生物(苏教版_细胞增殖分化衰老和凋亡_细胞的分化衰老凋亡与癌变

1、第12讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变,1.细胞分化及其特点,考点一细胞的分化与细胞的全能性,一个或一种,形态、结构和生理功能,胚胎,组织和器官,持久性,不可逆性,普遍性,专门化,遗传信息,的执行情况,选择性表达,mRNA,蛋白质,2.细胞的全能性,发育成完整个体,含有 形成完整个 体所需的全 套遗传信息,植物组织 培养,细胞核,离体、适宜营养、激素等,生殖,3.细胞分化与全能性的比较,选择性表达,全套遗传信息,形态、结构、功能不同,新的个体,生殖细胞,全能性,高,低,高,4.干细胞,分裂和分化,各种组织和器官,1.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞及玉米种子萌发长成新植株是否体现了细胞的全能性？

2、为什么？ 提示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。由于玉米种子的胚本身就是未来植物的幼体，其萌发长成植株是正常发育，并非体现细胞全能性。,2.下列能说明人体中某细胞已经发生分化的是哪些？你的推断理由是？ 进行ATP的合成进行mRNA的合成存在甲状腺激素存在纤维蛋白原基因脱氧核苷酸序列改变 提示只有可表明细胞已分化，理由如下：所有细胞都能合成ATP，几乎所有细胞都能转录合成mRNA，几乎所有细胞中都存在纤维蛋白原基因，故均不能判断细胞已经分化，然而只有甲状腺细胞才能合成甲状腺激素，可判断细胞已经分化，此外，细胞分化中遗传物质不发生改变，故不能表明细胞

3、分化。,3.下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请思考：,（1）有学者将分化细胞表达的基因划分为管家基因与奢侈基因，前者是指所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，后者是指不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，据此推测上述ad基因应各归哪类？ 提示a属管家基因，b、c、d属奢侈基因。,（2）这三种细胞是否包括红细胞？细胞A、B分别是什么细胞？ 提示在这三种细胞中“血红蛋白基因”均不能表达，因此这三种细胞不包括红细胞；A细胞可产生“胰岛素”，应为胰岛B细胞；B细胞可产生“生长激素”，应为垂体细胞。,（3）若用胰岛素基因作探针

4、检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改为检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？ 提示A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。,围绕细胞分化、细胞全能性考查生命观念,1.（2016全国卷，1）在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是（） A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献 B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞 C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果 D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新

5、的植株,解析细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，而细胞增殖的主要方式是有丝分裂，A正确；哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B错误；细胞分化的实质是：在个体发育中，在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C正确；植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D正确。 答案B,2.（2019山东潍坊检测）细胞分化是当今生物学研究的热点之一。下列关于细胞分化的叙述，错误的是（） A.组织器官的形成是细胞分化的结果 B.已经分化的细胞不再进行分裂和生长 C.植物的叶肉细胞分化程度比较高

6、，仍然有全能性 D.细胞分化，核遗传物质都没有发生改变，但mRNA有变化,解析细胞分化可以形成具有特定形态、结构和功能的细胞，组织器官的形成是细胞分化的结果，A正确；已经分化的细胞仍然可以进行分裂和生长，如卵原细胞和精原细胞，B错误；高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，也就是全能性，C正确；细胞分化改变了细胞的形态、结构及生理功能，mRNA会有变化，但核遗传物质并没有改变，D正确。 答案B,围绕细胞分化与全能性，结合新信息、新情境考查科学思维能力,3.（2018经典高考改编）人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC），如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列

7、叙述正确的是（）,A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同 B.MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老 C.MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡 D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞,解析组织细胞是高度分化的细胞，由于分化的实质是基因的选择性表达，所以干细胞与其分化成的组织细胞的DNA相同，而RNA不完全相同，A错误；MSC属于干细胞，分化程度低，分裂能力强，而组织细胞是高度分化的细胞、成熟的细胞，所以组织细胞更容易衰老，B错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡过程中与凋亡相关的基因表达，C错误；在培养MSC（多能干细胞）时，向培养液中加入分化

8、诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，可以诱导细胞向不同类型的组织细胞分化，D正确。 答案D,4.（2019安徽百校模拟）促红细胞生成素（EPO）是一种糖蛋白类激素，主要由肾脏合成，被国际奥委会确定为兴奋剂。注射EPO可以促进造血干细胞分化为红细胞，但会抑制自身EPO的产生。下列有关叙述错误的是（） A.造血干细胞分化的实质是基因的选择性表达，并未实现基因全能性表达 B.红细胞成熟过程中会通过增加细胞相对表面积的方式来提高物质运输效率 C.参与肾脏细胞合成并分泌EPO的具膜细胞器有4种 D.长期使用超生理所需剂量EPO的运动员在停用后更容易出现贫血症状,解析造血干细胞分化的实质是基因的

9、选择性表达，并未实现基因全能性表达，A正确；红细胞成熟过程中细胞的形态会由圆球状变成中央微凹的圆饼状，以增加细胞的相对表面积，从而提高细胞的物质运输效率，B正确；参与肾脏细胞合成并分泌EPO的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，其中具膜细胞器有3种，核糖体不具有膜结构，C错误；长期使用EPO会导致肾脏产生EPO的机能下降，因此长期使用超生理所需剂量EPO的运动员在停用后更容易出现贫血症状，D正确。 答案C,（1）“三看”法确认细胞“全能性”,（2）“四看”法判断细胞分化四项中共性为“细胞与众不同”,1.细胞衰老 （1）个体衰老与细胞衰老的关系,考点二细胞的衰老、凋亡和癌变,单,多,（2）

10、细胞衰老的特征,通透性,物质运输,呼吸,（3）细胞衰老的两“假说”,自由基,2.细胞凋亡 （1）概念、特征、意义,基因,编程性死亡,自然更新,清除,正常发育,内部环境,外界各种因素,（2）细胞凋亡与细胞坏死的区别,细胞坏死,细胞凋亡,细胞凋亡,细胞坏死,有利,细胞凋亡,细胞坏死,3.细胞的癌变 （1）癌细胞的概念：正常机体细胞在_的作用下，细胞中_发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的_细胞，即癌细胞。,致癌因子,遗传物质,恶性增殖,（2）,无限增殖,形态结构,糖蛋白,细胞间黏着性降低,增多,调节细胞周期,细胞生长和分裂,不正常的增殖,（3）致癌因子的类型和实例,物理,DNA,化学,核

11、酸碱基,病毒,下图为细胞的生命历程示意图，据图思考。,（1）癌细胞易扩散和转移的原因是什么？ 提示细胞膜表面糖蛋白减少使细胞间黏着性降低。,（2）图示乙和丙过程中基因活动的区别是？ 提示乙过程是相关基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生改变；丙过程是原癌基因和抑癌基因突变导致的结果，遗传物质发生了改变。,（3）图示丁和戊过程的区别是什么？ 提示丁是在相关基因调控下细胞主动结束生命的历程，对生物体有利；戊是在外力作用下迅速使细胞破裂死亡的过程，对生物体是不利的。,（4）图示甲、乙、丙、丁、戊、己六种生命历程中对机体有积极意义的有哪些？ 提示甲、乙、丁、己均具有积极意义，丙、戊对机体不利。,1.高

12、考重组判断正误 （1）哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆（2018全国卷，2D）（） （2）细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程（2017全国卷，2D）（） （3）癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞（2017全国卷，2C）（） （4）当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变（2014全国卷，1B）（） （5）被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除（2015海南卷，5D）（）,提示（1）（2） （3）癌细胞是机体内具“无限增殖能力的异养型细胞” （4）（5）,2.教材拓展拾遗 （教材P104“内文”改编）人体不同细胞的寿命和分裂能力不同（见下表）。请分析表中有关数据。,

13、请思考： （1）有人认为“细胞寿命与细胞分裂能力呈明显对应关系寿命越短的细胞，其分裂能力一定较强”，你认为表中数据是否支持上述观点？请分析说明。 （2）细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？ （3）根据以上分析，请你推测皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力。 提示（1）不支持。表中数据显示，细胞的寿命与分裂能力无明显对应关系。寿命短的细胞不一定能分裂（如白细胞），而寿命长的细胞反而能分裂（如平滑肌细胞）。 （2）有关系。 （3）学生可作出各种推测。皮肤表皮细胞的寿命较短，但其生发层细胞分裂能力较强。,细胞衰老、凋亡的特征及意义,1.（2016海南卷，4）下列关于人体细胞的叙述，错误的是（） A

14、.人的正常体细胞的分裂次数是有限的 B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老 C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除 D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的 解析衰老细胞代谢速率应“减慢”而不是“加快”。 答案D,2.细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方式。细胞坏死是因病理因素而产生的被动死亡。近期研究表明，存在于人体内的一种名为RIP 3的蛋白激酶通过调节能量代谢，可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死。下列有关叙述不正确的是（） A.在人体造血干细胞中不存在控制RIP 3合成的基因 B.通过调控RIP 3的合成可以调控细胞死亡的方式 C.若抑制RIP 3的活性可在一定程度上抑

15、制细胞坏死 D.以上研究结果证明细胞坏死与部分基因表达有关,解析人体造血干细胞中含有该个体整套的遗传物质，故人体造血干细胞中一般都存在控制RIP 3合成的基因，A错误；RIP 3蛋白激酶通过调节能量代谢，可以将肿瘤坏死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死，故通过调控RIP 3的合成可以调控细胞死亡的方式，B正确；若抑制RIP 3的活性，肿瘤坏死因子将诱导细胞凋亡，故可推出抑制RIP 3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死，C正确；题干研究结果证明，细胞坏死与RIP 3蛋白激酶的基因表达有关，D正确。 答案A,细胞癌变特征及机理,3.（2018全国卷，6）在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞。

16、有关癌细胞特点的叙述错误的是（） A.细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加 B.细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化 C.细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制 D.细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少,解析根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生56个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应；癌细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少使得癌细胞之间的黏着性显著降低，A错误、D正确；癌细胞的形态结构发生显著变化，细胞中可能发生多个基因突变，B正确；癌细胞中的染色体可能受到损伤，癌细胞具有无限增殖能力，

17、C正确。 答案A,4.（四川卷）TGF1Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF1与靶细胞膜上的受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生，下列叙述错误的是（） A.恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移 B.从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因 C.复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递 D.若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡,解析恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，导致细胞间黏着性降低而易分散转移，A正确；抑癌基因阻止细胞异常增殖，由题干信息可知，复合物诱导的靶基因可阻止细胞异

18、常增殖，因此具有抑癌基因的功能，B正确；复合物转移到细胞核内，实现了细胞质向细胞核的信息传递，C正确；若靶细胞膜上受体蛋白基因不表达，则会使靶细胞异常增殖从而不能正常凋亡，D错误。 答案D,（1）细胞各生命历程间的内在关系,（2）细胞生命历程中的3个“除外” 除细胞癌变发生了遗传信息改变外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信息。 除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。 除细胞坏死外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与基因有关，即受基因控制。,澄清易混易错强化科学思维,易错易混,易错点1不明确细胞全能性实现的4个“必要”条件 点拨,易错点2衰

19、老个体中并非所有细胞都衰老且衰老或凋亡细胞中并非所有酶活性都降低 点拨多细胞生物个体衰老时，其细胞普遍衰老，但衰老个体中也会有“新生细胞”（如造血干细胞）生成，细胞衰老时，其多数酶活性降低，然而与衰老、凋亡相关基因表达的酶的活性却“格外高”。,易错点3原癌基因和抑癌基因是“坏基因”吗？它们是否只在癌细胞中表达？其单一基因突变能否诱发癌变？ 点拨人和动物所有正常细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因原癌基因和抑癌基因。其中前者主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，后者则主要是阻止组织细胞不正常的增殖，因而二者均非“坏基因”，它们只有发生突变才会成为“坏基因”，然而癌症的发生并不是单

20、一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生56个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。,易错点4不明确细胞生命历程中的“变”与“不变” 点拨,1.有关细胞全能性的叙述，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套基因 B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性 C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变 D.紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性,深度纠错,解析细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因，同样具有全能性，A错误；植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，C错误；种子是器官，种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，D错误；细胞表达全能性的前提是处于离体状态，