高考生物大一轮复习 第4单元 第13课时　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变课件.ppt

第四单元 细胞的生命历程 1 涵盖范围 本单元包括必修1第六章细胞的生命历程 细胞增殖 细胞分化 细胞衰老和凋亡 细胞癌变以及必修2第二章第一节减数分裂和受精作用两部分 单元教学分析 2 考情分析 1 考查力度 该专题在高考中所占比重一般 赋分比值在6 15分 2 考查内容 有丝分裂和减数分裂过程的特点及染色体 染色单体 dna的数量变化和图像识别 动植物有丝分裂的不同 精子和卵细胞形成的区别 细胞分化的实质 癌变与身体健康 3 考查题型 选择题考查细胞周期及图像识别 细胞分化 衰老 癌变 坐标曲线及图像考查有丝分裂和减数分裂的过程 实验设计题考查细胞癌变 衰老的原因 3 复习指导 1 复习线索 以细胞的生命历程为线索系统总结细胞增殖 细胞分化 细胞衰老和凋亡 细胞癌变相关知识 以细胞分裂中染色体数目 形态及排列为中心 比较复习各个时期的变化特点及图像识别 2 复习方法 图解法 细胞周期图解和各时期细胞分裂图像 比较法 列表比较精子和卵细胞的异同 动植物有丝分裂的区别 第13课时 细胞的分化 衰老 凋亡和癌变 回扣基础 构建网络 一 细胞的分化及全能性1 细胞分化 基础导学 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 特点 普遍性 持久性 稳定性和 意义 细胞分化是生物 的基础 细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 有利于提高各种生理功能的效率 实质 在个体发育中 不同的细胞中 的执行情况不同 即基因的 表达 转录出不同的 控制合成出不同 标志 分子水平 合成了某种细胞特有的蛋白质 如唾液淀粉酶 胰岛素等 细胞水平 控制合成不同种类的细胞 一个或一种细胞 稳定性差异 不可逆性 个体发育 专门化 遗传信息 选择性 mrna 蛋白质 练一练 2011 大纲全国卷 1 下列能说明某细胞已经发生分化的是 a 进行atp的合成b 进行mrna的合成c 存在血红蛋白d 存在纤维蛋白原基因 答案c解析细胞分化是指在个体发育中 相同细胞的后代 在形态 结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 人体内的所有体细胞中含有的基因都是相同的 因此都含有纤维蛋白原基因 故d项错误 只要是活细胞 都能进行atp和mrna的合成 所以a b两项错误 血红蛋白只存在于红细胞内 是基因选择性表达的产物 故c项正确 2 细胞全能性 概念 的细胞 仍然具有发育成 的潜能 全能性差异 高度分化的植物细胞具有发育成 的能力 说明植物细胞仍然具有全能性 实验表明已分化的动物体细胞的 具有全能性 干细胞 动物和人体内仍保留着少数具有 能力的细胞 已经分化 完整个体 完整植株 分裂和分化 细胞核 判一判 蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性 转入抗虫基因的棉花细胞或番茄 马铃薯细胞杂交后培育出植株 证明了植物细胞的全能性 壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞全能性 紫色糯性玉米种子培育出植株 证明了植物细胞的全能性 提示全能性强调已分化的细胞发育成完整个体且在人为条件下 二 细胞的衰老 凋亡和坏死1 衰老的特征 基因 不利 有利 程序性 被动 性 2 细胞凋亡和细胞坏死 减少 变小 新陈代谢速率 活性降低 酪氨酸 逐渐积累 体积增大 内折 收缩 加深 通透性改变 物质运输 三 细胞癌变1 概念 受致癌因子的作用 细胞中 发生变化 成为不受 控制的 连续进行分裂的 细胞 2 主要特征 适宜条件下 能够 发生显著变化 癌细胞表面发生了变化 等物质减少 癌细胞之间 显著降低 容易分散和转移 3 致癌因子 大致分为 致癌因子 致癌因子 致癌因子三类 4 细胞癌变的原因 致癌因子使 和 发生突变 遗传物质 机体 恶性增殖 无限增殖 形态结构 糖蛋白 黏着性 物理 化学 病 毒 原癌基因 抑癌基因 原癌基因主要负责调节 控制细胞生长和分裂的进程 抑癌基因主要是 细胞周期 阻止细胞不正常的增殖 判一判原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中 提示正常细胞中也存在 1 教材117页阅读 细胞分化及其意义 了解所列举的几种细胞名称及特点 2 教材119页图6 12 了解造血干细胞的增殖分化过程 3 教材122页小字部分 细胞衰老的两种学说 尤其关注端粒学说 4 教材124页 技能训练 分析处理数据 得出结论 5 教材126页防癌和治癌的方法 措施 6 教材130页一中画概念图和二技能应用 回扣教材 知识网络 细胞数量 基因选择性表达 细胞类型 突破考点 提炼方法 1 2007年11月下旬 美国和日本的两个研究小组几乎同时宣布成功将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的多功能干细胞 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 ips细胞 的说法中 正确的是 a ips细胞 分化为人体多种组织细胞的过程表现了细胞的全能性b ips细胞 有细胞周期 它分化形成的神经细胞没有细胞周期c ips细胞 既可分化形成神经元 也可用于制造心肌细胞 说明 ips细胞 在分裂时很容易发生突变 列表比较法 细胞分化和细胞全能性 典例引领 考点39 解析 ips细胞 分化为多种组织细胞 没有发育成完整个体 因此未表现出细胞的全能性 ips细胞 分化成不同的细胞是基因选择性表达的结果 不能说明在分裂时容易发生突变 ips细胞 是多功能干细胞 含有人体生长发育的完整基因组 答案b排雷 单细胞生物与多细胞生物分化形式的不同 单细胞生物的细胞分化不表现为细胞间的差异 而是在生活史中有规律地发生形态和生理上的阶段性变化 多细胞生物通过细胞分化形成特定形态 结构和功能的组织和器官 各自完成特定的功能 在个体发育过程中 细胞分化的实质是基因的选择性表 d ips细胞 只能分化成人体多种组织细胞是因为它不具有人体的全套遗传物质 达 同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同 但由于基因的选择性表达 转录生成的mrna及翻译生成的蛋白质不同 这是不同细胞出现形态 结构和生理功能差异的根本原因 细胞分化和细胞全能性的比较 考点剖析 特别提醒 细胞全能性表达的条件 离体 必要条件 一定的营养物质 无机盐 维生素 氨基酸等 激素 细胞分裂素 生长素 适宜的条件 适宜的温度 ph等 体细胞 胡萝卜韧皮部细胞植株表达的类型生殖细胞 花药单倍体植株卵细胞雄蜂 细胞全能性 已分化的细胞发育成完整个体的潜能 全能性 植物种子发育成植株不叫全能性 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 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 1 干细胞类型按分化潜能的大小 干细胞基本上可分为3种类型 全能干细胞 它具有形成完整个体的分化潜能 胚胎干细胞就属于此类 多能干细胞 它具有分化出多种细胞组织的潜能 但却失去了发育成完整个体的能力 如造血干细胞 专能干细胞 只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化 如皮肤生发层的干细胞 热点链接 2 各种干细胞的相互关系 1 管家基因 所有细胞都需要表达的基因 其产物是维持细胞基本生命活动所必需的 例如 与呼吸有关酶的基因 atp合成与水解酶的基因 转录翻译有关酶及解旋酶相关基因 2 奢侈基因 某类细胞特有蛋白质的相关基因 即只在特定细胞表达的基因 其产物赋予不同细胞特异的生理功能 例如控制胰岛素 唾液淀粉酶 生长激素 血红蛋白 卵清蛋白等合成的基因 3 细胞分化实质 基因的选择性表达 奢侈基因表达的结果合成特定的蛋白质 细胞分化分子水平的标志 如血红蛋白合成意味着造血干细胞分化成红细胞 高校教材链接 1 2011 山东卷 2 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 对位训练 答案d解析 细胞全能性 是指已经分化的细胞 仍然具有发育成完整新个体的潜能 选项a所述内容是玉米的胚后发育过程 全能性 的结果是得到完整新个体 由于题干中要求体现的是 体细胞全能性 花粉属于生殖细胞 胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞 经组织培养后得到了完整的新植株 故d正确 2 2011 江苏卷 5 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 关注生物学热点和人体健康知识 细胞的衰老 凋亡和癌变 典例引领 考点40 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排雷 关注生物学方面因果关系 将因果颠倒或不相干的知识点牵在一起都是错误的 例上题a就属第一种情况 由于纺锤丝的牵引 使着丝点断裂属第二种情况 着丝点断裂不是纺锤丝牵引拉断的 其作用只是将染色体牵引到两极 细胞增殖 分化 凋亡 衰老都是有利于机体生长发育的 而细胞坏死和细胞癌变不利于机体健康 1 个体衰老与细胞衰老的关系 单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡 多细胞生物体内的细胞总是不断地更新 总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态 但从整体上看 个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 考点剖析 2 细胞凋亡 是由基因控制的 蝌蚪尾消失的有关激素 甲状腺激素 与之有关的细胞器 溶酶体 实例 人胚胎发育过程中指间细胞的消失 蝌蚪尾消失 人的红细胞 白细胞 角质层细胞正常死亡更新 白细胞吞噬细菌后的死亡及效应t细胞将靶细胞裂解死亡 对机体有 原癌基因与抑癌基因的关系 原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因 在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期 控制细胞生长和分裂的过程 只有当原癌基因突变成癌基因 或称激活 活化 后 细胞才会恶性增殖 利 这些都是细胞凋亡 股骨头坏死 早衰症等属于细胞坏死 3 细胞癌变 机理 抑癌基因是一类抑制细胞过度生长 增殖 从而遏制肿瘤形成的基因 抑癌基因的丢失和失活 可能导致肿瘤发生 原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用 提醒癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸形分化的细胞 4 细胞分裂 分化 癌变及衰老的关系 区别 联系 细胞分裂是细胞分化的基础 仅有细胞分裂和生长 而没有细胞分化 生物体不能正常生长发育 细胞的正常分化能抑制细胞癌变 细胞癌变是细胞的畸形分化 如图所示 2 下列有关细胞衰老 凋亡 坏死与癌变的说法 正确的是 a 衰老细胞的膜通透性降低 癌变细胞膜的黏着性增强b 细胞凋亡受基因控制 细胞癌变不受基因控制c 细胞坏死代谢停止 细胞癌变代谢增强d 衰老 死亡的细胞可被浆细胞清除 癌细胞可被效应t细胞裂解 对位训练 答案c解析癌细胞细胞膜的糖蛋白减少 细胞黏着性降低 细胞癌变是因为原癌基因和抑癌基因发生突变 浆细胞的作用是分泌抗体 而不能直接作用于抗原 1 基因选择性表达模型图解 方法体验细胞生命历程中识图分析与信息解读 解读 奢侈基因 a b 在特定的细胞中选择性表达 合成特定的蛋白质并改变细胞的形态与功能 而管家基因 c 在所有细胞中均表达 但注意选择性表达后的细胞中仍具备全套基因 2 细胞凋亡内在机理图解 3 细胞生命历程的图示信息解读 从上图可解读以下信息 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加倍 表示通过细胞生长使细胞体积增大 图中 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 图中 表示从图中 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 典例下图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图 图中 为不同的细胞 a c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 相比 的分裂增殖能力加强 分化能力减弱b 的核基因相同 细胞内的蛋白质种类和数量也相同c 的形成过程中发生了基因分离和自由组合d 进入c过程的细胞 酶活性降低 代谢减慢继而出现凋亡小体 解析人体细胞一般只能分裂50 60次 的分裂能力应低于 细胞在分裂分化过程中遗传物质保持不变 但在分化过程中基因进行选择性表达 因此不同种类的细胞中蛋白质的种类和数量不同 基因分离和自由组合只发生于减数分裂 而 通过有丝分裂形成 酶活性降低 代谢减慢是细胞衰老的特征 衰老后的细胞将逐渐形成凋亡小体而凋亡 答案d 典例如图为人体细胞的分裂 分化 衰老和死亡过程示意图 图中 为各个时期的细胞 a c表示细胞所进行的生理过程 据图分析 下列叙述正确的是 易错警示易混淆细胞分化 衰老和癌变的特点 由 细胞分裂产生 细胞的方式有三种 与 细胞的基因型相同 mrna的种类不同 和 细胞内遗传信息的流动方向为dna rna 蛋白质 细胞的衰老与死亡就会引起人体的衰老与死亡 细胞死亡受基因控制 细胞癌变不受 错因分析此题不易做出正确判断的原因主要是基础不牢固 审题不仔细 如细胞分裂的三种方式并不适合于所有细胞 对细胞分化程度与全能性的关系不明确 对细胞坏死 癌变的特点及区别记忆不清 解析该图所示人体细胞的分裂方式为有丝分裂 细胞分化是基因选择性表达的结果 分化产生的细胞基因型相同 但表达的基因不同 产生的mrna的种类不同 分化过程的遗传信息流动方向是dna rna 蛋白质 因此 正确 细胞与人体 基因控制 的分化程度比 的分化程度高 全能性也高 细胞坏死 膜通透性降低 细胞癌变 膜黏着性增强 细胞癌变 细胞周期延长 细胞凋亡 细胞周期变短a 只有一项正确b 只有两项正确c 只有三项正确d 只有四项正确 的衰老与死亡一般是不同步的 细胞衰老 死亡 分化等现象都是基因程序性表达的结果 发生癌变的细胞恶性增殖 细胞周期变短 细胞膜表面的糖蛋白减少 黏着性降低 答案b纠错笔记 细胞分化过程中遗传物质未改变 只是基因的选择性表达 细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现 若发育成某个器官不叫全能性 精子 卵细胞是高度分化的细胞 但全能性很高 目前 没有任何实验证明动物细胞的全能性 只是证明动物细胞核具全能性 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 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 细胞的癌变是细胞畸形分化的结果 对机体有害 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 哺乳动物红细胞衰老时不具备 细胞核体积增大 这一特征 因为已无细胞核 细胞增殖只导致细胞数目增多 细胞种类不变 细胞分化导致结果正好相反 检测落实 体验成功 1 2011 北京卷 1 下列生命过程中 没有发生细胞分化的是 a 断尾壁虎长出新尾巴b 砍伐后的树桩上长出新枝条c 蝌蚪尾巴消失的过程d 胚胎发育中出现造血干细胞 题组一细胞分化及全能性 答案c解析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 断尾壁虎长出新尾巴既有细胞分裂过程 又有细胞分化过程 故a选项不符合 砍伐后的树桩上长出新枝条也既有细胞分裂过程 又有细胞分化过程 故b选项不符合 蝌 蚪尾巴消失的过程是细胞凋亡的过程 没有发生细胞分化 故c选项符合 造血干细胞是由全能干细胞分化成的多能干细胞 故d选项不符合 2 如图表示同一人体内的几种正常细胞 这些细胞的 答案c解析细胞分化导致细胞中mrna 蛋白质及细胞器的种类和数量不同 但遗传物质dna和基因未改变 3 有关植物细胞全能性的叙述中 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部基因b 高度分化的植物细胞只要处于离体状态就能表现出全能性c 植物细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础d 植物体内某些体细胞没有表现出全能性 其原因是所含基因不同 答案c解析植物体的生殖细胞中也含有发育成完整个体所必需的全部基因 因此生殖细胞也具有全能性 高度分化的植物细胞只有在离体条件下 适宜的环境中才有可能表现出全能性 植物体细胞都是由受精卵通过有丝分裂和分化形成的 因此它们所含的基因相同 4 经典高考题 细胞的分化 衰老和凋亡是普遍存在的