C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同 D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同
解析:选C。A项,人体不同组织的体细胞中核DNA含量相等,但是细胞质中的DNA含量不一定相同,但卵细胞和精子中的核DNA减半。B项,同一人体不同体细胞中携带的核基因相同,由于基因的选择性表达(细胞分化)导致不同细胞的形态和功能不同。C项,活细胞中含量最多的化合物都是水。D项,人体内不同细胞吸收葡萄糖的方式不同,有协助扩散和主动运输两种方式。
2.比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞,相同的是( ) A.线粒体的功能 B.发育的全能性 C.膜蛋白的种类和数量 D.内质网上核糖体的数量
解析:选A。A项,胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞都是活的完整的真核细胞,都可通过线粒体进行有氧呼吸为生命活动提供能量,即两种细胞中线粒体的功能相同。B项,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,具有发育的全能性;胰腺腺泡细胞是高度分化的动物细胞,其发育的全能性受到了限制。C项,由于两类细胞分化程度不同,膜的功能有差异,因而膜蛋白的种类和数量不同。D项,胚胎干细胞只进行有丝分裂,胰腺腺泡细胞属于典型的分泌细胞,可以合成、分泌多种胞外酶,因而后者的内质网上的核糖体数量更多。
3.关于人体造血干细胞的叙述,错误的是( ) A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异 B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的 C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中 D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
解析:选B。造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异,是基因选择性表达的结果,A正确;哺乳动物成熟红细胞没有细胞核与各种细胞器,造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是不可逆的,B错误;健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中,C正确;造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同,是细胞分化的结果,D正确。
题点二 细胞的全能性的理解
1.科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达,使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞)。下面为该实验示意图。有关叙述正确的是( )
A.iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞相同 B.图示过程体现了iPS细胞的全能性 C.关键基因表达使细胞功能趋向专门化 D.应用该技术可提高器官移植的成功率
解析:选D。iPS细胞的遗传信息与肌肉细胞不相同,iPS细胞中多了4个关键基因;该过程没有形成完整个体,因此并没有体现iPS细胞的全能性;4个关键基因的表达提高了iPS细胞的全能性;应用该技术得到的新生器官替换供体病变器官,属于自体移植,可避免免疫排斥反应,故可大大提高器官移植的成功率。
2.下列有关细胞全能性的叙述中,不正确的是( )
A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高 B.生物体内,细胞由于分化使全能性不能表达 C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化全能性很高
D.植物细胞离体培养,在一定营养条件下能表现出全能性
解析:选C。受精卵是个体发育的起点,在自然条件下,通过细胞分裂和细胞分化形成完整个体,所以细胞全能性最高;多细胞生物体内的每一个体细胞都是经过有丝分裂形成的,都含有发育成完整个体所必需的全套遗传物质,都具有全能性,但在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的,即基因的选择性表达,因此没有实现全能性;卵细胞是已分化的细胞;植物细胞在离体和一定营养条件下可表现出全能性。
细胞全能性的判断原则
细胞全能性以产生个体为标志,若无个体产生,不能体现细胞全能性;植物种子发育成植株不能体现全能性;胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体)不能体现全能性。动物细胞因具有该物种全套的遗传物质,尽管没有实验成功,但理论上具有全能性;而动物克隆只体现细胞核的全能性,二者并不矛盾。
考点二 细胞的衰老、凋亡和癌变
[高考领航]
1.(2015·高考海南卷)关于细胞凋亡的叙述,错误的是( ) A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控 B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡 C.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
解析:选C。细胞凋亡受细胞自身基因的调控,是正常的细胞生命活动,A正确;细胞凋亡也称为细胞编程性死亡,B正确;细胞凋亡可出现在个体发育全过程中,C错误;被病原体感染的细胞清除属于细胞凋亡,D正确。
2.(2016·高考天津卷)在培养人食管癌细胞的实验中,加入青蒿琥酯(Art),随着其浓度升高,凋亡蛋白Q表达量增多,癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是( )
A.为初步了解Art对癌细胞的影响,可用显微镜观察癌细胞的形态变化 B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art,可确定Art能否进入细胞 C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响,须设置不含Art的对照实验 D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡 解析:选D。细胞癌变后形态结构会发生显著变化(如变成球形),此类变化可使用显微镜观察判断,A正确;利用同位素标记法可追踪物质的转移途径,B正确;依据生物实验设计的对照原则,为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响,还必须设臵不含Art的对照组,C正确;因为凋亡蛋白Q饲喂后会在消化道内分解而失去作用,所以研究凋亡蛋白Q的作用时,应该使用注射法,D错误。
[核心探究]
1.巧记衰老细胞的特征
2.理解细胞凋亡的实质和类型 (1)实质:基因控制的细胞编程性死亡。 (2)类型。
①个体发育中细胞编程性死亡。 ②成熟个体细胞的自然更新。 ③被病原体感染的细胞的清除。 3.高考常考的有关细胞癌变的三大方面
(1)特征:①无限增殖;②细胞形态、结构改变;③膜表面糖蛋白等物质减少,黏着性降低,易分散和转移。
(2)机理:原癌基因和抑癌基因发生突变,正常细胞的生长和分裂失控。 (3)实质:基因突变。
与细胞癌变、衰老、凋亡有关的五大失分点
1.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。
2.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,在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。
3.细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。
4.细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的,细胞坏死对机体有害。 5.细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程。
[题点突破]
题点一 细胞衰老与凋亡的理解
1.如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段,有关叙述正确的是( )
A.细胞甲的分裂能力最强,分化程度最高 B.过程①②发生了等位基因的分离和自由组合 C.肌细胞与神经细胞内所含的核基因不同 D.细胞衰老和凋亡属于正常的生理过程
解析:选D。细胞甲的分裂能力最强,分化程度最低,全能性最高,A项错误;等位基因的分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期,而图中过程①②进行的是有丝分裂,B项错误;肌细胞与神经细胞由同一个受精卵分裂、分化而来,所以它们所含的核基因是相同的,C项错误;细胞衰老和凋亡是细胞的正常生命活动,都是在基因控制下进行的,D项正确。
2.如图所示为细胞凋亡的部分原理,其中Dnase为核酸内切酶,能够切割DNA形成DNA片段;Caspase为一种蛋白质水解酶,选择性切割某些蛋白质。下列有关分析不正确的是( )
A.图示表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能 B.Dnase能够破坏细胞的生命控制系统,从而影响细胞代谢 C.细胞凋亡过程中既有蛋白质的合成,也有蛋白质的降解
D.在凋亡诱导因子的诱导下,相关凋亡基因发生突变,导致细胞凋亡