2013高考生物讲义1-3-2.ppt

第二讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变,1(2012年高考山东卷)细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错误的是( ) A细胞普遍衰老会导致个体衰老 B效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡 C细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡 D衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录,解析：本题主要考查了细胞衰老和凋亡的相关知识。多细胞生物个体的衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A正确；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，效应T细胞使靶细胞裂解死亡是机体主动进行的免疫过程，属于细胞凋亡，B正确；各种不利因素引起的细胞死亡属于细胞坏死，C错误；衰老细胞内染色质固缩后影响了DNA解旋，从而影响DNA复制和转录过程，D正确。 答案：C,2(2012年高考安徽卷)脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元，它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子，只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡。下列叙述正确的是( ) A脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期 B一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接 C神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡 D神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡 解析：本题主要考查细胞凋亡和神经元的相关知识。细胞凋亡发生在整个生命历程中，不仅仅发生在胚胎发育时期，故A不正确；一个神经元可以和多个靶细胞建立连接，形成多个突触，B不正确；神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞编程性死亡，其过程也会受环境条件影响(如被病毒感染也会诱导其凋亡)，故C不正确，D正确。 答案：D,3(2012年高考新课标全国卷)下列关于细胞癌变的叙述，错误的是( ) A癌细胞在条件适宜时可无限增殖 B癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别 C病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变 D原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖 解析：本题主要考查癌细胞的特点、形成过程等知识。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，D错误；癌细胞具有无限增殖的特点，A正确；组织细胞发生癌变后，细胞形态和结构均发生明显变化，如细胞变为球形，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，B正确；生物致癌因子中的病毒癌基因可以整合到宿主基因组诱发癌变，C正确。 答案：D,4(2012年高考江苏卷)(多选)下列事实能体现细胞全能性的是( ) A棉花根尖细胞经诱导形成幼苗 B单细胞的DNA在体外大量扩增 C动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体 D小鼠体细胞经诱导培育成小鼠 解析：本题考查细胞全能性的知识。棉花根尖细胞经诱导形成幼苗，小鼠体细胞经诱导培育成小鼠，这均是细胞发育成完整个体，体现了细胞的全能性，故A、D符合题意；DNA在体外大量扩增属于DNA克隆，故B不符合题意；单克隆抗体的制备属于动物细胞融合的应用，故C不符合题意。 答案：AD,5(2012年高考天津卷)下列有关干细胞的叙述，错误的是( ) A自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应 B胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化 C组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程 D造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病 解析：本题主要考查细胞的增殖、分化、凋亡及免疫等知识。自体干细胞不会被自身免疫系统识别为抗原，因此通常不会引起免疫排斥反应，故A正确；胚胎干细胞全能性较高，在体外培养不但能增殖，更易被诱导分化，故B错误；组织的细胞更新，包括细胞的凋亡和新细胞的产生，故C正确；造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病，故D正确。 答案：B,6(2012年高考浙江卷)请根据以下提供的实验材料，完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路，并预测实验结果。 实验材料：培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。(要求与说明：答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力，只进行原代培养且培养条件适宜) 请回答： (1)实验思路： 取培养瓶若干个，分组如下：_。 每组设置若干个重复样品。,各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后，各取其中的几个样品，加入_，摇匀，在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。 重复若干次。 _。 (2)预测实验结果(用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示)： 解析：此题考查考生的实验探究能力。(1)验证生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用。此验证实验实际涉及两个变量，一是不同种类的动物细胞，二是生物制剂W的有无，故本实验应设计如下四组：A组：培养液中加入正常体细胞。B组：培养液中加入正常体细胞，加入W。,C组：培养液中加入癌细胞。D组：培养液中加入癌细胞，加入W。动物细胞培养过程中的细胞一般具有贴壁生长和接触抑制的特性，通常使用胰蛋白酶将其分散开来。在显微镜下，使用血细胞计数板，可以计数细胞数目，统计分析各组实验数据，即可得出结论。(2)生物制剂W对细胞分裂具有促进作用。最终得到的实验结果是：细胞数目D组C组B组A组。,答案：(1)A组：培养液中加入体细胞。B组：培养液中加入体细胞，加入W。C组：培养液中加入癌细胞。D组：培养液中加入癌细胞，加入W 胰蛋白酶 统计并分析所得数据(其他合理答案均可) (2)如图所示(其他合理答案均可),核心强化 1细胞全能性 (1)高度分化的细胞仍然具有本物种的全套遗传物质，即具有发育成完整个体的潜能。 (2)已分化的植物细胞和动物细胞核的全能性已得到了证实。 2细胞分化 (1)实质：是基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生改变。 (2)结果：一个或一种细胞增殖产生的后代细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，功能进一步特异化。,(3)特点 生物界中普遍存在； 持久性； 一般说来，细胞分化是不可逆的。 要点整合 1细胞全能性的表现过程,2细胞具有全能性的原因 细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。,3细胞全能性的证明实例 (1)植物组织培养证明了植物细胞具有全能性。 (2)克隆动物证明了高度分化的动物细胞核也具有发育的潜能。 4可作为证明细胞全能性的实例必须同时满足以下三个条件 (1)起点：高度分化的细胞； (2)终点：形成完整的个体； (3)外部条件：离体、营养物质等。 特别提醒 (1)细胞分化在自然条件下是不可逆的。(2)细胞分化遗传物质并未发生改变。(3)细胞分化的关键是特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质是基因选择性表达的结果。,5细胞全能性比较 (1)动物与植物：植物细胞动物细胞。 (2)同一个体：受精卵生殖细胞体细胞。 (3)同一细胞：刚产生的细胞成熟细胞衰老细胞。,1(2013年长宁模拟)细胞的全能性指( ) A具有细胞膜、细胞质、细胞核结构的完整细胞，能进行各种生理活动 B具有细胞膜、细胞质，无细胞核也能完成特定的生理活动 C单个细胞经过细胞分裂和分化后具有形成整个生物体的潜能 D具有该物种所特有的全套遗传物质的细胞 解析：细胞的全能性是指高度分化的细胞仍具有发育成完整生物个体的潜能。 答案：C,核心强化 1衰老细胞的特征 (1)结构方面 细胞体积变小，而细胞核体积变大。 细胞膜通透性改变。 核膜内折，染色质收缩，染色加深。 (2)代谢方面 水分减少，酶活性降低，新陈代谢速率减慢。 物质运输速率降低，色素积累。,2细胞凋亡和细胞坏死 (1)细胞凋亡是细胞在严格的遗传机制控制下实现的自动结束生命的过程，也称为细胞编程性死亡。 (2)细胞坏死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的细胞损伤和死亡。 3细胞癌变与癌细胞的特征 (1)癌变机理：原癌基因和抑癌基因发生突变。 (2)致癌因子：物理致癌因子(如X射线、紫外线)、化学致癌因子(如亚硝胺、尼古丁)、病毒致癌因子(如Rous肉瘤病毒)。 (3)癌细胞的主要特征 无限增殖；形态结构发生改变；表面发生改变，易分散和转移。,要点整合 1细胞分裂、分化、衰老、癌变和凋亡的联系,2细胞的凋亡、坏死与癌变的比较,特别提醒 细胞凋亡和细胞坏死遗传物质没有发生改变，但癌变时却发生了遗传物质的改变。 (1)细胞的分裂、分化、衰老和凋亡是细胞的正常生命历程，而癌变则是细胞恶性增殖的结果。 (2)生物的个体发育从细胞角度分析是细胞分裂、分化的结果；从分子水平分析则是基因选择性表达的结果。 (3)有丝分裂、细胞分化不改变细胞的遗传物质；而减数分裂发生基因重组，癌变是基因突变，都会导致遗传物质发生改变。 (4)细胞衰老而导致的细胞自然更新是细胞凋亡的一个方面，除此之外，被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。细胞衰老的学说如下： 自由基学说：自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团，普遍存在于生物系统。自由基的化学性质活泼，可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂质等大分子物质，造成损伤。,端粒学说：端粒是染色体末端的具有一段特殊序列的DNA，端粒在细胞分裂时不能被完全复制，因而随分裂次数的增加而缩短。端粒酶由RNA和蛋白质组成，RNA含有与端粒DNA重复序列互补的一个片段，是合成端粒DNA的模板，蛋白质催化端粒DNA的合成。研究表明：如果细胞中不存在端粒酶的活性，染色体将随每次分裂而变得越来越短，而且细胞的后代因必需基因的丢失，最终死亡。 (5)判断细胞凋亡和细胞坏死的主要依据是细胞的死亡对机体是否有利，若细胞的死亡对机体是有利的，则为细胞凋亡，反之则为细胞坏死。细胞凋亡的实例如下： 清除多余、无用的细胞。如蝌蚪的尾巴按照一定程序消失，这里的“蝌蚪的尾巴”属于多余无用的细胞。,清除完成正常使命的衰老细胞。如“脱落的人体皮肤表皮细胞”是完成正常使命的衰老细胞，应当凋亡。 清除体内有害细胞、被病原体感染的细胞等异常细胞。如“白细胞吞噬过多的细菌导致死亡”和癌细胞的清除都属于此类。 维持器官和组织中细胞数目的相对稳定的细胞凋亡。,2下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，图中为各个时期的细胞，ac表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是( ),A与的基因型相同，蛋白质的种类也相同 B细胞的衰老与凋亡就会引起人体衰老与死亡 C若已失去分裂能力，则其细胞内遗传信息的流动方向为DNARNA蛋白质 D与相比，的表面积与体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强,解析：据图分析，细胞都是由同一个细胞分裂分化而来，分化过程中基因选择性表达，所以细胞的基因型相同，而蛋白质不同；细胞衰老不等同于个体的衰老，在年轻个体中同样存在着细胞的衰老；由生长而来，体积相对增大，但是体积越大，其表面积和体积的比值就越小，与外界环境进行物质交换的能力就越差。 答案：C,一、细胞全能性不等于细胞核全能性 1没有明确克隆动物的结论 植物组织培养实验证明了植物细胞的全能性，但是“多利”羊的克隆实验只是证明了动物细胞核的全能性。到目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。 2没有理解细胞全能性的范围 细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。分化的动物细胞不能直接培养成一个个体，即分化的动物细胞不具有全能性，但其细胞核有全能性。植物细胞可以经过植物组织培养形成一个个体，所以细胞的全能性往往指的是植物细胞。,二、正确区分细胞死亡、细胞凋亡与细胞坏死的方法 1细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死两种形式。 2细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，因此又称细胞编程性死亡，其本质原因是基因的选择性表达。 3细胞凋亡与细胞坏死不同：细胞坏死是在不利因素影响下病理性死亡；细胞凋亡是正常状态下的生理性死亡。 三、细胞凋亡机制与基因的选择性表达 1细胞凋亡是由凋亡基因控制的，凋亡基因在体细胞内都存在，只有在一定时期或在环境因子的诱导下才表达，即选择性表达。 2细胞中有的基因是选择性表达，而那些维持细胞最基本的生命活动的基因在任何细胞中都要表达，如决定合成核糖体的基因。,例1 (2011年高考山东卷)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 细胞具有发育成完整个体的潜能叫做细胞的全能性。种子萌发长成植株，发生了细胞分化，但没有经过细胞离体培养，故没有体现出体细胞的全能性，A项不符合题意；骨髓造血干细胞形成各种血细胞，仅仅是细胞分化的过程，没有完整个体的形成，体现不出细胞的全能性，B项不符合题意；花粉离体培养发育成单倍体植株，经历了细胞分化，体现的是花粉(生殖细胞)的全能性，没有体现体细胞的全能性，C项不符合题意；胡萝卜根韧皮部细胞经植物组织培养发育成新植株，该过程既有细胞分化，又体现出体细胞的全能性，D项符合题意。 答案 D,例2 (2011年高考江苏卷)关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是( ) A细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多 B细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小 C细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育 D细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移 解析 基因的选择性表达导致细胞分化，细胞的种类增加，A项错误；衰老的细胞中大多数酶活性降低，细胞核体积增大，细胞的体积变小，B项错误；细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，是细胞的正常生命现象，对机体是有积极意义的，C项错误；因癌细胞膜表面的糖蛋白减少，细胞之间的黏着性降低，癌细胞容易分散转移，D项正确。 答案 D,拓展提升 细胞分裂、分化与全能性的关系及细胞衰老、凋亡和癌变。,例3 (2012年高考四川卷改编)研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题。,(1)图中A代表细胞膜上的_。葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可通过氨基转换作用形成非必需氨基酸，也可通过形成五碳糖进而合成_作为DNA复制的原料。 (2)在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为_。与正常细胞相比，过程在癌细胞中明显增强的有_(填编号)，代谢途径发生这种变化的意义在于能够_，从而有利于癌细胞的增殖。 (3)细胞在致癌因子的影响下，_基因的结构发生改变而被激