高三生物第二轮复习 专题三第2讲

第2讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变,知识网络构建,核心考点突破,真题预诊1(2011年高考山东卷)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,解析：选D。细胞具有发育成完整个体的潜能叫做细胞的全能性。种子萌发长成植株，发生了细胞分化,但没有经过细胞离体培养，故没有体现出体细胞的全能性，A项不符合题意；骨髓造血干细胞形成各种血细胞，仅仅是细胞分化的过程，没有完整个体的形成，体现不出细胞的全能性，B项不符合题意；花粉离体培养发育成单倍体植株，经历了细胞分化，体现的是花粉(生殖细胞)的全能性，没有体现体细胞的全能性，C项不符合题意；胡萝卜根韧皮部细胞经植物组织培养发育成新植株，该过程既有细胞分化，又体现出体细胞的全能性，D项符合题意。,3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。4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(1)起点：高度分化的细胞；(2)终点：形成完整的个体；(3)外部条件：离体、营养物质等。5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。,真题预诊2(2011年高考江苏卷)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：选D。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。,细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变的区别和联系,(1)细胞分裂、细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡是细胞的正常生理现象；(2)细胞分裂是生物生长发育、繁殖和遗传的基础，是细胞分化的基础；(3)细胞分化是生物个体发育的细胞学基础，仅有细胞分裂增殖而没有细胞分化，生物体不能进行正常的生长发育，经细胞分化，多细胞生物形成不同的组织和器官；(4)细胞癌变是正常细胞在致癌因子影响下畸形分化的结果,内在原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。,区别,联系,名师高考导航,体验赛场高考热点聚焦(2011年高考北京卷)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,【标准解析】逐项分析如下：,【答案】C,【互动探究】(1)某细胞能进行蛋白质的含成，能说明发生细胞分化了吗？(2)某细胞含有生长激素基因，能说明发生细胞分化了吗？【提示】(1)不能。(2)不能。,规律总结(1)细胞分化在自然条件下是不可逆的。(2)细胞分化遗传物质并未发生改变。(3)细胞分化的关键是特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质是基因选择性表达的结果。,下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，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的遗传物质相同，因此它们的全能性能力高低应该相同b过程中遗传信息的流动方向为DNARNA蛋白质ABCD,【解析】DNA复制过程中基因易发生突变；a过程为细胞增殖，间期要进行DNA的复制，正确。导致b过程产生不同细胞的原因是基因的选择性表达，错误。全能性的高低与细胞的分化程度成反比；与甲细胞相比，上皮细胞的分化程度高，全能性低，错误。b过程为细胞分化，其实质是基因的选择性表达，基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的，正确。【答案】A,例关研究成果表明，在化疗的同时让实验鼠服用糖尿病治疗药物二甲双胍，可抑制实验鼠体内的乳腺癌细胞扩散。下列有关描述正确的是()A正常鼠长期接触患癌鼠，其细胞癌变几率增加B癌症是致癌因子引发的，患病几率与实验鼠年龄无关C一只切除胸腺的鼠与一只正常鼠患癌症的几率相同D二甲双胍不可能使细胞表面的糖蛋白减少,【解析】细胞癌变是致癌因子引发的；随着实验鼠年龄增加，细胞癌变几率增加；一只切除胸腺的鼠，免疫能力降低，患癌症的几率增如；二甲双胍可抑制实验鼠体内的乳腺癌细胞扩散，而扩散的主要原因是糖蛋白减少，所以其不可能使细胞表面的耱蛋白减少。【答案】D,一、细胞分化与细胞分裂的比较,二、干细胞的分类比较,【例1】(2011全国大纲卷)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,【解析】细胞分化的实质是基因选择性表达。ATP的合成发生在所有活细胞中，A不能说明；在没有分化的细胞中也能进行mRNA的合成，B不能说明；存在血红蛋白的细胞一定是红细胞，是已经分化的细胞，C能说明；所有的正常细胞中都存在纤维蛋白原基因，D不能说明。,【答案】C,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()AiPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性BiPS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CiPS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DiPS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