生物高三一轮复习系列《一轮复习讲义》第四单元 第13讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变.pptx
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1、第13讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变第四单元 细胞的生命历程KAO GANG YAO QIU考纲要求1.细胞的分化()。2.细胞的全能性()。3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系()。4.癌细胞的主要特征及防治()。考点一细胞的分化与全能性01考点二细胞的衰老、凋亡与癌变02NEI RONG SUO YIN内容索引矫正易错强记长句03重温高考演练模拟04课时作业05考点一细胞的分化与全能性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_ 上发生稳定性差异的过程。(2)特点普遍性: 生物普遍具有。持久性:贯穿于生物体整个 中。稳定性:已分化的细胞将一直保持 ,直至死
2、亡。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。答案知识梳理形态、结构和生理功能多细胞生命进程分化后的状态在个体发育过程中,不同细胞中 的执行情况不同,即基因的_ 。(3)实质(如图所示)答案遗传信息选择性表达(4)意义生物个体发育的基础使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的 效率细胞分化的三个关键点(1)细胞分化的标志分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如唾液淀粉酶、胰岛素等。细胞水平:形成不同种类的细胞。(2)分化细胞表达的基因管家基因:所有细胞均表达的一类基因,其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因、ATP水解酶基
3、因。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。归纳总结(3)细胞分化的“变”与“不变”不变:DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。改变:mRNA、蛋白质的种类,细胞的形态、结构和功能。2.细胞的全能性答案完整个体全套基因细胞细胞核离体受精卵体细胞低高项目胚胎干细胞成体干细胞来源 来自 或原始性腺组织来自各式各样的组织功能可以分化成 组织和器官具有分化成 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3.干细胞(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有 能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。(2)类型答案分裂和分
4、化早期胚胎各种特定功能1.判断关于细胞分化的叙述的正误(1)肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同()(2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因,故可以产生胰岛素而不能产生抗体()(3)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同()(4)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化()(5)ATP合成酶基因属于奢侈基因,在不同细胞中选择性表达()常考基础诊断CHANG KAO JI CHU ZHEN DUAN答案2.判断关于细胞全能性的叙述的正误(1)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强()(2)分化程度高的细胞其全能性一定低()(3)克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞仍然具
5、有全能性()(4)用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性()(5)人体内所有活细胞均具有全能性()答案(1)上述基因属于管家基因的是 ,属于奢侈基因的是 。(2)这三种细胞“血红蛋白基因”均 表达,所以这三种细胞不包括_ ;A细胞可产生“胰岛素”,应为 细胞;B细胞可产生“生长激素”,应为 细胞。下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态,请据图分析:教材热点拓展JIAO CAI RE DIAN TUO ZHANab、c、d不能红细胞胰岛B垂体答案(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子,则其杂交带状况如何?若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA,其杂交带
6、状况如何?提示A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因,但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA,故用胰岛素基因作探针,三类细胞均可形成杂交带,但改为检测胰岛素基因的mRNA,则只有A细胞能产生杂交带。提示命题点一细胞分化的实质、特点和意义分析1.如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况,下列分析错误的是A.此图能说明细胞分化的实质B.基因b可能控制RNA聚合酶的合成C.细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4D.一般来说,这5种细胞的核遗传物质相同命题探究答案解析解析题图显示,同一个体的5种细胞中基因表达的情况有差异,说明基因在不同细胞中选择性表达,体现了细胞分化的实质,A项正确;5种细胞中都
7、有相关基因表达,基因表达的转录过程中有RNA聚合酶参与,说明5种细胞中都有RNA聚合酶,基因b在5种细胞中都表达了,故其可能是控制RNA聚合酶合成的基因,B项正确;细胞2和4中mRNA有2种不同,而3和4中mRNA有4种不同,C项错误;5种细胞均最终来源于受精卵,故它们细胞核中的遗传物质通常相同,D项正确。2.ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶,下表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针,研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列分析正确的是果实成熟的不同阶段叶片 雌蕊 雄蕊根绿果变红 桃红橙红亮红红透 注:表示该基因不表达,表示该基因表达,的数目越多表示表达水平越高。A.该
8、基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段无差异B.橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多C.绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物,体现了细胞的基因选择 性表达D.果实中该基因表达水平高于叶片,说明前者的分化程度高于后者答案解析解析根据表中信息可知,番茄的不同组织以及果实成熟的不同阶段ACC合成酶基因的表达水平存在明显差异,A错误;橙红和亮红的果实中,ACC合成酶基因表达水平最高,故其细胞中ACC合成酶基因的转录产物可能相对较多,B正确;番茄不同的组织和果实成熟的不同阶段该基因的表达水平不同,体现了不同细胞的基因选择性表达,而不是绿果、雌蕊、叶片和根无该基因,C错误;果实中
9、该基因的表达水平高于叶片,说明该基因进行了选择性表达,但不能说明果实的分化程度高于叶片,D错误。A.该图说明造血干细胞具有全能性B.图中各细胞的遗传信息的执行情况相同C.过程可发生遗传信息从DNADNA的传递D.过程的实质是基因数量的变化3.下图表示人体造血干细胞在离体条件下,经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程。下列有关叙述正确的是答案解析解析细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,图示内容仅得到肝细胞和神经细胞,没有得到个体,因而没有体现细胞的全能性,A项错误;细胞分化的实质是细胞内基因的选择性表达,B项错误;过程是细胞增殖,可发生遗传信息从DNADNA的传递,C项正确;
10、过程是细胞分化,实质是基因的选择性表达,其基因种类和数量不变,mRNA和蛋白质的种类和数量发生变化,D项错误。命题点二辨析细胞的全能性4.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答案解析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,因此同样具有全能性,A项错误;细胞表达全能性的前提是处于离体状态,B项正确;植物体内细胞没有
11、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,C项错误;种子是器官,种子发育成植株是个体正常发育的过程,不能反映全能性,D项错误。根据推断,以下说法正确的是A.干细胞的叶绿体、线粒体、细胞核均具有双层膜结构B.干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化C.干细胞分化形成各种类型的细胞体现了细胞的全能性D.干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病5.2012年诺贝尔生理学或医学奖被授予英国科学家约翰格登和日本医学教授山中伸弥,以表彰他们在“细胞核重编程技术”领域做出的革命性贡献。下图为该技术的操作流程模式图。答案解析解析图中的细胞为动物细胞,无叶绿体,A项错误;干细胞
12、的分化是基因选择性表达的过程,细胞中染色体数目不变,B项错误;细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,干细胞通过分化形成各种类型的细胞,但未形成一个完整的个体,不能体现细胞的全能性,C项错误;可以通过干细胞分化形成胰岛B细胞来治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病,D项正确。考点二细胞的衰老、凋亡与癌变1.细胞衰老(1)个体衰老与细胞衰老的关系知识梳理答案单多(2)细胞衰老的特征代谢变化答案水分酶活性色素 体积增大, 收缩, 向内折叠。细胞核染色质核膜(3)细胞衰老的假说自由基假说: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。端粒假说:染色体两端的端粒会随
13、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。答案2.细胞的凋亡(1)概念:由 所决定的细胞自动结束生命的过程,又称为细胞 死亡。答案(2)类型个体发育中细胞的编程性死亡成熟个体中细胞的_被病原体感染的细胞的清除(3)意义保证多细胞生物体完成正常发育维持内部环境的_抵御外界各种因素的干扰基因编程性自然更新稳定3.细胞的癌变(1)癌细胞的概念:正常机体细胞在 的作用下,细胞中 发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的 细胞,这种细胞就是癌细胞。(2)癌细胞的特征无限增殖。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 形。细胞膜表面发生变化a. 减少黏着性降
14、低易于 。b.甲胎蛋白、 等增多。细胞的接触抑制丧失。致癌因子遗传物质恶性增殖球糖蛋白扩散和转移癌胚抗原答案(3)癌变机理致癌因子的类型(连线)答案原癌基因和抑癌基因a.原癌基因:主要负责调节 ,控制细胞生长和分裂的进程。b.抑癌基因:主要是阻止细胞 。细胞癌变的机理:环境中的致癌因子会损伤细胞中的 分子,使原癌基因和抑癌基因发生 ,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。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56个基因突变,才能导致细胞癌变,细胞癌变具有累积效应。答案细胞周期不正常的增殖DNA突变4.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
15、因共同作用细胞正常死亡不发生改变细胞凋亡 由 决定的程序性调控 自动结束生命的正常死亡细胞坏死受 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_形成 的癌细胞发生改变遗传机制外界不利因素基因突变无限增殖答案细胞生命历程中的三个“例外”(1)除细胞癌变发生了遗传信息改变外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信息。(2)除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。(3)除细胞坏死外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与基因有关,即受基因控制。特别提醒1.判断有关细胞衰老和凋亡的叙述的正误(1)细胞的衰老和凋亡是生物体异常
16、的生命活动()(2)细胞普遍衰老会导致个体衰老()(3)衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录()(4)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡()(5)细胞凋亡受基因调控,不利于个体生长发育()(6)效应T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡()答案常考基础诊断CHANG KAO JI CHU ZHEN DUAN2.判断有关细胞癌变的叙述的正误(1)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()(2)癌细胞在条件适宜时可无限增殖()(3)癌变前后,细胞的形态和结构有明显差异()(4)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖()答案(1)过程A体现了生物膜的 功能,说明
17、细胞凋亡有 性,在特定时期凋亡特定细胞。(2)从过程B中可以看出,细胞凋亡是相关基因 的结果,该过程中形成具膜的凋亡小体,体现了膜的 性。(3)过程C中凋亡小体被吞噬消化,此过程需要 (细胞器)的参与。1.据图分析细胞凋亡的机理教材热点拓展JIAO CAI RE DIAN TUO ZHAN答案信息传递特异选择性表达流动溶酶体2.完成细胞的生命历程图解答案有丝分裂细胞癌变细胞凋亡细胞坏死命题点一细胞衰老与细胞凋亡的分析1.下列关于细胞衰老和凋亡的叙述,错误的是A.幼年个体内没有衰老的细胞B.细胞膜运输功能降低是细胞衰老的主要特征之一C.凋亡细胞中一定含有与凋亡有关的酶D.细胞凋亡可清除被病原体感
18、染的细胞答案解析命题探究解析多细胞生物细胞的衰老和个体的衰老并不是同步的,所以幼年个体中也有衰老的细胞。2.(2019朝阳高三第一次模拟)2016年诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典,以表彰他在细胞自噬机制方面的发现。细胞自噬(autophagy)是真核生物中一些损坏的蛋白质或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体(人和动物)中进行降解并得以循环利用的过程。下列有关叙述错误的是A.溶酶体中的水解酶是核糖体合成的B.细胞自噬体现了生物膜的选择透过性C.受基因控制的细胞自噬过程对细胞自身是有利的D.溶酶体既能分解衰老、损伤的细胞器又有一定的防御作用答案解析解析溶酶体中的水解酶的化学
19、本质是蛋白质,是核糖体合成的,A正确;细胞自噬体现了生物膜的流动性,B错误;受基因控制的细胞自噬过程对细胞自身是有利的,C正确;溶酶体含有多种水解酶,是细胞的“消化车间”,能分解衰老、损伤的细胞器,也能吞噬杀死侵入的细胞的病毒或病菌,具有一定的防御功能,D正确。细胞凋亡和细胞坏死的区别科学思维(1)从方式看主动结束生命活动细胞凋亡被动结束生命活动细胞坏死(2)从结果看对生物体是有利的细胞凋亡对生物体是有害的细胞坏死命题点二癌细胞的特征及癌变的机理3.(2018全国,6)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。下列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
20、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解析解析正常细胞转变为癌细胞并不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生56个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征。癌细胞膜上的糖蛋白减少,从而使癌细胞之间的黏着性降低,A项错误;癌细胞是原癌基因和抑癌基因突变的累积效应,癌细胞的形态结构发生显著变化,例如,体外培养的呈扁平梭形的正常成纤维细胞转变为癌细胞后变成球形,B项正确;环境中的致癌因子会损伤细胞中的染色体,使正常细胞成为不受机体控制的恶性增殖细胞,C项正确;细胞癌变的内因是原癌基因
21、和抑癌基因发生突变,即细胞中的遗传物质可能受到损伤,使细胞表面的糖蛋白减少,D项正确。4.(2018银川一中高三第三次模拟)研究表明在利用抗癌剂杀死癌细胞的同时给实验鼠服用二甲双胍,可抑制实验鼠体内的乳腺癌细胞的扩散。下列相关叙述正确的是A.化疗是目前治疗癌症的唯一手段B.二甲双胍可能导致实验鼠体内细胞表面的糖蛋白减少C.原癌基因突变促使细胞癌变,抑癌基因突变抑制细胞癌变D.一只被切除胸腺的鼠与一只正常鼠患乳腺癌的概率不相等答案解析解析目前治疗癌症可以采用手术切除、放疗、化疗等手段,A项错误;癌细胞容易扩散的原因是细胞表面糖蛋白减少,细胞之间的黏着性降低,二甲双胍可抑制实验鼠体内的乳腺癌细胞的
22、扩散,说明二甲双胍可能导致实验鼠体内细胞表面的糖蛋白增加,B项错误;抑癌基因抑制细胞不正常的增殖,突变后易导致细胞癌变,C项错误;胸腺是T细胞发育的场所,细胞免疫主要是由T细胞来参与完成的,体内癌细胞的清除主要由细胞免疫完成,因此被切除胸腺的鼠与正常鼠患乳腺癌的概率不相等,D项正确。A.恶性肿瘤内有大量癌细胞,和正常细胞相比,癌细胞水分含量少,细胞呼吸速 率加快B.细胞癌变后,位于细胞膜上的糖蛋白等物质会减少,使癌细胞容易在体内分散 和转移C.细胞癌变与细胞凋亡都是基因选择性表达的结果,前者是异常表达,后者是正常表达D.要控制肿瘤细胞的过度增殖,肿瘤药物作用的时间最好是细胞分裂前期纺锤体 形成
23、时5.PNAS杂志最近在线发表了中国科学院生物物理研究所研究人员在肿瘤药物靶向输送领域的最新成果(如图所示)。下列叙述正确的是答案解析解析恶性肿瘤内有大量癌细胞,和正常细胞相比,癌细胞水分含量多,细胞呼吸速率加快,A项错误;细胞癌变后,位于细胞膜上的糖蛋白等物质会减少,使癌细胞容易在体内分散和转移,B项正确;细胞癌变是基因突变的结果,细胞凋亡是基因选择性表达的结果,C项错误;要控制肿瘤细胞的过度增殖,肿瘤药物作用的时间最好是细胞分裂间期DNA复制时,D项错误。浅谈癌症的三级预防(1)一级预防:是消除或减少可能致癌的因素,防止癌症的发生,减少癌症的发病率。如平时应注意参加体育锻炼,保持旺盛的精力
24、,从而提高机体免疫功能和抗病能力;不吸烟、不酗酒,科学搭配饮食,多吃新鲜蔬菜、水果等。(2)二级预防:目的是降低癌症的死亡率。利用早期发现、早期诊断和早期治疗的有效手段来减少癌症病人的死亡。如拍照胸片、支气管镜检查可以发现早期肺癌;做B型超声波扫描、甲胎蛋白测定,可发现肝癌;纤维食道镜、胃镜、肠镜检查,可发现早期食道癌、胃癌、结肠癌等。(3)三级预防:就是诊断与治疗后的康复,提高生存质量、减轻痛苦、延长寿命。在治疗癌症时,设法预防癌症复发和转移,防止并发症和后遗症。社会责任矫正易错强记长句命题探究易错警示突破选择题1.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
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