2015届高考生物一轮详细复习课件14《细胞的分化衰老凋亡和癌变》（人教版）_1

细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 细胞分化和细胞全能性的比较 细细胞分化细细胞的全能性 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 稳稳定性和不可逆性： 一般说说来，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:在生物界中普 遍存在 高度分化的植 物体细细胞具有全 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 结结果 形成形态态、结结构、 功能不同的细细胞群 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 细细胞全能性表 达的难难易程度 不同，如受精 卵生殖细细胞 体细细胞 关系 两者的遗传遗传 物质质都不发发生改变变 已分化的细细胞仍然保持全能性 一般情况下，分化程度越高，全 能性相对对越低 特别提醒： (1)分化细胞基因组所表达的基因可分为两种类型：管家基 因和奢侈基因。 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。 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。 (2)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DNA却都相同。 【例1】 2012年1月6日，在美国纽约伦斯勒的神经干细胞 研究所工作的Sally Tempie等研究人员发现“人视网膜色素上皮组 织也存在神经干细胞”，并将该成果发表在细胞干细胞 (Cell Stem Cell)期刊上。下列叙述不正确的是( ) A图中a过程中只有部分基因得到表达 B图中b过程中核酸的种类和含量都不会发生变化 C富含脂肪的细胞用苏丹染色后，显微镜下可观察到 橘黄色颗粒物质 D两种骨细胞代谢相对比较缓慢的原因与自由水所占比 例较低有关 解析：图中a、b、c、d、e过程为细胞分化，分化过程涉 及基因选择表达，A正确。分化过程中的基因选择表达导致细 胞中的mRNA种类和数量不相同，B错误；苏丹可将脂肪染 成橘黄色并可用显微镜观察到，C正确；细胞代谢速率与水的 存在形式有关，自由水占比例低代谢缓慢，D正确。 答案： B 规律总结 有关细胞全能性的3个易错点 (1)植物种子发育成植株不叫全能性。 (2)胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体体 现全能性的终点)不叫全能性。 (3)动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实 验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的 全能性，二者并不矛盾。 跟踪训练 (2013湛江一模)2012年诺贝尔生理学或医学奖被授予 英国科学家约翰格登和日本医学教授山中伸弥，以表彰他 们在“细胞核重编程技术”领域做出的革命性贡献。下图为该 技术的操作流程模式图。据图推断，以下说法正确的是( ) A叶绿体、线粒体、细胞核均具有双层膜结构 B. 干细胞分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了 变化 C干细胞分化形成各种类型的细胞体现了细胞的 全能性 D干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的 糖尿病 解析：干细胞分化的过程中遗传物质没有发生改变， 即染色体数量也不会发生变化；细胞的全能性是一个细胞 发育成完整个体的潜能，干细胞分化形成各种类型的细胞 不能体现细胞的全能性；干细胞可以诱导分化形成胰岛细 胞，可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病；叶绿 体、线粒体、细胞核均具有双层膜结构，但动物细胞中无 叶绿体且无法从图中得出。 答案：D 细胞分裂、分化与细胞凋亡 1细胞分裂是细胞分化的基础。 细胞分裂产生相同的细胞后代，细胞分化使相同细胞的后 代发生了形态、结构和生理功能上的差异。 2细胞凋亡与细胞坏死的比较： 细细胞凋亡细细胞坏死 原 因 由基因决定 不利因素的影响(极 端的物理、化学因素 或病理性刺激) 特 点 是主动动的、自行结结束细细 胞生命的自然过过程 是被动动的，由于 细细胞正常代谢谢活 动动受损损或中断引 起的病理过过程 实实 例 女性月经经期子宫宫内膜 的脱落 成熟个体中细细胞的自 然更新 被病原体感染的细细胞 的清除 烫伤烫伤 后的皮肤 、黏膜的脱落 骨折时时部分骨 细细胞死亡 吸烟者肺部细细 胞因尼古丁作用 而死亡 A该过程与细胞膜的信息交流有关 BcBid可能会引起细胞能量供应能力下降，加速细胞 的凋亡 C溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的 作用，而其他内容物释放无此功能 D溶酶体内含有水解酶。在细胞凋亡中具有重要作用 解析： 结合题干中文字和图中细胞膜上受体与H2O2等 物质结合过程，可说明该过程与细胞膜的信息交流有关； 由 图中可看出，cBid与线粒体结合，诱导其内溶物释放，导致线 粒体功能受损，细胞供能不足而加速细胞凋亡。 答案：C 常见失分探因：不能准确理解细胞凋亡的原理 (1)因不能将题干中文字信息和图文信息有机结合和有 效转换，而不能准确理解细胞凋亡的原理，而误认选项A、B不 正确。 (2)因不明确溶酶体中水解酶的作用，而误认为选项C正 确。水解酶的大量释放会引起细胞大分子物质的降解，也会促 进细胞凋亡。 (3)此类问题在高考题中也可以流程图形式考查细胞凋亡 的机理。 规律总结 细胞凋亡与细胞分裂、分化及衰老是细胞在成长过程 中的正常活动，不能错误地认为其对机体不利。细胞分化 、衰老、凋亡及癌变过程中，只有细胞癌变时才发生遗传物 质的变化，其余过程均属细胞的正常生命历程，并未发生遗 传物质的改变。 跟踪训练 下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述中，错 误的是( ) A癌变是正常细胞发生基因突变的结果 B个体发育过程中细胞的衰老对于生物体是有害的 C细胞分化将造成不同细胞间蛋白质种类的差异 D细胞凋亡对生物的个体发育、机体稳态的维持等 有着重要作用 解析：此题考查对细胞分化、衰老、凋亡和癌变的理解 ，具体分析如下：A项，癌变是细胞中原癌基因和抑癌基因发 生突变导致的。A项正确；B项，个体发育过程中细胞衰老有 利于细胞更新。B项错误；C项，细胞分化的实质是基因的选 择性表达，基因的选择性表达造成不同细胞间蛋白质种类的差 异。C项正确；D项，细胞凋亡对多细胞生物体完成正常发育 ，维持内环境稳态有重要意义。D项正确。 答案：B 细胞癌变 1癌细胞特征。 (1)无限增殖：一般细胞分裂5060次，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。 (2)易分散转移：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的 糖蛋白，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。 (3)癌细胞的形态发生改变。这是细胞癌变的重要观察 指标。例如纤维细胞由扁平梭形变成球形。 特别提醒： 癌细胞失去接触性抑制：正常细胞贴壁生长汇合成单层 后停止生长，称为接触性抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然 可以生长。如下图： 2癌变机理。 (1)原癌基因与抑癌基因。 原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的 进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症就是一系 列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。 (2)机理。 3细胞分裂、分化、凋亡及癌变的关系。 【例3】 2013年11月是第十三个全球肺癌关注月，下 列有关说法中正确的是( ) A肺癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞周期的分 裂期 B肺癌患者体内所有细胞均发生了癌变 C肺部癌细胞的形态结构发生了显著变化 D只要不吸烟并避免吸入“二手烟”就不会患肺癌 解析：本题考查细胞癌变的有关知识，属于识记层次 。癌细胞的化疗主要是利用药物作用于细胞分裂间期，抑 制癌细胞DNA分子的复制。肺癌患者体内肺部细胞因受到 致癌因子的作用，而产生癌变。癌细胞与正常细胞相比， 其特征是在适宜条件下能够无限增殖，癌细胞的形态结构 发生显著变化，癌细胞的表面发生了变化。致癌因子大致 分为三类：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子 。 答案：C 规律总结 与细胞癌变、衰老、凋亡有关的5个易错点 (1)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。 (2)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，但细胞总体衰老会导致 个体的衰老。 (3)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。 (4)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死 对机体有害。 (5)细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程 。 跟踪训练 联合早报网报道2012年3月1日，福岛核泄漏的初 始污染已大幅减少，但核污染问题不容忽视。下列有关核辐射 对人体细胞影响的说法中，正确的是( ) A核辐射可能会导致细胞分裂间期DNA的复制出错，这 种变异一定能遗传给后代 B核辐射可能导致染色体上某些基因的缺失，这种变异 属于基因突变 C核辐射可能导致细胞癌变，只要1个基因突变就会导 致细胞癌变 D核辐射增加细胞癌变的机率，癌细胞在细胞免疫作用 下死亡，属于细胞凋亡 解析：核辐射可能会导致细胞分裂间期DNA的复制出错 ，这种变异为基因突变，若发生在体细胞中一般不能遗传给后 代，A错误；染色体上某些基因的缺失，为染色体结构变异，B 错误；癌变的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细 胞发生56个基因突变，才能赋予癌细胞的特征，C错误；细 胞癌变的实质是基因突变，核辐射能提高基因突变的频率，癌 细胞在细胞免疫作用下的清除是通过细胞凋亡完成的，D正确 。 答案：D 实验13：实验材料的选取 在生物学实验中正确选择实验材料是实验成功的保证。我 们学习过的很多科学家的经典实验如恩格尔曼实验、孟德尔实验 、赫尔希和蔡斯实验等都巧妙地选择了实验材料。在教材中的学 生实验中，实验材料的选择一定要科学合理。在还原性糖、脂肪 和蛋白质的鉴定中选择的实验材料要注意两个方面： 量多、色淡，实验材料的颜色不能影响显色反应的观察。观察 有丝分裂选择根尖的分生区，观察减数分裂选择动物的精巢或 植物的花药。提取细胞膜要选择哺乳动物的红细胞。观察细胞 的质壁分离和质壁分离复原要选择含有紫色大液泡的紫色洋葱 表皮细胞。 选择实验材料的基本要求是：材料要符合实验的要求 ；所选择的材料要容易获得；实验材料不能对实验结果的 观察产生干扰。 跟踪训练 下列实验中选择实验材料最合适的一组是( ) A用成熟的卵巢实验材料观察减数分裂 B用蛙的红细胞作实验材料观察有丝分裂 C用韭黄作实验材料提取和分离叶绿体色素 D用苹果或梨提取组织样液，检测还原糖 解析：观察减数分裂应用动物的精巢作实验材料，不能 用卵巢作实验材料，因为卵巢中的卵原细胞数量少，并且卵巢 排出的多是次级卵母细胞。蛙的红细胞进行的是无丝分裂。韭 黄在暗处生长，为黄色，不含叶绿素，不能作为提取和分离叶 绿体色素的材料。苹果或梨中含有还原性糖，且提取的组织 样液为无色，是检测还 原糖的材料。 答案：D 实验14：探究性实验与验证性实验的比较 比较项较项 目 探究性实验实验验证验证 性实验实验 概念 指实验实验 者在不知 晓实验结晓实验结 果的前 提下，通过过自己 实验实验 、探索、分 析、研究得出结结 论论，从而形成科 学概念的一种认认 知活动动 指实验实验 者针对针对 已知 的实验结实验结 果而进进行 的以验证实验结验证实验结 果 、巩固和加强有关 知识识内容、培养实实 验验操作能力为为目的 的重复性实验实验 实验实验 目 的 探索研究对对象的 未知属性、特征 以及与其他因素 的关系 验证验证 已知对对象的已 知属性、特征以及 与其他因素的关系 实验实验 假 设设 假设设一般采用“ 如果A，则则B”的 形式表达，是根 据现现有的科学理 论论、事实实，对对所 要研究的对对象设设 想出一种或几种 可能性的答案、 解释释 因结论结论 是已知的， 故不存在假设问题设问题 实验实验 步骤骤 取材、分组组、 编编号； 相同处处 理、不同处处理， 进进一步相同处处理 ；检测检测 、观观察 、统计统计 、分析等 实验结实验结 果预预 期 对应对应 假设设，分类类 讨论讨论 与实验验证实验验证 的 事实实相符合 实验结论实验结论 根据可能的实验实验 结结果，进进行讨论讨论 分析 对应实验对应实验 目的 作出肯定结论结论 跟踪训练 为了探究某物质(X)的作用，研究者提出了以下实验思 路： (1)实验分组： 甲组：培养液Y细胞3HTdR(3H标记的胸腺嘧啶 脱氧核苷)生理盐水 。 乙组：培养液Y细胞3HTdRX(用生理盐水配制 )每组设置若干个重复样品。 (2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度)，求每组 的平均值。 (3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD ，求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明：答题时用X 、CRD、3HTdR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物 体细胞) 请回答： (1)实验目的：_。 (2)预测实验结果及结论：_。 (3)实验中采用3HTdR的原因：_。 解析：(1)分析题目中实验思路可知，该实验的目的为： 探究X对Y细胞增殖的影响或探究X