2020届高考生物一轮复习4.3细胞的分化衰老凋亡和癌变.ppt

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1、第3课细胞的分化、衰老、凋亡和癌变,考点一细胞的分化和细胞的全能性【核心知识突破】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。,形态、结构和生理功能,(2)特点。普遍性：_生物普遍具有。持久性：贯穿生物体整个_中。稳定性和不可逆性：已分化的细胞将一直保持_，直至死亡。(3)实质：在个体发育过程中，不同细胞中_的执行情况不同，即基因的_。,多细胞,生命进程,分化后的状态,遗传信息,选择性表达,(4)结果。分子水平的变化：_种类不同_种类不同。细胞水平的变化：细胞_的变化，逐渐失去分裂能力。组织器官水平的变化：产生不同类型的细胞，构成不同的_

2、。,mRNA,蛋白质,形态、结构和生理功能,组织和器官,(5)意义。是生物_的基础。使多细胞生物体中的细胞趋向_，有利于提高各种生理功能的效率。,个体发育,专门化,2.细胞的全能性：(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成_的潜能。(2)原因：细胞中含有发育成生物体所需要的_。,完整个体,全套遗传,信息(全套基因),(3)例证。植物组织培养：说明_具有全能性。动物克隆技术：说明_具有全能性。,植物细胞,已分化的动物体细胞的细胞核,3.干细胞：(1)概念：动物和人体内少数具有_能力的细胞。,分裂和分化,(2)类型：,早期胚胎,特定功能,4.【教材易漏知识】必修1P119“相关信息”：早期胚胎细

3、胞来源于受精卵的有丝分裂，含有和受精卵一样的遗传信息，所以具有全能性。,【微点警示】对细胞全能性及分化理解的三个理解误区(1)种子萌发、壁虎断尾再生均不能表现细胞的全能性，因为它们的起点不是一个细胞，后来也没有产生新个体。,(2)同一个体的不同体细胞形态、结构不同的根本原因是基因的选择性表达，而不是遗传物质的不同。同一个体的所有体细胞来自同一细胞的有丝分裂。(3)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，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。,【秒判正误】1.人的肌细胞与肝脏细胞中基因不同。()分析：人的肌细胞与肝脏细胞均来源于受精卵的有丝分裂，含有相同的基

4、因。,2.断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化。()分析：组织、器官的形成过程中发生细胞的分裂与分化。,3.神经细胞和胰岛B细胞中没有相同的蛋白质。()分析：神经细胞和胰岛B细胞中有相同的蛋白质，如呼吸酶等。,4.同一植物个体茎尖分生组织细胞的全能性比叶肉细胞更容易表达。()分析：茎尖分生组织细胞具有较强的分裂能力，容易表达全能性。,5.克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性。()分析：克隆羊“多利”的诞生只证明了动物体细胞的细胞核具有全能性。,6.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。()分析：用动物胚胎干细胞培育出组织和器官，没有培育出新个体，不能体现动物细

5、胞的全能性。,【命题案例研析】典例(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,【审答技巧】(1)根据有丝分裂的主要特征理解有丝分裂的意义：有丝分裂的主要特征是染色体复制、均分，所以保证了母细胞和子细胞遗传物质的稳定。(2)根据造血干细胞功能判断其是否分化：造血干细胞经分裂、分化，可以产生红细胞、白细胞和血小板等细胞。,【解析】选B。本题主要考查细胞分裂与分化及植物组织培养的有关知识。A项，细

6、胞通过有丝分裂将自己的遗传物质进行复制后平均分配到两个子细胞中去，保持了遗传性状的稳定性，故正确。B项，哺乳动物造血干细胞属于分化程度低的细胞，故错误。C项，同一生物不同细胞内遗传物质相同，形态、功能不同是因为,细胞内遗传物质中基因的表达不同，故正确。D项，高度分化的叶肉细胞仍具有发育的全能性，经过组织培养可以发育成完整植株，故正确。,【高考长句应答特训】(1)细胞分化形成不同的组织细胞，不同组织细胞形态、结构不同的直接原因是什么？提示：不同组织细胞中蛋白质种类和含量不同。,(2)通过基因的选择性表达，使细胞表现特定的形态、结构，从遗传的分子水平解释，可能的途径有哪些？提示：一是通过控制蛋白质

7、的结构，直接控制细胞的形态、结构；二是通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制细胞的形态、结构。,【方法规律】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：细胞的形态、结构发生改变，执行特定的生理功能。,【考点题组诊断】角度一细胞分化的特点、实质1.(2018桂林模拟)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，研究番茄果实成熟的不同阶段及不同组织中该基因的表达情况的实验结果。下列分析正确的是

8、()世纪金榜导学号,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,【解析】选B。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，

9、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，C错误；果实中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。,2.(2019贵阳模拟)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,【解析】选C。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；基因表达的转录过程中需要RNA聚合酶参与，基因b在5种细胞中都

10、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，而细胞3和4中mRNA有4种不同，C项错误；5种细胞均来源于同一个受精卵，一般来说，它们细胞核中的遗传物质相同，D项正确。,角度二细胞的全能性3.(2019菏泽模拟)下列有关细胞全能性的叙述，正确的是世纪金榜导学号()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】选B。细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完

11、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，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。,【方法技巧】“二看”法确认细胞全能性,4.(教材素材新命题必修1P120拓展题T2改编)用肌细胞代替干细胞，在体外培育出组织和器官用于器官移植。下列关于该设想的分析，正确的是()A.可在体外直接培养肌细胞获得特定的组织、器官B.肌细胞和干细胞具有完全相同的蛋白质C.通过核移植技术可实现这一目的D.该过程体现了

12、细胞的全能性,【解析】选C。肌细胞高度分化，直接培养时难以分裂、分化获得特定的组织、器官，A项错误；肌细胞分化的实质是基因选择性表达，产生特定的蛋白质，肌细胞和干细胞的蛋白质种类不完全相同，B项错误；通过核移植技术可使已分化的动物细胞核恢复全能性，并经分化产生特定组织、器官，C项正确；该过程仅获得特定的组织、器官，不能体现细胞的全能性，D项错误。,【加固训练】1.下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是()A.玉米种子萌发长成新植株B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株,【解析】选D。题干中的一个关键信

13、息是“体细胞”，所以可以排除选项C；从一个细胞发育成一个个体才能体现细胞的全能性，所以只有选项D是正确的。,2.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(),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】选B

14、。由表中结果可知，在鸡的成红细胞中，-珠蛋白基因和丙酮酸激酶基因处于活跃状态，而卵清蛋白基因处于关闭状态，A正确；鸡的不同体细胞都是由同一受精卵经分裂、分化而来，所以输卵管细胞中也存在-珠蛋白基因，B错误；丙酮酸激酶基因的表达产物参与细胞呼吸，C正确；不同类型细胞的生理功能不同与基因的选择性表达有关，D正确。,考点二细胞的衰老、凋亡和癌变【核心知识突破】1.细胞衰老：(1)个体衰老与细胞衰老的关系：,(2)细胞衰老的特征。代谢的变化：,(3)细胞衰老机制的假说。自由基学说：细胞代谢中产生的自由基会攻击_，致使细胞衰老。端粒学说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而_，导致正常基因的DNA

15、序列受到损伤，使细胞逐渐衰老。,生物,膜、DNA和蛋白质,缩短,2.细胞凋亡：(1)概念：由_所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)实质：_控制的细胞编程性死亡。(3)类型。个体发育中细胞_性死亡。成熟个体细胞的_。被病原体感染的细胞的_。,基因,基因,编程,自然更新,清除,(4)意义。保证多细胞生物体完成正常_。维持内部环境的_。抵御外界各种因素的_。,发育,稳定,干扰,3.细胞的癌变：(1)癌细胞的特征。增殖能力：可_。形态结构：发生显著变化，如成纤维细胞癌变后变成_形。,无限增殖,球,细胞膜表面变化。a._减少黏着性降低易于_。b.甲胎蛋白、_等增多。,糖蛋白,扩散和转移,癌胚抗原,(2

16、)细胞癌变原因。内因：_和_发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。,原癌基因,抑癌基因,外因：致癌因子的类型与实例(连线)：,(3)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_效应。,累积,(4)原癌基因和抑癌基因。原癌基因：主要负责调节_，控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因：主要是阻止细胞_。,细胞周期,不正常的增殖,【微点警示】关于细胞衰老、凋亡、癌变的提醒(1)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体是有害的。(2)原癌基因与抑癌基因对个体正常的生长发育是有利的，而不是有害的。,【秒判正误】1.细胞衰老即说

17、明个体衰老。()分析：细胞的普遍衰老才会导致多细胞生物个体表现出衰老现象。,2.凋亡细胞内所有酶的活性均降低。()分析：凋亡细胞内部分水解酶活性较高，使细胞解体。,3.细胞凋亡不利于个体生长发育。()分析：细胞凋亡对生物体正常的生长发育具有重要意义。,4.效应T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞坏死。()分析：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。,5.原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中。()分析：原癌基因和抑癌基因存在于正常细胞中，发生突变后导致细胞癌变。,6.癌细胞的细胞膜上各种蛋白质含量均减少。()分析：癌细胞的细胞膜上甲胎蛋白等蛋白质含量增加。,【命题案例研析】典例

18、(2018江苏高考改编)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC)，如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述正确的是(),A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同B.MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老C.MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞,【审答技巧】(1)读懂提示信息：根据图中细胞形态判断MSC通过分裂增加细胞数目，通过分化形成不同形态的组织细胞。(2)抓住两个实质：细胞分化的实质是基因的选择性表达；细胞凋亡是细胞编程性死亡，由基因决定。,【解析】选D。本题考查细胞分裂、分化的相关知识。组织细胞是

19、MSC分裂、分化的结果，本质是其基因选择性表达，各组织细胞中DNA相同，但RNA不完全相同，A项错误；MSC分化以后才会出现衰老现象，分化前不易衰老，B项错误；MSC的凋亡也是基因选择性表达的结果，C项错误；MSC分化成不同细胞是受不同诱导因素诱导的结果，D项正确。,【核心素养新命题】(1)科学思维比较与分类MSC的分裂与分化过程有何不同？二者有何联系？提示：分裂增加细胞数目，不增加细胞种类；分化增加细胞种类，不增加细胞数目。细胞分裂是分化的前提。,(2)科学思维分析与综合四种组织细胞中蛋白质种类是否完全不同？举例说明。提示：四种组织细胞中含有的蛋白质种类部分相同，如呼吸酶等。,【方法规律】“

20、三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死,【考点题组诊断】角度一细胞的衰老和凋亡1.美国的研究人员鉴别出一组非肽类Caspase抑制剂及其分子作用机制，并证实它们能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。下列相关叙述不正确的是(),A.细胞凋亡过程中的信号传递与细胞膜表面的某种蛋白质有关B.细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡C.Caspase抑制剂在核糖体上合成D.细胞的增殖和凋亡失控都会导致许多疾病的发生,【解析】选C。细胞间的信号传递与细胞膜表面的糖蛋白有关，A项正确；细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡，是机体正常的生理过程，B项正确；题干已强调Caspase抑制剂是非肽类物质，因此Caspase抑制剂

21、不可能在核糖体上合成，C项错误；细胞的增殖失控会导致疾病，如癌症，细胞凋亡失控也会导致疾病的发生，如人类的并指，D项正确。,2.(2018临沂模拟)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世纪金榜导学号(),A.过程a中细胞的表面积与体积的比增大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,【解析】选D。过程a表示细胞的生长，该过程中细胞的表面积与体积的比减小，A错误；细胞分裂和细胞分化过程中遗传物质不变，故DNA相同，但mRNA和蛋白质不完全相同，

22、B错误；细胞凋亡是受基因控制的细胞编程性死亡，C错误；过程d表示细胞的衰老，衰老细胞的细胞核体积增大，细胞膜的通透性改变，D正确。,【知识总结】遗传物质的“变”或“不变”,角度二细胞的癌变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世纪金榜导学号()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，细胞表面糖蛋白减少,【解题指南】解答本题的关键有：(1)熟记细胞癌变的特点，癌细胞表面糖蛋白减少，导致细胞间的黏着

23、性降低。(2)理解细胞癌变的原理：内部因素是原癌基因和抑癌基因共同突变。,【解析】选A。本题主要考查细胞癌变的原因和特点。细胞癌变的机理是原癌基因和抑癌基因共同突变，不可能因单一基因突变导致癌变，并且癌细胞表面糖蛋白减少，细胞之间的黏着性降低，A错误；大多数细胞癌变是多个基因突变积累的结果，其细胞形态发生改变，一般变成球形，B正确；一些物理致癌因子如射,线，可能会损伤染色体(或遗传物质)而导致癌变，原癌基因能调控细胞周期，抑癌基因可阻止细胞不正常的增殖，若两者发生突变，细胞的增殖会失去控制，C正确；结合A项和C项的分析，D正确。,4.(2016天津高考)在培养人食管癌细胞的实验中，加入青蒿琥酯

24、(Art)，随着其浓度升高，凋亡蛋白Q表达量增多，癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是()A.为初步了解Art对癌细胞的影响，可用显微镜观察癌细胞的形态变化,B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art，可确定Art能否进入细胞C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响，要设置不含Art的对照实验D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠，可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡,【解题指南】解答本题需要注意三点：(1)明确青蒿琥酯与癌细胞凋亡的关系。(2)理解同位素标记法的作用。(3)正确理解对照实验，明确实验组和对照组的不同。,【解析】选D。本题主要考查细胞癌变、凋亡、生物实验设计。A项，癌变的细胞形态结

25、构发生了显著变化，这些变化可用显微镜观察到，故正确。B项，在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art后，根据放射性位置可以确定Art能否进入细胞，故正确。C项，生物实验设计一般要遵循对照原则，在检测Art对凋亡蛋,白Q表达的影响时，要设置含Art的实验组和不含Art的对照组，使实验结果更有说服力，故正确。D项，凋亡蛋白Q属于蛋白质，用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠，会在鼠的消化道里被消化分解成氨基酸而失去功能，故错误。,5.(金榜原创预测)白血病即血癌，是一种儿童多发的造血干细胞恶性克隆性疾病。对此现象的认识，下列说法错误的是()A.造血干细胞分裂旺盛，易于发生原癌基因和抑癌基因的突变,B.癌变细胞

26、容易扩散，需用化疗方法消灭扩散的癌细胞C.用化疗药物抑制癌细胞DNA复制，正常细胞不会受到影响D.细胞癌变后细胞分化不正常，细胞周期变短,【解析】选C。造血干细胞分裂旺盛，DNA复制过程中容易出现差错而导致基因突变，A项正确；化疗药物可以随血液运至全身各处，消灭扩散的癌细胞，B项正确；用化疗药物抑制癌细胞DNA复制，正常细胞的DNA复制也会受到影响，C项错误；癌变细胞是不分化的细胞，分裂旺盛，细胞周期变短，D项正确。,【加固训练】1.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.细胞凋亡有助于机体维持自

27、身的稳定D.癌细胞无接触抑制特征,【解析】选B。细胞分裂能力会随细胞分化程度的提高而减弱，A项正确；衰老细胞内许多酶的活性降低，但并不是所有酶的活性都降低，如溶酶体中酶的活性会升高，B项错误；细胞凋亡对多细胞生物体完成正常生长发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用，C项正确；癌细胞无接触抑制特征，能无限增殖，D项正确。,2.“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,【解析】选D。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错误；在细胞凋亡过程中，和凋亡相关的酶活性不会降低，B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导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞，C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正确。,答案速填：1基因选择性表达2细胞编程性死亡3原癌基因和抑癌基因突变4病毒致癌因子,