高考生物一轮复习 第6章 第2课时细胞的分化 细胞的衰老和凋亡 细胞的癌变课件 新人教版必修1 .ppt

1 细胞分化 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 第2课时细胞的分化 细胞的衰老和凋亡 细胞的癌变 一个或一种细胞 稳定性差异 2 特点 普遍性 持久性 稳定性和不可逆性 3 实质 在个体发育过程中 不同细胞中的执行情况不同 遗传信息 2 细胞的全能性 1 概念 已经的细胞 仍然具有 的潜能 分化 发育成完整个体 3 干细胞 动物和人体内少数具有能力的细胞 分裂和分化 判断 1 细胞分化过程中遗传物质发生了变化 提示 分化的细胞遗传物质没有发生改变 2 细胞分化的过程是基因选择性表达的过程 3 细胞分化具有普遍性 持久性和绝对不可逆性 提示 一般来说 细胞分化是不可逆的 但在离体人工培养条件下 高度分化的细胞能够脱分化恢复全能性 4 细胞具有全能性的原因是分化的细胞含有发育为完整个体的全套基因 1 细胞的衰老 1 特征 2 细胞的凋亡 1 概念 由基因所决定的细胞的过程 2 原因 严格的由遗传机制决定的程序性调控 细胞编程性死亡 3 意义 对于多细胞生物体完成 维持的稳定 以及抵御外来各种因素的干扰都起着非常关键的作用 自动结束生命 正常发育 内部环境 判断 1 生物个体衰老时才有细胞衰老 提示 生物个体的衰老和细胞的衰老不是一回事 人体没有衰老时 也有细胞的衰老 2 衰老的细胞体积变大 细胞核的体积变小 染色质收缩 染色加深 提示 衰老的细胞体积变小 细胞核的体积增大 3 细胞凋亡是由基因调控的 1 概念受致癌因子的作用 细胞中发生变化 变成 连续进行分裂的恶性增殖细胞 2 主要特征 1 适宜条件下 能够 2 发生显著变化 3 癌细胞的表面发生变化 由于细胞膜上等物质减少 使得癌细胞之间显著降低 容易分散和转移 遗传物质 不受机体控制的 无限增殖 形态结构 糖蛋白 黏着性 3 癌变机理 1 致癌因子 物理致癌因子 化学致癌因子 病毒致癌因子 2 致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变 3 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 网络构建 备考指导 1 从近三年的高考来看细胞分化 细胞的全能性 细胞的衰老 凋亡和癌变都考查过 且考查的频度较高 多以选择题的形式进行考查 2 对本讲的复习注意以下几点 1 理解概念的本质 2 比较各概念的区别和联系 3 联系结合相关知识进行复习 考情播报 3年10考 2012 上海卷t16 四川卷t1 2011 全国卷t1 山东卷t2 天津卷t5 北京卷t1 安徽卷t2 上海卷t11 2010 山东卷t1 广东卷t3等 1 两者的区别 2 两者的关系 1 细胞分化不会导致遗传物质改变 已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质 因而都具有全能性 2 一般来说 细胞分化程度越高 全能性越难以实现 细胞分化程度越低 全能性就越高 细胞全能性比较如下 受精卵 生殖细胞 体细胞 能够增殖的细胞 停止增殖的细胞 植物细胞 动物细胞 1 细胞分裂与细胞分化 1 细胞分裂使细胞数目增多 但细胞类型不变 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 管家基因和奢侈基因 1 管家基因指所有细胞均要表达的一类基因 其产物是维持细胞基本生命活动所必需的 如呼吸酶基因 2 奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因 其产物赋予不同细胞特异的生理功能 如血红蛋白基因 胰岛素基因 3 并非所有干细胞的分裂都要发生分化干细胞分裂增加细胞数目 一部分细胞发生分化 成为具有特定功能的组织细胞 还有一部分继续保持分裂能力 用于干细胞本身的自我更新 4 未脱离植物体的细胞不能表现出全能性植物细胞全能性的表达需要一定的条件 即离体 无菌 一定的营养物质 植物激素和一定的外界条件 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 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 但核dna却都相同 1 2011 安徽高考 干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术 自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞 以替代损伤的胰岛b细胞 达到治疗糖尿病的目的 下列叙述正确的是 a 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b 骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同 基因表达存在差异 c 胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失 分化成为胰岛样细胞d 胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响 分化是由基因决定的 解析 骨髓干细胞和胰岛样细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的体细胞 在有丝分裂过程中 遗传物质精确复制后平均分配到子细胞中 故骨髓干细胞和胰岛样细胞基因组成相同 机体不同细胞是细胞分化的结果 细胞分化的实质是基因的选择性表达 表达的产物存在差异 故a项错误 b项正确 骨髓干细胞是分化程度较低的干细胞 其能分化成为胰岛样细胞是基因选择性表达的结果 而不是基因丢失的结果 c项错误 细胞分化是遗传物质和外界环境条件共同作用的结果 d项错误 答案 b 考情播报 3年8考 2012 山东卷t3 江苏卷t20 安徽卷t3 新课标全国卷t2 四川卷t30 2011 山东卷t3 江苏卷t5 福建卷t26等 1 细胞衰老 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是不断更新的 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 2 细胞衰老的特征 大 细胞核变大 染色质收缩 染色加深 小 细胞内水分减少 细胞体积萎缩变小 代谢速率减慢 多 细胞内色素逐渐积累 增多 低 膜的物质运输功能降低 多种酶的活性降低 2 细胞凋亡 1 是由基因控制的 2 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 3 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 对机体有利 这些都是细胞凋亡 4 股骨头坏死 早衰症等属于细胞坏死 3 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 称为接触抑制 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 癌变是由于原癌基因和抑癌基因发生突变 导致细胞异常分裂 这种异常分裂机体又是无法阻止的 1 细胞的凋亡 坏死与癌变的比较 2 细胞分裂 分化 癌变及衰老的关系 1 区别 2 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 2012 山东高考 细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长和发育及生命活动具有重要意义 下列叙述错误的是 a 细胞普遍衰老会导致个体衰老b 效应t细胞可诱导靶细胞发生凋亡c 细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡d 衰老细胞内染色质固缩影响dna复制和转录 解析 个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程 a正确 被病原体感染的细胞 靶细胞 被效应t细胞清除属于细胞凋亡 b正确 各种不利因素引起的细胞死亡是细胞坏死 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程 c错误 衰老细胞的染色质固缩 dna不易解旋 影响dna复制和转录 d正确 答案 c 3 2012 新课标全国卷 下列关于细胞癌变的叙述 错误的是 a 癌细胞在条件适宜时可无限增殖b 癌变前后 细胞的形态和结构有明显差别c 病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变d 原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖 解析 掌握细胞癌变的原因 过程和癌变细胞的特点是解答本题的关键 细胞癌变是由原癌基因和抑癌基因突变引起的 其中抑癌基因能阻止细胞不正常的增殖 d错误 癌细胞在适宜条件下可无限增殖 这是癌细胞的基本特征之一 a正确 癌变前后 癌细胞的形态和结构发生显著变化 如癌细胞可由正常的形态变为球形 细胞膜表面的糖蛋白减少等 b正确 诱发癌变的因素有物理因素 化学因素和生物因素 其中病毒癌基因整合到宿主细胞基因组中可诱发癌变 其属于生物因素 c正确 答案 d 人体细胞的分化 凋亡 癌变与健康 考向剖析 近三年的高考主要通过选择题的形式对细胞分化 衰老 凋亡和癌变理解进行考查 特别是对细胞凋亡和细胞癌变的考查较为突出 细胞分化 衰老 凋亡和癌变是关系人类健康的问题 预计2014年高考仍可能通过选择题考查对概念的理解 还可能通过一定的实验情景材料来考查 典例透析 端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构 由dna重复序列和结合蛋白组成 研究发现 随细胞不断增殖 端粒逐渐缩短 当细胞端粒缩至一定程度时 细胞停止分裂 端粒酶由rna和蛋白质组成 其中rna是一段模板序列 可指导合成端粒dna的重复序列 人体内大多数癌细胞都表现出较高的端粒酶活性 请分析回答问题 1 白细胞和淋巴细胞都起源于骨髓中的 其中 细胞在胸腺发育成熟 2 端粒酶的作用相当于hiv病毒中的 结合端粒酶的作用推测 癌细胞表现出恶性增殖而不衰老死亡的特点可能是由于 3 双歧杆菌是人体肠道内的自然菌群 具有抗肿瘤作用 研究人员从双歧杆菌中提取出双歧杆菌脂磷壁酸 lta 加入细胞培养液中培养人白血病细胞株hl 60 检测lta对细胞增殖的影响 lta浓度和实验结果如图1所示 图1 图2 此实验中还有一组对照实验 其处理是 图1结果说明lta能 且lta作用的效果受 的影响 选用lta浓度为40 g ml的培养液中培养的细胞 测定端粒酶活性 结果如图2所示 综合两个实验结果 可以得出的结论是 lta通过 研析 此题考查细胞分化 癌变 抗癌研究和获取信息的能力 实验探究能力 解题过程如下 答案 1 造血干细胞t淋巴 2 逆转录酶端粒酶有较高活性 3 培养液中不添加lta抑制白血病细胞 癌细胞 肿瘤细胞 的增殖lta的浓度和作用时间 抑制端粒酶的活性来抑制白血病细胞 癌细胞 肿瘤细胞 的增殖 1 2012 上海高考 成人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞 a 遗传信息相同b 基因表达相同c mrna种类相同d 蛋白质种类相同 解析 分化终端的各种细胞指不再继续分裂 执行各自功能的细胞 同一个体的细胞都是由受精卵有丝分裂 分化形成 故各种体细胞含有的遗传信息相同 故a正确 处于分化终端的细胞 形态功能的差别是由于基因的选择性表达 b错误 不同的细胞 选择性表达的基因有差异 转录形成的mrna有差异 翻译出的蛋白质也有差异 c d错误 答案 a 2 2012 江苏高考 研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程 下列叙述正确的是 a 癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞类型b 癌细胞的分裂能力与分化程度成正相关c 诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略d 癌细胞类似于胚胎细胞都脱离了细胞的正常分化 解析 由 细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程 可判断处于未分化状态的癌细胞具有无限增殖的能力 但癌细胞的分化程度很低 所以a b错误 诱导癌细胞正常分化 使其失去无限增殖的能力 则可达到治疗癌症的目的 c正确 胚胎细胞是细胞正常分化的结果 而癌细胞是细胞畸形分化的结果 d错误 答案 c 3 2011 山东高考 下列有关细胞癌变的叙述中 正确的是 a 基因突变导致的各种细胞癌变均可遗传b 石棉和黄曲霉毒素是不同类型的致癌因子c 人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用d 癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓 解析 基因突变若发生在生殖细胞中 有可能遗传给后代 若发生在体细胞中 则不一定能遗传给后代 石棉和黄曲霉毒素同属化学致癌因子 癌变细胞在人体中会被免疫系统识别 从而发生免疫反应 故c正确 癌变细胞内酶活性较强 细胞代谢旺盛 答案 c 4 2011 江苏高考 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 解析 基因的选择性表达使细胞分化 细胞的种类增多 细胞衰老时 细胞内多种酶的活性降低 细胞核的体积增大 细胞凋亡是由基因控制的 其有利于个体完成正常发育 癌变细胞膜上糖蛋白减少 导致癌细胞间黏着性降低 易分散转移 答案 d 5 2011 福建高考 机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感 主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡 人白细胞介素18 il 18 能促进免疫细胞的增殖和分化 提高机体免疫功能 某科研小组开展了 il 18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用 的研究 方法如下 选取若干实验小鼠 随机分成三组 组无辐射损伤 组辐射损伤 60co照射 下同 组先辐射损伤 1天后注射il 18 14d后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养 在培养了0h 12h 24h 48h后 进行细胞凋亡检测 得到的细胞凋亡相对值如下表 1 选择脾细胞作本实验材料 是因为脾脏是机体重要的 器官 已知il 18是一种淋巴因子 淋巴因子与 都属于免疫活性物质 2 细胞凋亡是由遗传机制决定的 死亡 从表中数据可知 细胞凋亡相对值越小 说明发生凋亡的脾细胞数目越 从 组别 两组数据可知 il 18能够抑制脾细胞凋亡 3 科研小组还设置了第