【生物】2018届一轮复习苏教版细胞的分化、衰老、凋亡和癌变教案

【生物】2018届一轮复习苏教版细胞的分化、衰老、凋亡和癌变教案

第3讲　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 考点一| 细胞的分化和细胞的全能性 ‎1．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)图示：‎ ‎(3)特点：‎ ‎①普遍性：是生物界普遍存在的生命现象。‎ ‎②持久性：细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。‎ ‎③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。‎ ‎(4)结果：产生出不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同的组织和器官。‎ ‎(5)实质：在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同(基因的选择性表达)。‎ ‎(6)意义 ‎①是生物个体发育的基础。‎ ‎②使细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。‎ ‎2．细胞的全能性 ‎(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。‎ ‎(2)实例 ‎(3)干细胞：动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。‎ ‎(4)把实例和相应的原理或过程连线 ‎　　　实例　　　　　　　　　　依据原理或过程 ‎①花粉培养成单倍体植株　　 a．动物细胞核具有全能性 ‎②克隆羊多利的培养 b．植物细胞具有全能性 ‎③植物导管组织的形成 c．细胞的有丝分裂 ‎④受精卵发育成个体 d．细胞的分化 ‎【提示】　①b　②a　③d　④c、d ‎1．判断下列有关细胞分化的说法的正误。‎ ‎(1)细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。(√)‎ ‎(2)细胞的高度分化改变了物种的遗传信息。(×)‎ ‎【提示】　细胞分化只是基因的选择性表达，并没有改变遗传信息。‎ ‎(3)成人体内不同分化细胞的遗传信息相同。(√)‎ ‎(4)分化后的细胞将短暂保持分化后的状态，很容易再分化。(×)‎ ‎【提示】　细胞分化具有持久性，不容易再分化。‎ ‎2．判断关于细胞分化和细胞全能性说法的正误。‎ ‎(1)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。(×)‎ ‎【提示】　玉米种子萌发长成新植株是植物的个体发育过程。细胞的全能性是分化的细胞发育为生物新个体的过程。‎ ‎(2)胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞发育的全能性相同。(×)‎ ‎【提示】　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。‎ ‎(3)分化程度越高的细胞，其全能性一定很低。(×)‎ ‎【提示】　生殖细胞分化程度高，全能性也高。‎ ‎(4)断尾壁虎长出新尾巴的过程体现了动物细胞的全能性。(×)‎ ‎【提示】　该过程是细胞分裂和分化的结果。‎ ‎3．填写有关干细胞分裂和分化的图示：‎ ‎(1)图中a和虚线表示细胞增殖过程，图中b和c表示细胞分化过程。‎ ‎(2)b和c过程发生的直接原因是细胞内产生了不同结构和功能的蛋白质，根本原因是基因的选择性表达。‎ ‎(3)生物体内发生b、c过程的意义是形成不同的细胞和组织。‎ ‎　填表比较细胞分化与细胞全能性 细胞分化 细胞的全能性 原因 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 ‎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、功能不同的细胞群 形成新的个体 大小 比较 细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性表达的难易程度不同，如受精卵>生殖细胞>体细胞 联系 ‎①两者的遗传物质都不发生改变 ‎②已分化的细胞仍然保持全能性 ‎③一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低 视角1 考查对细胞分化的理解 ‎1．(2017·福建四地六校联考)下列关于细胞分化的叙述，正确的是 (　　)‎ A．细胞分化既能使细胞数目增加，也能使细胞种类增加 ‎ B．细胞分化会导致种群基因频率的改变 C．花药离体培养成单倍体植株体现了细胞的全能性 D．同一个体的不同细胞内酶的种类相同 C　[细胞分裂能使细胞数目增加，细胞分化能使细胞种类增加，A错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，不会导致种群基因频率的改变，B错误；花药离体培养的过程中，由一个细胞培养成一个单倍体植株，体现了细胞的全能性，C正确；同一个体的不同细胞内，由于基因的选择性表达使产生的酶的种类可能相同，也可能不同，D错误。]‎ ‎2．下图是胚胎干细胞潜能示意图，相关叙述错误的是(　　)‎ A．由细胞形态判断，4种细胞中细胞②最可能连续分裂 B．胚胎干细胞分化为各种细胞的原因是具有全套遗传物质 C．分化得到的各种细胞，功能不同的主要差异是特定蛋白不同 D．定向诱导胚胎干细胞分化形成的组织或器官，进行自体移植可避免免疫排斥 B　[②细胞为球状，而其他三种细胞分别为精子、肌细胞和神经细胞，为成熟细胞，不能分裂，因此最可能②有分裂能力；胚胎干细胞能够分化为各种细胞是因为基因选择性表达；蛋白质主要承担细胞的功能；自身诱导分化产生的组织器官可不发生免疫排斥反应。]‎ 细胞分化的机理及过程图解 ‎1．细胞分化的机理 相同的核DNA不同的mRNA不同的功能不同的蛋白质不同的形态结构 ‎2．细胞分化的过程 视角2 考查对细胞全能性的理解 ‎3．下列实验中能体现细胞全能性的有(　　)‎ ‎①玉米花粉粒培育出植株 ‎②转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株 ‎③烧伤病人的健康细胞培养出皮肤 ‎④核移植获得的组装细胞培育出鲤鲫移核鱼 ‎⑤植物用种子繁殖后代 ‎⑥用悬浮培养的单个胡萝卜细胞培养成可育的植株 A．②③④⑤⑥ B．①②④⑥‎ C．②③④⑤ D．①②③④⑤⑥‎ B　[细胞全能性是指已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。①②④⑥叙述的都是已经分化的离体细胞或组织形成了个体，而“③烧伤病人的健康细胞培养出皮肤”仅是离体的细胞分化成器官，没有形成个体，不是细胞全能性的体现。“⑤植物用种子繁殖后代”是有性生殖过程，种子本身已经是一个新个体的幼体。]‎ ‎4．下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是(　　)‎ A．只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因 B．高度分化的细胞随时都能表现出全能性 C．植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础之一 D．从一粒玉米种子长成一棵植株体现了植物细胞具有全能性 C　[生殖细胞中也具有发育成完整个体所必需的全部基因，A项错误；高度分化的细胞脱离母体后才能表现出全能性，B项错误；植物组织培养的理论基础是细胞的全能性，C项正确；玉米种子长成一棵植株是植物的发育过程，没有体现细胞具有全能性。]‎ 细胞分化与全能性的标志 ‎1．细胞分化的标志 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水解酶基因等不能证明细胞发生分化；只有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、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。‎ ‎2．判断细胞全能性的标志 判断细胞是否具有全能性的标志是看起点和终点，起点是“已分化的细胞”，终点是发育成“个体”。‎ 考点二| 细胞的衰老、凋亡和癌变 ‎1．细胞的衰老 ‎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。‎ ‎(2)原因：细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。‎ ‎(3)类型 ‎(4)意义 ‎3．细胞的癌变 ‎(1)癌变机理 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。‎ ‎(2)癌细胞的特征 ‎(3)致癌因子分类[连线]‎ 类型 实例 ‎①物理致癌因子 a.肝炎病毒等 ‎②化学致癌因子 b.X射线、紫外线等 ‎③病毒致癌因子 c.亚硝胺、黄曲霉素等 ‎【提示】　①—b　②—c　③—a 判断下列关于细胞的衰老、凋亡和癌变的说法的正误。‎ ‎(1)神经细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育。(×)‎ ‎【提示】　细胞程序性死亡也称细胞凋亡，细胞凋亡对机体的正常发育是有利的。‎ ‎(2)细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定。(√)‎ ‎(3)原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传。(×)‎ ‎【提示】　体细胞中发生的癌变不能遗传给后代。‎ ‎(4)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。(×)‎ ‎【提示】　原癌基因的功能是调控正常的细胞周期。‎ ‎(5)细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散和转移。(√)‎ 探究细胞生命历程各过程中的遗传物质的变化 结果 遗传物质变化 细胞分裂 单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞 遗传物质复制后均分 细胞分化 形成不同组织和器官 遗传物质不发生改变 细胞癌变 变成无限增殖的癌细胞 遗传物质发生改变 细胞衰老 细胞正常死亡 遗传物质不发生改变 细胞凋亡 细胞正常死亡 遗传物质不发生改变 视角1 考查对细胞衰老和凋亡的理解 ‎1．(2017·河北唐山一中期末)下列有关细胞的分化、衰老、凋亡的说法，正确的是(　　)‎ A．细胞分化过程中遗传物质虽然没有变化，但mRNA种类和数量完全不同 B．细胞分化具有普遍性、持久性和可逆性 C．衰老细胞体积变大，细胞核体积变小，染色质收缩，染色加深 D．被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的 D　[细胞分化过程中遗传物质没有发生改变，但由于基因的选择性表达，mRNA种类和数量会出现差异，而不是完全不同，A错误；细胞分化具有普遍性、持久性和不可逆性，B错误；衰老细胞体积变小，细胞核体积变大，染色质收缩，染色加深，C错误；被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的，D正确。]‎ ‎2．(2017·潍坊一模)下列对细胞衰老和凋亡的叙述，错误的是(　　)‎ A．细胞普遍衰老会导致个体衰老 B．效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡 C．细胞凋亡过程中各种酶的活性都降低 D．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录 C　[细胞衰老和个体衰老是两个问题，但个体的细胞普遍衰老会导致个体衰老，A项正确；效应T细胞诱导靶细胞凋亡，B项正确；细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程，有些酶的活性可能增强，C项是错误的；衰老细胞内染色体固缩影响DNA复制和DNA转录RNA的过程，D项正确。]‎ ‎1．巧记细胞衰老的特征 ‎2．判断细胞凋亡与细胞坏死的方法 ‎(1)从方式看 ‎(2)从结果看 视角2 考查细胞的癌变和细胞生命历程的理解 ‎3．(2017·湖北八市联考)我国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(　　)‎ A．鼻咽癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞的分裂间期 B．珠江三角洲地区的居民中含有的原癌基因较其他地区多 C．细胞癌变后，癌细胞的细胞周期将比正常细胞更长 D．细胞癌变属于细胞的正常分化，其本质是基因的选择性表达 A　[化疗所用药物主要是抑制癌细胞分裂，因此主要作用于癌细胞的分裂间期DNA复制时，A项正确。原癌基因是所有人、所有细胞中都具有的基因，细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因突变，B项错误。细胞癌变后，细胞分裂加快，因此细胞周期变短，C项错误。细胞癌变属于异常的细胞分化，D项错误。]‎ ‎4．(2017·泰州模拟)下列有关细胞凋亡、坏死与癌变的说法，正确的是(　　)‎ A．细胞凋亡受基因控制；细胞癌变不受基因控制 B．细胞坏死，代谢停止；细胞癌变，自由水/结合水的值提高，代谢增强 C．细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增强 D．细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短 B　[细胞凋亡是受基因控制的细胞编程性死亡，细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变，A项错误；极端的物理、化学等因素导致的细胞死亡属于细胞坏死，则代谢停止；细胞癌变，能无限增殖，自由水/结合水的值提高，则代谢速率加快，B项正确；细胞坏死后细胞膜的通透性会增加，最后成为全透膜；细胞癌变，膜上的糖蛋白等物质减少，使细胞间的黏着性显著降低，C项错误；细胞癌变，新陈代谢加快，细胞周期变短；细胞凋亡时没有细胞周期，D项错误。]‎ ‎5．(2017·东城区质检)下列有关细胞生命历程的说法不正确的是(　　)‎ A．细胞的增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程 B．细胞自然更新和被病原体感染的细胞的清除都能够由细胞凋亡完成 C．细胞分化和衰老的共同表现是都有细胞形态、结构和功能上的变化 D．细胞癌变的根本原因是正常基因突变成原癌基因和抑癌基因 D　[细胞的增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程，A项正确；细胞的自然更新、被病原体感染细胞的消除都是通过细胞凋亡完成的，B项正确；细胞分化是细胞的形态、结构和功能发生稳定差异的过程，细胞衰老过程中，细胞的形态、结构和功能发生变化，C项正确。细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，D项错误。]‎ 细胞凋亡、衰老、癌变和坏死的区别 项目 细胞凋亡 细胞衰老 细胞癌变 细胞坏死 与基因的 关系 受基因 控制 可能有关 基因突变 不受基因 控制 细胞膜的 变化 内陷 皱缩 糖蛋白 减少 破裂 形态变化 破裂 细胞萎缩 呈球形 外形不规 则变化 影响因素 受基因严 格的控制 内、外因 共同作用 物理、化 学、病毒等 致癌因子 电、热、冷、‎ 机械等各 种不利因素 对机体的 影响 对机体 有利 对机体 有利 对机体 有害 对机体 有害 真题验收| 感悟高考　淬炼考能 ‎1．(2016·全国甲卷) 在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是(　　)‎ A．细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献 B．哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞 C．细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果 D．通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株 B　‎ ‎[细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于细胞核中的DNA位于染色体上，DNA是生物的主要遗传物质，因而有丝分裂使细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有很大贡献，A项正确。哺乳动物的受精卵是未经分化的细胞，而哺乳动物的造血干细胞是由受精卵分化形成的，属于已分化的细胞，只是分化程度不高，仍保留分裂和分化能力，B项错误。细胞分化的根本原因是在个体发育的过程中，同一生物的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，C项正确。高度分化的植物细胞仍具有全能性，故通过植物组织培养技术可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D项正确。]‎ ‎2．(2014·全国卷Ⅱ)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是(　　)‎ A．二者所处的细胞周期不同 B．二者合成的特定蛋白不同 C．二者所含有的基因组不同 D．二者核DNA的复制方式不同 B　[A项，神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞，不再进行分裂，不存在细胞周期。B项，同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同，源于基因的选择性表达，即在不同的时间和空间条件下合成了不同的蛋白质，因此二者合成的特定蛋白不同。C项，同一动物个体的所有细胞都是通过受精卵的分裂和分化形成的，因此所含的基因组相同。D项，DNA的复制方式是半保留复制，因此二者核DNA的复制方式相同。]‎ ‎3．(2016·天津高考)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 D　‎ ‎[癌细胞的形态结构与正常细胞相比发生了变化，因此可以用显微镜观察癌细胞的形态变化，了解Art对癌细胞的影响，A选项正确；用同位素标记Art，通过检测其放射性，可确定Art是否进入细胞，B选项正确；要检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响，应设置不含Art的对照实验，C选项正确；不能通过饲喂的方式来检测凋亡蛋白Q的作用，因为其化学本质为蛋白质，饲喂后会在相关消化酶的作用下被分解，失去其功效，D选项错误。]‎ ‎4．(2016·四川高考)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 C　[肿瘤干细胞与癌细胞不同的根本原因是基因的执行情况不同，即基因选择性表达，A选项正确；细胞的增殖需要能量，用姜黄素治疗癌症时，细胞外的姜黄素浓度大于细胞内，因而在ABCG2蛋白的作用下排出姜黄素为主动运输，需要消耗能量，ATP为直接供能物质，B选项正确；编码BAX蛋白的基因为凋亡基因，编码ABCG2蛋白的基因为载体蛋白基因，两者都不属于原癌基因，C选项错误；用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗，可阻止肿瘤干细胞排出姜黄素，进而促进肿瘤干细胞凋亡，D选项正确。]‎ ‎5．(2016·江苏高考)下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是(　　)‎ A．线虫发育过程中细胞数量减少，是细胞衰老死亡的结果 B．恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性，所以不易被化疗药物杀死 C．人的造血干细胞是全能干细胞，可以分化为多种细胞 D．体外培养时，儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞 D　‎ ‎[线虫发育过程中细胞数量减少是细胞凋亡的结果，A选项错误；不同的化疗药物其作用机理不同，但都可以将恶性肿瘤细胞杀死，同时也能杀死正常细胞，故化疗时需控制好时间周期，B选项错误；人的造血干细胞是多能干细胞，可分化为各类血细胞，C选项错误；人的体细胞一般能够分裂50～60次，儿童的成纤维细胞在体内分裂的次数少于成人的，故体外培养时儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞，D选项正确。]‎ ‎1．细胞分化的实质是基因的选择性表达，此过程中遗传物质并未改变。‎ ‎2．细胞分化是个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程。‎ ‎3．细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。‎ ‎4．细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和生理功能发生变化。‎ ‎5．细胞凋亡是一个主动地由基因决定的自行结束细胞生命的过程。‎ ‎6．癌症是在致癌因子的作用下，一系列原癌基因与抑癌基因发生突变并逐渐积累的结果。 ‎ ‎7．细胞分化、衰老、凋亡都不会使遗传物质发生改变。‎