新教材2024高考生物二轮专题复习专题三生命系统的延续第2讲细胞的分化衰老死亡和癌变教师用书

第2讲细胞的分化、衰老、死亡和癌变聚焦新课标：2.3细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程。基础自查·明晰考位纵引横连——建网络提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力边角扫描——全面清提醒：判断正误并找到课本原话1．骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传。(必修1P118“问题探讨”)()2．细胞分化是一种持久性的变化，一般来说是不可逆的。(必修1P119正文)()3．细胞分化是生物个体发育的基础。(必修1P119正文)()4．同一个体中，各种细胞具有完全相同的遗传信息，因此，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况也完全相同。(必修1P119正文)()5．受精卵没有分化，故受精卵没有全能性。(必修1P121正文)()6．当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。(必修1P124正文)()7．对于生物来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。(必修1P124正文)()8．老年人头发变白，皮肤长出“老年斑”是细胞内色素积累的结果。(必修1P124正文)()9．细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。(必修1P126正文)()10．有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。(必修1P126正文)()11．从基因角度分析，结肠癌发生的原因是单个的原癌基因或抑癌基因发生了突变。(必修2P82“思考·讨论”)()考点梳理·整合突破整合考点7“生命有序”的细胞历程任务驱动任务1明确细胞分化的机理和结果(1)细胞分化的机理：(2)细胞分化的“变”与“不变”：①不变eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(、、,细胞的数目))②改变eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(、的种类,细胞的形态、结构和功能))任务2巧记衰老细胞的特征任务3区别细胞凋亡和细胞坏死任务4把握细胞癌变的“5”个常考点(1)实质：__________________________________________________________________。(2)特征：①无限增殖；②形态、结构改变；③细胞膜表面糖蛋白减少，黏着性降低，易分散和转移。(3)原癌基因：表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达导致相应蛋白质活性过强，可能引起细胞癌变。(4)抑癌基因：表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也能引起细胞癌变。(5)遗传物质：发生变化；而细胞分裂、分化、衰老、凋亡时一般不发生变化。任务5辨析细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的关系(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。①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。②细胞分化是生物个体发育的细胞学基础，仅有细胞分裂而没有细胞分化，生物体不能进行正常的生长发育，通过细胞分化，多细胞生物才可形成不同的组织和器官。(2)有丝分裂、细胞分化一般不改变细胞的遗传物质；而减数分裂过程中易发生基因重组、基因突变，都会导致遗传物质发生改变。【易错警示】有关细胞癌变、衰老、凋亡的5个易错易混点(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或过量表达。(2)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。(3)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在多细胞生物的幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中也有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。(4)细胞凋亡对机体的正常发育是有利的，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。过程评价评价1依托真题归类比较再体验，明考向1.[2023·海南卷]某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是()A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制B．获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异C．XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化D．若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育2．[2023·山东卷]研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是()A．蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的B．敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡C．细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化D．细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化3．[2023·湖南卷]基因Bax和Bcl­2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是()A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡C．TRPM7基因可能通过促进Bcl­2基因的表达来抑制细胞凋亡D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症4．[2023·海南卷]根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是()A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质B．物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量D．物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果5．[2023·天津卷]在肌神经细胞发育过程中，肌肉细胞需要释放一种蛋白质，其进入肌神经细胞后，促进其发育以及与肌肉细胞的联系。如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是()A．这种蛋白质是一种神经递质B．肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触C．凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡D．蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡评价2依托教材专练长句表述，提考能6.(必修1P120“思考·讨论”节选)将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？与资料1中的实验相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？________________________________________________________________________________________________________________________________________________7．(必修1P124“正文”拓展)老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人的体内有没有衰老的细胞？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8．(教材必修1P126“相关信息”改编)：正在发育以及发育成熟的生物体中，细胞发生凋亡的数量是很少的，对吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________模拟预测·题组集训题组预测一细胞生命历程的综合考查1．[2023·陕西省渭南市高三一模]下列有关细胞生命历程的叙述，错误的是()A．造血干细胞分化成淋巴细胞后遗传物质不变B．细胞毒性T细胞使靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡C．衰老细胞的色素积累，会妨碍细胞内物质的交流和传递D．细胞癌变是原癌基因和抑癌基因选择性表达的结果2．[2023·山东济宁三模]研究表明线粒体上的PT孔和细胞凋亡直接相关，促凋亡因素通过诱导线粒体上PT孔的开放，导致线粒体膜电位丧失，细胞色素c和凋亡诱导因子进入细胞质基质中，诱导凋亡基因的表达，促使细胞凋亡。下列叙述正确的是()A．人体细胞的凋亡均与线粒体有关B．癌细胞内的凋亡基因通常不表达C．脑卒中患者损伤的神经细胞通过诱导PT孔开放使细胞死亡D．同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞中的核酸相同，蛋白质存在差异题组预测二基于学科核心素养的长句应答类专训3．[2023·广东省佛山市高三检测]肝癌是全球发病率最高的十大癌症之一。有研究表明P基因(表达的蛋白质促进细胞凋亡)与肝癌的发生密切相关。我国研究人员发现肝癌细胞(HG2)和正常肝细胞中的P基因存在差异，如图所示。为了探究药物A的治疗作用，他们用含不同浓度药物A的培养液培养HG2，检测细胞的凋亡情况，结果如表所示。注：启动子为RNA聚合酶识别和结合部位。表药物A对HG2细胞凋亡的影响情况处理时间/d对照组药物A浓度(μmol/L)151014.25.87.86.025.38.915.411.236.319.230.425.646.515.419.517.354.412.115.313.5注：表中数值越大，表示凋亡率越高。回答下列问题：(1)P基因属于(填“原癌基因”或“抑癌基因”)。由图推测，正常肝细胞转变为HG2细胞的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)表中对照组的处理是。据表中数据分析，药物A的作用效果与有关。(3)为进一步研究药物A影响HG2细胞凋亡的作用机制，研究人员对细胞中P基因启动子区域甲基化水平进行检测。结合表中数据，你认为选择处理时间为天的细胞进行检测最合适，各组细胞P基因启动子区域甲基化水平对比结果为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。专题拓展·素养落地7细胞的生命历程的相关拓展知识拓展一、细胞分化的影响因素1．细胞质的诱导受精卵卵裂产生的子细胞内的遗传物质是相同的，但细胞质组分并不完全相同。卵裂使不同细胞质组分分别进入各卵裂细胞，其中就有特殊的物质组分。受精卵在数次卵裂后，这些特殊物质组分一次次地重新改组并分配到不同的细胞中，从而影响细胞分化。2．细胞之间相互影响多细胞生物的细胞之间存在相互协调的关系，这种相互关系对细胞分化也有重要影响。动物在一定的胚胎发育时期，一部分细胞影响相邻细胞使其向一定方向分化的作用称为胚胎诱导或分化诱导。能对其他细胞分化起诱导作用的细胞称为诱导者或组织者。科学家用蝾螈胚胎进行的移植实验也证实了这一点(如图)。二、细胞凋亡的过程细胞凋亡的过程分为三个阶段：凋亡起始、凋亡小体的形成和吞噬(如图)。凋亡起始：细胞皱缩，核糖体逐渐与内质网分离，内质网囊腔膨胀，逐渐与质膜融合，核内染色质固缩。凋亡小体的形成：细胞中染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器聚集在一起，被反折的细胞质膜包裹，形成球形的结构，称为凋亡小体。吞噬：凋亡细胞的质膜性质发生改变，如表面糖基发生改变，可以被巨噬细胞表面的凝集素识别，最后凋亡小体被邻近的细胞或巨噬细胞吞噬。专项提升1.[2023·山东青岛三模]端粒是染色体末端的一小段DNA－蛋白质复合体。端粒DNA序列随着细胞分裂次数增加而逐渐缩短后，端粒内侧正常基因的DNA序列会受损伤，导致细胞衰老。端粒酶能以自身RNA为模板修复端粒，其活性在正常细胞中被抑制，在肿瘤细胞中被激活。研究芪莲舒痞颗粒(QLSP)对胃炎模型鼠胃黏膜细胞端粒酶活性的影响，结果如图。下列说法正确的是()A．端粒严重缩短后，可能引起细胞核体积变小、染色质收缩B．同正常鼠相比胃炎模型鼠的黏膜细胞更易癌变，较高浓度的QLSP使端粒酶活性降低C．端粒酶的功能类似于逆转录酶，肿瘤细胞的无限增殖可能与端粒酶的低活性有关D．大肠杆菌端粒随分裂次数增加逐渐缩短，增殖能力减弱2．[2023·福建省泉州市高三质量检测]细胞自噬是一种细胞自我保护机制。在自噬过程中，LC3­Ⅰ蛋白去掉一小段多肽转变为LC3­Ⅱ蛋白，LC3­Ⅱ能使自噬体被溶酶体识别并融合，受损的线粒体可经该过程被降解。某研究小组将生理状况相同的大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和大强度运动组，训练一段时间后，测量各组大鼠心肌细胞中LC3­Ⅰ和LC3­Ⅱ的相对含量，结果如下表所示。下列相关叙述错误的是()A．LC3­Ⅰ与LC3­Ⅱ含量比值与运动强度呈正相关B．线粒体的更新速度与运动强度呈正相关C．LC3­Ⅱ在自噬作用过程中起信息传递的作用D．细胞通过自噬作用维持其内部环境的稳定3．[2023·江苏省无锡高三月考]在生殖系细胞和癌细胞中存在端粒酶(由RNA和蛋白质形成的复合体)，能够将变短的DNA末端重新加长(端粒酶作用机理如图所示)。下列相关叙述正确的是()A．端粒中“AAUCCCAAU”序列有利于保护正常基因序列不受损伤B．人体其他体细胞分裂次数有限的原因是不含编码端粒酶的基因C．人体成熟生殖细胞中的端粒酶可保证其正常的细胞周期D．端粒酶通过催化底物之间形成磷酸二酯键从而延长变短的DNA链第2讲细胞的分化、衰老、死亡和癌变纵引横连——建网络①基因的选择性表达②稳定性③全套遗传物质④完整有机体或分化成其他各种细胞⑤无限增殖⑥色素⑦细胞膜⑧基因控制的细胞编程性死亡边角扫描——全面清1．×2.√3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.×10．√11.×整合考点7任务驱动任务1(1)相同的核DNA不同的mRNA蛋白质(2)①DNAtRNArRNA②mRNA蛋白质任务4(1)原癌基因突变或过量表达、抑癌基因突变过程评价1．解析：营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制，A错误；XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体，因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异，B正确；XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程中细胞的功能发生了特化，因而发生了细胞分化，C正确；若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法，获得有功能的卵母细胞，进而用于繁育，实现濒危物种的保护，D正确。答案：A2．解析：蝌蚪尾的消失是通过细胞凋亡实现的，A正确；根据题干信息“细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡”，说明了蛋白酶L基因影响细胞焦亡，所以如果敲除编码蛋白酶L的基因会影响细胞焦亡，B错误；细胞焦亡后，病原体被释放，可以被体内的巨噬细胞吞噬消化，C正确；细胞焦亡释放的病原体可作为抗原刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化，D正确。答案：B3．解析：细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A正确；据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降，Bax基因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可以得出，TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡，B正确；siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高，Bcl-2基因表达量降低，而Bcl-2基因抑制细胞凋亡，故TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡，C正确；由题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组，Bax基因表达量增加，Bcl-2基因表达量减少，细胞凋亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错误。答案：D4．解析：根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”，说明边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质，A正确；根据题干信息“物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”，说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多，B正确；细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C正确；物质A引起细胞凋亡是在外界不良环境下引起的，不是在胚发育时期基因表达的结果，D错误。答案：D5．解析：分析题意可知，该蛋白质进入肌神经细胞后，会促进其发育以及与肌肉细胞的联系，而神经递质需要与突触后膜的受体结合后起作用，不进入细胞，故这种蛋白质不是神经递质，A错误；肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触，两者之间通过神经递质传递信息，B正确；凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，是一种程序性死亡，C正确；结合题意，如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡，故蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡，D正确。答案：A6．答案：将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体；与资料1中的实验相比，资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。7．答案：老年人体内仍会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子、造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老形成角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落。8．答案：不对，正在发育以及发育成熟的生物体中，细胞发生凋亡的数量是惊人的。健康的成人体内，在骨髓和肠中，每小时约有10亿个细胞凋亡。脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡。模拟预测·题组集训1．解析：细胞分化的实质是基因选择性表达，细胞遗传物质不变，故造血干细胞分化成淋巴细胞后遗传物质不变，A正确；细胞毒性T细胞使靶细胞裂解死亡的过程受到基因控制，对机体维持正常生命活动有积极意义，属于细胞凋亡，B正确；衰老细胞内的色素积累，会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞的正常生理过程，C正确；细胞癌变是原癌基因突变或过量表达和抑癌基因突变的结果，D错误。答案：D2．解析：有些人体细胞凋亡与线粒体无关，如人体的成熟红细胞没有线粒体，A错误；癌细胞具有不死性，故癌细胞内的凋亡基因通常不表达，B正确；脑卒中患者损伤的神经细胞的死亡属于细胞坏死，C错误；核酸包括DNA和RNA，同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞基因表达有差异，故这两种细胞中RNA和蛋白质均有差异，D错误。答案：B3．解析：(1)P基因的启动子被高度甲基化导致P基因不能表达，最终形成了肝癌细胞，说明P基因是抑癌基因，所以正常肝细胞转变为HG2细胞是P基因的启动子被高度甲基化导致P基因不能表达而导致的。(2)为了排除其他因素的干扰，对照组应该用不含药物的培养液培养HG2。据表中数据分析，药物A可诱导P基因的表达促进细胞凋亡。(3)据表中每组的数据可知，第3天的细胞凋亡率最高，则选择处理时间为3天的细胞进行检测最合适，对比同一天的实验数据可知，药物A的浓度为5μmol/L时凋亡率最高，对照组凋亡率最低，凋亡率与细胞P基因启动子