耗细胞代谢提供的能量
6．（江西省2018届高三毕业班新课程教学质量监测理科综合生物试题）下列有关动物红细胞的叙述，正确的是（ ）
A． 在人的成熟红细胞、蛙的红细胞和鸡的红细胞中均能进行ATP的合成
B． 选用人的成熟红细胞作实验材料制备细胞膜是由于该细胞无细胞核和膜结构
C． 人的成熟红细胞和骨骼肌细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白的协助和消耗能量
D． 人成熟红细胞无细胞核，故红细胞的正常死亡是与基因表达无关的细胞凋亡
7．（上海市青浦区2018届高三二模生物试题）图为人体某早期胚胎细胞生长发育示意图，图中甲～戊为各个时期的细胞，a 、b 表示 细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是（ ）
A． 丁与戊因遗传物质不同而发生分化 B． 乙和丙的染色体组成不同
C． a 过程是有丝分裂，b 是细胞分化 D． 甲、丁、戊中的蛋白质完全不相同
8．（广东省肇庆市2018届高三第三次模拟理科综合生物试题）下列关于遗传信息传递的说法正确的是（ ）
A． 转录和翻译场所不可能相同
B． RNA既能参与蛋白质的生物合成，也能储存或传递遗传信息
C． DNA复制时，先解旋为两条单链，再以两单链为模板进行复制
D． 同一个体的不同细胞中DNA和RNA相同
9．（辽宁省凌源市2018届高三2月抽考理综生物试题）下列关于细胞结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A． 磷脂双分子层是细胞膜骨架和细胞骨架的主要成分
B． 蛔虫和蓝藻细胞内均无线粒体，均不能进行有氧呼吸
C． 与真核细胞相比，原核细胞的生物膜种类较多
D． 同一生物体不同细胞内细胞器的种类与数量不同是细胞分化的结果
10．（全国普通高等学校2018年招生全国统一考试桐鸣押题卷（二）理科综合生物试题
）下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是（ ）
A． 细胞的分化程度与细胞全能性呈正相关
B． 发生凋亡的细胞易在机体内扩散和转移
C． 衰老细胞染色质收缩，会影响DNA转录
D． 应用化疗和放疗只可诱导癌细胞凋亡
11．（河南省中原名校（即豫南九校）2017-2018学年高一下学期第一次联考生物试题
）溶酶体是真核细胞中由单层膜所包围的一种细胞器，内含丰富的水解酶，其内部的pH为5左右，是细胞内的“酶仓库”和“消化系统”。如图表示细胞内溶酶体的部分功能。请分析并回答：
（1）溶酶体中的水解酶的形成与抗体合成加工过程相似，在细胞中的__________________中合成，依次经过内质网和高尔基体的加工，最后以囊泡形式转运到溶酶体中，在上述过程中水解酶共穿过___________层膜。
（2）图中表示当__________（结构乙） 衰老时，会由__________（结构甲）产生囊泡包裹后与溶酶体结合，进而被分解，此过程反映了生物膜在结构上具有一定__________的特点。
（3）溶酶体膜可以将细胞质基质中的H+泵入溶酶体，将pH维持在5左右，H+进入溶酶体需要_______直接供能和__________的协助。少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质（pH维持在7.3左右）中基本不会引起细胞损伤，其主要原因是______________________________。
（4）在某些动物的个体发育过程中，在基因控制下某些细胞内的溶酶体膜破损，水解酶逸出，导致细胞自溶，这种现象称为____________________。
12．（陕西省西安市长安区第一中学2018届高三上学期第五次质量检测生物试题）根据所学生物知识，完成下列填空：
（1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和_____________所构成。
（2）以_____________为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，是构成细胞生命大厦的基本框架。
（3）细胞骨架是由_____________组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
（4）细胞内的化学反应有些是需要吸收能量的。所需能量一般来自_________的水解反应。
（5）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____________的过程，叫做细胞分化。
细胞的分化、衰老、凋亡、癌变（解析版）
细胞的分化、衰老、凋亡和癌变是人教版必修1第六章后三节内容，是在学生了解细胞的结构、功能、代谢和增殖的基础上，向学生介绍当今细胞生物学的重要研究课题――细胞的分化与细胞的全能性以及干细胞。细胞分化是多细胞生物体发育的基础和核心，《课程标准》对此要求达到的层次为理解水平，而细胞全能性、干细胞都可由细胞分化的内容拓展而来。本节内容既是对细胞结构、功能、分裂等知识的拓展和延伸，又为学习遗传、变异打下基础。另外，细胞全能性及干细胞的知识又是选修课本中植物组织培养、克隆技术和胚胎工程的理论基础，因此学好本节内容对学习后面的有关知识是非常必要的。细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的相关知识也是高考的重点。
一．细胞分化
(1)概念：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。
(2)特点
①普遍性：多细胞生物普遍具有。
②持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。
③稳定性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。
④不可逆性：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。
(3)实质(如图所示)
在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。
(4)意义
分化细胞表达的基因:
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，基因产物是维持细胞基本生命活动所必需的基因，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其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。
2．细胞的全能性
3．干细胞
(1)概念：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。
(2)类型
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自早期胚胎或原始性腺组织
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能细胞的能力
举例
来自囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
二、细胞的衰老、凋亡与癌变
1．细胞衰老
(1)个体衰老与细胞衰老的关系
(2)细胞衰老的特征
①代谢变化
②细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。
(3)细胞衰老的假说
①自由基假说：细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质，致使细胞衰老。
②端粒假说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常的DNA序列损伤，使细胞逐渐衰老。
2．细胞的凋亡
(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡。
(2)类型
(3)意义
细胞凋亡和细胞坏死的区别：
①从方式看
②从结果看
3．细胞的癌变
(1)癌细胞的概念：正常机体细胞在致癌因子的作用下，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
(2)癌细胞的特征
①无限增殖。
②形态结构发生显著变化，如癌变的成纤维细胞由扁平梭形变成球形。
③细胞膜表面发生变化
a．糖蛋白减少→黏着性降低→易于扩散和转移。
b．甲胎蛋白、癌胚抗原等增多。
④细胞的接触抑制丧失。
(3)癌变机理
①致癌因子的类型(连线)
②原癌基因和抑癌基因
a．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。
b．抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖。
③细胞癌变的机理：环境中的致癌因子会损伤细胞中的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。
④特点：癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有累积效应。
(1)过程A体现了生物膜的信息传递功能，说明细胞凋亡有特异性，在特定时期凋亡特定细胞。
(2)过程B中可以看出细胞凋亡是相关基因选择性表达的结果，该过程中形成具膜的凋亡小体，体现了膜的流动性。
(3)过程C中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要溶酶体(细胞器)的参与。
细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
项目
实质
结果
遗传物质
细胞衰老
内因、外因共同作用
细胞正常死亡
不发生改变
细胞凋亡
受到由遗传机制决定的程序性调控
基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡
细胞坏死
受外界不利因素影响；不受基因控制
细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎
细胞癌变
致癌因子诱发突变
形成无限增殖的癌细胞
发生改变
注意：细胞分化的“变”与“不变”
(1)不变
(2)改变
2．分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。
3．细胞分化的判断依据：选择性表达的基因(奢侈基因)得以表达的细胞发生了分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因表达出相应蛋白质可以证明细胞发生了分化。
4．全能性表现的判断依据：起点是“已分化的细胞”，终点是发育成“完整个体”才是全能性的体现。
5．细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体是有害的。
6．细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。
7．不是只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，正常细胞中也存在原癌基因与抑癌基因。
深度解析：
1．癌细胞易扩散和转移的原因是：细胞膜表面糖蛋白减少，使细胞间黏着性降低。
2．原癌基因的主要功能是调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。
3．乙和丙过程中基因活动的区别是：乙过程是相关基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生改变；丙过程是原癌基因和抑癌基因突变导致的结果，遗传物质发生了改变。
4．丁和戊过程的区别是：丁是在相关基因调控下细胞主动结束生命的过程，对生物体有利；戊是在外力作用下迅速使细胞破裂死亡的过程，对生物体是不利的。
5．己过程中细胞代谢会减慢，原因有：水分减少，酶活性降低，细胞膜通透性改变，染色质收缩等。
例1：（2018年普通高等学校招生全国统一考试生物（全国III卷））下列关于细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是（ ）
A． 成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量
B． 细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素
C． 两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递
D． 哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆
【答案】A
【解析】成熟个体中的细胞增殖过程中，间期DNA复制和蛋白质合成需要消耗能量，分裂期纺锤丝牵引染色体运动需要消耗能量，A错误；细胞的核膜、内质网和细胞膜中都属于生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成，都含有磷元素，B正确；两个相邻细跑的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，C正确；哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞，属于细胞分化，细胞分化一般不可逆，D正确，所以选A。
变式训练1：（2018年普通高等学校招生全国统一考试生物（全国II卷带解析））在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞，有关癌细胞特点的叙述错误的是
A． 细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加
B． 细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化
C． 细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制
D． 细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少
【答案】A
【解析】细胞癌变的发生并不是单一基因突变的结果，而是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果，癌细胞的形态结构发生显著变化，其细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，A错误，B正确；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，如果细胞中的染色体受到损伤，导致原癌基因或抑癌基因随着它们所在的染色体片段一起丢失，则可能会出现细胞的增殖失去控制，C正确；综上分析，癌细胞中遗传物质（DNA）可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少，D正确。
例2：（浙江省2018届高三4月普通高校招生选考科目生物试题）下列关于细胞癌变及癌细胞的叙述，正确的是（ ）
A． 癌细胞的分裂失去控制，但其增殖是有限的
B． 癌细胞表面粘连蛋白的增加，使其易扩散转移
C． 有些物理射线可诱发基因突变，导致细胞癌变
D． 癌变是细胞异常分化的结果，此分化大多可逆
【答案】C
【解析】癌细胞的分裂失去控制，能够无限增殖，A错误；癌细胞表面粘连蛋白的减少，使其易扩散转移，B错误；有些物理射线属于物理致癌因子，可诱发基因突变，导致细胞癌变，C正确；癌变是细胞异常分化的结果，此分化不可逆，D错误。
变式训练2．（山东省淄博市淄川中学2016-2017学年高二下学期学分认定（期末）考试生物试题）下列与细胞相关的叙述，错误的是（ ）
A． 动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B． 叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C． 癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D． 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
【答案】C
【解析】动物激素属于信息分子，由内分泌细胞产生，经血液循环运输到靶细胞而发挥作用，A正确；植物叶肉细胞的光合作用的暗反应场所是叶绿体基质，B正确；癌细胞需要从它生存的环境中获取自身增殖所需要的营养物质，属于异养型，C错误；细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主有序的结束生命的过程，D正确。
例3：（山东省淄博市淄川中学2016-2017学年高二下学期学分认定（期末）考试生物试题）下列与细胞相关的叙述，错误的是（ ）
A． 动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B． 叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C． 癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D． 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
【答案】C
【解析】动物激素属于信息分子，由内分泌细胞产生，经血液循环运输到靶细胞而发挥作用，A正确；植物叶肉细胞的光合作用的暗反应场所是叶绿体基质，B正确；癌细胞需要从它生存的环境中获取自身增殖所需要的营养物质，属于异养型，C错误；细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主有序的结束生命的过程，D正确。
变式训练3．（2016年全国普通高等学校招生统一考试生物（四川卷精编版））研究发现，直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗，会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达，诱发癌细胞凋亡；而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黄素，从而逃避凋亡，并增殖分化形成癌细胞。下列说法不正确的是
A． 肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同
B． 肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATP
C． 编码BAX蛋白和 ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因
D． 用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡
【答案】C
【解析】肿瘤干细胞和癌细胞是两种不同的细胞，二者细胞中基因的执行情况不同，A正确；肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都耗能，需要消耗ATP，B正确；BAX蛋白属于凋亡蛋白，编码其的基因不属于原癌基因，C错误；ABCG2蛋白能有效排出姜黄素，逃避凋亡，故利用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可促进肿瘤干细胞凋亡，D正确。
1．（山西省太原市2018届高三第三次模拟考试理科综合生物试题）自体吞噬是细胞中降解和再生细胞组分的一个基本过程。有科学家观察到细胞能够通过将自身内容物裹入到膜结构中来破坏内容物，从而形成袋状的囊泡结构，这种囊泡结构能够被运输到再循环小泡结构中进行降解，这种小泡结构称之为溶酶体。下列哪项不属于自噬作用（ ）
A． 促进新生细胞的细胞膜上各种蛋白质的降解
B． 为细胞内新细胞器的构建提供原料，即细胞结构的再循环
C． 衰老的细胞进入编程死亡过程中的细胞内的吞噬
D． 清除降解细胞内受损伤的细胞结构、衰老的细胞器
【答案】A
【解析】自噬作用是指细胞将自身内容物裹入到囊泡结构中来破坏内容物，细胞膜上各种蛋白质不会进入囊泡结构中，细胞膜上各种蛋白质的降解不属于自噬作用；通过自噬作用，溶酶体中的水解酶可以将囊泡内容物分解，为细胞内新细胞器的构建提供原料；衰老的细胞凋亡时，细胞内衰老的细胞器通过自噬作用被分解；通过自噬作用，可以清除、降解细胞内受损伤的细胞结构和衰老的细胞器。选A。
2．（福建省漳州市2018届高三考前模拟考试（一）理科综合生物试题）下图为人体细胞内血红蛋白合成的相关生理过程，下列分析不正确的是（ ）
A． 若图中核糖体上合成的肽链最长，则同时进行翻译的其它核糖体都位于近b端
B． 合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白，该过程有水分子参与
C． 红细胞内合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果
D． 镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程
【答案】A
【解析】据图可知，右侧的tRNA准备进入核糖体，由此可知核糖体由左向右移动，若图中核糖体上合成的肽链最长，则该核糖体是最先与mRNA结合的，同时进行翻译的其它核糖体都位于近a端，A项错误；合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白，该过程需要水解部分肽键，有水分子参与，B项正确；红细胞最初含有人体的全部基因，合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果，C项正确；镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程，只是血红蛋白中个别氨基酸改变，D项正确。
3．（吉林省实验中学2017-2018年高考生物一模生物试题）下列关于人体细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A． 伴随细胞生长，细胞的物质交换效率逐渐增强
B． 衰老细胞中多种酶的活性会降低
C． 细胞凋亡失控可以延长生物体的寿命
D． 细胞分化、衰老、凋亡和癌变四个过程中细胞的遗传物质都未发生改变
【答案】B
【解析】细胞逐渐生长，相对表面积一般会逐渐减小，其物质交换效率逐渐减弱，A错误；衰老细胞中多种酶活性降低，代谢速率减慢，B正确；正常的细胞凋亡有利于个体的生长发育，但失控的细胞凋亡则可能导致个体器官衰竭，缩短寿命，C正确；细胞癌变过程，由于原癌基因和抑癌基因突变，其遗传物质已发生改变，D错误。
4．（江苏省盐城市2018届高三下学期第三次模拟考试生物试题）下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是( )
A． 哺乳动物成熟红细胞无细胞核，其凋亡不受基因控制
B． 癌细胞被机体免疫系统清除属于细胞凋亡
C． 植物细胞脱分化是基因结构发生改变的结果
D． 衰老细胞的体积变小，物质交换效率提升
【答案】B
【解析】哺乳动物成熟红细胞的细胞核消失前已经表达产生相关凋亡蛋白，在细胞核被排出后其实已经开始了细胞凋亡，并不是衰老后才控制凋亡，因此其凋亡受基因控制，A错误。癌细胞被机体清除的机制是免疫细胞（T细胞）接触癌细胞进行信息交流后，诱导癌细胞自我程序性死亡，属于细胞凋亡，B正确。基因结构发生改变属于基因突变，植物细胞脱分化未发生基因突变，C错误。细胞衰老时，其细胞膜的通透性功能改变，物质运输功能降低，D错误。
5．（江西省南昌市2018届高三第二次模拟考试理科综合生物试题）研究发现，线粒体促凋亡蛋白Smac是促进细胞凋亡的一种关键蛋白质，正常细胞的Smac存在于线粒体中，当线粒体收到释放这种蛋白质的信号时，就将这种蛋白质释放到线粒体外，然后Smac与凋亡抑制蛋白（IAPs)反应，促进细胞凋亡，下列叙述正确的是（ ）
A． Smac与IAPs反应加强将导致细胞中溶酶体活动减弱
B． Smac基因与IAPs基因的表达过程均在线粒体中进行
C． 体内细胞的自然更新速度与线粒体Smac释放速度有关
D． Smac释放到线粒体外不需要消耗细胞代谢提供的能量
【答案】C
【解析】Smac与IAPs反应加强促进细胞凋亡，将导致细胞中溶酶体活动增强，A错误；线粒体中的蛋白质，有的是细胞核基因表达的产物，有的是线粒体基因表达的产物，依题意信息无法确定Smac基因与IAPs基因是属于细胞核基因，还是属于线粒体基因，因此不能得出“Smac基因与IAPs基因的表达过程一定在线粒体中进行”的结论，B错误；体内细胞的自然更新属于细胞凋亡，而Smac与IAPs反应可促进细胞凋亡，所以体内细胞的自然更新速度与线粒体Smac释放速度有关，C正确；线粒体促凋亡蛋白Smac是大分子物质，是以胞吐的方式从线粒体释放到线粒体外，需要消耗细胞代谢提供的能量，D错误。
6．（江西省2018届高三毕业班新课程教学质量监测理科综合生物试题）下列有关动物红细胞的叙述，正确的是（ ）
A． 在人的成熟红细胞、蛙的红细胞和鸡的红细胞中均能进行ATP的合成
B． 选用人的成熟红细胞作实验材料制备细胞膜是由于该细胞无细胞核和膜结构
C． 人的成熟红细胞和骨骼肌细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白的协助和消耗能量
D． 人成熟红细胞无细胞核，故红细胞的正常死亡是与基因表达无关的细胞凋亡
【答案】A
【解析】人的成熟红细胞、蛙的红细胞和鸡的红细胞均能进行细胞呼吸，因此都能合成ATP，A正确；选用人的成熟红细胞作实验材料制备细胞膜是由于该细胞无细胞核和众多的细胞器，也就没有核膜和细胞器膜，B错误；人的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，需要载体蛋白的协助，但不消耗能量，人的骨骼肌细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，需要载体蛋白的协助和消耗能量，C错误；人成熟红细胞无细胞核，但红细胞的正常死亡也是与基因表达有关的细胞凋亡，D错误。
7．（上海市青浦区2018届高三二模生物试题）图为人体某早期胚胎细胞生长发育示意图，图中甲～戊为各个时期的细胞，a 、b 表示 细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是（ ）
A． 丁与戊因遗传物质不同而发生分化 B． 乙和丙的染色体组成不同
C． a 过程是有丝分裂，b 是细胞分化 D． 甲、丁、戊中的蛋白质完全不相同
【答案】C
【解析】a过程使细胞数目增加，属于有丝分裂，b过程使细胞种类增加，属于细胞分化，丁与戊的遗传物质相同，形态、结构和功能不同是细胞分化的结果，原因是基因选择性表达，故A错误，C正确；有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，则染色体组成不变，所以乙和丙染色体组成相同，B错误；由于基因的选择性表达，甲、丁、戊中信使RNA和蛋白质不完全相同，D错误，所以选C。
8．（广东省肇庆市2018届高三第三次模拟理科综合生物试题）下列关于遗传信息传递的说法正确的是（ ）
A． 转录和翻译场所不可能相同
B． RNA既能参与蛋白质的生物合成，也能储存或传递遗传信息
C． DNA复制时，先解旋为两条单链，再以两单链为模板进行复制
D． 同一个体的不同细胞中DNA和RNA相同
【答案】B
【解析】转录和翻译场所也可能相同，例如原核细胞内转录和翻译都在细胞质中进行，可以边转录边翻译，A项错误；RNA能参与蛋白质的生物合成（翻译过程中需要以mRNA为模板、需要tRNA转运氨基酸、rRNA是组成核糖体的成分），也能储存或传递遗传信息（如RNA病毒的遗传物质是RNA），B项正确；DNA分子是边解旋边复制的，C项错误；在同一个体不同的体细胞中，DNA相同，但由于基因的选择性表达，使不同细胞中的mRNA不完全相同，D项错误。
9．（辽宁省凌源市2018届高三2月抽考理综生物试题）下列关于细胞结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A． 磷脂双分子层是细胞膜骨架和细胞骨架的主要成分
B． 蛔虫和蓝藻细胞内均无线粒体，均不能进行有氧呼吸
C． 与真核细胞相比，原核细胞的生物膜种类较多
D． 同一生物体不同细胞内细胞器的种类与数量不同是细胞分化的结果
【答案】D
【解析】细胞膜的骨架是磷脂双分子层，但细胞骨架是蛋白质纤维，A错误。蛔虫是真核生物，细胞内无线粒体，不能进行有氧呼吸。蓝藻是原核生物但含有有氧呼吸相关的酶能进行有氧呼吸，B错误。与真核细胞相比，原核细胞的生物膜只有细胞膜，种类少，C错误。同一生物体不同细胞内细胞器的种类与数量不同是细胞分化的结果，实质是基因的选择性表达，D正确。
10．（全国普通高等学校2018年招生全国统一考试桐鸣押题卷（二）理科综合生物试题
）下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是（ ）
A． 细胞的分化程度与细胞全能性呈正相关
B． 发生凋亡的细胞易在机体内扩散和转移
C． 衰老细胞染色质收缩，会影响DNA转录
D． 应用化疗和放疗只可诱导癌细胞凋亡
【答案】C
【解析】细胞分化程度越高，细胞全能性越低，二者呈负相关，A错误；发生癌变的细胞易在机体内扩散和转移，凋亡的细胞通常会被吞噬细胞吞噬处理，B错误；衰老细胞染色质固缩，固缩后的染色质DNA难以解旋，所以会影响DNA转录，C正确；应用化疗和放疗主要目的是直接杀死癌细胞（即让癌细胞被迫性死亡），而不是诱导其凋亡，D错误。
11．（河南省中原名校（即豫南九校）2017-2018学年高一下学期第一次联考生物试题
）溶酶体是真核细胞中由单层膜所包围的一种细胞器，内含丰富的水解酶，其内部的pH为5左右，是细胞内的“酶仓库”和“消化系统”。如图表示细胞内溶酶体的部分功能。请分析并回答：
（1）溶酶体中的水解酶的形成与抗体合成加工过程相似，在细胞中的__________________中合成，依次经过内质网和高尔基体的加工，最后以囊泡形式转运到溶酶体中，在上述过程中水解酶共穿过___________层膜。
（2）图中表示当__________（结构乙） 衰老时，会由__________（结构甲）产生囊泡包裹后与溶酶体结合，进而被分解，此过程反映了生物膜在结构上具有一定__________的特点。
（3）溶酶体膜可以将细胞质基质中的H+泵入溶酶体，将pH维持在5左右，H+进入溶酶体需要_______直接供能和__________的协助。少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质（pH维持在7.3左右）中基本不会引起细胞损伤，其主要原因是______________________________。
（4）在某些动物的个体发育过程中，在基因控制下某些细胞内的溶酶体膜破损，水解酶逸出，导致细胞自溶，这种现象称为____________________。
【答案】 核糖体 0 线粒体 内质网 流动性 ATP水解 载体蛋白 细胞质基质中pH高于溶酶体内的pH，会导致水解酶的活性降低 细胞凋亡
【解析】试题分析：以题意“溶酶体内部的pH为5左右、细胞质基质的pH维持在7.3左右”和图示信息为解题的切入点，据此明辨图中甲、乙所示细胞结构名称，围绕细胞器和生物膜的结构与功能、分泌蛋白的合成分泌过程、物质跨膜运输、细胞凋亡的内涵等相关知识，对各问题情境进行分析解答。
(1)溶酶体中的水解酶的化学本质是蛋白质，其形成与抗体合成加工过程相似，而抗体属于分泌蛋白，据此可推知：溶酶体中的水解酶是在细胞中的核糖体中合成，依次经过内质网和高尔基体的加工，最后以囊泡形式转运到溶酶体中，在上述过程中水解酶共穿过0层膜。
(2)图中结构乙是线粒体，甲为内质网。当线粒体衰老时，由内质网产生的囊泡包裹后与溶酶体结合，进而被分解，此过程反映了生物膜在结构上具有一定流动性。
(3)溶酶体内部的pH为5左右，细胞质基质的pH维持在7.3左右。可见，溶酶体膜将细胞质基质中的H+泵入溶酶体，是逆浓度梯度进行的，其方式为主动运输，需要ATP水解直接供能和载体蛋白的协助。少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中基本不会引起细胞损伤的主要原因是：细胞质基质中pH高于溶酶体内的pH，会导致水解酶的活性降低。
(4)在某些动物的个体发育过程中，在基因控制下某些细胞内的溶酶体膜破损，水解酶逸出，导致细胞自溶，这是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，此种现象称为细胞凋亡。
12．（陕西省西安市长安区第一中学2018届高三上学期第五次质量检测生物试题）根据所学生物知识，完成下列填空：
（1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和_____________所构成。
（2）以_____________为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，是构成细胞生命大厦的基本框架。
（3）细胞骨架是由_____________组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
（4）细胞内的化学反应有些是需要吸收能量的。所需能量一般来自_________的水解反应。
（5）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____________的过程，叫做细胞分化。
【答案】 细胞产物 碳链 蛋白质纤维 ATP 稳定性差异
【解析】试题分析：理清细胞学说的主要内容、细胞中的有机化合物、细胞的结构、ATP的功能、细胞分化等相关知识，据此对各问题进行解答。
(1) 细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
(2) 以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，是构成细胞生命大厦的基本框架。
