細胞的生命曆程
【專題知識網絡】
【高頻考點彙編】
考點一、細胞周期及表示方式
只有連續分裂的細胞才具有細胞周期，分裂間期包括G1期、S期、G2期。其中在S期進行DNA的複制。並且分裂間期在前，占細胞周期的絕大多數時間。分裂期在後。只占少數時間。
細胞周期的各種表示方式
a (f)爲間期，b(g)、c(h)、d(i)、e(l)分別代表前、中、後、末期
考點二、有絲分裂過程中發生的規律性變化
- DNA、染色體、染色單體數的變化（二倍體生物）
DNA、染色體、染色單體數的確定
染色體形態可分爲單線型和雙線型（如下圖），當染色體複制完成後，就有單線型變爲雙線型，無論哪一種形態，染色體的數目都等于著絲點的個數。只要數清著絲點的個數，染色體的個數就知道了。只有雙線型染色體才有染色單體的概念，共用一個著絲點的兩個互爲姐妹染色單體，不共用著絲點的是非姐妹染色單體。單線型染色體上有一個DNA分子，雙線型染色體上有兩個DNA分子，即每個染色單體上有一個DNA分子。
說明：
⑴有染色單體時，DNA分子數＝染色單體數＝2×染色體數
⑵無染色單體時，DNA分子數＝染色體數
⑶DNA含量在S期爲2a→4a、末期爲4a→2a，G2期、前中後期爲4a，G1期爲2a。
2. DNA、染色體、染色單體、每條染色體上DNA含量變化曲線
(1)a→b、l→m、p→q的變化原因都是DNA分子複制。
(2)g→h、n→o、r→s變化的原因都是著絲點分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體。
(3)c→d，r→s的變化很相似但時期不同。
(4)染色單體在細胞周期中的起點爲0，終點也爲0。
3.細胞周期中幾種細胞結構的變化
（1）染色體形態變化
（2)紡錘體的變化：形成（前期）→解體消失（末期）。
(3)核仁、核膜的變化：解體消失（前期）→重建（末期）。
(4)染色體行爲變化：複制→散亂分布于紡錘體中央→著絲點排列在赤道板上→著絲點分裂→移向兩極。
4．與細胞有絲分裂有關的細胞器及相應的生理作用
特別提醒：
（1）染色單體形成于間期，出現于前期，消失于後期。
（2）赤道板與細胞板的區別:赤道板不是細胞結構，是一假想平面，在光學顯微鏡下看不到；細胞板是一真實結構，光學顯微鏡下能看到，出現在植物細胞有絲分裂的末期。
考點三、細胞的分化、癌變、衰亡和凋亡
（一）細胞分化的實質及拓展提升
1.實質：基因的選擇性表達。同一生物體不同部位的細胞DNA、基因、tRNA相同,但mRNA和蛋白質不同。
2.拓展:①胰島B細胞除包含胰島素基因外還包含血紅蛋白基因，生長激素基因等其它全部基因。
②胰島B細胞和垂體細胞形態、結構和功能不同的根本原因是細胞中mRNA不同,不同的直接原因是細胞中蛋白質不同。
③管家基因：在所有細胞中都表達的基因，與細胞分化無關，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。
奢侈基因：只在特定細胞中選擇性表達的基因，控制細胞分化，如胰島素基因、血紅蛋白基因等。
（二）細胞的衰老和癌變
1.個體衰老與細胞衰老的關系
（1）單細胞生物的細胞衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。
（2）多細胞生物體內的細胞總是不斷地更新，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態，但從整體上看,個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。
2.癌細胞特征
（1）無限增殖：一般細胞分裂50~60次，條件適宜時，癌細胞可以無限增殖，而且分裂迅速，細胞內的核糖體數目大量增加,代謝異常活躍。
（2）易分散轉移：癌細胞分泌一些酶類分解細胞表面的糖蛋白，導致癌細胞黏著性降低，易于擴散。
（3）失去接觸性抑制：正常細胞貼壁生長彙合成單層後停止生長，稱爲接觸性抑制。而癌細胞即使堆積成群，仍然可以生長。如下圖：
（4）癌細胞的形態發生改變。例成纖維細胞由扁平梭形變成球形。這是細胞癌變的重要觀察指標。
3.癌變機理
（1）原癌基因與抑癌基因
原癌基因主要負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因與抑癌基因的突變逐漸積累的結果。
（2）機理
4.癌症的預防與治療
①盡量避免接觸物理的、化學的和病毒的各種致癌因子。
②治療目前用于腫瘤治療的主要手段有手術、放療、化療。手術冶療就是直接切除癌腫塊。放療和化療是從癌細胞分裂的特征入手，人爲地控制間期DNA複制或有關蛋白質合成。放療是使用高能X射線或γ射線集中照射患病部位，殺死癌細胞，這裏利用的是射線對DNA的損傷作用。放射性療法不適于病竈範圍已經擴大的患者。化療主要是利用抗癌劑殺死癌細胞。常用的抗癌劑包括細胞分裂抑制劑、細胞增殖蛋白合成抑制劑等。多種抗癌劑混合使用往往可以獲得較好的療效。
5.細胞分裂、分化和癌變的關系
6.易錯分析
對細胞分化、衰老和癌變有關知識點辨析不清
（1）細胞分化過程中遺傳物質未改變，只是基因選擇性表達。
（2）細胞全能性必須由細胞發育成完整個體才能體現，若發育成某個器官不叫全能性。
（3）精子、卵細胞是高度分化的細胞，但全能性很高。
（4）目前，沒有任何實驗證明動物細胞全能性，只是證明動物細胞核全能性。
（5）原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有體細胞中，並非只存在于癌細胞中，只不過在癌細胞中兩種基因已發生突變。
（6）個體衰老與細胞衰老並不總是同步的,在幼年個體中有衰老的細胞，老年個體中有新産生的細胞，但細胞總體衰老會導致個體的衰老。
（7）細胞的癌變是細胞畸形分化的結果,對機體有害。
（8）細胞衰老對機體的正常發育是有利的，細胞壞死對機體有害。
（9）哺乳動物紅細胞衰老時不具備“細胞核體積增大”這一特征，因爲已無細胞核。
考點四、《觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂》實驗步驟分析與注意事項
1.實驗步驟分析
|
步 驟 |
注 意 問 題 |
分 析 |
|
一、根尖的培養 實驗前3~4天，讓洋蔥放在廣口瓶上，底部接觸清水。根長約5cm時可用。 |
置于溫暖處，常換水。 |
因爲細胞分裂和生長需要水分、適宜的溫度和氧氣。 |
|
二、裝片的制作 （解離→漂洗→染色→制片） 1．解離：上午10時至下午2時，剪取洋蔥根尖2~3mm，立即放入盛有質量分數爲15%的鹽酸和體積分數爲95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，室溫下解離3~5min。 |
解離時間要保證，細胞才能分散開來。 解離時間也不宜過長。 |
目的：溶解細胞間質，使組織中的細胞相互分離開來。此時，細胞已被鹽酸殺死。 否則，根尖過于酥軟，無法取出。 |
|
2．漂洗：待根尖酥軟後，用鑷子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約10 min。 |
漂洗要充分，可換水1~2次。 |
目的：洗去解離液，防止解離過度和影響染色 |
|
3．染色：把洋蔥根尖放進盛有質量濃度爲0.01g/mL或0.02g/mL的龍膽紫溶液的玻璃皿中染色3~5min。 |
染色時間不宜過長，否則顯微鏡下一片紫色，無法觀察。 |
龍膽紫等爲堿性染料，可使染色體著色。 醋酸洋紅溶液也能使染色體著色 |
|
4．制片：用鑷子將這段洋蔥根尖取出來，放在載玻片上，加一滴清水，並用鑷子尖把洋蔥根尖弄碎，蓋上蓋玻片，在蓋玻片上再加一片載玻片。然後，用拇指輕輕地壓載玻片，使細胞分散開來。 |
要弄碎根尖，再垂直向下均勻用力壓片，不可移動蓋玻片 加蓋玻片時，先讓蓋玻片一端接觸液滴，再慢慢放下 |
目的：使細胞分散，避免細胞重疊，便于觀察。 防止産生氣泡而影響觀察效果 |
|
三、觀察 1．低倍鏡觀察：把裝片放在低倍鏡 下，慢慢移動裝片，找到分生區細胞。 2．高倍鏡觀察：轉換高倍鏡，用細准焦螺旋和反光鏡把視野調整清晰，仔細觀察，找出處于細胞分裂期中期的細胞，再找出前期、後期、末期的細胞。 |
一定要找到分生區。 在一個視野裏，往往不容易找全有絲分裂過程中各個時期的細胞，可從鄰近的分生區細胞中尋找。 |
分生區細胞特點是：細胞呈正方形，排列緊密，有的細胞正處于分裂期。 |
2、注意事項
（1)剪取生長旺盛、帶有分生區的根尖，同時注意剪取的時間，一般在上午10點至下午2點左右，此時分生區細胞分裂旺盛。
（2)解離充分，細胞才能分散，細胞才不會重疊。
(3)染色時，染色液的濃度和染色時間必須掌握好，應注意染色不能過深，否則鏡下一片紫色，無法觀察細胞圖像。
(4)壓片時用力必須恰當，過重會將組織壓爛，過輕則細胞未分散，二者都將影響觀察。
考點五、多角度比較有絲分裂與減數分裂
1．減數分裂與有絲分裂異同點
減數分裂是特殊方式的有絲分裂，兩者既有共同點，又有不同特點。兩者的相同點主要體現在：都發生染色體複制，都出現紡錘絲形成紡錘體。減數分裂的特殊性表現在發生部位、時間、染色體行爲、子細胞性質等方面。兩者的不同點列表比較如下：
|
有絲分裂 |
減數分裂 |
|
|
分裂起始細胞 |
體細胞和原始生殖細胞 |
原始生殖細胞 |
|
染色體複制次數 |
一次 |
一次 |
|
細胞分裂次數 |
一次 |
連續兩次 |
|
著絲點分開時期 |
有絲分裂後期 |
減數第二次分裂後期 |
|
聯會、四分體、交叉互換 |
不發生 |
發生 |
|
同源染色體分離及非同源染色體自由組合 |
不發生 |
發生 |
|
子細胞染色體數 |
與母細胞相同 |
母細胞的一半 |
|
子細胞類型 |
體細胞和原始生殖細胞 |
成熟生殖細胞 |
|
子細胞個數 |
兩個 |
四個 |
- 有絲分裂與減數分裂染色體數目和DNA含量比較（假定正常體細胞的細胞核中DNA含量爲2a，染色體數目爲2N）
|
染色體行爲 |
同源染色體 |
染色單體 |
細胞名稱 |
DNA數目 |
染色體數目 |
||
|
有絲分裂 |
間期 |
複制 |
N對 |
0→4N |
體細胞 |
2a→4a |
2N |
|
前期 |
螺旋化 |
N對 |
4N |
4a |
2N |
||
|
中期 |
著絲點排列于赤道板 |
N對 |
4N |
4a |
2N |
||
|
後期 |
著絲點分開，染色單體成爲染色體 |
2N對 |
4N→0 |
4a |
2N→4N |
||
|
末期 |
解螺旋化 |
N對 |
0 |
4a→2a |
2N |
||
|
減數第一次分裂 |
間期 |
複制 |
N對 |
0→4N |
初級性母細胞 |
2a→4a |
2N |
|
前期 |
聯會、四分體 |
N對 |
4N |
4a |
2N |
||
|
中期 |
同源染色體排列于赤道板位置 |
N對 |
4N |
4a |
2N |
||
|
後期 |
同源染色體彼此分離 |
N對 |
4N |
4a |
2N |
||
|
末期 |
染色體散亂排列在細胞中 |
0 |
2N |
2a |
N |
||
|
減數第二次分裂 |
間期 |
無或很短 |
0 |
2N |
次級性母細胞 |
2a |
N |
|
前期 |
螺旋化 |
0 |
2N |
2a |
N |
||
|
中期 |
著絲點排列于赤道板 |
0 |
2N |
2a |
N |
||
|
後期 |
著絲點分開，染色單體成爲染色體 |
0 |
2N→0 |
2a |
N→2N |
||
|
末期 |
解螺旋化 |
0 |
0 |
性細胞 |
a |
N |
- 圖形的比較
同源染色體的確定
很多同學對于圖像的判斷錯誤就是由于不知道怎樣去判斷同源染色體。同源染色體的判斷依據下面幾點：
①形態相同，即染色體上的著絲點的位置相同。
②大小相同，即兩條染色體的長度相同。
③來源不同，即一條來源于父方，一條來源于母方（通常用不同的顔色來表示）。
④能夠配對，即在細胞內成對存在。對常染色體而言，只有當這四點同時滿足時細胞中才含有同源染色體。
但應注意：姐妹染色單體經著絲點分裂形成的兩條子染色體不是同源染色體，而是相同染色體。
一般來講，鑒別某一細胞圖像屬于哪種細胞分裂，最關鍵的是看染色體的行爲。可按如下原則判定。
①前期：看有無同源染色體及聯會、四分體現象。有同源染色體，無聯會、四分體現象爲有絲分裂；有同源染色體，有聯會、四分體現象，爲減數第一次分裂；無同源染色體，爲減數第二次分裂。表示如下：
②中期：著絲點成對排列在赤道板兩側，爲減數第一次分裂；無同源染色體，且著絲點排列在赤道板上，爲減數第二次分裂中期；有同源染色體，且著絲點排列在赤道板上，爲有絲分裂中期。
③後期：同源染色體分離，細胞質若均等分裂，則爲精子形成過程中的減數第一次分裂後期；細胞質若不均等分裂，則爲卵細胞形成過程的減數第一次分裂後期。著絲點分裂，每一極內無同源染色體，爲減數第二次分裂後期；每一極內有同源染色體，則爲有絲分裂後期。
④末期：一般來講，末期圖像不容易進行單獨鑒別，需與其他時期相比較。若形成的子細胞染色體數目減半，且每條染色體都有姐妹染色單體，則爲減數第一次分裂；若子細胞的染色體數目不減半，且無同源染色體，每條染色體無姐妹染色單體，則爲減數第二次分裂末期；若子細胞的染色體數目不減半，但有同源染色體，每條染色體無姐妹染色單體，則爲有絲分裂末期。
4．曲線的比較
主要是減數分裂染色體、DNA的變化和有絲分裂染色體、DNA的變化四種曲線的比較。
①區別是有絲分裂還是減數分裂的曲線：看起點和終點，起點和終點在同一直線上的爲有絲分裂；不在同一直線上的爲減數分裂。（圖3與圖4或圖1與圖2）
②區別是染色體還是DNA的曲線：看染色體或DNA暫時翻倍的時間，翻倍的時間在間期，且線條是傾斜（DNA的複制需一定時間）的爲DNA；翻倍的時間在後期（有絲分裂後期或減數第二次分裂後期），且是突然翻倍（著絲點的分裂是瞬間的）的爲染色體。（圖2與圖4或圖1與圖3）
與有絲分裂和減數分裂圖像相關的題型
1、一般圖像識別問題—-利用上面的識別方法即可
例1、下圖是某種動物細胞進行有絲分裂和減數分裂部分圖，據圖回答問題：
按先後順序把有關有絲分裂圖的號碼排列起來__________________；按順序把有關減數分裂圖的號碼排列起來__________________
解析：此類題目對于學生來說是圖像題中最難得分的，學生不僅要把各個圖像准確的識別出，而且還要把它們按正確的順序排列起來，只要其中一個序號排錯，這一步就不得分。根據上面的視圖方法可得：
①是減Ⅰ前期，②是有絲中期，③是減Ⅰ中期，④是減Ⅱ中期，⑤是有絲後期
⑥是有絲後期，⑦是有絲後期，⑧是減Ⅰ後期，⑨是減Ⅱ後期，⑩是減Ⅱ前期
11是精細胞， 12有絲前期
因此，有絲分裂順序爲：12②⑤⑥⑦；減數分裂順序爲：①③⑧⑩④⑨11
例2、如下圖所示是什麽時期的分裂圖像
解析：此圖很多同學都識別錯了。同學們一看染色體爲10是偶數，又被拉向兩極，就判斷爲有絲分裂後期。
正確的判斷方法是：著絲點分裂，染色體被拉向兩極，屬于後期，對于後期的圖像，我們應看一極的染色體條數5條，奇數，所以爲減Ⅱ後期。
2、柱形圖
例3、下圖中甲～丁爲小鼠睾丸中細胞分裂不同時期的染色體數、染色單體數和DNA分子數的比例圖，關于此圖敘述中錯誤的是
A．甲圖可表示減數第一次分裂前期 B．乙圖可表示減數第二次分裂前期
C．丙圖可表示有絲分裂間期的某一階段 D．丁圖可表示有絲分裂後期
答案D
3、曲線圖
（1）細胞核內DNA和染色體的數量變化
例4、下圖是表示某種生物細胞核內染色體及DNA相對量變化的曲線圖。根據此曲線圖回答下列問題：（注：橫坐標各個區域代表細胞分裂的各個時期，區域的大小和各個時期所需的時間不成比例）
（1）圖中代表染色體相對數量變化的曲線是____________。
（2）形成配子時,成對的遺傳因子分離發生在圖中的___________過程。
（3）細胞內含有四分體的區間是____________。
（4）若該生物體細胞中染色體數爲20條，則一個細胞核中的DNA分子數在9—12時期爲__________條。
（5）著絲點分裂發生在橫坐標數字的_________處進行。
答案爲：（1）B （2）3～4 （3）1～3 （4）40 （5）6、11
（2）每一條染色體上的DNA含量變化曲線
例5、下列是有關細胞分裂的問題。圖1表示細胞分裂的不同時期與每條染色體DNA含量變化的關系；圖2表示處于細胞分裂不同時期的細胞圖像。請據圖回答：
⑴圖1中AB段形成的原因是__________，該過程發生于細胞分裂_____期。圖1中CD段形成的原因是__________。
⑵圖2中_____細胞處于圖1中的BC段，圖2中_____細胞處于圖1中的DE段。
⑶就圖2乙分析可知，該細胞含有_____條染色單體，染色體數與DNA分子數之比爲_____，該細胞處于____分裂的____期，其産生的子細胞名稱爲_________________。
答案：（1）DNA複制（或染色體複制） 間 著絲點分裂 （2）乙、丙 ， 甲 （3）8 1∶2 減數第一次 後 次級卵母細胞和第一極體
細胞的增殖、分化、衰老和癌變重要考點分析
考點一 細胞增殖
【考點分析】側重考查細胞周期、細胞分裂圖象的識別與判斷、細胞周期中染色體與DNA的變化以及細胞增殖過程中可能發生的變異。題呈現形式往往以各種圖形或坐標曲線爲載體，考查考生對基礎知識的理解能力以及提取圖表有效信息、分析問題、解決問題的能力。
【例題精講】1下圖是按順時針方向表示的四種植物細胞的細胞周期，其中說法正確的是（ ）
A.圖中的b→a→b表示細胞增殖過程的一個細胞周期
B.甲圖的b→a與丙圖的b→a所用的時間可能一樣長
C.從a→b，由于DNA的複制使染色體數目增加一倍
D.觀察植物細胞有絲分裂的實驗材料最好是選植物甲
解析：一個細胞周期包括分裂間期和分裂期兩個連續的部分，圖中a→b是分裂間期，b→a是分裂期。a→b→a表示細胞增殖過程的一個細胞周期，A項中分裂間期和分裂期的順序不對。由于不同的細胞的細胞周期的時間長短是不同的，所以甲圖的b→a與丙圖的b→a所用的時間有可能是一樣長的。在分裂間期，發生了DNA的複制，但是不會增加染色體的數目，而是DNA的數目增加一倍。由于丁圖中的細胞分裂期較長，所以觀察植物細胞有絲分裂的實驗材料最好是選植物丁。
答案：B
2. 細胞周期的各階段中，一個細胞中的染色體和DNA分子數量比不可能是下列中的（ ）
解析：以細胞分裂染色體和DNA數目變化爲核心考點，綜合考查識圖、分析判斷能力。在細胞分裂中，染色體和DNA數目比有兩種情況。在染色體中無單體時，染色體數目和DNA分子數目比爲1 ：1;在染色體中有單體時，因爲每一條單體上有一個DNA分子，一個染色體上有2個DNA。故選A。
答案：A
考點二、細胞的增殖、分化、癌變與衰老
【考點分析】有關衰老、凋亡和癌變的知識，一般都會結合當前的一些科技新成果，聯系社會生活，側重考查衰老細胞的特征、個體衰老與細胞衰老的關系、癌細胞的特征及防治。題型上多以選擇題爲主，有可能結合科技成果以簡答題的形式出現（學科內綜合）
【例題精講】1.下列有關細胞分化、癌變的敘述，正確的是（多選）
A.原腸胚的形成與囊胚細胞的分裂和分化直接相關
B.紅細胞的形成與基因表達有關而與細胞分化無關
C.癌細胞是在細胞分化過程中産生的
D.癌細胞的産生與細胞的畸形分化無直接關系
解析：考查了細胞分化與癌變的知識.生物體發育的過程就是細胞增殖和分化的過程.細胞分化的實質就是基因的選擇性表達.癌細胞是由于原癌基因被激活,不能正常分化，表現爲細胞無限增殖；是在細胞增殖、分化過程中産生的.
答案：AC
【複習提示】注意處理好細胞的增殖、分化、癌變與衰老之間的幾個關系：
⑴細胞增殖與細胞分化：細胞分化是相同細胞産生不同後代細胞的過程，因此，個體發育是在細胞分裂基礎上，通過細胞分化完成的，細胞分化是個體發育中的主要過程。
⑵細胞增殖與細胞癌變：癌細胞是一種惡性分裂的細胞.之所以惡性分裂，一是由于癌基因的活化，二是由于抑癌基因的失活，導致的細胞分裂的失控和細胞凋亡機制的減弱.這些基因的變化主要發生在細胞分裂間期DNA分子的複制過程中.
⑶細胞分化與細胞癌變：正常細胞在機體的調控下，通過正常的細胞分裂分化形成組成機體各種類型的細胞，以補充這些組織中不斷死亡的細胞.這種“死亡”及“新增”的過程是受身體嚴格控制並維持平衡的，這就是我們常說的“新陳代謝”.癌細胞的形成是源于一組不按身體需要而“失控”增生的細胞.所有癌症來源于我們機體的自身細胞，由這些細胞異常增生所形成的一些新生物和正常組織增生不同，這種增生是完全不受機體調控的，所産生的新生組織也不具有正常組織的功能，它最主要活動就是不停地消耗機體的資源、擠占空間、並越來越快速的分裂增殖.如果繼續下去，就將拖垮人體.
⑷細胞衰老與機體衰老：細胞衰老是細胞生命活動的客觀規律。對多細胞生物而言, 細胞的衰老和死亡與機體的衰老和死亡是兩個不同的概念, 機體的衰老並不等于所有細胞的衰老, 但是細胞的衰老又是同機體的衰老緊密相關的。
細胞分化常見誤區例析
細胞分裂、生長、分化、衰老和凋亡是每一個細胞的正常生命曆程。在細胞的一生中，細胞分化則是細胞分裂完成後，生長到一定階段的趨勢和必然結果，如果細胞不能正常分化則發生癌變，成爲癌細胞。因此，正確理解細胞分化的有關知識是學習細胞的衰老、凋亡以及癌變的基礎。有關細胞分化的思維誤區主要有以下幾個方面：
誤區一 細胞分化的特點模糊不清
典型錯例1． 細胞分化是生物界普遍存在的一種現象，下列說法不正確的是( )
A．分化發生在生物體的整個生命活動過程中
B．分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果
C．未離體的體細胞不會表現出全能性
D．分化過程中遺傳物質發生了改變
誤區分析：此題選C的較多，認爲未離體的體細胞也能表現出全能性。未離體的體細胞由于已形成各種組織和器官，分化已經完成，並不會表現全能性。
答案：D
跨越誤區：⑴細胞分化的特點：①持久性，指細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎時期達到最大。②穩定性和不可逆性，一般來說，分化了的細胞將一直保持分化後的狀態，直到死亡。③普遍性，在生物界中普遍存在，是生物個體發育的基礎。④不變性，分化後的細胞內的遺傳物質並未發生變化。
特別提醒：當細胞處于離體狀態，給予一定的營養、激素和其他適宜外界條件，又恢複分化能力。
跟蹤訓練： 在細胞分化過程中，不會出現的是( )
A．細胞形態的變化 B．細胞中的染色體加倍
C．細胞生理功能的變化 D．細胞結構的變化
答案：B
誤區二 細胞分化的原因混沌不明
典型錯例2．下列關于細胞分化的敘述中，不正確的是（ ）
A．細胞分化不能使細胞數目增加
B．分化的細胞所呈現出的形態、結構和生理功能的變化源于細胞內化學物質的變化
C．細胞分化的前途在胚胎的早期決定，不可逆轉
D．動物細胞不具有發育成新個體的潛能
誤區分析：此題選C的較多，認爲細胞分化的前途是在分化過程中決定，還有的認爲，目前，人們不能將單個已分化的動物體細胞培養成新個體，動物細胞就沒有全能性。其實，每個體細胞都是由受精卵經有絲分裂形成的，具有與受精卵相同的遺傳物質，因而活的生物細胞都具有發育成完整個體的潛能，同時，受精卵裏的遺傳物質就已決定了未來生命的藍圖，即細胞分化的前途。
答案：D
跨越誤區：細胞分化的原因：①基礎，各種細胞具有相同的遺傳物質，即攜帶本物種的全部遺傳信息。②實質，不同細胞中遺傳信息的執行情況不同，控制合成不同的蛋白質，即基因的選擇性表達。③結果：形成形態、結構和功能都有很大差異的組織和器官。
特別提醒：細胞分化是相同細胞産生不同後代細胞的過程，因此，個體發育是在細胞分裂的基礎上，通過分化完成的，細胞分化是個體發育的主要過程，也就是說，個體發育是細胞分化的必然結果，這個過程可概括爲：
跟蹤訓練：多細胞生物在發育過程中起決定作用的是（ ）
A．細胞分裂 B．細胞生長 C．細胞分化 D．細胞衰老
答案：C
誤區三 細胞分化與全能性的關系含混不辨
典型錯例3．下列哪一種細胞的全能性容易表達（ ）
A．蛙的口腔上皮細胞 B．蠶豆的葉肉細胞 C．蛔蟲的卵細胞 D．水螅的神經細胞
誤區分析：此題錯選C的比較多，認爲生殖細胞的全能性就一定高于體細胞。實際上，動物的生殖細胞也是已分化的細胞，由于動物細胞分化程度比較高，其全能性很低，通常說動物細胞具有全能性一般指細胞核具有全能性。
答案：B
跨越誤區：一般情況下，細胞分化程度越高，全能性越低，二者呈負相關。植物細胞的全能性﹥動物細胞的全能性。在同一生物體內，細胞的全能性高低爲受精卵﹥生殖細胞﹥體細胞。分生區細胞﹥成熟區細胞。
特別提醒：幹細胞具有明顯的全能性，而胚胎幹細胞和受精卵的全能性最高。
跟蹤訓練：下列實例中能體現細胞全能性的是( )
①把用懸浮液培養的胡蘿蔔單個細胞培養成了可育的植株 ②從一粒菜豆種子長成一棵植株 ③用煙草的單個組織細胞培養出了可育的完整植株 ④雜交培育優良作物新品種 ⑤用植物激素培育無子果實
A．①②③ B．②③④ C．①③ D③④⑤
答案：C
細胞分化同細胞的增殖部分一樣，在高考中的要求較高，只有正確理解了細胞分化的原因、特點和全能性的關系等內容，才能在高考中輕松過關。
癌細胞與“STS”
STS即“科學、技術、社會”的英文縮寫,而“源于生活、源于社會、服務于生活、服務于社會”、“從生物的視角去認識科學、技術、社會和生活方面的有關問題”等理念在近幾年的高考生物試題中得到充分的體現，突出表現爲在試題中設置了大量的STS試題。與癌細胞有關的STS試題涉及知識點列表如下：
1.癌細胞與科學
1.1從細胞分裂角度認識癌細胞
從細胞分裂角度，癌細胞是一種惡性分裂。之所以惡性分裂，一是由于癌基因的活化，二是由于抑癌基因的失活，導致的細胞分裂的失控和細胞凋亡機制的減弱。這些基因的變化主要發生在細胞分裂間期DNA分子的複制過程中。
常細胞只能進行一定次數的分裂。這種一定次數的分裂受一種稱爲接觸抑制的機制所控制。即一個細胞接觸另一個細胞時即停止分裂。控制正常細胞分裂的遺傳控制偶然也會改變。控制機制一旦喪失,細胞就迅速分裂,這些細胞已失去接觸其他細胞時對其生長調節的敏感性。一般情況下,不同類型的細胞能根據其表面的特殊蛋白質來彼此識別,表面蛋白相同的細胞結合在一起形成組織和器官。如果控制這些蛋白質的基因發生障礙時,細胞就喪失了它們的識別能力,並遊離、轉移到身體其他部位,産生新的腫瘤。
例1．某種抗癌藥可以抑制DNA的複制，從而抑制癌細胞的增殖，據此判斷短期內使用這種藥物對機體産生最明顯的副作用是
A.影響神經遞質的合成，抑制神經系統的興奮
B.影響胰島細胞合成胰島素，造成糖代謝紊亂
C.影響血細胞生成，使機體白細胞數量減少
D.影響脂肪的合成，減少脂肪的貯存
解析：考查物質合成的有關知識和推理能力。由題幹可知，該藥物的作用是通過抑制DNA的複制而抑制細胞分裂，神經遞質、胰島素和脂肪的合成均與細胞分裂無關，因此該藥物對它們的合成均沒有副作用。血細胞是由造血幹細胞不斷分裂形成的，因此該藥物對它們的形成有影響。
答案： C
例2.據東方網2002年11月19日援引科技日報消息稱，美國弗吉尼亞大學研究人員在最新一期癌症研究雜志上發表論文，稱他們發現了一種命名爲RhoGD12的基因，該基因的作用最可能的解釋是（）
A．當這種基因添加到癌細胞後，在癌細胞中表達並産生一種糖蛋白，由此阻止癌細胞入侵其他組織器官
B．當這種基因添加到癌細胞後，在癌細胞中表達並産生一種蛋白質，由此使癌細胞迅帶分化爲其他組織器官
C．該基因使癌細迅速衰老 D．以上說法都不對
解析：考查癌細胞的特征。癌細胞特征之一是由于細胞膜上糖蛋白等物質減少，細胞彼此之間的黏著性減小，使癌細胞容易在有機體內分散和轉移，由題可知，該基因有助于避免癌細胞擴散，那麽其作用最可能是A項。
答案：A
1.2從細胞分化角度認識癌細胞
正常細胞在機體的調控下，通過正常的細胞分裂分化形成組成機體各種類型的細胞，以補充這些組織中不斷死亡的細胞。這種“死亡”及“新增”的過程是受身體嚴格控制及維持平衡的，這就是我們常說的“新陳代謝”。癌細胞的形成是源于一組不按身體需要而“失控”地增生的細胞。所有癌症來源于我們機體的自身細胞，是由這些細胞異常增生所形成的一些新生物，和正常組織增生所不同的，是這種增生完全不受機體的調控，所産生的新生組織也不具有正常組織的功能，它最主要活動就是不停地消耗機體的資源、擠占空間、並越來越快速的分裂增殖。如果繼續下去，就將拖垮人體。
2.癌細胞與社會
在阿根廷首都布宜諾斯艾利斯召開的第十二屆國際癌症大會上，許多學者根據大量的調查研究成果，比較一致地強調了環境與癌症的關系，並提出了“80%~90%以上的癌症可能是由于諸如飲食、飲水、氣候、工作環境等環境因素引起”的觀點。
人們發現不少癌症的發病率和死亡率存在著明顯的地區差異。例如，胃癌以日本、智利、冰島的發病率最高，北美、大洋洲國家最低 。食管癌以中國和新加坡發病率最高，歐美各國較低；印度口腔癌高發，以色列婦女的乳腺癌比日本婦女高8倍；白種人前列腺癌高，猶太人陰莖癌少。
有些癌症的分布，甚至具有明顯的地帶性，如亞洲食管癌的高發區，從中東延伸到阿富汗、俄羅斯中亞、蒙古和我國的北部地區。肝癌是地帶性更爲明顯的一種癌症，從世界範圍來看，肝癌的高發區主要分布于溫暖潮濕的赤道至溫帶附近，寒溫帶和寒帶較少見。世界上原發性肝癌主要分布在亞非地區，尤以亞洲太平洋沿岸和非洲撒哈拉沙漠以南地區發病率較高，而歐洲、美洲和大洋洲的肝癌較少見。
我國各省、市、自治區癌症的死亡率也存在著明顯的地區差異。我國各種癌症的死亡率以華東沿海各省及西北、華北等省、市、自治區較高，而中南、西南各省、市自治區較低。其中又以上海市和江蘇省的癌症發病率和死亡率爲最高。貴州和雲南省最低。 食管癌在北方較多，而肝癌、鼻咽癌則以華東、華南(尤以江蘇、兩廣)等東南沿海地區較高發；胃癌在東北、華中、西北和華東地區某些省市較高發；女性子宮頸癌死亡率最高的是山西省，最低的是上海市；而乳腺癌則以上海市爲最高，西藏爲最低。我國各種癌的死亡率在不同縣、市間有著13~671倍的差別。而在世界不同國家和地區間，癌症的年發病率可有10~1000倍的差別。這些差別可能是由于地理環境和生活條件的差異所致。
例3鼻咽癌是種族差異非常明顯的惡性腫瘤，我國南方幾省特別是珠江三角洲地區的鼻咽癌發病率居全球首位。下列關于鼻咽癌發病誘因及防治方法的敘述，正確的是（多選）
A.食用鹹魚過多有可能是誘發鼻咽癌的重要因素
B.致癌相關基因在家族中的穩定遺傳可能是鼻咽癌高危家族存在的原因
C.細胞膜上糖蛋白增加，導致癌細胞易發生轉移
D.鼻咽癌的化療主要是利用藥物作用于癌細胞周期的間期
解析：此題考查審題能力。在題目中明確指出是關于鼻咽癌的誘因及防治方法的敘述，其中選項C爲癌細胞的特點，不符合此題的要求，A、B選項均爲誘發細胞癌變的原因，而化療主要是抑制癌細胞的DNA的複制從而抑制細胞分裂，而DNA的複制發生在癌細胞周期的間期。
答案：ABD
3.癌細胞與技術
癌細胞通常是由正常細胞的基因發生改變後形成的。癌細胞的特性包括細胞的無休止和無序的分裂，並有侵襲性(向周圍組織浸潤)和轉移性。 在過去的幾十年中出現了多種治療癌症的方法，主要包括手術治療、放療、化療、激素治療、基因治療和免疫治療等。
請回答下列一組有關癌症治療的問題。
⑴化療時采用的烷化劑如二氯甲二乙胺能夠與DNA分子發生反應，從而阻止參與DNA分子複制的酶與DNA的相互作用。此類藥品作用于癌細胞周期的 期。化療還可以采用其他藥物，如5—氟尿嘧啶，它的結構與尿嘧啶非常相似，可以幹擾DNA複制以及 合成。
⑵放療是利用放射線如放射性同位素産生的α、β、γ射線和各類X射線治療或加速器産生的X射線、電子束、中子束、質子束及其他粒子束等照射患處殺死癌細胞的一種方法。放療與化療相比，對患者全身正常細胞影響較小的是 。
⑶科學雜志評出“餓死腫瘤研究”爲“2004年世界十大科技突破”之一，臨床試驗結果顯示：一種抑制腫瘤血管生長的藥物與傳統化療藥物結合，可延長癌患者存活期。這裏利用的原理不包括（）
A．抑制癌細胞的分裂 B．減少癌細胞營養供應
C．阻止癌細胞的增殖 D．誘發癌細胞基因突變
⑷科學家通過對前列腺癌細胞系的研究發現，綠茶中的多酚酶能促進多酚的合成，多酚可增加BCL—Xl蛋白的合成，而這種蛋白有促進癌細胞凋亡的作用，從而表明綠茶具有抗癌的作用。
①細胞凋亡是指由 所決定的細胞自動結束生命的過程，也叫細胞編程性死亡。正常情況下，細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發育，維持 的穩定，以及抵禦外界各種因素的幹擾起著重要作用。
②綠茶含有多酚酶具有抗癌作用的根本原因是 。
⑸研究人員從人體的DNA中篩選克隆出內皮抑素基因，將此基因轉移到雙歧杆菌中，使其能夠正常表達。用這樣得到的雙歧杆菌制成口服制劑，此制劑可以用于抑制癌症。在這種藥物用于臨床治療之前，應該先進行動物實驗，以確定制劑對機體內重要髒器的安全性。寫出簡要的實驗設計方案。
實驗材料：轉基因雙歧杆菌口服制劑；健康鼠4只，性別、體重如下表所示：
|
代號 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
|
性別 |
雌 |
雄 |
雌 |
雄 |
|
體重 |
78 g |
76 g |
99 g |
101g |
實驗設計：
①第一步：將實驗鼠分爲實驗組、對照組，其中————爲實驗組，————爲對照組。(填寫代號)
②第二步：—————————— 。
③第三步：飼養相同時間後，分別解剖觀察實驗組、對照組的鼠，檢查重要髒器發生病變情況。
解析：人體細胞發生癌變對人類的健康構成嚴重威脅，也是人類關注的熱點問題，本題圍繞治療癌症的方法、原理、治療過程的評價和相關的實驗設計，全面考查學生的知識掌握情況以及運用知識分析問題、解決問題的能力。
⑴根據癌變的機理，人們在治療癌症時常采用化學療法與物理療法，它們的機理分別是阻止癌細胞的增殖及殺死癌細胞。癌細胞在增殖過程中，必須經過DNA的複制，因此化療時常通過化學藥物抑制或阻止癌細胞的DNA複制，某些藥物還可幹擾癌細胞中RNA與蛋白質的合成。但化療有明顯的缺陷．即化學物質抑制癌細胞增殖的同時對正常細胞的分裂也會産生不利的影響。
⑵放療即通過放射性同位素産生的α、β、γ射線和各類X射線治療機或加速器産生的X射線、電子束、中子束、質子束及其他粒子束等照射患處殺死癌細胞。因此，放療對患者全身正常的細胞影響小。
⑶腫瘤細胞的一個顯著特點是無限增殖。所以治療癌症的原理是抑制癌細胞的分裂，不讓其增殖或增殖減慢。細胞癌變後，血管爲癌細胞提供了營養物質。從“餓死腫瘤”的原理上看，就是減少腫瘤的營養供應。化療的原理在于通過化學藥物抑制DNA複制從而抑制癌細胞的分裂。A、C是化療的作用，B是由于抑制腫瘤血管生長的原因。解題時需要領會題意“該藥物與傳統化療藥物結合”，而不是與化療相比較。
⑷細胞調亡是一種正常的生命現象，由細胞中的基因控制的；
⑸任何一種藥物在用于臨床之前，均應該先進行動物實驗以確定該制劑對機體內重要髒器的安全性，在動物實驗中要設計實驗組與對照組，要遵循單―變量因子原則，同時又要保證實驗組與對照組的動物能夠進行基本的新陳代謝，完成生長與發育，以免實驗動物在中途死亡而使實驗失敗。
答案: (1)間 RNA和蛋白質 ⑵放療 ⑶D ⑷① 基因 內部環境 ②有多酚酶基因。
⑸①甲與丁(乙與丙) 乙與丙(甲與丁) ②每日爲小鼠提供相同的食物、水；給實驗組定時服用雙歧杆菌制劑，同時給對照組服用等量的水