2013高考生物复习课件132 细胞的分化衰老凋亡和癌变（人教版必修1）

(对应学生用书P75) 知识梳理 一、细胞的分化 1概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产 生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的 过程。 2特点：具有普遍性、稳定性和不可逆性。 3实质：在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息 的执行情况不同，即基因的选择性表达。 4意义 (1)细胞分化是生物个体发育的基础。 (2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有 利于提高各种生理功能的效率。 问题探究1：细胞分化过程中，细胞内的遗传物质会 发生改变吗？ 提示：细胞分化不会改变细胞内的遗传物质，只是基 因的选择性表达。 二、细胞全能性 1概念：已分化的细胞，仍然具有发育为完整个体的潜能。 2实例 (1)植物组织培养的实验表明已分化的植物细胞仍具有全能性。 (2)克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物细胞核具有全能性。 问题探究2：高度分化的细胞其全能性得以表现的基本条件是什么 ？ 提示：一般来说，在离体人工培养条件下，高度分化的细胞能够 脱分化恢复全能性。 三、细胞的衰老和凋亡 1衰老细胞的特征 (1)细胞内多种水分减少，细胞萎缩，体积变小 ，细胞新陈代谢的速率减慢。 (2)细胞内多种酶的活性降低。 (3)细胞内的色素逐渐积累。 (4)细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核 膜内折，染色质收缩、染色加深。 (5)细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 2细胞凋亡 (1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 (2)意义：对于多细胞生物体完成正常发育，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。 问题探究3：细胞死亡主要有哪几种形式？正常情况 下，对多细胞生物而言，哪种形式对生物体是有利的？ 提示：细胞死亡主要有细胞凋亡和细胞坏死。细胞凋 亡对于多细胞生物个体是有利的。 四、细胞癌变 1概念 有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发 生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增 殖细胞。 2主要特征 (1)适宜条件下，无限增殖。 (2)细胞的形态发生显著变化。 (3)癌细胞的表面发生了变化。 3致癌因子 (1)物理致癌因子，主要指辐射，如紫外线、X射线等 。 (2)化学致癌因子，亚硝胺、黄曲霉毒素等。 (3)病毒致癌因子，如Rous内瘤病毒等。 4细胞癌变的原因 (1)致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变。 (2)原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长 和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 问题探究4：只有癌细胞才具有原癌基因和抑癌基因 吗？ 提示：(1)不是癌细胞才有原癌基因和抑癌基因，正常 细胞中也存在。 (2)癌细胞在形态、结构、功能等方面与正常细胞不同 的根本原因是细胞内遗传物质发生改变。 自主检测 一、判断题 1细胞分化具有普遍性、持久性和绝对不可 逆性。( ) 【答案】 2理论上，活细胞都具有全能性。( ) 【答案】 3被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死 。( ) 【答案】 4细胞衰老后的自然更新是细胞凋亡。( ) 【答案】 5在任何条件下，癌细胞都能无限增殖。( ) 【答案】 6癌细胞与正常细胞相比，遗传物质发生了 改变。( ) 【答案】 二、选择题 7(2011宝鸡质检)脐血是新生婴儿脐带被 结扎后由脐带流出的血，其内含有大量的造血干 细胞。下面有关叙述不正确的是( ) A从免疫学角度分析，脐血自身移植的优点 是排斥反应小 B干细胞的功能特点说明它具有一定的全能 性 C由造血干细胞形成淋巴细胞的过程实质是 基因的选择性表达 D造血干细胞通过有丝分裂就可以形成各种 血细胞 【解析】 造血干细胞属于多能干细胞，由 造血干细胞形成各种血细胞不仅经过细胞的有丝 分裂过程，还需要经过细胞的分化过程。 【答案】 D 8(2011佛山模拟)科学家已成功地利用人 体表皮细胞制造出了具备胚胎干细胞功能的细胞( 即类胚胎干细胞)，有关叙述错误的是( ) A表皮细胞是高度分化的细胞 B类胚胎干细胞能够分化成多种细胞 C表皮细胞和类胚胎干细胞具有相同的基因 D表皮细胞在形成过程中丢失了某些基因 【答案】 D 9(2011黑龙江模拟)下列关于细胞生命历 程的叙述正确的是( ) A已分化的细胞都能恢复到分化前的状态 B细胞的衰老和死亡就意味着个体的衰老和 死亡 C细胞癌变的根本原因是基因选择性表达的 结果 D细胞都要经过出生、生长、成熟、衰老和 死亡的过程 【答案】 D 10(2011广州模拟)下列关于细胞分裂、分 化、衰老和凋亡的叙述，正确的是( ) A细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异 ，导致细胞的形态和功能各不相同 B个体发育过程中细胞的分裂、分化和凋亡 对于生物体都是有积极意义的 C细胞分裂存在于个体发育的整个生命过程 中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段 D多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是 同步进行的 【解析】 熟悉细胞增殖、细胞分化、细胞 衰老及凋亡的概念及特点，注意相关名称之间的 区别。 【答案】 B (1)对于人体来说，在A、B、C、D四项生命 活动中，有积极意义的是 _(填字 母代号)。 (2)B过程表示一个细胞增殖的后代在形态、 结构和生理功能上发生_的过程。 (3)该生物为_(填“原核”或“真核 ”)生物，其中A过程的方式可能有 _ _。 (4)在细胞有丝分裂末期，染色体的动态变化 是指_，在高度分化的生物体细胞中，基 因的表达特点是_。 (5)若该生物是动物，则FE过程的细胞信号 主要来自_和内分泌系统。 (6)由于某种原因，正常细胞发生了D过程， 细胞中分子水平上发生的变化是 _ _。 【答案】 (1)A、B、C (2)稳定性差异 (3)真核 有丝分裂、无丝分裂和减数分裂 (4)染色体解旋形成染色质 选择性表达 (5)神经系统 (6)原癌基因和抑癌基因发生了突变 (对应学生用书P76) 考点1 细胞的分化与细胞的全能性 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信息 特点 持久性：细胞分化贯穿于生 物体整个生命进程中稳定性 和不可逆性：一般来说，分化 了的细胞将一直保持分化后的 状态，直到死亡普遍性：生 物界中普遍存在，是生物个体 发育的基础 高度分化的植物细胞在离 体的情况下，在一定的营养 物质、激素和其他适宜的外 界条件下，才能表现其全能 性动物已分化的体细胞全 能性受限制，但细胞核仍具 有全能性 结果 形成形态、结构、功能不同的 细胞 形成新的个体 关系 两者的遗传物质都不发生变化 细胞的分化程度越高，具有的全能性越小 典例1 (2011山东)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】 本题考查的是植物体细胞的全能 性。植物体细胞的全能性必须是已分化的细胞在 离体的条件下发育成一个完整个体。只有D符合 ，胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的体细胞，经组 织培养发育成了新植株。而C项是体现生殖细胞 的全能性。 【答案】 D 1.细胞分化不会改变细胞内的遗传物质，只 是基因的选择性表达导致同一生物个体不同种类 的细胞中mRNA存在差异，进而导致蛋白质存在 差异，从而使细胞在形态、结构和功能上出现差 异。 2细胞分化与全能性的关系 (1)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。 (2)全能性高低： 受精卵生殖细胞体细胞； 能够增殖的细胞停止增殖的细胞； 植物细胞动物细胞。 3管家基因和奢侈基因 (1)管家基因指所有细胞均要表达的一类基因 ，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如 呼吸酶基因。 (2)奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的 基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，如 血红蛋白基因、胰岛素基因。 由于基因的选择性表达，不同类型的细胞中 mRNA和蛋白质种类大部分相同，只有少部分不 同，但核DNA却都相同。 举一反三 1(2011北京)下列生命过程中，没有发生 细胞分化的是( ) A断尾壁虎长出新尾巴 B砍伐后的树桩上长出新枝条 C蝌蚪尾巴消失的过程 D胚胎发育中出现造血干细胞 【解析】 本题考查细胞的分裂、分化及凋 亡的有关应用。壁虎新尾巴的生长包括细胞的分 裂与分化；树桩上长出新枝条也包括细胞的分裂 与分化；蝌蚪尾巴消失是细胞凋亡的结果；造血 干细胞是细胞分化形成的。 【答案】 C 2(2011福州模拟)通过特殊方法，科学家 将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚 胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的 描述，正确的是( ) A类胚胎干细胞能够分化成多种细胞 B分化的体细胞丢失了某些基因 C二者功能有差异，但形态没有差异 D二者基因组相同，且表达的基因相同 【解析】 类胚胎干细胞分化程度低，全能 性大，可分化出多种不同的细胞。细胞分化过程 中不会丢失基因；分化的体细胞和类胚胎干细胞 的最终来源是同一个受精卵，其核基因组是相同 的。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达， 产生出不同的蛋白质，表现出不同的形态、结构 和生理功能。 【答案】 A 3(2011北京西城区高三摸底)生长因子是 人体内一类特殊的生物活性物质。某种生长因子 能与前脂肪细胞的质膜特异性结合，启动细胞内 一系列生化反应，最终导致前脂肪细胞增殖、分 化形成脂肪细胞。下列有关叙述不正确的是( ) A前脂肪细胞的质膜上有能与生长因子特异 性结合的受体 B前脂肪细胞分化为脂肪细胞是基因选择性 表达的结果 C生长因子对前脂肪细胞的分裂和分化具有 调节作用 D生长因子启动的一系列生化反应仅指 DNA分子复制 【解析】 DNA分子复制只是细胞分裂间期 的一个变化，根据题干信息，生长因子启动的一 系列生化反应最终导致前脂肪细胞增殖、分化形 成脂肪细胞，因此这一系列生化反应不可能只包 括DNA分子复制，D错误。 【答案】 D 考点2 细胞的衰老、凋亡和癌变 1.细胞衰老的特征 (1)大：细胞核变大，染色质收缩、染色加深 。 (2)小：细胞内水分减少，萎缩变小，代谢速 率减慢。 (3)多：细胞内色素增多。 (4)低：膜运输功能降低，多种酶的活性降低 。 2癌细胞的特征与癌变机理 (1)特征分析 不死性：条件适宜时，癌细胞可以无限增 殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增 加，代谢异常活跃。 迁移性：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表 面的某些结构，导致癌细胞黏着性降低，易于扩 散。 3细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变比较 项目细胞凋亡细胞坏死细胞癌变 与基因的关 系 受基因控制不受基因控制受突变基因控制 细胞膜的变 化 内陷破裂 糖蛋白等减少，黏 着性降低 形态变化 细胞变圆，与周 围细胞脱离 细胞外形不规则 变化 呈球形 影响因素 受严格的由遗传 机制决定的程序 性调控 电、热、冷、机 械等不利因素影 响 分为物理、化学和 病毒致癌因子 对机体的影 响 对机体有利对机体有害对机体有害 典例2 (2011武汉检测)下列有关细胞衰老、 凋亡、坏死和癌变的说法中正确的是( ) A细胞内酶活性增高是导致细胞趋向衰老的 主要原因 B细胞凋亡与极端的物理、化学等因素关系 十分密切 C细胞凋亡和坏死时释放的细胞内容物都会 伤害周围细胞 D各种致癌因子可改变正常细胞的遗传物质 进而诱发癌变 【解析】 衰老细胞中多种酶的活性下降； 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的 过程，细胞坏死与极端的物理、化学等因素关系 十分密切；细胞凋亡时不会伤害周围的细胞。 【答案】 D 1.个体衰老与细胞衰老的关系 (1)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的 衰老或死亡。 (2)多细胞生物体内的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的状态，但 从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细 胞普遍衰老的过程。 2细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系 举一反三 1(2011厦门质检)一项新研究发现，海带 的提取物海带多糖因抑制免疫细胞凋亡而具有 抗辐射作用。以下相关叙述正确的是( ) A海带多糖是一种抗体，参与人体的特异性 免疫过程 B免疫细胞的凋亡与遗传机制无关，而与糖 类的多少有关 C对放疗的癌症患者，可利用海带多糖进行 辅助治疗 D免疫细胞凋亡是一种病理现象，患者可服 用海带多糖进行治疗 【解析】 抗体的本质是蛋白质，不是多糖 ；细胞凋亡是基因决定细胞自动结束生命的过程 ；海带多糖因抑制免疫细胞凋亡而具有抗辐射作 用，所以对放疗的癌症患者，可利用海带多糖进 行辅助治疗；免疫细胞凋亡是一种自然现象，可 用服用海带多糖的方法进行治疗。 【答案】 C 2(2011烟台模拟)美国弗吉尼亚大学研究 人员在有关癌症研究的杂志上发表论文称，他们 发现了一种名为RhoGD的基因，该基因有助于避 免癌细胞扩散，他们发现携带该基因的癌细胞会 失去转移能力。该基因的作用最可能是( ) A当这种基因添加到癌细胞中以后，在癌细 胞中表达并产生一种糖蛋白 B当这种基因添加到癌细胞中以后，在癌细 胞中表达并产生一种蛋白质，由此使癌细胞迅速 分化为其他组织、器官 C该基因在癌细胞内表达后使癌细胞迅速衰 老 D该基因在癌细胞内表达后使癌细胞的 DNA复制受阻，停止细胞分裂 【解析】 癌细胞的扩散与细胞膜上糖蛋白 的减少有关。 【答案】 A (对应学生用书P77) 易错点：对细胞增殖、分化、衰老、凋