高考生物总复习第单元第讲细胞的分化学案.docx
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1、第12讲 细胞分化、衰老、凋亡及癌变考纲点击1.细胞分化()2.细胞全能性()3.细胞衰老和凋亡以及与人体健康关系()4癌细胞主要特征及防治()一、细胞分化和细胞全能性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后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异过程。(2)据图分析写出图中可以表示分化过程:b、c。图中a和虚线可表示细胞增殖(或有丝分裂)。分化实质:基因选择性表达。根据图示写出细胞分化意义:形成各种不同细胞和组织。2细胞全能性(1)概念:已经分化细胞,仍然具有发育成完整个体潜能。(2)分析下列实例所依据原理植物组织培养:植物细胞具有全能性。克隆羊多利培养:动物细胞核具有
2、全能性。3把实例和相对应原理或过程连线连一连实例依据原理或过程二、细胞衰老和凋亡1细胞衰老(1)代谢速度变化(2)细胞核变化体积增大、核膜内折,染色质收缩、染色加深。 巧 记 巧记细胞衰老特征2细胞凋亡(1)概念:由基因所决定细胞自动结束生命过程。(2)原因:细胞凋亡受到严格由遗传机制决定程序性调控。(3)类型(4)意义三、细胞癌变1癌变实质:原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞生长和分裂失控。2癌细胞特征(1)能够无限增殖。(2)形态结构发生显著变化,如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。(3)表面发生了变化,细胞膜上糖蛋白等物质减少,导致癌细胞容易分散和转移。3致癌因子分类连一连1细胞分化实
3、质:基因选择性表达。2细胞分化4个特点(1)持久性;(2)稳定性;(3)不可逆性;(4)普遍性。3衰老细胞5个特征(1)水分减少,细胞新陈代谢速率减慢。(2)酶活性降低。(3)色素积累、增多。(4)呼吸速率减慢,细胞核体积变大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。(5)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。4癌细胞3个特征(1)能够无限增殖。(2)形态结构发生显著变化。(3)易在体内分散和转移。53类致癌因子(1)物理致癌因子;(2)化学致癌因子;(3)病毒致癌因子。6细胞凋亡4点作用(1)清除多余、无用细胞。(2)清除完成正常使命衰老细胞。(3)清除体内有害细胞。(4)维持器官和组织中细胞数目相
4、对稳定。考法一以概念为基础,考查细胞分化与细胞全能性1细胞分化机理和过程(1)细胞分化机理相同核DNA不同mRNA不同功能不同蛋白质不同形态结构(2)细胞分化过程2细胞分化和细胞全能性比较细胞分化细胞全能性原因细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点持久性、稳定性、不可逆性、普遍性分化程度高低与全能性大小呈负相关受精卵配子体细胞结果形成形态、结构、功能不同细胞群形成新个体3.细胞全能性表达条件离体、无菌、一定营养物质、植物激素等适宜环境条件。细胞分化与全能性标志(1)细胞分化标志在所有细胞中都表达基因,与细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能证明细胞发生分化;只有在特定细胞中
5、选择性表达基因控制细胞分化,如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。(2)判断细胞全能性标志由种子发育成个体能证明受精卵具有全能性,不能证明体细胞全能性;由体细胞发育成一个个体能证明体细胞全能性。判断体细胞是否具有全能性标志是看起点和终点,起点是“已分化体细胞”,终点是发育成“个体”。视角1以案例分析形式或以图标为信息载体,考查细胞分化特点、实质1(原理判断类)(2015高考海南卷) 关于人体造血干细胞叙述,错误是()A造血干细胞与成熟红细胞中酶存在差异B造血干细胞分化为成熟红细胞过程是可逆C健康成年人造血干细胞主要存在于其骨髓中D造血干细胞分化形成红细胞和白细胞寿命不同解析:选B。
6、人成熟红细胞只进行产生乳酸无氧呼吸,而造血干细胞可进行有氧呼吸,两种细胞中酶存在差异,A正确;细胞分化一般是不可逆,且人成熟红细胞没有细胞核和细胞器,不可能再分化为造血干细胞,B错误;健康成年人造血干细胞主要存在于其骨髓中,C正确;人体造血干细胞分化形成红细胞和白细胞寿命不同,D正确。2(生理过程图解类)(2016湖南雅礼月考)如图为人体中不同细胞产生过程模式图,据图推断肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞()A含有遗传信息相同B含有mRNA完全相同C含有蛋白质种类完全不相同D形成原因是基因选择性丢失解析:选A。题图中显示,肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞均含有相同遗传信息(基因);肌肉细胞中A基
7、因开启,未成熟红细胞中C基因开启,神经细胞中E基因开启,基因表达情况不完全相同,因此它们含有mRNA不完全相同,含有蛋白质种类也不完全相同;这些细胞形成原因是基因选择性表达。3(图示信息类)(2016云南第一次统一检测)如图表示同一个体5种细胞中5种基因表达情况,下列分析错误是()A此图能说明细胞分化实质B基因B可能控制RNA聚合酶合成C细胞中mRNA差异最大是细胞2和4D一般来说,这5种细胞核遗传物质相同解析:选C。题图显示,同一个体5种细胞中基因表达情况有差异,说明基因在不同细胞中选择性表达,体现了细胞分化实质,A正确;5种细胞中都有相关基因表达,基因表达转录过程中有RNA聚合酶参与,说明
8、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聚合酶合成基因,B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错误;5种细胞均来源于受精卵,故它们细胞核中遗传物质通常相同,D正确。4(表格信息类)下表表示人体三种不同细胞中基因存在及表达情况,下列有关说法不正确是()基因存在情况基因表达情况甲乙丙丁甲乙丙丁胰岛A细胞眼晶状细胞(胚胎中)神经细胞A.甲基因不可能是控制胰岛素合成基因B丁基因可能是控制ATP酶合成基因C三种细胞不同根本原因是细胞中遗传信息不同D三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵解析:选C。甲基
9、因能在胰岛A细胞中表达,可能为胰高血糖素基因,一定不是胰岛素基因,A正确;丁基因在每个细胞中都表达了,ATP酶正好符合,B正确;细胞分化时遗传信息相同,C错误;同一个受精卵有丝分裂产生子细胞基因相同,D正确。视角25(原理判断类)(2016黑龙江绥棱模拟)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性生物学过程是()A玉米种子萌发长成新植株B胡萝卜根韧皮部细胞经植物组织培养发育成新植株C蜜蜂没有经过受精作用卵细胞直接发育成雄蜂D人骨髓中造血干细胞形成各种血细胞解析:选B。细胞全能性是指已分化细胞仍然具有发育成完整个体潜能,玉米种子萌发长成新植株发生了细胞分化,但不能体现细胞全能性,A错误;胡萝卜韧皮部
10、细胞是体细胞,经组织培养分化发育成新个体,既有细胞分化又体现了细胞全能性,B正确;孤雌生殖是有性生殖中一种特殊生殖方式,是指卵细胞不经过受精作用直接发育成新个体生殖方式,不能体现体细胞全能性,C错误;人骨髓中造血干细胞形成各种血细胞属于细胞分化,D错误。6(生理过程图解类)(2016广东华南检测)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过程。下列有关叙述正确是()A该图说明造血干细胞具有全能性B图中各细胞遗传信息执行情况相同C过程可发生遗传信息从DNADNA传递D过程实质是基因数量变化解析:选C。细胞全能性指已经分化细胞仍具有发育成完整个体潜能,图示内容仅得到肝细胞和神经
11、细胞,没有得到个体,因而没有体现细胞全能性,A错误;细胞分化实质是细胞内基因选择性表达,B错误;过程是细胞增殖,可发生遗传信息从DNADNA传递,C正确;过程是细胞分化,实质是基因选择性表达,其基因种类和数量不变,mRNA和蛋白质种类和数量发生变化,D错误。考法二通过对比分析,考查细胞衰老、凋亡和癌变1细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变比较实质特点结果与意义细胞分化基因选择性表达持久性普遍性稳定性和不可逆性产生各种不同组织、器官细胞衰老内因和外因共同作用结果酶活性降低,呼吸速率减慢细胞体积变小,线粒体减少细胞核增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深生物体绝大多数细胞都经历未分化分化衰老死亡过程细胞
12、衰老是时刻都在发生细胞凋亡受由遗传机制决定程序性调控细胞膜内陷,细胞变圆,与周围细胞脱离清除多余无用细胞清除完成使命衰老细胞清除体内异常细胞细胞坏死电、热、冷、机械等不利因素引起,不受基因控制细胞膜破裂伤害周围细胞,引发炎症细胞癌变物理、化学和病毒致癌因子影响下,原癌基因和抑癌基因发生突变恶性增殖“不死细胞”形状显著改变“变态细胞”黏着性降低“扩散细胞”癌细胞出现并大量增殖2细胞生命历程各过程之间关系判断细胞凋亡与细胞坏死方法(1)从方式看(2)从结果看视角1以基础判断形式或以相关图示为信息载体,考查凋亡和衰老特征和意义1(表格和曲线图综合类)(2016河南实验中学月考)利用不同浓度维生素K2
13、(VK2)培养肿瘤细胞72 h后,测定肿瘤细胞凋亡率及与细胞凋亡相关基因bcl2和bax表达情况(以转录形成mRNA相对值表示),结果如下:VK2/(molL1)05102040细胞凋亡率/%3.156.3714.7019.3126.42下列叙述中,最合理是()A肿瘤细胞在没有VK2诱导情况下不会凋亡B诱导肿瘤细胞凋亡最适VK2浓度为40 mol/LCVK2诱导细胞凋亡与bcl2基因表达减弱有关Dbax基因稳定表达使VK2失去诱导细胞凋亡作用解析:选C。表中数据显示,在没有VK2诱导下肿瘤细胞仍会有少量凋亡;表中只能显示在VK2浓度为40 mol/L时凋亡速度大于其他组,但不能表明这是诱导凋亡
14、最适浓度;bax基因稳定表达,VK2可以通过抑制bcl2基因表达而诱导细胞凋亡。2(原理判断类)(2015高考海南卷)关于细胞凋亡叙述,错误是()A细胞凋亡受细胞自身基因调控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被病原体感染细胞可通过细胞凋亡清除解析:选C。细胞凋亡是由基因决定细胞自动结束生命过程,又称为细胞编程性死亡,A、B正确;在胚胎发育过程中存在细胞凋亡现象,如人在胚胎时期,尾消失属于细胞凋亡,C错误;被病原体感染细胞清除,是通过细胞凋亡完成,D正确。视角2以基础判断形式或以相关图示为信息载体,考查癌细胞特征和癌变机理3(信息给予类)(2016福建泉州模拟)加拿
15、大麦吉尔大学卫生中心研究所杰纳斯雷克研究小组认为,肿瘤细胞能释放一种叫微泡“气泡”让肿瘤与血管内皮细胞进行交流,并改变这些内皮细胞行为。这些微泡在离开肿瘤组织时携带一种特殊癌症蛋白。当微泡与内皮细胞融合,它们所携带这些癌症蛋白就会触发促进新血管异常形成机制。这些新生血管向着肿瘤方向生长并为它们提供生长所需营养。下列与此相关叙述中,不合理是()A“癌症蛋白”是信息分子,其作用过程也是细胞间一种信息传递过程B微泡与内皮细胞能够融合与细胞膜流动性有关C“癌症蛋白”形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等有关D新生血管向着肿瘤方向生长与细胞分裂有关,而与细胞分化无关解析:选D。根据题意可知,“癌症蛋白
16、”是信息分子,由肿瘤细胞合成,作用于内皮细胞,调节细胞生长,A正确;微泡具有生物膜,与细胞膜融合依赖生物膜流动性,B正确;“癌症蛋白”为分泌蛋白,分泌蛋白形成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等有关,C正确;新生血管向着肿瘤方向生长是细胞畸形分化结果,因此新血管异常形成机制与细胞分裂和细胞分化均相关,D错误。4(流程图和表格综合类)(2016黄山质检)科学研究发现,单羧酸转运蛋白1(MCT1)基因表达水平与抗癌药物3BrPA运输至细胞内密切相关。如图表示3BrPA作用于癌细胞机理,表格中数据是研究者用相同剂量3BrPA处理5种细胞所得实验结果。据此可推断()MCT1水平死亡率正常细胞00癌细胞
17、1中40%癌细胞2低30%癌细胞3高60%癌细胞400A.正常细胞和癌细胞4死亡率为0原因是它们对3BrPA敏感性最强B癌细胞3死亡率最高是因为只有它具有MCT1基因CMCT1 可能是载体,3BrPA主要作用于细胞呼吸第一阶段D对癌症患者治疗可以利用药物抑制MCT1基因表达方法解析:选C。由题干可知,3BrPA运输至细胞内与MCT1密切相关,且题图中3BrPA通过载体蛋白进入细胞,故推测MCT1可能是载体,且3BrPA进入细胞后作用于呼吸作用第一阶段,C项正确;由题表可知,正常细胞与癌细胞4死亡率和MCT1水平都为0,说明这两种细胞对3BrPA敏感性最弱,A项错误;5种细胞都含有MCT1基因,
18、B项错误;由题中信息可知,抑制MCT1基因表达不利于癌症患者治疗,D项错误。 误区补短易错点1误认为种子发育成完整个体体现细胞全能性点拨种子中含有胚根、胚芽、胚轴等构成新生命体,由种子长成新植株,是这个新生命体发育过程,不体现细胞全能性。易错点2误认为同一个体不同细胞中遗传物质数量相等点拨细胞核中遗传物质数量相等,细胞质中由于细胞分化导致线粒体、叶绿体等数量不等,因此细胞质中DNA数量有所差别。易错点3误认为分化程度高细胞其全能性一定低点拨一般来说,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,但卵细胞分化程度较高,其全能性也较高。易错点4并非所有干细胞都要发生分化点拨干细
19、胞分裂增加细胞数目。一部分细胞发生分化,成为具有特定功能组织细胞;还有一部分细胞保持分裂能力,用于干细胞本身自我更新。易错点5未脱离植物体细胞不能表现出全能性点拨植物细胞全能性表达需要一定条件,即离体、无菌、一定营养物质、植物激素等。未脱离植物体细胞,其全能性受到抑制,不能发育成完整新个体。易错点6混淆细胞衰老与个体衰老,误认为衰老个体中细胞一定衰老点拨对于单细胞生物体来说,细胞衰老或死亡就是个体衰老或死亡;多细胞生物体内细胞总是不断地更新,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡状态,但从整体上看,个体衰老过程也是组成个体细胞普遍衰老过程。易错点7混淆细胞编程性死亡与细胞病理性死亡点拨(1)病理性死
20、亡是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起细胞损伤和死亡。(2)编程性细胞死亡是细胞一种生理控制机制,它也可以受许多因素(包括外部因素和内部因素)诱导,如X射线、射线。同时它也可以通过一些因素作用而受到抑制,如白细胞介素2。易错点8误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因,且只要有一个基因突变即可引发细胞癌变点拨人和动物细胞染色体上本来就存在着与癌有关基因原癌基因和抑癌基因。环境中致癌因子会损伤细胞中DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。根据大量病例分析,癌症发生并不是单一基因突变结果,至少在一个细胞中发生56个基因突变,才能赋予癌
21、细胞所有特征,这是一种累积效应。微观清障1判断下列有关细胞分化与全能性叙述(1)(2015江苏卷 T6A)来自同一人体各细胞中DNA含量相同。()(2)不是所有基因都能进行选择性表达,那些维持最基本生命活动基因在任何细胞、任何时期都要表达。()(3)壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞具有全能性,植物种子培育成植株,证明了植物细胞具有全能性。()(4)(2014广东卷T24D)上图体现了胚胎干细胞分化潜能。()(5)细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能效率。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)2判断下列有关细胞衰老、凋亡和癌变叙述(1)老年人头发变白与白化病患者头发变白根本原因不同。
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