（水滴系列）高中生物 第四单元 细胞的生命历程 第13讲 细胞的分化 衰老 凋亡和癌变

第13讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变,考情分析备考导航,知识梳理 自主学习 夯实基础,考点一细胞分化与细胞的全能性,1.细胞分化 (1)概念:在个体发育中,由 增殖产生的后代,在 上发生稳定性差异的过程。 (2)特点:普遍性、 性、 性和不可逆性。 (3)实质:不同的细胞中 情况是不同的或基因的 。 (4)意义:是生物 的基础;使多细胞生物体中细胞趋向 ,有利于提高 的效率。,一个或一种细胞,形态、结构和生理功能,稳定,持久,遗传信息的执行,选择性表达,个体发育,专门化,各种生理功能,【深挖教材】 细胞分化过程中不同细胞中表达的基因是否都不相同?试举例说明。 提示:有些基因在所有细胞中都表达,例如RNA聚合酶基因、ATP酶基因、细胞呼吸酶相关基因;有些基因只是在特定细胞中选择性表达,例如唾液淀粉酶基因只在唾液腺细胞中表达、胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达。 2.细胞的全能性 (1)概念: 的细胞,仍然具有 的潜能。 (2)实例:植物组织培养实验说明 具有全能性; 克隆羊多利的培育成功说明已分化的 具有全能性。 (3)干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有 能力的细胞。,已经分化,发育成完整个体,植物细胞,动物体细胞的细胞核,分裂和分化,重点透析 剖析考点 拓展深化,1.细胞分化的实质与标志 (1)实质:基因的选择性表达,即在个体发育中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,转录出不同的mRNA,控制合成出不同的蛋白质,最终导致细胞的形态、结构和功能不同,如图所示:,(2)标志:分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如唾液淀粉酶、血红蛋白、胰岛素等。 细胞水平:形成不同种类的细胞。,【深化拓展】 细胞分化的“变”与“不变” (1)不变 (2)改变,2.细胞分化与全能性的比较,题组例练 分类例练 提炼方法,题组一,细胞分化实质及过程的分析,1.(2016全国卷,1)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,解析:有丝分裂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,因而在亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。可见细胞的有丝分裂对生物性状的遗传具有很大的贡献;哺乳动物的造血干细胞是由受精卵分裂分化而来的,属于已分化的细胞,只是分化程度不高,仍保留了分裂和分化能力;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;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。,B,2.(2014安徽卷,3)分别用-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针,与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下表(注:“+”表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述不正确的是( ),B,A.在成红细胞中,-珠蛋白基因处于活动状态,卵清蛋白基因处于关闭状态 B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因,缺少-珠蛋白基因 C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要 D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关,解析:依题意,以基因的片段为探针,可以检测不同细胞中基因的表达情况。依表格信息,在成红细胞中,-珠蛋白基因获得表达,而卵清蛋白基因未表达;同一生物体的不同组织细胞中具有相同的基因;丙酮酸激酶基因的表达产物与细胞呼吸相关,因此对维持鸡细胞的基本生命活动很重要;不同细胞功能的差异是细胞分化的结果,与基因的选择性表达有关。,题组二,细胞全能性及其应用的分析,3.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是( ) A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因 B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性 C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因发生了 改变 D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映植物种子具有全能性,解析:细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因,而配子也具有这样的全套基因,同样具有全能性;植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果;种子发育成植株是受精卵正常的发育过程,不能反映全能性;细胞表达全能性的前提是处于离体状态。,B,4.(2016福建福州二模)临床上,若通过骨髓移植成功治疗白血病,则说明( ) A.移入的造血干细胞不含有原癌基因 B.移入的造血干细胞表现出细胞全能性 C.新产生的白细胞具有正常的基因表达 D.新产生的白细胞引发机体的自身免疫,解析:原癌基因存在于正常细胞中,故移入的造血干细胞含有原癌基因;移入的造血干细胞并没有发育成完整个体,因此不能表现出细胞全能性;通过骨髓移植成功治疗白血病,说明新产生的白细胞具有正常的基因表达,也说明新产生的白细胞没有引发机体的自身免疫。,C,方法突破 “二看法”判断实现细胞全能性的实例 一看起点:起点是“已分化的细胞”;二看终点:终点是“个体”,而不是“组织器官”,知识梳理 自主学习 夯实基础,1.衰老细胞的特征 (1)代谢的变化,考点二细胞的衰老、凋亡与癌变,水分,酶活性,呼吸速率,物质运输,色素,(2)细胞核的变化,2.细胞凋亡 (1)概念:由 所决定的细胞自动结束生命的过程。,增大,核膜,染色质,加深,基因,编程性死亡,自然更新,清除,正常发育,内部环境,外界各种因素,3.细胞癌变 (1)癌细胞的特征 在适宜的条件下,能够 。 发生显著变化,如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。 细胞的表面发生了变化,细胞膜上的 等物质减少,导致癌细胞在体内容易 。 (2)致癌因子的类型与实例连线,无限增殖,形态结构,糖蛋白,分散和转移,答案：,(3)细胞癌变的机理,调节细胞周期,生长和分裂,细胞不正常,重点透析 剖析考点 拓展深化,细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较,【易错点拨】 (1)衰老个体中细胞不一定都衰老 单细胞生物的细胞衰老即为个体衰老,而多细胞生物个体衰老是细胞普遍衰老的过程,衰老个体内也有新细胞产生。 (2)细胞凋亡不同于细胞坏死 (3)并非只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因,也并非只要有一个基因突变即可引发细胞癌变 人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因原癌基因和抑癌基因。癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是多个基因突变的累积效应。,题组例练 分类例练 提炼方法,题组一,细胞衰老与凋亡的分析,1.(2016海南卷,4)下列关于人体细胞的叙述,错误的是( ) A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的 B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老 C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除 D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的,解析:衰老细胞代谢速率变慢是细胞内水分减少引起的。,D,2.如图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析,不正确的是( ) A.过程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.过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程 C.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达 D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用,解析:过程中凋亡诱导因子与膜受体特异性结合,表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能;过程中凋亡细胞被吞噬,而细胞凋亡是细胞自动死亡过程。,B,题组二,癌细胞特征及细胞癌变机理的分析,3.(2016四川卷,7)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,解析:据题干中信息,肿瘤干细胞可分化成癌细胞,两种细胞不同的根本原因是基因的执行情况不同,即存在基因的选择性表达;细胞的增殖需要ATP,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ATP;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;用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗时,可阻止肿瘤干细胞排出姜黄素,进而促进肿瘤干细胞凋亡。,4.研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程,下列有关叙述正确的是( ) A.癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞形态 B.癌细胞内酶活性降低,细胞周期变短 C.细胞癌变的实质是基因的选择性表达 D.理论上可通过诱导癌细胞正常分化治疗癌症,解析:癌细胞是未分化状态,可以恶性增殖,与正常分化的细胞状态不同;癌细胞内酶活性升高,细胞周期变短;癌细胞形成的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果;诱导癌细胞的正常分化,使之失去癌细胞的特性来治疗癌症。,D,题组三,细胞生命历程的综合分析,5.(2016河北石家庄一模)科学家利用人体干细胞在实验室中培育出了“微型人脑”,该组织已经达到9周胎儿大脑的发育水平,但不能独立思考。下列相关描述正确的是( ) A.将人体干细胞培育成微型人脑,体现了动物细胞的全能性 B.在培育微型人脑的过程中发生了细胞分裂、分化、衰老等过程 C.培育过程中出现了细胞分化,其根本原因是遗传物质发生了改变 D.若培育过程发生了细胞坏死,则属于基因控制下的编程性死亡,B,解析:由人体干细胞培育出微型人脑,但没有形成完整个体,因此不能体现动物细胞的全能性;细胞分化的根本原因是基因的选择性表达;细胞坏死是由于某种不利因素导致的细胞不正常死亡,细胞凋亡属于基因控制下的编程性死亡。,6.下列有关细胞的分化、衰老、癌变的叙述正确的是( ) A.细胞的癌变是细胞高度分化的结果 B.细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小 C.细胞分化导致基因选择性表达,细胞种类增多 D.致癌因子导致正常细胞的生长和分裂失控变成癌细胞,解析:细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变的结果;细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积增大;基因选择性表达导致细胞分化,细胞分化导致细胞种类增多;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,D正确。,D,构建知识网络 强化答题语句,知识网络,填充: . . . .,原癌基因和抑癌基因,数量,种类,基因选择性表达,