2014届高三人教版生物一轮复习教学案：4.13细胞的分化、衰老、凋亡及癌变

第第 13 讲讲 细胞的分化 衰老 凋亡及癌变细胞的分化 衰老 凋亡及癌变 考纲要求 1 细胞的分化和细胞的全能性 2 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关 系 3 癌细胞的主要特征及防治 一 细胞的分化与全能性 1 细胞分化 1 概念 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 2 特点 普遍性 持久性 稳定性和不可逆性 3 意义 细胞分化是生物个体发育的基础 细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化 有利于提高各种生理功能的效率 4 实质 在个体发育过程中 不同的细胞中遗传信息的执行情况不同 即基因的选择 性表达 转录出不同的 mRNA 控制合成出不同的蛋白质 5 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 解惑 由于基因的选择性表达 不同类型的细胞中 mRNA 和蛋白质种类大部分相同 只有少部分不同 DNA 却都相同 2 细胞的全能性 1 概念 已经分化的细胞 仍然具有发育成完整个体的潜能 2 全能性差异 高度分化的植物细胞具有发育成完整植株的能力 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细胞核具有全能性 3 干细胞 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞 判一判 1 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 2 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 3 壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞具有全能性 紫色糯性玉米种子培育出植株 证明了植物细胞的全能性 4 细胞的全能性以产生个体为标志 若无个体产生 不能体现全能性 二 细胞的衰老 凋亡和坏死 1 衰老的特征 判一判 1 细胞衰老等于多细胞生物个体衰老 2 人体红细胞衰老时细胞核增大 2 细胞的凋亡 1 概念 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 2 类型Error 3 意义Error 解惑 细胞凋亡 即细胞编程性死亡 是一种自然生理过程 与细胞凋亡密切相关的 细胞器是溶酶体 三 细胞的癌变 1 癌变实质 原癌基因和抑癌基因发生突变 导致正常细胞的生长和分裂失控 2 癌细胞的特征 1 在适宜的条件下 能够无限增殖 2 形态结构发生显著变化 如成纤维细胞由扁平梭形变成球形 3 表面发生了变化 细胞膜上的糖蛋白等物质减少 导致癌细胞容易分散和转移 3 致癌因子分类 连一连 考点一 聚焦细胞分化与细胞的全能性 1 比较细胞分裂与细胞分化的区别和联系 1 细胞分裂使细胞数目增多 细胞类型不变 2 细胞分化使细胞类型增多 数目不变 3 细胞分裂是细胞分化的基础 2 比较细胞分化与细胞的全能性 细胞分化细胞的全能性 原因细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质 特点持久性 稳定性 不可逆性 普遍性 分化程度的高低与全能性大小呈负相关 受精卵 配子 体细胞 结果形成形态 结构 功能不同的细胞群形成新的个体 3 总结细胞全能性表达的条件 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 4 适宜的条件 适宜的温度 pH 等 易错警示 有关细胞全能性的 3 个易错点 1 植物种子发育成植株不叫全能性 2 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 3 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 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 答案 D 解析 玉米种子中的胚由受精卵发育而来 不是分化了的体细胞 故胚发育形成新植 株的过程不能体现体细胞的全能性 小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 并没有发 育成个体 所以不能体现细胞的全能性 小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株 体 现的是植物生殖细胞的全能性 2 如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段的示意图 图中甲 乙为两个阶段 的细胞 a b 表示发育变化的模式过程 下列叙述正确的是 a 过程有可能发生基因突变 乙细胞不同的基因重组导致 b 过程产生不同的细胞 上皮细胞与甲细胞遗传物质相同 因此它们的全能性高低应该相同 b 过程中遗 传信息的流动方向为 DNA RNA 蛋白质 A B C D 答案 A 解析 识别图解中的过程和名称是解题的关键 识别的依据是细胞的数量和形态的变 化 a 过程为细胞增殖过程 乙细胞为由甲细胞形成的子细胞 b 过程为细胞的分化 其结果是形成多种细胞 在细胞增殖的间期 由于要进行 DNA 复制 所以可能发生 基因突变 正确 因为该图解表示的是人体某早期胚胎细胞发生的变化 所以不可 能是减数分裂过程 也不可能发生基因重组 错误 上皮细胞的全能性明显低于甲 细胞 甲细胞为多能干细胞 错误 细胞分化过程中 基因要进行选择性表达 所 以 b 过程内遗传信息的流动方向为 DNA RNA 蛋白质 正确 技法提炼技法提炼 正确解读有关细胞生命历程的图形信息 从上图可解读以下信息 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加倍 表示通过细胞 生长使细胞体积增大 2 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 3 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 考点二 聚焦细胞的衰老 凋亡与癌变 1 归纳细胞衰老的特征 一大 细胞核的体积增大 一小 细胞体积变小 一多 色素增多 三低 代谢速率 多种酶的活性 物质运输功能均降低 2 比较细胞凋亡与细胞坏死 项目细胞凋亡细胞坏死 与基因的关系受基因控制不受基因控制 细胞膜的变化内陷破裂 形态变化细胞变圆 与周围细胞脱离细胞外形不规则 影响因素由遗传机制决定的程序性调控电 热 冷 机械等不利因素 对机体的影响有利有害 3 分析癌细胞的特征与癌变机理 1 特征分析 不死性 条件适宜时 癌细胞可以无限增殖 而且分裂迅速 细胞内的核糖体数目 大量增加 代谢异常活跃 迁移性 癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些结构 导致癌细胞黏着性降低 易于扩散 失去接触抑制性 正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长 而癌细胞即使堆积成 群 仍然可以生长 如下图 2 癌变机理 3 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进程 而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖 抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用 易错警示 与细胞癌变 衰老 凋亡有关的 5 个易错点 1 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 2 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 3 细胞的癌变是细胞畸形分化的 结果 对机体有害 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 3 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 癌变细胞的膜黏着性增强 B 细胞凋亡受基因控制 细胞癌变不受基因控制 C 细胞坏死时代谢停止 细胞癌变时代谢增强 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 答案 C 解析 癌变细胞的膜黏着性降低 易扩散 细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变 的结果 受基因控制 衰老 死亡的细胞可被吞噬细胞清除 效应 T 细胞可裂解癌细 胞 4 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 1 由 细胞分裂产生 细胞的方式有三种 2 与 细胞的基因型相同 mRNA 的 种类不同 3 和 细胞内遗传信息的流动方向为 DNA RNA 蛋白质 4 细胞的 衰老与死亡就会引起人体的衰老与死亡 5 细胞死亡受基因控制 细胞癌变不受基因 控制 6 的分化程度比 的分化程度高 全能性也高 7 细胞坏死 膜通透性降 低 细胞癌变 膜黏着性增强 8 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 答案 B 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 2 3 正确 细胞的衰老与死亡 与人体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 细胞的分裂 分化 癌变及衰老的关系 1 区别 结果遗传物质变化 细胞分裂单细胞生物完成生殖 多细胞生物产生新细胞遗传物质复制后均分 细胞分化形成不同组织和器官遗传物质不发生改变 细胞癌变无限增殖的癌细胞遗传物质发生改变 细胞衰老细胞正常死亡遗传物质不发生改变 2 联系 序号错因分析正确答案序号错因分析正确答案 表述不准确细胞增殖 表述不完整细胞分化 未按要求作答不能 未按要求作答a 画蛇添足 出 现了知识性错 误 色素 表述不完整 基因控制的程 序性死亡 答案不全面 原癌基因和抑 癌基因发生突 变 对 细胞分化 过程 DNA 不 变 不理解 mRNA 教师备课资源教师备课资源 1 细胞分裂与细胞分化的区别与联系 细胞分裂细胞分化 原因 细胞表面积和体积发展不平衡 细 胞核与细胞质发展不平衡 增殖的需 要 基因的选择性表达 结果生成相同的细胞生成不同的细胞 意义 促进多细胞个体形成 生长和发育的 需要 单细胞生物形成新个体的需要 组织 器官的形成 组织 器官的 修复 特性 局部性 周期性 持久性 不可逆性 普遍性 差异性 关系 细胞分裂是细胞分化的基础 细胞分裂产生了相同细胞的后代 细胞分化使相同 细胞的后代发生了形态 结构和生理功能上的差异 生物体内细胞并没有表现出 全能性 而是分化成为不同的细胞 组织 这是基因在特定的时间和空间条件下选 择性表达的结果 细胞分裂只是增加了细胞数量 细胞分化形成了具有特定形态 结构和功能的组织和器官 没有细胞的分化 多细胞生物不可能正常发育 2 全能性表达需要的条件 1 离体 生物体内的活细胞尽管具有全能性 但受基因选择性表达的调控 一般都要 进行定向的 不可逆转的细胞分化 不能表现其全能性 2 适宜的营养 适宜的环境 条件 植物激素 生长素和细胞分裂素 3 细胞的分化 衰老 凋亡 坏死和癌变的比较 实质特点结果与意义 细胞 分化 基因的选择性表达 持久性 普遍性 不可逆性 差异性 产生各种不同的组织 器 官 细胞 衰老 内因和外因共同作用的 结果 酶活性降低 呼吸速 率减慢 细胞体积增大 线粒 体减少 核增大 核膜内折 染色质收缩 染色加深 生物体的绝大多数