人教版教学课件2011高考生物一轮复习课件必修一6234 细胞的分化衰老凋亡和癌变_1

v第2、3、4节 细胞的分化、 衰老、凋亡和癌变 1 v一、细胞分化 v1概念：在个体发育中，由 增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生 v的过程 v2特征：具有、稳定性和不可逆 性 v3意义：是生物的基础；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 的效率 一个或一种细细胞 稳稳定性 差异 持久性 个体发发育 生理功能 2 v4原因：不同的细胞形态、结构的功能不同，是因为 不同细胞中 v5细胞的全能性 v(1)概念：已经分化的细胞仍然具有 的潜能。 v(2)实例 v植物组织培养：分化的组织细 胞(植物) 愈伤组 织 新的植物体 v动物克隆：核移植 v动物干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有 v的细胞 遗传遗传 信息的执执行情况不同 发发育成完整个体 分裂和 分化能力 3 v1细胞分化过程中遗传物质是否发生了 变化？已分化的细胞可否自动恢复未分化 状态？ 4 v二、细胞衰老 v1特征 v(1)细胞内减少，结果使细胞萎 缩，体积变 小，细胞新陈代谢的速率减 慢 v(2)细胞内多种降低 v(3)随着细胞的衰老，细胞内的色素会逐 渐积 累 v(4)细胞内减慢，细胞核的体积 增大，核膜内折，染色质收缩、染色加 深 v(5)细胞膜，使物质运输功 能降低 水分 酶的活性 呼吸速率 通透性改变变 5 v2原因 v(1) 学说 v(2)端粒学说 v2老年人头发变白与白化病人的白发机 理相同吗？ 自由基 6 v三、细胞凋亡 v1概念：由所决定的细胞自 动结 束生命的过程 v2原因：严格的由遗传 机制决定的程序 性调控(细胞编程性死亡) v3意义：对于多细胞生物体完成正常发 育，维持 v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。 基因 内环环境 7 v3细胞凋亡与细胞坏死有什么区别？ 8 v四、细胞癌变 v1癌细胞：细胞由于受到致癌因子的作 用，不能正常地完成细胞分化，而变成 的细胞，这种细胞就是癌 细胞。 v(1)在适宜的条件下，癌细胞能够无限 v(2)癌细胞的发生显著变化 v(3)癌细胞的表面发生了变化。如 ，使癌细胞彼此之间黏着性显著降低 ，使癌细胞在机体内容易分散和转移 不受机体控制 增殖 形态结态结 构 糖蛋白减少 9 v3致癌因子有：物理致癌因子，化 学致癌因子，病毒致癌因子 v4细胞癌变的原因 v(1)致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生 突变。 v(2)原癌基因主要负责调节细 胞周期，控 制细胞的 v进程；抑癌基因主要是阻止 细胞不正常的增殖。 生长长和分裂 10 v 思考探讨提示： v1细胞分化过程中遗传 物质并未发生 变化，细胞分化一般是不可逆的，已分 化的细胞不可自动恢复未分化状态。 v2不同，老年人头发变 白是酪氨酸酶活 性降低，合成黑色素减少，而白化病人的 白发是病人体内缺少酪氨酸酶。 v3细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结 束生命的过程；细胞坏死是由外界因素 造成的细胞急速死亡，是被动性死亡， 不受基因控制。 11 v一、细胞分化与细胞全能性及其应用 v1细胞分化、细胞全能性及相互比较 12 细细胞分化细细胞全能性 原理细细胞内基因选择选择 性表达 含有本物种全套遗传遗传 物 质质 特点 持久性：细细胞分化贯贯穿于生物体 整个生命进进程中，在胚胎期达到最大 限度 稳稳定性和不可逆性：一般来说说， 分化了的细细胞将一直保持分化后的状 态态，直到死亡 普遍性：生物界中普遍存在，是生 物个体发发育的基础础 高度分化的植物体细细胞 具有全能性 植物细细胞在离体的情况下 ，在一定的营营养物质质、 激素和其他适宜的外界条 件下，才能表现现其全能性 动动物已分化的体细细胞 全能性受限制，但细细胞核 仍具有全能性。例如，动动 物克隆技术术 结结果形成形态态、结结构、功能不同的细细胞形成新的个体 大小比 较较 细细胞分化程度有高低之分，如体细细 胞生殖细细胞受精卵 细细胞全能性有大小之分， 如受精卵生殖细细胞体 细细胞 关系 两者的遗传遗传 物质质都不发发生变变化 细细胞的分化程度越高，具有的全能性越小 13 v2.干细胞类型及在医学上的应用 v(1)类型：干细胞分为3类：全能干细胞 、多能干细胞和专能干细胞。 v(2)医学上的应用：干细胞的研究为器官 移植提供了新的思路，为癌症、癫痫 、 糖尿病等疾病的根治带来了希望。 14 v(1)细胞全能性是植物组织培养的理论基础，早期胚胎细 胞和干细胞都具有明显的全能性。 v(2)细胞分化是在特定的时间和空间条件下基因选择性表 达的结果 v在同一生物体内，不同部位的细胞核的遗传物质都是一 样的，但是在个体发育的不同时期，细胞内表达的基因 是不相同的，合成的蛋白质分子也不一样，从而形成了 不同的组织器官。 15 v1(2010年山东省日照市调研)下图为 人 体某细胞所经历 的生长发 育各个阶段示 意图，图中为各个时期的细胞，a c表示细胞所进行的生理过程。据图分 析，下列叙述正确的是 ( ) 16 vA各个时期的细胞中，的全能 性最高 vB与相比，的分裂增殖能力加强， 分化能力减弱 vC与相比，的分裂增殖能力减弱， 分化能力增强 vD与的基因组成相同，细胞内的蛋 白质种类不完全相同 v【答案】 D 17 v2(2008年江苏高考)动物和人体内具有 分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对 如下图的相关叙述中，错误 的是 ( ) 18 vAa过程表示干细胞能自我更新 vBb、c过程表示干细胞具有分化能力 vCa、b、c过程中细胞的遗传 信息表达 情况不同 vDb过程形成的细胞直接组成器官，可 供器官移植使用 19 v【解析】 本题考查对细胞分化的理解。 干细胞经a过程形成的细胞，从形态上 与它自身相同，该过程实现了干细胞的自 我更新。干细胞经b、c两过程形成的细 胞与干细胞形态不同，是细胞分化的结果 ，表明干细胞具有分化能力。经a、b、 c三个过程形成的三种形态各异的细胞内 ，mRNA、蛋白质不同，这表明它们的遗 传信息表达情况不同。b过程形成的细 胞先形成组织，再进一步形成器官。 v【答案】 D 20 v二、细胞的衰老、凋亡和癌变 v1个体衰老与细胞衰老的关系 v(1)单细 胞生物的细胞衰老或死亡就是个 体的衰老或死亡。 v(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。 21 v2细胞的癌变 v(1)癌细胞的特征 v在适宜条件下，能够无限增殖； v癌细胞的形态结 构发生显著变化； v癌细胞的表面发生了变化。由于细胞 膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼 此之间的黏着性显著降低，容易在体内 分散和转移。 v(2)癌变的机理 22 v(3)原癌基因与抑癌基因 v原癌基因是维持机体正常活动所必需 的基因，在细胞分裂过程中它负责调节 细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程 。 v抑癌基因是一类抵制细胞过度生长、 增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基 因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。 23 v3细胞的凋亡、坏死与癌变的比较 项项目细细胞凋亡细细胞坏死细细胞癌变变 与基因 的关系 受基因控制 不受基因控 制 受突变变基因 控制 细细胞膜 的变变化 内陷破裂 糖蛋白等减 少，黏着性 降低 形态变态变 化 细细胞变圆变圆 ， 与周围细围细 胞 脱离 细细胞外形不 规则变规则变 化 呈球形 影响因 素 受严严格的由 遗传遗传 机制决 定的程序性 调调控 电电、热热、冷 、机械等不 利因素影响 分为为物理、 化学和病毒 致癌因子 对对机体 的影响 对对机体有利对对机体有害对对机体有害 24 v(1)癌细胞的形成是畸形分化；而癌细胞不再分 化。 v(2)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞 中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞 中两种基因已发生突变。 v(3)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼 年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生 的细胞。 v(4)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利 的。 25 v3(2010年海淀期末)控制细胞分裂次数的时钟 是位于染色体两端名为端粒的结构，它会随着 细胞分裂而变短。而癌细胞中有延长端粒的端 粒酶。据此你认为体细胞不能无限分裂的根本 原因是( ) vA缺少合成端粒酶的氨基酸 vB缺少控制端粒酶合成的基因 vC控制端粒酶合成的基因没有表达 vD体细胞中没有端粒酶 v【答案】 C 26 v4(2010年广州高三调研)下列有关细胞凋亡、坏死与 癌变的说法，正确的是( ) vA细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制 vB细胞坏死，代谢停止；细胞癌变，代谢增强 vC细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增 强 vD细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期 变短 v【答案】 B 27 v(2009年山东卷)细胞分化是奢侈基因选择表达的结 果。下列属于奢侈基因的是( ) vA血红蛋白基因 B. ATP合成酶基因 vC. DNA解旋酶基因 D核糖体蛋白基因 28 v【解析】 本题考查了对于基因选择性表 达概念的理解。只有在红细胞中，控制血 红蛋白合成的基因才能选择性的表达。而 其他选项中的ATP合成酶基因、DNA解旋 酶基因、核糖体蛋白基因是在每一个具有 生命活动的细胞中都要表达而分别合成 ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体蛋白。 v【答案】 A 29 v (2009年辽宁、宁夏卷)下列关于动物 细胞编程性死亡的叙述，正确的是 ( ) vA细胞癌变属于细胞编程性死亡 vB细胞编程性死亡属于正常生理过程 vC细胞编程性死亡属于细胞分化过程 vD细胞编程性死亡与基因表达无关 30 v【解析】 细胞编程性死亡是由基因所决 定的细胞自动结束生命的过程，受到严格 的由遗传机制决定的程序性调控，是一种 正常的生理过程。而细胞癌变是由于原癌 基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞 的生长和分裂失控所致。因此，B正确。 v【答案】 B 31 v(2009年海南卷)下列关于癌细胞的叙述，错误的是 ( ) vA癌细胞具有无限增殖的能力 vB细胞癌变可以由病毒感染引发 vC原癌基因只存在于癌细胞中 vD癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关 v【答案】 C 32 v1根据细胞癌变比例检测有毒物质的毒 性 v(1)利用待测物质配制成动物细胞培养液 。 v(2)选取正常的动物细胞进行培养。 v(3)一段时间 后检测 癌变细 胞占所培养细 胞的比例，推测物质的毒性。 33 v2动物细胞的细胞核具有全能性 v(1)方法步骤 v从同一只母羊(A)身上取出乳腺上皮细 胞分成两组，分别编 号为甲、乙。 v将甲组乳腺上皮细胞直接培养，观察 结果；将乙组乳腺上皮细胞核与另一只 母羊(B)的去核卵细胞电激融合，观察结 果。 v将中发育形成的早期胚胎移植到第三 只母羊(C)的子宫内，继续发 育，观察最 终结 果。 34 v(2)实验结 果 v只有乙组乳腺上皮细胞核的全能性得以 发挥 ，而甲组乳腺上皮细胞的全能性不 能发挥 。 v(3)实验结论 v已经分化的动物细胞全能性受到限制， 但它的细胞核仍具有全能性。 35 v1阅读 材料，完成相关实验 。 v材料一 吃了香蕉会致癌！这一流言让 2007年我国的蕉农损失巨大。有人声称 ，海南甚至全国的香蕉大面积感染了“蕉 癌”巴拿马病，“香蕉有致癌物残留 ，成了毒水果”。这个传闻起源于3月中 旬的一篇报道：广东、海南的香蕉林患了 一种叫做“巴拿马病”的病害。由于此病 没有有效的治疗方法，植物专家把它称为 “香蕉癌症”。可是，这话传到市场上， 却变成“吃香蕉会得癌症”。 36 v材料二 2007年4月7日，农业部新闻办公室发布消息 ，称香蕉“巴拿马病”与食用香蕉的安全性没有任何关 联。 v材料三 香蕉“巴拿马病”学名为香蕉枯萎病，又名链 胞菌萎凋病，是植物病原菌引起的，在香蕉树的维管束 内繁殖，香蕉树感染这种病原菌，轻者长不大，不挂果 ，重者香蕉树枯死。病原菌不能进入香蕉果内，也不会 对人体、动物体产生危害。这种植物病原菌最早于1874 年在澳大利亚被发现；上世纪60年代在我国台湾大面积 流行；目前在我国广东、海南香蕉产区有不同程度的发 生，对香蕉产业造成了较大危害，但目前没有发现一例 对人体或动物产生危害的，消费者可放心食用香蕉。 37 v请根据上述材料，设计实验 探究“蕉癌 病毒”是否可能诱导动 物致癌，请设计 和预测实验结 果并分析(普通香蕉无致癌 作用)。 v(1)实验题 目：探究“蕉癌病毒”是否可 能诱导 大鼠致癌。 v(2)材料用具：大鼠若干只；普通饲料； 两种香蕉叶普通正常香蕉叶和患蕉癌 病的香蕉叶。其他所需条件均满足。 v(3)步骤设计 ：(请简 要写出) v第一步： 38 v第二步：_ ； v第三步：_； v第四步：两年后，检查大鼠的健康状况，统计各组大 鼠癌病的发生率。 v(4)实验结 果预测与分析： v_； v_。 39 v【答案】 (3)第一步：选取身体健康、 发育正常、体重相当的大鼠若干，随机平 均分成两组，并编号甲、乙，分别饲养 v第二步：甲组每天饲喂普通饲料，添加一 定量普通香蕉叶；乙组每天饲喂普通饲料 ，添加与甲等量的蕉癌香蕉叶，两个组每 天饲喂等量的饲料且适量 v第三步：在相同且适宜的条件下饲养 40 v(4)实验结 果预测 与分析：如果两个组的 大鼠致癌病发生率相近，说明蕉癌病毒不会 诱导 大鼠癌病的发生 如果两个组的大鼠 癌病的发生率乙明显高于甲，说明蕉癌病毒 会诱导 大鼠癌病的发生(其他合理的预测 与 分析也可) 41 v2近期统计 数据显示，癌症已成为我国 城乡居民的首要死因。请根据提供的资 料回答问题 ： 42 v(1)体外分别培养某种癌细胞和正常体细胞；图中代表 癌细胞生长曲线的是_。在体内，癌细胞分别 侵袭周围正常组织，证明癌细胞具有_的特性 。 v(2)细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的 蛋白质，这些蛋白质称为_，引起机体的免疫 应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是 _。 v(3)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。 表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关，请 完成下面的探究实验： 43 v实验 目的：研究端粒酶活性与细胞癌变 的关系。 细细胞类类型增殖代数端粒酶活性 正常体细细胞5060无 癌细细胞无限有 44 v实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养 液等。 v实验步骤： v_。 v_。 v_。 v结果预测及分析：_ 。 v(4)请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思 路： _ 。 45 v【答案】 (1)a 易分散和转移 v(2)抗原 效应T细胞 v(3)实验步骤 v将癌细胞分成A、B两组 vA组加入端粒酶抑制剂，B组加入等量蒸馏水，进行培养 v记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数) v结果预测及分析：A组比B组增殖代数减少，说明端粒酶活性与细 胞癌变(连续分裂)有关；A组仍然无限增殖，说明端粒酶活性与细 胞癌变(连续分裂)无关 v(4)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)或免疫治疗(输入 淋巴因子、DNA疫苗) 46 v1(2009年天津卷)下面为动 物机体的 细胞凋亡及清除示意图。 47 v据图分析，不正确的是( ) vA过程表明细胞凋亡是特异性的，体 现了生物膜的信息传递 功能 vB细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体 现了基因的选择 性表达 vC过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞 凋亡是细胞被动死亡过程 vD凋亡相关基因是机体固有的，在动物 生长发 育过程中发挥 重要作用 48 v【解析】 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程， 叫做细胞凋亡。是凋亡诱导因子与膜受体发生特异性 结合，表明细胞凋亡具有特异性，体现了生物膜的信息 传递功能；细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基 因的选择性表达；过程中凋亡细胞被吞噬，是细胞主 动死亡的过程；凋亡相关基因在机体中本来就存在，是 固有的，在动物生长发育过程中的不同时期表达，从而 发挥重要作用。因此C不正确。 v【答案】 C 49 v2(2009年福建卷)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能 产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变 异是( ) vA染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变 异 vB非同源染色体自由组合，导致基因重组 vC染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变 vD非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异 50 v【解析】 有丝分裂和减数分裂都可以发 生染色体不分离或不能移向两极，从而导 致染色体数目变异；非同源染色体自由组 合，导致基因重组只能发生在减数分裂过 程中；有丝分裂和减数分裂的间期都发生 染色体复制，受诱变因素影响，可导致基 因突变；非同源染色体某片段移接，导致 染色体结构变异可发生在有丝分裂