高考生物一轮复习（基础知识巩固+考点互动探究+考例考法直击+教师备用习题）第4单元 细胞的生命历程 第12讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变课件.ppt

基础知识巩固 考点互动探究 考例考法直击 教师备用习题 第12讲细胞的分化 衰老 凋亡和癌变 考试说明 1 细胞的分化 2 细胞的全能性 3 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系 4 癌细胞的主要特征及防治 1 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 的过程 2 实质 在个体发育过程中 不同细胞中 不同 即基因的 一 细胞分化与细胞的全能性1 细胞分化 链接教材 一个或一种细胞 稳定性差异 选择性表达 遗传信息的执行情况 结构 形态 功能 3 意义 生物 的基础 使多细胞生物体中的细胞趋向 有利于提高各种 的效率 2 细胞的全能性 1 概念 已经 的细胞 仍然具有 的潜能 2 实例 植物组织培养实验说明 具有全能性 克隆羊多利的培育成功说明已分化的 具有全能性 3 实质 细胞 核 中含有该种生物的 4 干细胞 动物和人体内少数具有 能力的细胞 链接教材 个体发育 专门化 生理功能 分化 发育成完整个体 植物细胞 动物体细胞的细胞核 全套遗传物质 分裂和分化 二 细胞的衰老和凋亡1 细胞衰老的特征 链接教材 1 代谢的变化 2 细胞核的变化 水分 多种酶活性 呼吸速率 物质运输 色素 染色质 核膜 链接教材 2 细胞凋亡 1 概念 由 所决定的细胞 结束生命的过程 基因 自动 编程性死亡 自然更新 清除 正常发育 内部环境 干扰 三 细胞的癌变1 细胞癌变 发生突变 导致正常细胞的生长和分裂失控 链接教材 2 癌细胞的特征 原癌基因和抑癌基因 无限增殖 扩散和转移 形态结构 糖蛋白 链接教材 3 致癌因子的类型和实例 连线 b c a 衔接课堂 1 正误辨析 1 造血干细胞分化成血细胞和免疫细胞的过程中 细胞核中基因的种类和数量没有改变 仅仅是不同的细胞表达的基因会有所不同 2 玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性 3 细胞衰老和癌变后 细胞的形态和结构都会发生改变 且细胞代谢的强度也会降低 4 细胞凋亡受基因调控 不利于个体生长发育 衔接课堂 5 被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死 6 凋亡细胞内的基因表达能力全部下降 酶活性减弱 7 原癌基因和抑癌基因发生多次变异可导致癌症 因此癌症可遗传给后代 8 癌变细胞的细胞膜上的蛋白质减少 9 人体正常细胞中也含有原癌基因和抑癌基因 10 癌细胞的分裂能力与分化程度呈正相关 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析 2 玉米种子萌发长成新植株体现了种子的发育 而细胞全能性是指已分化的细胞 仍然具有发育成完整个体的潜能 3 癌变后细胞的代谢强度会增强 4 细胞凋亡受基因调控 有利于个体生长发育 5 被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡 6 凋亡细胞内与凋亡相关的基因表达能力增强 相关酶活性也增强 7 癌变如果发生在体细胞中 则不能遗传给后代 10 癌细胞不能正常分化 是不受机体控制的恶性增殖细胞 衔接课堂 2 热图解读图4 12 4是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态 请回答 1 上述三种细胞中含有的基因 填 相同 或 不相同 mrna和蛋白质 填 完全相同 不完全相同 或 完全不同 相同 2 细胞b和a分别是 细胞 细胞 3 若用胰岛素基因作探针检测a b c三类细胞的dna分子 则能显示杂交带的是 细胞 若改为检测胰岛素基因的mrna 则能显示杂交带的是 细胞 不完全相同 垂体 胰岛b a b c a 图4 12 4 考点一细胞的分化与细胞的全能性 1 细胞的分化 1 实质 基因的选择性表达 即在个体发育中 不同的细胞中遗传信息的执行情况不同 从而转录出不同的mrna 控制合成出不同蛋白质 如图4 12 5所示 2 标志 分子水平 合成某种细胞特有的蛋白质 如唾液淀粉酶 胰岛素等 细胞水平 形成不同种类的细胞 尤其是细胞器种类和数量有较大差异 图4 12 5 2 细胞全能性表达的4个条件 1 离体 必要条件 2 一定的营养物质 无机盐 维生素 氨基酸等 3 激素 尤其是生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性表达至关重要 4 适宜的条件 适宜的温度 ph等 3 细胞分化与细胞的全能性比较 易错警示 对细胞全能性及细胞分化理解的五个误区 1 并非所有干细胞都要发生分化 干细胞分裂增加细胞数量 一部分细胞发生分化 成为具有特定功能的组织细胞 还有一部分保持分裂能力 用于干细胞的自我更新 2 未脱离植物体的细胞不能表现出全能性 未脱离植物体的细胞 其全能性受到抑制 不能发育成完整的新个体 3 同一个体不同类型的细胞中rna和蛋白质不完全相同 同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同 但由于选择性表达的基因不同 因而转录生成的mrna及翻译生成的蛋白质不完全相同 4 细胞分化是基因的选择性表达 不会导致遗传物质改变 已分化的植物细胞都含有保持该物种遗传特性所需要的全套遗传物质 因而都具有全能性 5 分化程度高的细胞其全能性不一定低 一般来说 细胞分化程度越高 全能性越难以表达 细胞分化程度越低 全能性越高 但卵细胞的分化程度较高 其全能性也较高 考向1细胞分化的过程与实质1 如图4 12 6表示人体部分细胞所经历的生长发育的某些阶段 下列叙述不正确的是 a 细胞甲的分裂能力最强 分化程度最高b 过程 中均未发生遗传物质的改变c b细胞中含有控制淋巴因子合成的基因d 淋巴因子与膜受体的结合实现了细胞间的信息交流 典例追踪 答案 a 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项正确 b细胞与t细胞所含的基因相同 c项正确 淋巴因子与膜受体的结合实现了细胞间的信息交流 d项正确 图4 12 6 2 动物细胞中的一类基因是维持基本生命活动的 在各种细胞中都处于活动状态 另一类基因是选择性表达的基因 图4 12 7是能产生a抗体的细胞 关于该细胞中三个基因的开闭状态 下列说法正确的是 a 其中有一个处于活动状态 即a抗体基因b 其中有一个处于活动状态 即atp合成酶基因c 号染色体上的两个基因均处于活动状态d 三个都处于活动状态 答案 b 解析 胰岛素基因和a抗体基因是特定细胞选择性表达的基因 atp合成酶基因属于维持细胞的基本生命活动的基因 在活细胞中都可表达 故题图中atp合成酶基因在该细胞中是打开的 产生a抗体的细胞中a抗体基因只有在受到特异性抗原刺激后才能表达 所以b项正确 典例追踪 图4 12 7 方法提炼细胞分化的 变 与 不变 考向2细胞的全能性3 下列有关细胞全能性的叙述 正确的是 a 植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因b 高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性c 植物体内某些体细胞没有表现出全能性 其原因是所含基因发生了改变d 紫色糯性玉米种子发育成植株 这反映植物种子具有全能性 典例追踪 答案 b 解析 植物细胞具有全能性的原因是植物细胞具有发育成完整个体所必需的全套遗传物质 而配子也具有这样的全套遗传物质 同样具有全能性 植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果 种子发育成植株是正常的发育过程 不能体现全能性 细胞表达全能性的前提是处于离体状态 4 中国科学院上海生命科学研究院发表了诱导人成纤维细胞重编程为hihep细胞的成果 hihep细胞具有肝细胞的许多功能 包括分泌血清白蛋白 积累糖原 代谢药物 药物转运等 下列相关叙述中错误的是 a 人成纤维细胞重编程为hihep细胞并未体现细胞的全能性b 该项成果表明 已分化的细胞其分化后的状态是可以改变的c 人成纤维细胞与hihep细胞中的核酸完全相同d hihep细胞的诱导成功 为人类重症肝病的治疗提供了可能性 典例追踪 答案 c 解析 人成纤维细胞重编程为hihep细胞 并没有形成一个个体 因此未体现细胞的全能性 a项正确 已分化的细胞经诱导后 其分化后的状态是可以改变的 b项正确 人成纤维细胞与hihep细胞所含的dna完全相同 但rna不完全相同 c项错误 hihep细胞的诱导成功 为人类重症肝病的治疗提供了可能性 d项正确 题后感悟 两看法 判断实现细胞全能性的实例 考点二细胞的衰老 凋亡与癌变 1 巧记细胞衰老的特征 2 判断细胞凋亡与细胞坏死的方法 3 细胞凋亡 衰老 癌变 坏死的比较 提醒 1 细胞衰老与个体衰老的关系 单细胞生物的细胞衰老即个体衰老 而多细胞生物个体衰老是细胞普遍衰老的过程 衰老个体内也有新细胞产生 2 人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌症有关的基因 原癌基因和抑癌基因 3 细胞的癌变是细胞畸形分化的结果 对机体有害 癌症的发生并不是单一基因突变的结果 而是多个基因突变的累积效应 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 考向1细胞衰老 凋亡的特征及意义1 下列关于人体细胞凋亡的叙述 不正确的是 a 细胞凋亡是一种自然的生理过程b 细胞凋亡过程中也有某些基因的选择性表达c 细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的d 由于疟原虫的寄生而导致的红细胞破裂属于细胞凋亡 典例追踪 答案 d 解析 细胞凋亡是细胞中基因决定的细胞自动结束生命的过程 细胞的自我更新 被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的 a b c项正确 2 关于细胞衰老 凋亡与坏死的叙述 正确的是 a 衰老细胞的体积和细胞核体积都缩小b 青蛙发育过程中尾的消失属于细胞坏死现象c 细胞凋亡的根本原因是病原体感染d 细胞衰老与凋亡是细胞正常的生理过程 答案 d 解析 衰老细胞的体积缩小 细胞核体积增大 a项错误 青蛙发育过程中尾的消失属于细胞凋亡现象 b项错误 细胞凋亡是受基因控制的主动死亡过程 c项错误 典例追踪 考向2细胞的癌变3 2016 百所名校联考 研究人员在有关癌症研究中发现了一种名为rhogd12的基因 该基因会使癌变细胞失去转移能力 能避免癌细胞的扩散 分析下列选项 正确的是 a rhogd12基因的表达产物可能能促进癌细胞膜上糖蛋白的合成b rhogd12基因是由正常基因突变形成的c rhogd12基因可缩短癌细胞的细胞周期d 环境污染加剧是当今癌症发病率升高的根本原因 典例追踪 答案 a 解析 rhogd12基因的表达产物可能能促进癌细胞膜上糖蛋白的合成 使癌变细胞失去转移能力 从题干中不能判定rhogd12基因是细胞内的正常基因还是突变基因 rhogd12基因不利于癌细胞的扩散 不利于癌细胞的增殖 可延长癌细胞的细胞周期 原癌基因和抑癌基因发生突变是癌症发生的根本原因 4 图4 12 9为结肠癌发病过程中细胞形态与基因的变化 下列有关叙述正确的是 a 抑癌基因调节细胞周期 控制细胞生长和分裂b 与细胞增殖有关的某一基因发生突变 就会导致细胞癌变c 癌细胞易于转移与其细胞膜上糖蛋白增多有关d 通过镜检观察细胞形态可作为判断细胞癌变的依据之一 典例追踪 答案 d 解析 抑癌基因的作用主要是阻止细胞不正常的增殖 由图可知 癌症的发生并不是单一基因突变的结果 癌细胞膜上糖蛋白减少是导致癌细胞易于扩散和转移的原因 与正常细胞相比 癌细胞形态发生改变 因此观察细胞形态可作为诊断是否患癌症的依据之一 图4 12 9 归纳总结细胞生命历程中各过程之间的关系 图4 12 10 1 2016 全国卷 在细胞的生命历程中 会出现分裂 分化等现象 下列叙述错误的是 a 细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献b 哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞c 细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果d 通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株 答案 b 解析 有丝分裂的特征是核遗传物质经过复制后平均分配到两个子细胞中 从而保持亲子代细胞之间遗传物质的稳定性 而生物性状由遗传物质决定 故有丝分裂对生物性状的稳定遗传有贡献 a项正确 造血干细胞是分化程度较低的细胞 具有较高的全能性 b项错误 细胞内基因的选择性表达导致细胞分化 c项正确 植物细胞具有全能性 将植物叶肉细胞进行离体组织培养可以得到新的植株 d项正确 2 2016 江苏卷 下列关于细胞的分化 衰老 凋亡和癌变的叙述 正确的是 a 线虫发育过程中细胞数量减少 是细胞衰老死亡的结果b 恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性 所以不易被化疗药物杀死c 人的造血干细胞是全能干细胞 可以分化为多种细胞d 体外培养时 儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞 答案 d 解析 本题考查细胞的分化 衰老 凋亡和癌变等方面的知识 线虫发育过程中细胞数量减少 是细胞凋亡的结果 a项错误 恶性肿瘤细胞虽然能无限增殖 但可以被化疗药物杀死 b项错误 人的造血干细胞不是全能干细胞 其只能分化成血细胞和免疫细胞等 c项错误 与成人的成纤维细胞相比 儿童的成纤维细胞分化程度较低 体外培养时传代的次数较多 d项正确 3 2016 天津卷 在培养人食管癌细胞的实验中 加入青蒿琥酯 art 随着其浓度升高 凋亡蛋白q表达量增多 癌细胞凋亡率升高 下列叙述错误的是 a 为初步了解art对癌细胞的影响 可用显微镜观察癌细胞的形态变化b 在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的art 可确定art能否进入细胞c 为检测art对凋亡蛋白q表达的影响 须设置不含art的对照实验d 用凋亡蛋白q饲喂患癌鼠 可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡 答案 d 解析 本题考查细胞凋亡的有关知识和学生的实验设计能力 细胞癌变之后 其形态 结构会发生改变 用显微镜可以观察到这些变化 a项正确 在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的art 通过检测癌细胞的放射性 就可以确定art能否进入细胞 b项正确 设置空白对照实验可以检测art对凋亡蛋白q表达的影响 c项正确 凋亡蛋白q在小鼠的消化道中会被消化 因此无法用这种方法确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡 d项错误 4 2015 全国卷 端粒酶由rna和蛋白质组成 该酶能结合到端粒上 以自身的rna为模板合成端粒dna的一条链 下列叙述正确的是 a 大肠杆菌拟核的dna中含有端粒b 端粒酶中的蛋白质为rna聚合酶c 正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒dnad 正常体细胞的端粒dna随细胞分裂次数增加而变长 解析 本题以端粒和端粒酶为素材考查遗传的物质基础等知识 端粒是存在于真核细胞染色体末端的一小段dna 蛋白质复合体 大肠杆菌为原核生物 不具有端粒 a项错误 端粒酶催化rna逆转录为dna 其中的蛋白质应该属于逆转录酶 b项错误 正常人体细胞的每条染色体两端都有端粒dna 该端粒dna会随着细胞分裂次数的增加而缩短 c项正确 d项错误 答案 c 5 2015 重庆卷 比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞 相同的是 a 线粒体的功能b 发育的全能性c 膜蛋白的种类和数量d 内质网上核糖体的数量 解析 线粒体是细胞的 动力工厂 是细胞进行有氧呼吸的主要场所 在胚胎干细胞和胰腺腺泡细胞中功能相同 a项正确 胰腺腺泡细胞属于高度分化了的细胞 其发育的全能性低于胚胎干细胞 b项错误 基因的选择性表达引起细胞分化 导致了胚胎干细胞和胰腺腺泡细胞的膜蛋白的种类和数量不同 c项错误 内质网上的核糖体与细胞分泌蛋白的合成有关 胰腺腺泡细胞中内质网上核糖体的数量明显多于胚胎干细胞 d项错误 答案 a 6 2015 海南卷 关于人体造血干细胞的叙述 错误的是 a 造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异b 造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的c 健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中d 造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同 解析 本题考查对干细胞和细胞分化的理解 造血干细胞和未成熟红细胞内选择性表达的基因不同 所以造血干细胞和成熟红细胞内酶的种类存在差异 a项正确 生物体内细胞分化是不可逆的 b项错误 成年人的造血干细胞主要分布于骨髓中 可增殖分化成红细胞和白细胞等 红细胞和白细胞的寿命是不相同的 c d项正确 答案 b 1 2013 四川卷 哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示 图中除成熟红细胞外 其余细胞中均有核基因转录的rna 下列叙述错误的是 a 成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳b 网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质c 造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同d 成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达 解析 d本题考查哺乳动物红细胞的部分生命历程相关知识 哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体 只进行无氧呼吸 其代谢产物为乳酸 在此过程中无co2生成 a项正确 网织红细胞虽然不具有细胞核 但是幼红细胞时期核基因转录来的mrna仍然存在 b项正确 据图可知 幼红细胞是由造血干细胞分化得到的 分化的过程中基因选择性表达 故在这两个细胞内 基因执行情况不同 c项正确 由于成熟红细胞已不具有细胞核与线粒体 故细胞内没有基因 也就没有凋亡基因的表达过程 d项错误 2 2016 济宁一模 下列对从某人体内的癌细胞 衰老细胞和凋亡细胞中提取物质的叙述 不正确的是 a rna都不相同b 酶不都相同c 核基因不都相同d 蛋白质不都相同 解析 a同一个人体内 不同细胞由于基因的选择性表达 产生的rna有部分相同 部分不同 同一个体不同细胞内基因控制合成的酶或者蛋白质的种类也是有的相同 有的不同 癌细胞内因发生了核基因的突变 所以它与其他正常体细胞相比 核基因不完全相同 3 据报道 肝癌组织中的核因子kb 核内转录调控因子 异常活化后可抑制肝癌细胞凋亡 促进肝癌细胞存活 下列对此研究的理论依据及意义的描述 不科学的是 a 核因子kb可能参与肿瘤的启动 发生及发展b 通过抑制核因子kb的表达 可促进肝癌细胞的凋亡c 核因子kb异常活化后可使正常机体细胞增殖和细胞凋亡保持平衡状态d 阻断核因子kb信号通路的激活将可能有助于抑制肝癌细胞的增殖 解析 c根据题意可知 核因子kb可能参与肿瘤的启动 发生及发展 抑制核因子kb的表达可促进肝癌细胞的凋亡 据题意可知 核因子kb异常活化后可促进肝癌细胞存活 这样正常机体细胞增殖和细胞凋亡就失去了平衡状态 核因子kb可促进肝癌细胞存活 因此阻断核因子kb信号通路的激活将可能有助于抑制肝癌细胞的增殖 4 在凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后 通过细胞内信号传导激活凋亡相关基因 细胞凋亡的关键因子dnase酶和caspase酶被激活 dnase酶能切割dna形成dna片段 caspase酶能切割相关蛋白质形成不同长度的多肽 从而导致细胞裂解形成凋亡小体 被吞噬细胞吞噬清除 下列分析错误的是 a dnase酶 caspase酶被激活 是不同细胞遗传信息执行情况不同的结果b 在多细胞生物体发育过程中的不同时期均能表达机体固有的凋亡相关基因c 癌细胞结构改变 可能因无法识别凋亡诱导因子而不能启动凋亡程序d 吞噬细胞以主动运输方式吞噬凋亡