高考生物二轮复习 专题三　细胞的生命历程（2）精品课件.ppt

第二讲细胞的分化 衰老 凋亡和癌变 主干知识回扣 一 细胞分化与细胞的全能性1 细胞分化 1 实质 是的结果 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 一般说来 细胞分化是 基因选择性表达 形态 结构和生理功能 持久性 不可逆的 2 细胞的全能性 1 高度分化的细胞仍然具有本物种的全套 即具有发育成完整个体的潜能 2 已分化的植物细胞和的全能性已得到了证实 二 细胞的衰老和凋亡1 衰老细胞的特征 1 结构方面 细胞体积 而细胞核体积 细胞膜改变 核膜内折 收缩 染色加深 遗传物质 动物细胞核 变小 变大 通透性 染色质 2 代谢方面 水分 酶活性降低 新陈代谢速率减慢 物质运输速率 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控制下实现的自动结束生命的过程 也称为 2 细胞坏死是在种种影响下 由于细胞受损或中断引起的细胞损伤和死亡 减少 降低 遗传机制 细胞编程性死亡 不利因素 正常代谢活动 三 细胞癌变与癌细胞的特征1 癌变机理 发生突变 2 致癌因子 如x射线 紫外线 化学致癌因子 如亚硝胺 尼古丁 如rous肉瘤病毒 3 癌细胞的主要特征 1 2 形态结构发生改变 3 表面发生改变 易于 原癌基因和抑癌基因 物理致癌因子 病毒致癌因子 无限增殖 分散和转移 核心要点突破 一 细胞的全能性及其表达 核心整合 要点突破1 细胞具有全能性的原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因 2 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 3 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 起点 高度分化的细胞 终点 形成完整的个体 外部条件 离体 营养物质等 3 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 二 细胞分裂 分化与细胞衰老 凋亡及癌变的关系 核心整合 细胞的凋亡 坏死与癌变的比较 名师点睛 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 要点突破1 细胞的分裂 分化 衰老和凋亡是细胞的正常生命历程 而癌变则是细胞畸形分化的结果 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 1 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 2 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 1 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 2 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 3 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 4 维持器官和组织中细胞数目的相对稳定的细胞凋亡 热点考向探究 细胞分化与干细胞 2010年烟台模拟 科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞 ips细胞 人类ips细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞 以下有关说法正确的是 a ips细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性b ips细胞有细胞周期 它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期c ips细胞可分化形成多种组织细胞 说明ips细胞在分裂时很容易发生突变d ips细胞可分化成人体多种组织细胞 是因为它具有不同于其他细胞的特定基因 解析 ips细胞分化为神经细胞只是基因的选择性表达 并未发育为完整个体 因此未实现细胞全能性 ips细胞是连续分裂的细胞 具有细胞周期 神经细胞是高度分化的细胞 不具有细胞周期 细胞分化的结果是形成多种不同类型的细胞 并未发生基因突变 ips细胞的基因组成与其他细胞相同 答案 b 细胞凋亡原理 2009年高考天津理综 下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图 据图分析 不正确的是 a 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b 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c 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d 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 解析 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 叫细胞凋亡 过程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 在动物生长发育过程中的不同时期表达 从而维持内部环境的稳定 因此c项不正确 答案 c 细胞癌变的原理 据科技日报消息 美国弗吉尼亚大学研究人员在最新一期癌症研究杂志上发表论文 被他们发现了一种命名为rhogd12的基因 该基因有助于避免癌细胞扩散 带有该基因的癌细胞会失去转移能力 对该基因的作用最可能的解释是 a 在癌细胞中表达产生一种糖蛋白 由此阻止癌细胞入侵其他组织器官b 在癌细胞中表达产生一种蛋白质 由此使癌细胞迅速分化为其他组织器官c 在癌细胞中表达产生一种蛋白质 使癌细胞迅速衰老d 在癌细胞中表达产生一种蛋白质 使癌细胞迅速凋亡 解析 癌细胞容易扩散是由于细胞膜上糖蛋白等物质减少 使得癌细胞彼此之间的黏着性降低 若rhogd12基因能使癌细胞失去转移能力 最可能是由于癌细胞产生了糖蛋白使其无法转移 答案 a 癌细胞的特点及实验探究 近期统计数据显示 癌症已经成为我国城乡居民的首要死因 请根据提供的材料回答问题 1 体外分别培养某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 癌细胞可能侵袭周围正常组织 说明癌细胞具有 的特性 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 这些蛋白质会成为 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 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 实验目的 探究端粒酶活性与细胞癌变的关系 实验材料 癌细胞 端粒酶活性抑制剂 细胞培养液等 实验步骤 结果预测及分析 4 请根据上述内容 提出一种治疗癌症的新思路 解析 癌细胞能无限增殖 且形态发生改变 易分散和转移 能侵袭周围正常组织 癌细胞表面的蛋白质发生变化后成为抗原 引起机体的细胞免疫 效应t细胞可直接导致癌细胞裂解死亡 3 题属于探究性实验 实验变量为端粒酶抑制剂 设计时注意排除无关变量以得出预测结果 答案 1 a易分散转移 2 抗原效应t细胞 3 实验步骤 将癌细胞分成a b两组 a组加入端粒酶活性抑制剂 b组不加 进行培养 记录并比较a b两组的增殖代数 分裂次数 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组仍然能无限增殖 说明端粒酶活性与细胞癌变 连续分裂 无关 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疫苗等 高考真题体验 1 2010年高考广东卷 骨髓移植是治疗白血病常用的有效疗法之一 最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内 a 正常生长b 增殖并分化成多种细胞c 分泌抗体d 杀死各种病原菌解析 骨髓中含有造血干细胞 造血干细胞为多能干细胞 可分化为多种血细胞 将正常人的骨髓移植到白化病患者体内 其中的造血干细胞可增殖 分化形成多种血细胞 能有效治疗白血病 答案 b 2 2009年高考海南卷 下列现象中属于细胞编程性死亡的是 a 噬菌体裂解细菌的过程b 因创伤引起的细胞坏死c 造血干细胞产生红细胞的过程d 蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡解析 考查细胞凋亡概念的理解 细胞编程性死亡即细胞凋亡 是由基因决定的细胞自动结束生命的过程 噬菌体通过产生特定的酶 快速裂解细菌细胞壁 从而杀死细菌 a项不符合 因创伤引起的细胞坏死 是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 与凋亡不同 b项不符合 造血干细胞产生红细胞为细胞分化 c项不符合 蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡 是通过细胞凋亡清除多余的细胞 d项符合 答案 d 3 2009年高考宁夏 辽宁理综 下列关于动物细胞编程性死亡的叙述 正确的是 a 细胞癌变属于细胞编程性死亡b 细胞编程性死亡属于正常生理过程c 细胞编程性死亡属于细胞分化过程d 细胞编程性死亡与基因表达无关解析 考查细胞的凋亡 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 叫细胞凋亡 由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控 所以也常常被称为细胞编程性死亡 细胞编程性死亡属于正常生理过程 b项正确 细胞癌变是细胞中遗传物质发生改变 变成不受机体控制的 连续进行分裂的恶性增殖细胞 a项错误 细胞分化是指在个体发育中 由一个或一种细胞增殖产生的后代 在形态 结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 叫做细胞分化 故c项错误 细胞编程性死亡与基因表达有关 d项错误 答案 b 4 2009年高考山东理综 细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果 下列属于奢侈基因的是 a 血红蛋白基因b atp合成酶基因c dna解旋酶基因d 核糖体蛋白基因解析 本题以 奢侈基因 为素材 考查同学们理解和判断能力 细胞内表达的基因分为两类 一类是维持细胞基本生命活动所必需的 称管家基因 另一类是指导合成组织特异性蛋白的基因 对分化有重要作用 称奢侈基因 血红蛋白基因控制合成的血红蛋白是红细胞特有的蛋白质 所以属于奢侈基因 a项正确 atp合成酶基因控制合成的酶是细胞进行生命活动所必需的 属于管家基因 故b项错误 dna解旋酶基因控制合成的dna解旋酶是转录必需的 核糖体蛋白基因控制合成的核糖体蛋白是翻译所必需的 转录和翻译都是活细胞基本生命活动所必需的 故c d项错误 答案 a 5 2009年高考安徽理综 细胞的分化 衰老和凋亡是普遍存在的生命现象 下列有关叙述正确的是 a 人体各种组织细胞的衰老是同步进行的b 人的早期胚胎有尾 尾部细胞随着发育逐渐凋亡c 细胞癌变是细胞高度分化的结果d 皮肤上的 老年斑 是细胞凋亡的产物解析 考查细胞的分化 衰老 凋亡和癌变及其之间的区别 各种组织细胞的衰老是不同步的 例如神经细胞与红细胞的衰老等 人的早期胚胎有尾 但是随着个体的发育 尾部细胞逐渐发生细胞凋亡 尾部最终消失 细胞癌变是细胞在受到致癌因子的作用后发生的畸形改变 皮肤上的 老年斑 是细胞衰老的过程中细胞中的色素逐渐积累的结果 答案 b 6 2010年广州模拟 如下图是有关生物细胞生活史的概括 请据图分析回答问题 1 所示的变化 在生物学上称为 其根本原因是 2 目前认为引起 过程的因子 根据其属性不同可分为 三类 3 f g h过程的技术 在植物学上叫 其理论基础是 该植株的产生与 克隆羊 的产生都属于 繁殖 4 所示的过程