浙科版高三生物一轮复习必修1专题五第4讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变课件

专题五细胞的生命历程第4讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变必修1

分子与细胞精读课本盘点基础知识一、细胞能产生特异性变化1．细胞分化(1)概念：是指细胞在____、____和____上发生____的、______变化的过程。(2)过程图解形态结构功能持久差异性(3)实质：细胞中的遗传物质________发挥作用，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传物质的表达(执行)情况不同。(4)特点①普遍性：是生物界普遍存在的生命现象。②持久性：一般来说分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。③遗传物质不变性：分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。④不可逆性：正常情况下，细胞分化是不可逆的，一旦沿着一定方向分化，便不会返回原来的状态。有选择地(5)结果①分子水平的变化：mRNA种类不同→蛋白质种类不同。②细胞水平的变化：细胞形态、结构和生理功能的变化，逐渐失去分裂能力。③组织器官水平的变化：产生不同类型的细胞构成不同的组织和器官(增加细胞的种类)。(6)意义①是生物个体发育的基础。②使细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。2．干细胞(1)概念：是一类可以分化成为各种细胞的__________。(2)特点：①能够自我更新；②高度增殖；③多向分化。(3)主要类型(分化潜能不同)：①全能干细胞，如受精卵；②多能干细胞，如胚胎干细胞、造血干细胞(也能分化出造血系统以外的细胞)。未分化细胞[注意点]

(1)细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低。(2)分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原和淋巴因子的刺激后仍可再分裂。(3)同一个体不同类型的分化细胞内，遗传物质相同，mRNA和蛋白质并非完全不同。二、细胞具有全能性全部遗传物质细胞细胞核离体受精卵体细胞低

高

三、衰老细胞的结构和代谢产生异常1．概念：衰老又称老化，通常指生物个体________后，随着年龄的增加，机能____，内环境稳定性____，趋向死亡的______的现象。2．现象：细胞衰老是细胞生命活动的必然规律。3．意义：生物体内的细胞不断地衰老和死亡，同时又有________________来代替它们。发育成熟减退下降不可逆增殖产生的新细胞4．特征(1)细胞膜的流动性降低。(2)细胞质色素积累、空泡形成。(3)细胞核体积增大，染色加深，核膜内陷，染色质凝聚、碎裂、溶解。(4)DNA的功能受抑制，RNA含量降低。(5)蛋白质合成下降，酶的活性降低。(6)线粒体的数量随年龄增大而减少，体积则随年龄增大而变大。(7)呼吸变慢等。5．机制：总的来说，细胞衰老是各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后，因缺乏完善的____，使遗传物质的“差错”____所致。修复积累四、衰老细胞的死亡受基因的调控1．细胞凋亡的概念：是由某种____引发的，这种严格__________的死亡，属于正常的生理性变化，不同于病变或伤害导致的______死亡。2．细胞凋亡的表现(1)染色质聚集、分块、位于核膜上。(2)胞质凝缩。(3)DNA被有规律地降解为大小不同的片段，最后核断裂，细胞通过出芽的方式形成许多________。(4)凋亡小体内有结构完整的细胞器，还有凝缩的染色质，可被邻近细胞吞噬、消化。细胞凋亡因始终有______，没有内含物释放，故不会引起____。

基因受基因调控病理性凋亡小体膜封闭炎症3．细胞凋亡的意义：动植物的正常发育中都有________现象。4．细胞凋亡的普遍性：细胞凋亡在动植物体内也________。5．细胞凋亡的实例：蝌蚪______的消失，人神经细胞数量的调整，植物胚发育过程中____的退化、单性植物中花器官的退化、植物体内通气组织的形成等。

细胞凋亡普遍存在尾和鳃胚柄五、细胞的癌变1．癌细胞的特点(1)__________________。(2)____________。(3)核形态不一，并可出现巨核、双核或多核现象。(4)________，蛋白质合成及分解代谢都增强，但合成代谢超过分解代谢。(5)线粒体功能障碍，即使在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量。(6)体外培养时无接触抑制现象。

具有无限增殖的能力能在体内转移代谢旺盛2．细胞癌变的机理(1)癌变的内因：癌变往往与______________和__________________有关。

项目原癌基因抑癌基因功能是细胞内与________相关的基因，是维持正常细胞周期所必需的其产物能够抑制细胞增殖，促进细胞分化和抑制细胞迁移等突变(或异常)突变或________引起正常细胞发生癌变突变后丧失其细胞增殖的负调控作用，导致细胞周期失控而发生癌变原癌基因的激活抑癌基因功能的丧失细胞增殖过量表达

内化知识突破重点难点一、细胞分化与细胞全能性的比较项目细胞分化细胞全能性原理细胞内遗传物质有选择性地发挥作用含有本物种全套遗传物质特点①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度②稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡③普遍性：生物界中普遍存在①高度分化的植物体细胞具有全能性②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性项目细胞分化细胞全能性结果形成形态、结构和功能不同的细胞形成新的个体比较动物细胞分化程度有高低之分，由高到低：体细胞>生殖细胞>受精卵动物细胞全能性的表达有难易程度之分，由易到难：受精卵>生殖细胞>体细胞关系①细胞分化一般不会导致遗传物质改变，除某些特殊情况下，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而具有全能性②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达；细胞分化程度越低，全能性越容易表达例1

(2021·浙江6月选考)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是(

)A．肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制B．“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化D．细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因√[解析]

动物细胞经过多次分裂后，细胞质的成分已经发生改变，原本能激发细胞全能性的物质已经消失，故肠细胞不能表达全能性是受到了细胞内物质的限制，A正确；“合子”第1～2次分裂所形成的2～4个细胞仍具有全能性，B错误；“合子”发育成正常蝌蚪个体的过程中，需要通过细胞分裂增加细胞的数量，通过细胞分化增加细胞的种类，C正确；虽然细胞经过多次分裂失去了激发全能性的物质，但细胞核仍含有该物种的全套基因，故动物细胞核具有全能性，D正确。例2

(2022·河北选择性考试)骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞(一种成肌干细胞)被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述错误的是(

)A．卫星细胞具有自我更新和分化的能力B．肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因不存在于其他类型的细胞中C．激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备D．适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型√[解析]

由题干信息“卫星细胞被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合”可知，卫星细胞具有自我更新和分化的能力，A正确；因为同一个体的所有细胞最初均来源于受精卵，所以遗传物质相同，肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因也存在于其他类型的细胞中，只是没有在其他类型细胞中表达，B错误；卫星细胞被激活后会进行增殖、分化，所以激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备，C正确；根据题干信息可知，适当进行抗阻性有氧运动，骨骼肌受牵拉，可以激活卫星细胞，最后达到使肌肉增粗的作用，有助于塑造健美体型，D正确。二、细胞分化与细胞全能性的标志1．判断细胞分化的标志在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，其表达产物如呼吸酶、ATP水解酶等不能证明细胞发生分化；只有在特定细胞中基因选择性表达的产物才体现细胞分化，如胰岛素、血红蛋白等可以证明细胞发生了分化。2．判断细胞全能性的标志由体细胞发育成一个个体能证明体细胞具有全能性。判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点和终点，起点是“已分化的体细胞”，终点是发育成“个体”。例3

(2022·山东等级考)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是(

)A．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用[解析]

由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知，APOE可改变细胞核的形态，A正确；蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B正确；自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行的，不在细胞核内，C错误；异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D正确。√三、细胞衰老的特点与学说1．衰老细胞的特点(1)代谢的变化(2)细胞核的变化：染色质凝缩，染色加深；体积增大；核膜内陷。2．细胞衰老原因之“二学说”(1)自由基学说：各种生化反应产生的自由基会损伤生物膜、攻击DNA、攻击蛋白质等致使细胞衰老。(2)端粒学说：染色体两端的特殊DNA序列(端粒)会随细胞分裂次数的增加而被“截短”，进而损伤正常基因的DNA序列，使细胞活动渐趋异常。例4

(2022·浙江6月选考)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述，正确的是(

)A．细胞凋亡是受基因调控的B．细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中C．人体各组织细胞的衰老总是同步的D．细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大[解析]

细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程，A正确；细胞凋亡贯穿于整个生命历程，B错误；人体不同组织细胞的衰老并不同步，故不同细胞的存活时间并不相同，C错误；细胞衰老时呼吸速率减慢，新陈代谢减慢，D错误。√四、细胞凋亡的机理例5

(2023·海南等级考)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√[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”可知，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”可知，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。五、细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较项目举例实质结果遗传物质细胞分化如根尖中各种各样的细胞都是由分生区细胞分化形成的基因选择性表达形成形态、结构、功能不同的组织细胞不发生改变细胞衰老例如，高等动物和人的肠道上皮细胞，每24～48h就更新一次；人红细胞的寿命为100～120天内因、外因共同作用细胞正常死亡项目举例实质结果遗传物质细胞凋亡清除多余、病变和衰老死亡的细胞(如①蝌蚪在发育过程中，尾和鳃的消失；②人胚胎发育过程中，产生过量的神经细胞的调整；③植物体胚发育过程中胚柄的退化；④单性植物中花器官的退化；⑤植物体内通气组织的形成；⑥被病原体感染细胞的清除等)严格受基因调控的死亡基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡不发生改变项目举例实质结果遗传物质细胞坏死如皮肤烫伤受外界不利因素影响；不受基因控制细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎细胞癌变物理致癌因子(如紫外线、电离辐射等)；化学致癌因子(如吸烟时烟雾中的物质、亚硝酸盐等)；生物致癌因子(如某些病毒、细菌、霉菌等)致癌因子诱发突变形成有无限增殖能力的癌细胞；缺少粘连蛋白，易在体内转移；细胞形态发生改变发生改变例6

(2022·广东选择性考试)为研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc＋Ras，基因均大量表达)，发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述正确的是(

)A．原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖B．三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力C．两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质D．两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应√[解析]

原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误。肿瘤细胞可无限增殖，B错误。原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必需的，原癌基因Myc和Ras在人体细胞内编码功能正常的蛋白质，C错误。据图分析，同时转入Myc和Ras的小鼠中，肿瘤小鼠比例大于只转入Myc或Ras的小鼠，说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应，D正确。考向1结合细胞生命历程，考查生命观念素养1．(2021·浙江1月选考)秀丽隐杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1090个，而发育成熟后体细胞只有959个。体细胞减少的原因是(

)A．细胞凋亡 B．细胞衰老C．细胞癌变 D．细胞分裂12345678910延伸迁移实现融会贯通√A

[细胞凋亡是正常的生命现象，秀丽隐杆线虫个体发育过程中有细胞凋亡发生。秀丽隐杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1090个，而发育成熟后体细胞只有959个，体细胞减少是细胞凋亡导致的，A正确；细胞衰老会导致细胞大小和形态改变，但细胞数目不会减少，衰老细胞的清除是通过细胞凋亡实现的，B错误；癌变的细胞会导致细胞具有无限增殖的能力，导致细胞数目增多而非减少，C错误；细胞分裂会导致细胞数目增多而非减少，D错误。]123456789102．(2022·江苏选择性考试)下列关于细胞生命历程的叙述正确的是(

)A．胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达B．成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢C．刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡D．只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因C

[胚胎干细胞为未分化细胞，但是也会进行基因的选择性表达，A错误；细胞衰老，会引起代谢速率变慢，如果一个细胞不再进行细胞增殖，还没有细胞衰老，那它的增殖速率在衰老前后就不会发生变化，B错误；细胞凋亡是生物体正常的生理现象，有利于个体的生长发育，刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡，C正确；原癌基因和抑癌基因同时发生突变，也不一定会发生细胞癌变，D错误。]12345678910√考向2结合细胞分化及全能性，考查分析推断能力3．(2023·稽阳联考)下列关于细胞分化的叙述，正确的是(

)A．已经分化的细胞不能再分裂增殖B．体内细胞的分化大多是不可逆的C．基因的选择性表达只发生在细胞分化的过程中D．细胞分化不改变遗传物质，故高度分化的体细胞也都具有全能性12345678910√B

[已经分化的细胞也可能分裂增殖，如造血干细胞，A错误；细胞分化一般具有不可逆性，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，但基因的选择性表达并非只发生在细胞分化的过程中，如细胞凋亡时可发生基因的选择性表达，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不改变，一般高度分化的体细胞具有发育成完整个体的全套遗传物质，因此也具有全能性，但个别细胞在分化过程中失去了细胞核，没有了遗传物质，因此不具有全能性，如筛管细胞，D错误。]123456789104．(2023·浙江强基联盟统测)研究人员发现人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞，对此种干细胞进行培养后能得到多种细胞，如下图所示。下列叙述正确的是(

)A．图中所示过程中不发生DNA分子的复制B．图中各细胞的RNA和蛋白质完全不相同C．分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异D．图中所示过程不会发生细胞凋亡12345678910√C

[题干图中所示干细胞的增殖过程中会发生DNA分子的复制，A错误；题干图中各种不同细胞的RNA和蛋白质不完全相同，而不是完全不相同，B错误；分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异，C正确；图中所示过程也会发生细胞凋亡，D错误。]12345678910考向3结合细胞衰老与凋亡，考查科学思维素养5．(2023·山东等级考)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12345678910√B

[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”可知，蛋白酶L影响细胞焦亡，进一步说明敲除编码蛋白酶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。]123456789106．(2023·湖南选择性考试)基因Bax和Bcl-2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(

)12345678910A．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Bcl-2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12345678910√D

[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；据题图分析可知，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。]12345678910考向4结合细胞的癌变，考查科学思维与社会责任素养7．(2023·浙江选考仿真卷)如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态与基因的变化，下列有关叙述正确的是(

)

A．抑癌基因的突变会导致细胞周期变长B．与细胞增殖有关的某一基因发生突变，就会导致细胞癌变C．癌细胞易于转移与其细胞膜上的粘连蛋白增多有关D．通过镜检观察细胞形态可作为判断细胞癌变的依据12345678910√D

[原癌基因和抑癌基因的突变将导致细胞癌变，癌细胞具有无限增殖的能力，其细胞周期缩短，A错误；细胞癌变是多个基因突变累加作用的结果，B错误；癌细胞容易在体内转移与其细胞膜上粘连蛋白等物质的减少有关，C错误；由于细胞癌变后形态发生明显改变，故可在光学显微镜下观察细胞的形态，判断细胞是否发生癌变，D正确。]12345678910阅读下列材料，回答第8、9题。人体酒精代谢主要在肝脏进行。肝细胞的光面内质网有分解酒精的作用，酒精经一系列脱氢氧化生成乙酸，乙酸可直接进入线粒体参与需氧呼吸的Ⅱ、Ⅲ阶段，从而彻底氧化分解。酒后驾驶是危害交通安全的危险行为，对酒后驾驶人员可采用吹气式检测仪快速筛查。某种吹气式检测仪内芯是含有重铬酸钾的硅胶柱，通过变色反应可初步判定是否饮酒。过度酗酒可引发肝硬化，甚至肝癌。肝癌细胞具有无限增殖、失去接触抑制、体内转移和多核等特征。癌细胞代谢也出现异常，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖厌氧呼吸产生ATP的现象，称为“瓦堡效应”。123456789108．(2023·嘉兴检测)下列关于肝癌细胞某些特征的分析，不合理的是(

)A．癌细胞具有变形运动能力可能与细胞骨架完全缺失有关B．癌细胞多核现象可能是因为核分裂与胞质分裂不同步所致C．癌细胞无限增殖的原因可能与“端粒DNA”长度变化有关D．癌细胞失去接触抑制的原因可能与细胞膜表面某些粘连蛋白功能缺失有关12345678910√A

[细胞骨架在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发挥着重要作用，而癌细胞的形态结构发生变化的根本原因是抑癌基因和原癌基因发生基因突变，而细胞骨架的结构紊乱也是基因突变所致的，A不合理；癌细胞多核现象的原因有可能是在单核细胞内细胞核进行了分裂，而细胞质未分裂，即核分裂与胞质分裂不同步所致，B合