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1、第第3 3讲 细胞的分化、衰老讲 细胞的分化、衰老、 凋亡凋亡和癌变和癌变 -2- 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()。 核心考点分层突破 -3- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 细胞分化与细胞的全能性 1.细胞分化 核心考点分层突破 -4- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 教材深挖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:有些基因几乎在所有细胞中都表达,如DNA聚合酶基因、 ATP合成酶基因、细胞呼吸酶相关基因;有些基因只在特定细胞中 选择性表达,如唾液淀粉酶基因只在唾
2、液腺细胞中表达,胰岛素基 因只在胰岛B细胞中表达。 核心考点分层突破 -5- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 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。 (3)干细胞:动物和人体内少数具有 分裂和分化 能力的细 胞。 核心考点分层突破 -6- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (4)把实例与相应的原理或过程连线。 核心考点分层突破 -7- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 3.细胞分化与细胞全能性的区别 核心考点分层突破 -8- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (1)细胞分化后的不同细胞中核DNA、mRNA和蛋白质均不相同。 ( ) (2)体现细胞全能性以
3、产生个体为标志,若无个体产生,则不能体 现全能性。( ) (3)植物种子发育成植株体现了细胞的全能性。( ) (4)单细胞的DNA在体外大量扩增体现了细胞的全能性。 ( ) (5)细胞内进行mRNA的合成说明该细胞已经发生分化。( ) (6)小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株,说明已发生了细胞分 化且体现了体细胞的全能性。( ) (7)ATP合成酶基因在不同细胞中选择性表达。( ) 核心考点分层突破 -9- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 据图回答下列问题。 核心考点分层突破 -10- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (1)细胞数目 ,细胞大小几乎没变化(或略小),该过 程表示细胞分裂(有
4、丝分裂)。 (2)细胞数目 ,细胞形态 ,但细胞体积 ,该过程表示 。 (3)和,细胞形态发生 ,由形态、结构、功 能相同的细胞形成了 ,所以该过程表示 。 (4)三个细胞群的细胞具有分裂能力,具有分裂能力的细胞 的特征是细胞壁 ,细胞质浓,细胞核 ,液泡小或无。 (5)表示从中取出的一个细胞经过植物组织培养,获得了 完整的植株,体现了植物细胞的 。 核心考点分层突破 -11- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 答案: (1)增加 (2)没有变化 基本不变 增大 细胞生长 (3) 改变 组织 细胞分化 (4)薄 大 (5)全能性 核心考点分层突破 -12- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考
5、向考向1 细胞分化的过程、实质、特点及结果细胞分化的过程、实质、特点及结果 1.(2016全国卷)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 答案解析解析 关闭 有丝分裂的生物学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去。染色体上有遗传物质DNA, 因而在生物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 丝分裂对于生物的遗传有重要意义,A
6、项正确。造血干细胞属于多能干细 胞,是已经分化的细胞,只是分化程度较低,B项错误。细胞分化是基因选 择性表达导致细胞形态、结构和生理功能趋向专门化的过程,C项正确。 植物细胞具有全能性,所以通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植 株,D项正确。 答案解析 关闭 B 核心考点分层突破 -13- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.下图所示为来自同一人体的4种细胞,下列叙述正确的是( ) A.因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA含量相同 B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同 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
7、同 答案解析解析 关闭 卵细胞是由卵原细胞经减数分裂产生的,故其DNA含量是另外3种细胞的 一半,A项错误;神经细胞、白细胞、小肠上皮细胞所携带的基因相同,B项 错误;各细胞形态、功能各异,但含量最多的化合物都是水,C项正确;题目 所给4种细胞中,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,而其他细胞 吸收葡萄糖的方式是协助扩散,D项错误。 答案解析 关闭 C 核心考点分层突破 -14- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向2 细胞分化及细胞的全能性细胞分化及细胞的全能性 3.(2016天津卷)将携带抗M基因、不带抗N基因的鼠细胞去除细 胞核后,与携带抗N基因、不带抗M基因的鼠细胞融合,获得
8、的胞质 杂种细胞具有M、N两种抗性。该实验证明了( ) A.该胞质杂种细胞具有全能性 B.该胞质杂种细胞具有无限增殖能力 C.抗M基因位于细胞质中 D.抗N基因位于细胞核中 答案解析解析 关闭 由于该杂种细胞没有发育成个体,所以不能体现其具有全能性,A项错误; 题干信息不能说明该杂种细胞能否无限增殖,B项错误;携带抗M基因、不 带抗N基因的鼠细胞去除细胞核后,与携带抗N基因、不带抗M基因的鼠 细胞融合,获得的胞质杂种细胞具有M、N两种抗性,说明抗M基因位于细 胞质中,但不能说明抗N基因是位于细胞质中,还是细胞核中,所以C项正确、 D项错误。 答案解析 关闭 C 核心考点分层突破 -15- 核心
9、梳理提能探究考向感悟归纳总结 4.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 答案解析解析 关闭 细胞中的基因选择性表达,所以造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差 异,A项正确;细胞分化在自然条件下是不可逆的,B项错误;骨髓具有造血功 能,所以健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中,C项正确;红细胞 和白细胞寿命不同,红细胞的平均寿命为120 d,白细胞的寿命很短,一般为 57 d,D项正确。 答案解析 关闭 B 核
10、心考点分层突破 -16- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.细胞分化的机理 核心考点分层突破 -17- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.区分细胞分化与体现细胞全能性的标志 (1)细胞分化的标志 在所有细胞中都表达的基因,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因的 表达不能证明细胞已经发生分化。细胞分化的标志表现在:分子 水平上,合成了某种细胞特有的蛋白质;细胞水平上,形成不同种 类的细胞。 (2)体现细胞全能性的标志 由已分化的细胞发育成一个完整的个体能体现细胞的全能性,即 起点是已分化的细胞,终点是完整的个体。 体系构建随堂演练 -18- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 细胞的衰老、凋亡与
11、癌变 1.细胞的衰老 体系构建随堂演练 -19- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 巧记细胞衰老的特征 体系构建随堂演练 -20- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.细胞的凋亡 体系构建随堂演练 -21- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 3.细胞的癌变 (1)实质: 原癌基因 和抑癌基因发生突变。 (2)特征 (3)致癌因子的类型与实例(连线) 体系构建随堂演练 -22- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 教材深挖正常细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗? 提示:人和动物细胞的染色体上本来就存在着原癌基因和抑癌基 因,在癌细胞中原癌基因与抑癌基因已发生突变。 体系构建随堂演练 -23- 核心梳
12、理提能探究考向感悟归纳总结 4.细胞凋亡、衰老、癌变、坏死的区别 体系构建随堂演练 -24- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 (1)细胞普遍衰老会导致个体衰老。( ) (2)衰老细胞内染色质固缩影响转录。( ) (3)在蛙的发育过程中,细胞不断分裂,但不发生凋亡。 ( ) (4)细胞凋亡受基因调控,不利于个体生长发育。 ( ) (5)细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散转移。 ( ) (6)原癌基因只存在于癌细胞中。( ) (7)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。 ( ) (8)因创伤引起的细胞坏死属于细胞编程性死亡。 ( ) (9)神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡。 ( )
13、(10)癌细胞的分裂能力与分化程度呈正相关。 ( ) (11)细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小。 ( ) (12)被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死。 ( ) 体系构建随堂演练 -25- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.上图过程产生的细胞内,由酶活性降低引起的细胞衰老的主 要特征是什么? 提示:新陈代谢速率减慢。 2.上图中,和过程中都有新的蛋白质产生吗? 提示:和过程都有新的蛋白质产生。 3.上图过程中,遗传物质不发生改变的是哪些过程? 提示:。 体系构建随堂演练 -26- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 4.鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤,我国南方几省特别是 珠江三角
14、洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。恶性肿瘤与遗传有 关吗?理由是什么? 提示:有关。恶性肿瘤,即癌,是原癌基因和抑癌基因发生一系列 突变的结果,所以与遗传有关。 体系构建随堂演练 -27- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向 1 细胞衰老细胞衰老与凋亡与凋亡 1.科学家利用人类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.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.若培育过程中出现了细胞凋亡,其根本原因是遗传物质发生了 改变 D
15、.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 答案解析解析 关闭 将人体干细胞培育成“微型人脑”,没有形成完整个体,因此不能体现动物细 胞的全能性,A项错误;由胚胎干细胞培育出“微型人脑”的过程中发生了细 胞分裂、分化、衰老等过程,B项正确;若培育过程中出现了细胞凋亡,其 根本原因是凋亡相关基因选择性表达,遗传物质没有发生改变,C项错误; 若培育过程中出现了细胞坏死,则是在不利因素影响下,正常细胞代谢活 动受损或中断引起的,不受基因控制,D项错误。 答案解析 关闭 B 体系构建随堂演练 -28- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.(2015海南卷)关于细胞凋亡的叙述,错误的是
16、( ) 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 答案解析解析 关闭 细胞凋亡在生物体发育的整个过程中都存在,C项错误。 答案解析 关闭 C 体系构建随堂演练 -29- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 考向考向2 癌细胞的特征及癌变的机理癌细胞的特征及癌变的机理 3.(2018全国卷)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为 癌细胞。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
17、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 关闭 癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是多个基因突变引起的,A项错 误,B项正确;基因主要位于染色体的DNA分子上,由于基因中碱基对的替换、 增添和缺失,细胞中的染色体和遗传物质可能受到损伤,导致细胞增殖失 去控制,细胞表面的糖蛋白减少,黏着性降低,C、D两项正确。 答案解析 关闭 A 体系构建随堂演练 -30- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 4.为探究物质P抑制癌细胞增殖的效应,研究人员使用不同浓度 的物质P处理人的离体肝癌细胞,实验结果如下图所示。下列相关 叙述正确的是( ) A
18、.随着物质P浓度的增加,抑制癌细胞增殖作用越明显,但与处理 时间无关 B.随着物质P处理时间的延长,抑制癌细胞增殖作用越明显,但与 浓度无关 C.物质P对肿瘤细胞的作用机制,可能与调控细胞凋亡相关基因 的表达有关 D.通过本实验可以得出的结论是物质P抑制癌细胞增殖的最适 质量浓度为1.00 g/L 答案解析解析 关闭 分析图中曲线可知,物质P的浓度和处理时间都影响抑制率,A、B两项错误; 从实验的结果看,物质P可以有效地抑制癌细胞增殖,其作用机理很可能是 调控了癌细胞内凋亡基因的表达,使癌细胞进入自动编程性死亡的程序,C 项正确;本实验只是设置了物质P的部分浓度,虽然在质量浓度为1.00 g/
19、L 时抑制效果比另两组好,但不能确定该浓度为最佳浓度,D项错误。 答案解析 关闭 C 体系构建随堂演练 -31- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 1.区别细胞凋亡与细胞坏死的方法 体系构建随堂演练 -32- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 2.细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的关系 体系构建随堂演练 -33- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 注细胞分裂使细胞数目增多,细胞分化使细胞种类增多,细胞 生长使细胞体积增大,细胞凋亡使细胞数目减少。 细胞的分裂、分化、衰老和凋亡都属于正常的生理过程,细胞 的癌变是细胞不正常分化导致的。 体系构建随堂演练 -34- 核心梳理提能探究考向感悟归纳总结 3
20、.遗传物质的“变”或“不变” -35- 通关记通关辨通关练 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.细胞分化在自然条件下是不可逆的。 3.雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全 能性。 4.细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 5.细胞凋亡是受到严格的遗传机制决定的细胞程序性死亡。 6.癌细胞中遗传物质发生了变化。 7.原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。 8.抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 9.细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都不会使遗传物质发生改变。 -36- 通关记通关辨通关练 1.细胞分化与细胞的全能性
21、(1)同一个体的不同体细胞中遗传物质一般相同,由于选择性表达 的基因不同,转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不完全相同。 (2)理论上,已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套 遗传物质,因而都具有全能性。 (3)植物细胞全能性的表达需要一定的条件,即离体、无菌、一定 的营养物质、植物激素等。未脱离植物体的细胞,其全能性受到抑 制,不能发育成完整的新个体。 (4)一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达,细胞分化程 度越低,全能性越高。但生殖细胞的分化程度较高,其全能性也较 高。 -37- 通关记通关辨通关练 2.细胞的癌变、衰老和凋亡 (1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于人和动物细
22、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)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。 (3)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。 (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。 -38- 通关记通关辨通关练 1.(2017江苏卷)下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙 述,错误的是( ) A.细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱 B.衰老细胞中各种酶的活性显著降低 C.细胞凋亡有助于机
23、体维持自身的稳定 D.癌细胞无接触抑制特征 答案解析解析 关闭 随着细胞分化程度的增高,细胞的全能性降低,细胞分裂能力下降,A项正 确;细胞衰老时,呼吸酶活性降低,但与细胞衰老相关酶的活性升高,B项错 误;细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,有助于维持机体 自身的稳定,C项正确;癌变细胞无限恶性增殖,失去接触抑制现象,D项正确。 答案解析 关闭 B -39- 通关记通关辨通关练 2.甲和乙为某一个体中的两种体细胞,如下图所示,下列叙述错误 的是( ) A.甲为浆细胞,乙为胰岛B细胞 B.甲、乙的mRNA不同导致其形态结构和功能不同 C.甲、乙细胞中的蛋白质不完全相同 D.在显微镜下能
24、观察到甲、乙细胞中的染色体 答案解析解析 关闭 甲和乙细胞都是高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,在显微镜下观察不 到染色体,D项错误。 答案解析 关闭 D -40- 通关记通关辨通关练 3.科学研究发现,单羧酸转运蛋白1(MCT1)的基因表达水平与抗 癌药物3-BrPA运输至细胞内密切相关。下图表示3-BrPA作用于癌 细胞的机理,表格中数据是研究者用相同剂量3-BrPA处理5种细胞 所得的实验结果。据此可推断( ) -41- 通关记通关辨通关练 A.正常细胞和癌细胞4死亡率为0的原因是它们对3-BrPA的敏感 性最强 B.癌细胞3死亡率最高是因为只有它具有MCT1的基因 C.MCT1可能是载体,3-BrPA主要作用于细胞呼吸的第一阶段 D.对癌症患者的治疗可以利用药物抑制MCT1基因表达的方法 答案解析解析 关闭 由题干可知,3-BrPA运输至细胞内与MCT1密切相关,且题图中3-BrPA通过 载体蛋白进入细胞,故推测MCT1可能是载体,且3-BrPA进入细胞后作用于 细胞呼吸的第一阶段;由题表可知,正常细胞与癌细胞4的死亡率和MCT1 的水平都为0,说明这两种细胞对3-BrPA的敏感性最弱;5种细胞都含有 MCT1基因;由题中信息可知,抑制MCT1基因表达不利于癌症患者的治疗。 答案解析 关闭 C