高考生物二轮优化设计：3.2《细胞的分化、衰老、凋亡和癌变》精编课件.ppt

第2讲细胞的分化 衰老 凋亡和癌变 专题三细胞的生命历程 2018高考导航 专题三细胞的生命历程 基因的选择性表达 多种酶的活性 形成不同组织 器官 稳定性 突变 易扩散和转移 呼吸速率 细胞编程性死亡 维持内部环境稳定 链接思考 1 哪些过程会有染色体的周期性变化 提示 细胞增殖与细胞癌变 2 同一个体的不同细胞的DNA RNA 蛋白质均不相同吗 提示 DNA相同 RNA 蛋白质部分不同 真题自测 判一判 1 据图可知胚胎干细胞具有分化潜能 2018广东 24A改编 2 当细胞衰老时 其细胞膜的通透性不会发生改变 2018全国新课标 1B改编 3 TGF 1 Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径 研究表明 胞外蛋白TGF 1与靶细胞膜上受体结合 激活胞内信号分子Smads 生成复合物转移到细胞核内 诱导靶基因的表达 阻止细胞异常增殖 抑制恶性肿瘤的发生 从而推测出从功能来看 复合物诱导的靶基因属于抑癌基因 且复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递 2018四川 7BC 4 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中 2018全国 6A 5 细胞凋亡使细胞自主有序死亡 有利于生物体内部环境的稳定 2018天津 3D 6 骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同 基因表达产物不同 2018安徽 2A 7 病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变 2018全国新课标 2C 8 人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用 2018山东 3C 提示 1 胚胎干细胞属于全能干细胞 具备分化成各种体细胞的潜能 2 细胞衰老的主要特征之一是细胞膜的通透性改变 物质运输功能降低 3 由题意可知 复合物诱导的靶基因表达的结果是阻止细胞异常增殖 抑制恶性肿瘤的发生 故其靶基因属于抑癌基因 复合物由细胞外蛋白TGF 1诱导产生 然后转移至细胞核内起作用 实现了细胞外与细胞核之间的信息传递 4 无论细胞分化到什么程度 某些基本的物质和能量代谢是所有细胞共有的 如细胞呼吸 转录 翻译等 这些反应中涉及的酶就是分化程度不同的细胞中所共有的酶 如RNA聚合酶等 5 细胞凋亡是受基因调控的细胞自主有序的死亡 有利于生物体内部环境的稳定 6 骨髓干细胞与胰岛样细胞基因组成相同 仅基因表达产物不同而已 7 致癌因子有物理致癌因子 化学致癌因子和病毒致癌因子 其中病毒致癌因子就是病毒癌基因 该基因可以整合到宿主的基因组 从而诱发细胞癌变 8 癌细胞在体内属于抗原 免疫系统会对抗原进行清除 命题点1辨析细胞的分化及全能性科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达 使这个细胞成为多能干细胞 iPS细胞 如图为该实验示意图 下列有关叙述正确的是 A iPS细胞所携带遗传信息与肌肉细胞相同B 图示过程体现了iPS细胞的全能性C 关键基因表达使细胞功能趋向专门化D 应用该技术可提高器官移植的成功率 解析 A错误 iPS细胞的遗传信息与肌肉细胞不相同 iPS细胞中多了4个关键基因 B错误 该过程没有形成完整个体 因此并没有体现iPS细胞的全能性 C错误 4个关键基因的表达提高了iPS细胞的全能性 D正确 应用该技术得到的新生器官替换供体病变器官 属于自体移植 可避免免疫排斥反应 故可大大提高器官移植的成功率 答案 D 思维拓展 1 细胞分化具有什么特点 植物细胞全能性的表达所需要的条件是什么 提示 持久性 稳定性 不可逆性和普遍性 离体 适宜的营养和环境条件 植物激素 2 在细胞分化和全能性表达的过程中分别存在中心法则中的哪些过程 提示 在细胞分化过程中往往存在转录和翻译过程 而全能性的表达过程中存在DNA分子的复制 转录和翻译过程 3 甲状腺细胞能接受促甲状腺激素信号刺激但不能接受促甲状腺激素释放激素刺激 其直接原因和根本原因是什么 提示 直接原因是甲状腺细胞膜上具有促甲状腺激素的受体 根本原因是基因的选择性表达 4 分化的细胞一定不再进行分裂吗 提示 不一定 如B淋巴细胞等 接受抗原刺激后仍可再分裂 1 细胞分裂 分化 全能性表达的模式图分析 1 图中 细胞特征相似 细胞核大 细胞质浓 液泡小或无 都应具有较旺盛的细胞分裂能力 其中 表示通过细胞分裂使细胞数目增加 表示通过细胞生长使细胞体积增大 2 图中 的细胞形态特征与 有较大区别 所以 和 均表示细胞分化过程 图中 表示图中 的某些细胞失去了最高分裂次数限制 无限增殖 发生了细胞癌变 3 图中 表示从 中取出的一个细胞经过植物组织培养 获得了完整的植株 体现了植物细胞的全能性 2 细胞分裂 分化与全能性的关系 1 细胞分化的实质是基因的选择性表达 同一生物体不同部位的细胞DNA 基因 tRNA相同 但mRNA和蛋白质不同 分化程度越低 全能性越高 分化程度越高 全能性越低 例如 受精卵分化程度最低 尚未分化 全能性最高 2 全能性的体现是细胞分裂 分化的结果 3 细胞分化与全能性需特别注意的几个问题 1 细胞分化过程中遗传物质未改变 只是基因选择性表达 2 细胞全能性得以体现的标志是 必须由离体的组织 器官或细胞发育成完整个体 或表达出所有性状 若只发育到某个器官则不能体现出细胞全能性 3 精子 卵细胞是高度分化的细胞 但全能性很高 4 目前 还没有任何实验证明动物细胞的全能性 但有实验证明动物细胞核具有全能性 理论上动物细胞同样应该具有全能性 猜想1如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段 下列有关叙述正确的是 A 细胞甲的分裂能力最强 分化程度最高B 过程 中均发生了遗传物质的改变C T细胞与B细胞内所含的基因不同D 淋巴因子作用于膜受体后即被灭活 D 解析 细胞甲的分裂能力强 分化程度低 A项错误 过程为有丝分裂 过程为细胞分化 这两个过程中均不发生遗传物质的改变 B项错误 T细胞与B细胞所含的基因相同 C项错误 淋巴因子在发挥作用后即被灭活 D项正确 技能点拨 利用细胞分化过程中的变与不变解答细胞分化问题 1 不变 DNA 基因 生物体内的细胞来自受精卵的有丝分裂 体细胞的遗传物质相同 细胞分化不会改变细胞内的遗传物质 2 变 mRNA 蛋白质 细胞分化的实质是基因的选择性表达 其导致同一生物个体不同种类的细胞中的mRNA存在差异 进而导致蛋白质存在差异 从而使细胞在形态 结构和生理功能上出现差异 命题点2结合社会热点考查细胞分化 衰老 凋亡和癌变如图是人体细胞生命历程的概括 下列叙述错误的是 A 能进行1 2过程的细胞都具有细胞周期 但周期的长短不同 6过程无细胞周期B 3过程可发生在整个生命历程中C 4过程中因为酪氨酸酶活性降低 使细胞内色素沉积D 5过程中细胞的遗传物质发生了变化 解析 图中1 2过程代表细胞分裂 能连续进行分裂的细胞都具有细胞周期 但周期长短不同 6过程不分裂 无细胞周期 A项正确 3过程代表细胞分化 可发生在整个生命历程中 B项正确 4过程代表细胞衰老 细胞衰老过程中 由于细胞物质代谢 运输能力下降 导致细胞内色素沉积 C项错误 5过程代表细胞癌变 是由细胞内的原癌基因与抑癌基因发生突变引起的 D项正确 答案 C 思维拓展 1 图中哪个过程不仅发生基因的表达 还会发生基因的复制 提示 1 2过程 有丝分裂 因为在有丝分裂的间期 要进行蛋白质的合成和DNA的复制 2 人体病变是否只与细胞衰老和凋亡有关 提示 不是 因为细胞增殖和细胞分化过程中出现的异常也会引起人体病变 3 细胞坏死与细胞凋亡有何区别 提示 细胞坏死是由种种不利因素引起的非正常死亡 不受基因控制 且对机体不利 而细胞凋亡是细胞生命历程中的正常变化 受基因的控制 且对个体的发育具有积极意义 4 原癌基因或抑癌基因发生突变即癌症 对吗 提示 不对 至少包括原癌基因和抑癌基因在内的5 6个基因发生基因突变 5 2018 高考山东卷改编 神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如图所示 那么该细胞的死亡被称为哪一现象 是否有利于神经系统的正常发育 提示 细胞凋亡利于 1 细胞的生命历程之间的相互关系 2 细胞分裂 分化 衰老 凋亡和癌变的比较 是基因控制的 单细胞生物完成生殖 多细胞生物产生新细胞 染色体上的遗传物质复制后均分 是基因控制的 形成不同组织器官 遗传物质不发生改变 受突变基因控制 无限增殖的癌细胞 遗传物质发生改变 是基因控制的 细胞正常死亡 遗传物质不发生改变 是基因控制的 由基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡过程 遗传物质不发生改变 A 进入c过程的细胞 酶活性逐渐降低 代谢逐渐减慢B 过程a b c是基因控制的 对个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用C 细胞 的核基因相同 细胞内的蛋白质种类和数量也相同 因此具有全能性D 如果在a b c过程中 原癌基因和抑癌基因发生突变 则会成为癌细胞 C 解析 由图可知 过程a b c分别为细胞的增殖 分化 衰老和凋亡 衰老细胞的酶活性降低 代谢减慢 细胞增殖 分化 衰老和凋亡过程对生物个体的生长发育和机体稳态的维持具有重要作用 且均受基因控制 细胞 中蛋白质的种类和数量不同 原癌基因和抑癌基因发生突变 会导致细胞癌变 易错易混 特别注意的几个问题 1 细胞分化一般针对多细胞生物而言 单细胞生物不存在细胞分化 2 细胞死亡并不是对机体都有害 细胞凋亡对机体是有利的 3 多细胞生物细胞的衰老和机体的衰老并不同步 不是相同过程 4 癌细胞是一种畸形分化的细胞 它在形态 结构和生理功能上都发生了很大的变化 但又不同于正常的细胞分化 细胞癌变过程中遗传物质发生了变化 另外 要明确原癌基因与抑癌基因的作用 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 癌症的发生就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果 猜想3中科院发现一种诱导细胞凋亡的新机制 在H2O2和TNF 一种淋巴因子 等因素的诱导下 鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶 并将细胞质内的Bid蛋白分解成更小的cBid 后者与线粒体 溶酶体的膜结合 诱导内容物释放 最终导致细胞凋亡 如图所示 请结合所学知识分析 下列叙述正确的是 A 胰凝乳蛋白酶的释放增加了cBid的数量 cBid进一步引起溶酶体内容物的释放是负反馈调节B cBid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 细胞坏死后 释放的内容物可引起组织发炎解析 选B 胰凝乳蛋白酶释放使cBid增多进一步引起溶酶体内容物的释放是正反馈调节 溶酶体中含大量的水解酶 大量释放会引起细胞大分子物质的降解 也能促进细胞凋亡 细胞坏死后释放的内容物会引起局部组织发炎 解题模板 对细胞凋亡的考查有两大常见命题点 一是考查细胞凋亡的实例 二是以图示形式展现细胞凋亡的过程 然后结