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1、第第1414讲 细胞的分化、衰老、讲 细胞的分化、衰老、 凋亡和癌变凋亡和癌变 1.说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异 性分化,形成复杂的多细胞生物体。 2.描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。 3.描述某些基因突变能导致细胞分裂失控,甚至发生癌变。 考点1 -3- 必备知识梳理关键能力突破 细胞分化与细胞的全能性 1.细胞分化 考点1 -4- 必备知识梳理关键能力突破 2.细胞的全能性 考点1 -5- 必备知识梳理关键能力突破 3.细胞分化与细胞全能性的区别 考点1 -6- 必备知识梳理关键能力突破 教材拾遗(必修1第120页“与社会的联系”改编)为什
2、么可利用干 细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官? 答案因为干细胞具有分裂分化的能力,可培养出组织或器官。 考点1 -7- 必备知识梳理关键能力突破 凝练核心素养凝练核心素养 1.生命观念通过对细胞分化的过程和意义的分析,建立起细 胞分化是生物个体发育的基础的观念。 2.科学思维运用归纳与概括的方法,联系不同组织中的细胞 形态、结构和功能的特点,从个体发育过程中各种组织、器官、系 统建成的角度来理解细胞分化的过程和重要意义。 3.社会责任关注干细胞及其研究进展。 考点1 -8- 必备知识梳理关键能力突破 (生命观念、科学思维)下图是人体三种细胞内的部分基因及它 们的活动状态,据图分析回
3、答下列问题。 考点1 -9- 必备知识梳理关键能力突破 (1)上述基因属于管家基因(基因产物是维持细胞基本生命活动 所必需)的是 a ,属于奢侈基因(基因产物赋予不同细胞特异性的 生理功能)的是 b、c、d 。 (2)这三种细胞中“血红蛋白基因”均 不能 表达,所以这三种细 胞不包括 红细胞 ;A细胞可产生“胰岛素”,应为 胰岛B 细 胞;B细胞可产生“生长激素”,应为 垂体 细胞。 (3)下列能说明某细胞已经发生分化的是 (写序 号)。 进行ATP的合成 进行mRNA的合成 可合成抗体 存在纤维蛋白原基因 (4)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子, 形成杂交带的细胞是 A
4、、B、C 细胞,但改为检测胰岛 素基因的mRNA,形成杂交带的细胞是 A 细胞。 考点1 -10- 必备知识梳理关键能力突破 考向1 细胞分化的过程、实质、特点及结果分析 1.(2018湖南长沙长郡中学月考)国际杂志Cell Systems上刊登了 来自美国加州大学旧金山分校的一项研究成果,科研人员利用蓝色 光脉冲开启了一种名为Brn2的基因,当Brn2信号足够强时,干细胞 就会快速转化为神经元。下列有关分析错误的是( ) A.该实验证明了蓝色光脉冲可以促使干细胞分化为神经元 B.Brn2基因在神经细胞的形成过程中具有重要作用 C.蓝色光脉冲使Brn2基因的碱基序列发生了改变 D.干细胞和神经
5、元这两种细胞中,蛋白质的种类不完全相同 答案解析解析 关闭 依题意可知:蓝色光脉冲通过开启Brn2基因使干细胞分化为神经细胞,A、 B项正确;蓝色光脉冲的作用是诱导基因表达,而不是诱导基因突变,因 此,Brn2基因的碱基序列没有发生改变,C项错误;干细胞和神经元这两种 细胞中,既有相同种类的蛋白质,又有不同种类的蛋白质,因此,干细胞和 神经元这两种细胞中,蛋白质的种类不完全相同,D项正确。 答案解析 关闭 C 考点1 -11- 必备知识梳理关键能力突破 判断细胞分化的技巧 (1)分化后细胞的“一同、二不同” 一同:遗传物质(DNA)相同; 二不同:mRNA和蛋白质不同。 (2)细胞分化后的两个
6、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。 考点1 -12- 必备知识梳理关键能力突破 考向2 细胞分化及全能性的判断 2.如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图 中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表示细胞所进行的 生理过程。下列叙述错误的是( ) A.a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化 B.丁与戊因遗传物质不同而发生分化 C.乙和丙的染色体组成相同 D.甲、丁、戊的功能不同 答案解析解析 关闭 由题图可知,a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化;甲细胞经有丝分裂得 到的乙、丙两个细胞的遗传物质相同,经分化得到的
7、丁、戊两种细胞,遗 传物质相同,蛋白质有差异,并执行不同的功能。 答案解析 关闭 B 考点1 -13- 必备知识梳理关键能力突破 “关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达 1.判断关键 2.实例 同一来源的细胞形成形态、功能不同的组织细胞细胞分化。 考点1 -14- 必备知识梳理关键能力突破 细胞的衰老、凋亡 1.细胞的衰老 考点1 -15- 必备知识梳理关键能力突破 2.细胞的凋亡 考点1 -16- 必备知识梳理关键能力突破 凝练核心素养凝练核心素养 1.生命观念通过理解细胞的衰老、凋亡的原因,明确彼此间 的区别和联系,建立起细胞的衰老和死亡是一种自然的生理过程的 观念;通过理解细胞癌变的
8、原因,建立起结构与功能相适应的观念。 2.社会责任通过分析细胞的衰老和癌变与人体健康的关系 以及干细胞研究的新进展,培养关注科技发展和人体健康的态度。 考点1 -17- 必备知识梳理关键能力突破 (生命观念)下图是细胞分裂、分化、衰老及凋亡等图形信息,据 图分析下列问题。 考点1 -18- 必备知识梳理关键能力突破 (1)经过a、b过程,一个细胞分成两个细胞,这是细胞的分裂 。 (2)c过程中细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异, 这叫细胞的分化。细胞分化的结果是产生了组织, 分 别属于不同的组织。 (3)d、f过程分别为细胞的 衰老与凋亡 ,经过e过程,已分 化细胞变为恶性增殖细胞,
9、此为 癌变 过程。 考点1 -19- 必备知识梳理关键能力突破 考向1 细胞衰老与凋亡 1.(2018湖南岳阳月考)如图为人体细胞生命历程示意图,图中 为不同时期的细胞,ad表示生理过程。下列有关叙述正确的 是( ) A.过程a中细胞的表面积与体积之比增大 B.细胞中的DNA以及mRNA相同,蛋白质不同 C.过程ad受基因控制,但是细胞凋亡不受基因控制 D.过程d中细胞核体积增大,细胞膜的通透性改变 答案解析解析 关闭 过程a表示细胞的生长,该过程中细胞的表面积与体积之比减小,A项错误; 细胞分裂和分化过程中遗传物质不变,故DNA相同,但合成了不同的蛋白 质,所以mRNA不相同,B项错误;细胞
10、凋亡是受基因控制的细胞编程性死 亡,C项错误;过程d表示细胞的衰老,衰老细胞的细胞核体积增大,细胞膜 通透性改变,D项正确。 答案解析 关闭 D 考点1 -20- 必备知识梳理关键能力突破 区别细胞凋亡与细胞坏死的方法 考点1 -21- 必备知识梳理关键能力突破 考向2 综合考查细胞的生命历程 2.(2018河南八市测评)“细胞凋亡转向”假说认为,在生物体内,增 殖失控的细胞大部分会发生凋亡并被免疫系统清除,极少数增殖失 控的细胞在致癌条件下发展成为癌细胞。下列相关描述正确的是 ( ) A.细胞凋亡和癌变均是增殖失控的细胞正常的生命历程 B.在细胞凋亡过程中,细胞内酶的活性均降低 C.致癌条件
11、可诱使细胞中的正常基因突变成原癌基因 D.细胞在癌变或凋亡的过程中表达的基因不完全相同 答案解析解析 关闭 由题干信息可知,增殖失控的细胞的正常生命历程是细胞凋亡,A项错误; 在细胞凋亡过程中,和凋亡相关的酶活性不会降低,B项错误;原癌基因和 抑癌基因是细胞中的正常基因,在致癌条件下,原癌基因和抑癌基因发生 突变变成癌基因,C项错误;细胞在癌变或凋亡的过程中有相关基因的特 异性表达,D项正确。 答案解析 关闭 D 考点1 -22- 必备知识梳理关键能力突破 遗传物质的“变”或“不变” 考点1 -23- 1 2 3 4 1.下列能说明人体细胞已经发生分化的是( ) A.存在胰岛素基因 B.产生R
12、NA聚合酶 C.形成组织和器官 D.进行葡萄糖氧化分解 5 答案解析解析 关闭 人体所有细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的,都具有胰岛素基因, 这与细胞分化无关;人体几乎所有细胞都能合成mRNA,因此都能产生RNA 聚合酶;形成组织和器官的过程中发生了细胞分化;所有细胞均会进行细 胞呼吸,分解葡萄糖。 答案解析 关闭 C 考点1 -24- 1 2 3 4 2.科学家将糖尿病患者的骨髓干细胞植入其胰腺组织后可分化为 胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗的目的。下列相关 叙述正确的是( ) A.上述资料表明骨髓干细胞具有全能性 B.骨髓干细胞移入胰腺后发生了基因的选择性表达 C.骨髓干细
13、胞能够植入胰腺说明其细胞形态与胰腺细胞相同 D.胰岛样细胞与骨髓干细胞相比遗传物质发生了改变 5 答案解析解析 关闭 骨髓干细胞植入其胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,但没有形成完整个 体,因此不能表明骨髓干细胞具有全能性;骨髓干细胞移入胰腺后可分化 为胰岛样细胞,而细胞分化的实质是基因的选择性表达;骨髓干细胞与胰 腺细胞的形态不同;胰岛样细胞与骨髓干细胞相比遗传物质没有发生改 变。 答案解析 关闭 B 考点1 -25- 1 2 3 4 3.在凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后,通过细胞内信号传导激活 凋亡相关基因,细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激 活,Dnase酶能切割DNA形成
14、DNA片段,Caspase酶能切割相关蛋白 质形成不同长度的多肽。导致细胞裂解形成凋亡小体,被吞噬细胞 吞噬清除。下列分析错误的是( ) A.Dnase酶、Caspase酶被激活,是不同细胞遗传信息执行情况不同 的结果 B.在生物体发育过程中的不同时期均能表达机体固有的凋亡相关 基因 C.癌细胞结构改变,可能无法识别凋亡诱导因子而不能启动凋亡程 序 D.吞噬细胞以主动运输方式吞噬凋亡小体后通过溶酶体中水解酶 分解 5 答案解析解析 关闭 Dnase酶、Caspase酶被激活,是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果, 即细胞分化的结果;凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中 的不同时期选择
15、性表达;癌细胞结构改变,细胞膜上糖蛋白减少,可能无 法识别凋亡诱导因子而不能启动凋亡程序,进而无限繁殖;吞噬细胞以胞 吞方式吞噬凋亡小体后通过溶酶体中水解酶分解。 答案解析 关闭 D 考点1 -26- 1 2 3 4 4.正常情况下,甲胎蛋白(AFP)主要来自胚胎的肝细胞,胎儿出生后 约两周AFP从血液中消失。但慢性肝炎、肝硬化患者的肝细胞再 生时,AFP会升高,尤其当肝细胞发生癌变时,AFP会持续性显著增高, 所以当血液中该指标超过正常值时需要进一步检查,以确认体内是 否出现了癌细胞。下列有关叙述正确的是( ) A.肝细胞中的内质网和高尔基体会参与AFP的加工和运输 B.可以推测当肝细胞的分
16、裂周期变长时,AFP合成会增加 C.指导合成AFP的基因属于原癌基因,发生突变后才表达 D.肝细胞发生癌变后,因细胞膜上糖蛋白增多而容易扩散 5 答案解析解析 关闭 甲胎蛋白(AFP)主要来自胚胎的肝细胞,胎儿出生后约两周AFP从血液中 消失,说明甲胎蛋白是由肝细胞分泌到血液中的分泌蛋白,需要内质网和 高尔基体的加工;慢性肝炎、肝硬化患者的肝细胞再生时,AFP会升高,尤 其当肝细胞发生癌变时,AFP会持续性显著增高,说明当肝细胞的分裂周 期变短时, AFP合成会增加;甲胎蛋白在胎儿出生两周才消失,说明指导 合成AFP的基因在突变前也表达了;肝细胞发生癌变后,因细胞膜上糖蛋 白减少而容易扩散。
17、答案解析 关闭 A 考点1 -27- 1 2 3 4 5 5.研究得知,癌细胞和正常细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有 明显差异,但癌细胞摄取葡萄糖的量是正常细胞的若干倍。请回答 下列相关问题。 (1)细胞癌变的根本原因是 。细胞癌变后核糖体 数目增多,其原因是 。 (2)与正常细胞相比,癌细胞内葡萄糖转化为五碳糖的途径明显增强。 某些药物可通过抑制该代谢途径抑制癌细胞的快速增殖,其原理是 。 (3)艾滋病病人的直接死因,往往是由多种病原体引起的严重感染或 恶性肿瘤等疾病。请运用所学知识分析艾滋病病人易患恶性肿瘤 的原因。 。 考点1 -28- 1 2 3 4 5 答案 (1)基因突变 癌细
18、胞分裂旺盛,细胞内蛋白质合成旺盛 (2) 五碳糖(脱氧核糖)是构成脱氧核苷酸的成分,脱氧核苷酸是合成 DNA的原料,抑制葡萄糖转化为五碳糖可抑制DNA的复制 (3)艾 滋病病毒在人体内主要攻击T细胞,使免疫系统丧失监控和清除功 能(或艾滋病病毒在人体内主要攻击T细胞,而T细胞是发挥抗肿瘤 细胞功能的主要免疫细胞) 解析 (1)细胞癌变的根本原因是基因突变。癌细胞分裂旺盛,细胞 内蛋白质合成旺盛,所以细胞癌变后核糖体数目增多。(2)五碳糖 (脱氧核糖)是构成脱氧核苷酸的成分,脱氧核苷酸是合成DNA的原 料,所以用药物抑制葡萄糖转化为五碳糖,可以抑制癌细胞内DNA 分子的复制,从而抑制癌细胞的快速增殖。(3)艾滋病病毒在人体内 主要攻击T细胞,使免疫系统丧失监控和清除功能,最终几乎丧失一 切特异性免疫能力,所以艾滋病病人的直接死因,往往是由多种病 原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。