2014年高考生物二轮课件 专题3 第2讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变（48张PPT）.ppt

1、第2讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变一、细胞的分化和细胞的全能性比较项目细胞的分化细胞的全能性原理细胞内基因的_含有_结果形成_的细胞形成_大小比较分化程度：体细胞_生殖细胞_受精卵全能性大小：体细胞_生殖细胞_受精卵联系两过程遗传物质都_(填“发生”或“不发生”)变化；一般来说，细胞的分化程度越高，全能性_选择性表达本物种的全套遗传物质形态、结构、功能不同新的个体不发生越小二、细胞的衰老和凋亡1.细胞衰老的特征：细胞内水分减少，细胞新陈代谢速率减慢。细胞内多种酶的活性降低。细胞内色素逐渐积累。细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。(1)属于结构

2、特征的是：_。(2)属于代谢特征的是：_。2.细胞凋亡与细胞坏死的比较：项目细胞凋亡细胞坏死与基因的关系_(受/不受)基因控制 _(受/不受)基因控制细胞膜的变化_形态变化_细胞外形_变化影响因素受_的程序性调控_等不利因素影响对机体的影响对机体_对机体_受不受内陷破裂细胞变圆、与周围细胞脱离不规则严格的由遗传机制决定电、热、冷、机械有利有害三、细胞的癌变1.机理：原癌基因抑癌基因2.特征：(1)细胞增殖：能_。(2)细胞形状：_发生显著变化。(3)细胞表面：_减少，导致癌细胞容易_。无限增殖形态结构糖蛋白分散和转移1.(2013海南高考T6D)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强

3、。()分析：细胞分裂能力越强，分化程度越低，分化能力越强。因此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.(2012山东高考T3A)细胞普遍衰老会导致个体衰老。()分析：细胞衰老与个体衰老并不同步，但是个体衰老是由细胞的普遍衰老引起的。3.(2012安徽高考T3C)神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡。()分析：导致细胞凋亡的主要因素是细胞中的相关基因，但同时受到外界因素的影响。4.(2012山东高考T3C)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。()分析：细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程，是正常的生理现象。5.(2012新课标全国卷T2C)病毒癌基因可整合到宿主基因组

4、诱发癌变。()分析：致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，其中病毒致癌因子就是病毒癌基因，该基因可以整合到宿主的基因组，从而诱发细胞癌变。6.(2011安徽高考T2A)自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同。()分析：胰岛样细胞是由自体骨髓干细胞经有丝分裂、细胞分化而产生的，基因组成与体细胞相同，所以骨髓干细胞、胰岛样细胞以及胰腺组织的基因组成相同，但基因在不同环境条件下的表达不同，即基因存在着选择性表达，因此基因表达产物不同。7.(2011北京高考T1D)胚胎发育中出现造血干细胞没有发生细胞分化。()分析：造血干细

5、胞属于专能干细胞，是由胚胎干细胞分化得来的。8.(2011山东高考T2A)“玉米种子萌发长成新植株”发生了细胞分化且能体现细胞的全能性。()分析：玉米种子属于器官，其中含有植物幼体，故种子萌发长成新植株的过程虽然发生了细胞分化，但不能体现细胞的全能性。9.(2011山东高考T3C)人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用。()分析：癌变细胞在体内属于抗原，免疫系统会对抗原进行清除。热点考向 1细胞分化和细胞的全能性【典例1】(2013郑州模拟)2012年诺贝尔生理学或医学奖授予了在细胞核重编程研究领域做出杰出贡献的两位生物学家。所谓“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有

6、再分化形成多种类型细胞的可能，可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是()A.细胞核重编程与细胞内基因的选择性表达密切相关B.该项研究为临床上解决器官移植的排斥反应带来希望C.“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写D.他们的实验验证了动物细胞的全能性【解题探究】(1)明确细胞分裂和细胞分化的区别：细胞分裂细胞分化原因发展不平衡；细胞核和细胞质发展不平衡_结果生成相同的细胞生成不同的细胞特征有丝分裂具有_；渐变性；_提示：细胞表面积和体积 基因的选择性表达细胞周期 稳定性差异 不可逆性 普遍性持久性(2)联系题中信息解读下列问题：植物组织培养的实验过程证明了什么结论?提示：植物细胞的全能

7、性。“多利”羊的克隆实验证明了什么结论?提示：动物细胞核的全能性。【解析】选D。细胞核重编程是将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，然后再分化形成多种类型的细胞，这与细胞内基因的选择性表达密切相关；通过诱导可以形成多种临床医学所需要的器官或组织，为临床上解决器官移植的排斥反应带来希望；由于已经分化了的细胞通过诱导回到干细胞状态，可以再分化成其他类型的细胞，这可能改写“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”这一说法；由于他们的实验并没有获得完整个体，因此不能证明动物细胞具有全能性。【总结提升】解读细胞分裂和细胞分化的图形信息(1)正确解读有关细胞分裂和细胞分化的图形信息：解读ab、ad：发生了细胞

8、分化，b、d属于不同的组织，其形态不同，细胞的功能也不同。解读ac：一个细胞分成两个细胞，属于细胞分裂。解读ce：细胞的体积由小变大，属于细胞的生长。解读a、c、e：三个细胞群的细胞具有分裂能力，属于分化程度比较低的细胞。(2)细胞分化过程中的“变”与“不变”：对 象原 因不变DNA、基因细胞分化不会改变生物体内的遗传物质变mRNA、蛋白质细胞分化的实质是基因的选择性表达，转录出不同的mRNA，翻译出不同的蛋白质，行使不同的功能【变式训练】(2013漳州模拟)某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是()A.与纤维母细胞相比，过程形成的诱导干细胞的全能性较低B.过程是诱导干细胞的结构

9、和遗传物质发生稳定性差异的过程C.Y细胞能产生抗体，功能相对专一，Y细胞的分化程度相对较高D.过程产生的单抗，如果释放到细胞外需要细胞膜上载体蛋白的协助【解析】选C。纤维母细胞是小鼠的体细胞，属于高度分化的细胞，它被诱导成干细胞后，全能性升高；过程是细胞分化，遗传物质在分化过程中并没有发生改变；Y细胞是浆细胞，每个Y细胞只产生一种抗体，Y细胞属于高度分化的细胞；抗体是蛋白质，属于大分子物质，被释放到细胞外的方式为胞吐，不需要细胞膜上的载体蛋白的协助。热点考向 2细胞的衰老、凋亡、癌变与人体健康的关系【典例2】(2013茂名模拟)如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程示意图，图中ac表示细胞

10、所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是()A.经b过程形成的细胞的基因型相同，mRNA的种类不同B.c过程仅发生在成熟个体内C.细胞衰老的过程与细胞的畸形分化有直接的关系D.图中人体生命活动过程与基因有关，而细胞癌变与基因无关【解题探究】(1)细胞生命历程中的误区判断。细胞分化过程中遗传物质未改变，只是_；哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，原因是；细胞增殖只导致细胞数目_，细胞种类_，细胞分化导致结果正好相反。提示：基因的选择性表达 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核 增多 不变(2)明确图中细胞的生命过程。a、b、c过程分别是什么?b过程能否体现细胞的全能性?为什么?提示

11、：细胞分裂、细胞分化、细胞的衰老和凋亡。不能。细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现。原癌基因和抑癌基因是否存在于所有细胞中?提示：是。【解析】选A。该图所示人体细胞的分裂方式为有丝分裂，细胞分化是基因选择性表达的结果，分化产生的细胞基因型相同，但表达的基因不同，产生的mRNA的种类不同；c过程为细胞的衰老和凋亡，发生在生物体的整个生长发育过程中；细胞衰老是自然生理过程，与细胞的畸形分化没有直接的关系，细胞的畸形分化是指细胞的癌变；图中人体生命活动过程与基因有关，细胞癌变也与基因有关，细胞癌变是基因发生突变的结果。【总结提升】细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的关系(1)区别：结 果遗传物质

12、的变化细胞分裂单细胞生物完成增殖，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的组织、器官遗传物质不发生变化细胞癌变无限增殖的癌细胞遗传物质发生变化细胞衰老细胞正常死亡遗传物质不发生变化(2)联系：注意：细胞癌变是细胞的畸形分化，细胞的形态结构发生了改变。细胞死亡并不是对机体都有害，细胞凋亡对机体是有利的。多细胞生物细胞的衰老和机体的衰老并不同步，不是相同过程。生物的个体发育从细胞角度分析是细胞分裂、分化的结果；从分子水平分析则是基因选择性表达的结果。【变式训练】(2013滨州模拟)下列关于细胞分化、衰老和癌变的叙述正确的是()A.个体发育过程中细胞的衰老对生物体都是有害的B.由造血

13、干细胞分化成红细胞的过程是可逆的C.癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减少无关D.原癌基因和抑癌基因的变异是细胞癌变的内因【解析】选D。衰老是生物界的普遍现象，发育过程中的细胞衰老对生物体不一定有害；在生物体内发生的细胞分化是不可逆的过程；癌细胞容易在体内扩散、转移的原因是细胞膜上糖蛋白减少，使得细胞之间的黏着性降低；细胞癌变的内因是细胞内的原癌基因和抑癌基因发生突变。普遍性稳定性差异不可逆性基因的选择性表达原癌基因抑癌基因1.(2013漳州模拟)如图表示干细胞的三个发育途径。据图判断下列相关叙述不正确的是()A.由甲细胞形成的乙细胞仍然保持着分裂能力，所以乙细胞与甲细胞一样能无限

14、增殖B.若丁细胞是胰腺细胞，则结构所起的作用是对蛋白质进行加工、分类和包装C.一般情况下，甲、乙、丙、丁等细胞的细胞核中的DNA相同D.甲细胞分化成丁细胞的根本原因是基因的选择性表达【解析】选A。由甲干细胞形成的乙干细胞虽然保持着分裂能力，但其分裂的次数是有限的。为高尔基体，其作用主要是对蛋白质进行加工、分类和包装。由于甲、乙、丙、丁是由同一细胞(受精卵)通过有丝分裂形成的，其细胞核内的DNA相同。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。2.(2013茂名模拟)秋海棠的叶落入潮湿的土壤后，可发育成完整的幼苗，这一过程不涉及()A.细胞的全能性B.同源染色体联会C.细胞的衰老和凋亡D.植物激素的调

15、节【解析】选B。植物叶片发育成完整的幼苗利用的原理是植物细胞的全能性。植物生长发育过程中有植物激素的参与，并伴随有细胞的衰老和凋亡。同源染色体联会是减数分裂(即有性生殖)的特征，而题中幼苗培养过程进行的是有丝分裂(无性生殖)。3.(2013茂名模拟)下列关于细胞分化概念分析的叙述不正确的是()A.细胞分化的主要标志是细胞内开始合成新的特异性蛋白质B.细胞分化进程是细胞原有的高度可塑性潜能逐渐增加的过程C.细胞分化的分子基础是细胞固有基因的正常的严格有序的表达过程D.细胞分化是细胞由非专一性的状态向形态和功能的专一性状态转变的过程【解析】选B。细胞分化的实质是基因的选择性表达。未分化的细胞可塑性

16、潜能高，分化后的细胞可塑性潜能逐渐减小。4.(2013黄山模拟)有关高等生物体内细胞生命活动的叙述错误的是()A.被病原体感染细胞的清除属于细胞凋亡B.细胞凋亡、分化、分裂和癌变均与基因有关C.经细胞分化后，细胞种类增多，但每个细胞的全能性降低D.癌变细胞内酶的活性降低，从而导致细胞代谢缓慢【解析】选D。被病原体感染细胞、衰老细胞的清除均属于细胞凋亡的范畴；细胞凋亡受基因控制，细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞分裂间期要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞癌变是基因突变的结果，以上均与基因有关；经细胞分化后，形成不同种类的细胞，但全能性会降低；癌细胞代谢旺盛，酶的活性也较高。5.(双选)

17、下列关于癌细胞的结构或物质与功能相适应的说法错误的是()A.快速增殖的癌细胞中DNA数量一般比正常细胞要多B.癌细胞细胞膜两侧镶嵌的糖蛋白数量与正常的体细胞相比大量减少C.体细胞癌变后保持原来的生理状态，但不断增殖D.癌细胞的分裂、生长过程需要大量的核糖体参与合成蛋白质【解析】选B、C。快速增殖的癌细胞中DNA进行快速复制，因此其DNA数量一般比正常细胞要多；癌细胞表面的糖蛋白减少，且糖蛋白只分布在细胞膜的外表面；细胞癌变后会丧失原来的生理状态，并可不断增殖；癌细胞分裂过程中需要合成大量的蛋白质，因此也需要大量的核糖体。6.(2013安徽高考改编)近年来，有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展

18、迅速。研究发现，蛋白X是细胞膜上的一种受体，由原癌基因X编码，在一些肿瘤细胞中，原癌基因X过量表达会持续激活细胞内的信号传导，启动细胞DNA的复制，导致细胞异常增殖。利用动物细胞融合技术制备的单克隆抗体，可用于诊断和治疗原癌基因X过量表达的肿瘤。请回答下列问题：(1)同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化。正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因是_。(2)通过检测原癌基因X的_和_可判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后，发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明_。(3)根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是_。(4)用该单克隆抗体处理原癌基因X过量表达的某肿瘤

19、细胞株，发现其增殖能力明显下降。这是因为_。【解析】(1)体细胞是受精卵经有丝分裂、分化形成的，分裂过程中亲代细胞将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中，遗传物质完全相同，分化过程中基因选择性表达，遗传信息不变。(2)转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，检测特定的mRNA可确定是否转录；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，通过鉴定蛋白X是否合成确定；虽然各种体细胞中都有原癌基因，但只有特定组织的细胞才能表达，说明原癌基因X的表达具有(组织)特异性。(3)分析题目信息可知，原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持机体正常生命活动所必需的，它通过控制受体蛋白的合成抑制细胞内信号传导，以维持正常的细胞周期，控制细胞生长、正常分裂进程。(4)用该单克隆抗体处理原癌基因X过量表达的某肿瘤细胞株，由于单克隆抗体能与细胞膜上的受体蛋白X特异性结合，从而阻断了信号传导，DNA不能复制，导致增殖能力明显下降。答案：(1)亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中(2)mRNA 蛋白质 原癌基因X的表达具有(组织)特异性(3)维持细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程(4)该单克隆抗体与肿瘤细胞表面的蛋白X特异性结合，从而阻断蛋白X介导的信号传导