高考生物一輪復習用書（教材詮釋+重點突破+課時訓練）第四單元 第二課時 細胞的分化、衰老、凋亡和癌變課件 新人教版.ppt

第二課時細胞的分化 衰老 凋亡和癌變 一 細胞的分化及全能性 1 細胞分化 1 概念 在個體發(fā)育中 由一個或多個細胞增殖產(chǎn)生的后代 在 形態(tài) 結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生一系列穩(wěn)定性差異的過程 2 特征 細胞分化具有 持久性 穩(wěn)定性和不可逆性 一般來說分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài) 直到死亡 3 原因 在個體發(fā)育中 不同的細胞 遺傳信息執(zhí)行的情況不同 即在特定的時間和空間條件下基因的選擇性表達 4 意義 細胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象 是生物 個體發(fā)育的基礎(chǔ) 細胞分化使生物體中的細胞趨向 專門化 有利于提高各種生理功能的效率 2 細胞的全能性 1 概念 已經(jīng)分化的細胞 仍然具有發(fā)育成 完整個體的潛能 2 實例 已分化的植物細胞具有發(fā)育成完整個體的全能 高度分化的動物細胞無全能性 但 細胞核具有全能性 3 原因 細胞核中含有本物種生長發(fā)育的全套 遺傳物質(zhì) 4 干細胞 動物和人體內(nèi)保留著少量具有 分裂和分 化能力的細胞 5 全能性比較 植物細胞 動物細胞 受精卵 生殖細胞 體細胞 6 細胞分化程度與全能性的關(guān)系 分化程度越低的細胞全能性越高 二 細胞的衰老 凋亡和壞死 1 衰老的特征 2 細胞凋亡與細胞壞死的比較 三 細胞的癌變 1 概念 細胞由于受到致癌因子的作用 細胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化 變成了不受機體控制的 連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞 2 特征 1 在適宜條件下 能夠無限增殖 2 癌細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化 3 癌細胞的表面發(fā)生了變化 由于細胞膜上的糖蛋白 等物質(zhì)減少 使得癌細胞彼此之間的黏著性顯著降低 導致癌細胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移 3 致癌因子的種類 1 物理致癌因子 主要指輻射 如紫外線 x射線等 2 化學致癌因子 如砷 苯 煤焦油 石棉等 3 病毒致癌因子 能使細胞發(fā)生癌變的病毒 4 癌變機理 一 細胞分化及細胞的全能性 1 細胞分裂和細胞分化的關(guān)系 2 細胞具有全能性的原因 體細胞都是受精卵有絲分裂的后代細胞 有絲分裂前后細胞中染色體數(shù) 核dna分子數(shù)不變 其遺傳特性也不變 花藥離體培養(yǎng)時所用的花粉是減數(shù)分裂形成的 雖然只有正常體細胞遺傳物質(zhì)的一半 但攜帶著控制一種生物生長發(fā)育 遺傳和變異的全部信息 細胞的全能性是生物組織培養(yǎng)和克隆的理論依據(jù) 3 細胞全能性表達的條件 離體 必要條件 一定的營養(yǎng)物質(zhì) 無機鹽 維生素 氨基酸等 激素 細胞分裂素 生長素 適宜的條件 適宜的溫度 ph等 規(guī)律精講精析 1 干細胞類型 按分化潛能的大小 干細胞基本上可分為3種類型 全能干細胞 它具有形成完整個體的分化潛能 胚胎干細胞就屬于此類 多能干細胞 它具有分化出多種細胞組織的潛能 但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力 如造血干細胞 專能干細胞 只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細胞分化 如皮膚生發(fā)層的干細胞 2 各種干細胞的相互關(guān)系 典例1 2011年山東理綜 下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學過程是 a 玉米種子萌發(fā)長成新植株 b 小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞 c 小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株 d 胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株 思路剖析 體細胞全能性是指體細胞經(jīng)過細胞增殖 分化后形成完整個體的潛能 屬于無性生殖 玉米種子經(jīng)生殖細胞的結(jié)合 由受精卵發(fā)育而來 屬于有性生殖 不能體現(xiàn)體細胞的全能性 造血干細胞形成各種血細胞 是細胞增殖 分化的結(jié)果 由于沒有發(fā)育成個體 沒有體現(xiàn)全能性 小麥花粉屬于生殖細胞 因此花粉培育成單倍體植株只體現(xiàn)了生殖細胞的全能性 答案 d 二 細胞的衰老 凋亡和癌變 1 細胞衰老與凋亡是一種正?，F(xiàn)象 是生命活動的基本特征之一 是由基因控制的程序性行為 2 個體衰老和細胞衰老的關(guān)系 單細胞生物 個體衰老或死亡與細胞衰老或死亡同步 多細胞生物 個體衰老與細胞衰老有密切的關(guān)系 個體衰老過程是組成個體的細胞普遍衰老的過程 但未衰老的個體內(nèi)也有細胞衰老 3 細胞凋亡的意義 在生物體的一生中 細胞凋亡與細胞增殖共同維系細胞分化的動態(tài)發(fā)展 在胚胎發(fā)育過程中 保證組織分化和器官形成的正常進行 在胚后發(fā)育過程中保證機體進行正常的細胞更新 4 細胞分化 分裂 癌變及凋亡的關(guān)系 1 原癌基因是維持機體正?；顒铀匦璧幕?在細胞分裂過程中它負責調(diào)節(jié)細胞周期 控制細胞生長和分裂的進程 而抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖 2 抑癌基因和原癌基因共同對細胞的生長和分化起著調(diào)節(jié)作用 3 癌變是由于原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變 導致細胞異常分裂 且對這種異常分裂機體又無法阻止而造成的 5 原癌基因與抑癌基因的關(guān)系 思維誤區(qū)規(guī)避 癌癥的發(fā)生一般并不是單一基因的突變 而至少在一個細胞中發(fā)生5 6個基因突變 才能賦予癌細胞所有的特征 即癌細胞不僅增殖速度快 而且其子代細胞能逃脫細胞衰老的命運 取代相鄰正常細胞的位置 不斷從血液中獲取營養(yǎng) 進而穿越血管壁 在新的組織部位定著 存活與生長 典例2 2011年江蘇高考 關(guān)于人體細胞分化 衰老 凋亡和癌變的敘述 正確的是 a 細胞分化導致基因選擇性表達 細胞種類增多 b 細胞衰老表現(xiàn)為酶活性降低 細胞核體積減小 c 細胞凋亡受基因控制 不利于個體生長發(fā)育 d 細胞癌變導致細胞黏著性降低 易分散轉(zhuǎn)移 思路剖析 由于基因選擇性表達導致細胞分化 細胞的種類增加 衰老的細胞中大多數(shù)酶的活性降低 細胞核體積增大 細胞的體積變小 細胞凋亡屬正常的生命現(xiàn)象 受基因控制 對機體是有積極意義的 癌細胞膜表面糖蛋白減少 細胞之間的黏著性降低 使癌細胞 容易分散 轉(zhuǎn)移 答案 d 典例3 2011年山東理綜 下列有關(guān)細胞癌變的敘述 正確的是 a 基因突變導致的各種細胞癌變均可遺傳 b 石棉和黃曲霉毒素是不同類型的致癌因子 c 人體的免疫系統(tǒng)對癌變細胞具有清除作用 d 癌變細胞內(nèi)酶活性降低導致細胞代謝減緩 思路剖析 基因突變導致的變異屬于可遺傳變異 但并不一定都能遺傳給下一代 如動物體細胞發(fā)生的基因突變就不能夠遺傳 石棉和黃曲霉毒素都是化學致癌因子 免疫系統(tǒng)除了具有防衛(wèi)功能外 還有監(jiān)控和清除功能 監(jiān)控并清除體內(nèi)已經(jīng)衰老或因其他因 素而被破壞的細胞 以及癌變的細胞 細胞癌變后 細胞能夠無限增殖 此時細胞代謝增強 酶的活性也較高 答案 c 1 2013年撫順一中月考 細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象 下列不正確的是 a 分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中 b 分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果 c 未離體的體細胞不會表現(xiàn)出全能性 d 分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 程中 細胞中的遺傳物質(zhì)沒有改變 細胞只有脫離了原有的生物體 在一定的外部因素作用下 才能表現(xiàn)出全能性 答案 d 思路剖析 細胞分化發(fā)生在生物體的整個生命過 2 大多數(shù)老年人頭發(fā)變白的直接原因是頭發(fā)基部細胞內(nèi) a 物質(zhì)轉(zhuǎn)運加速 b 細胞中含水量降低 c 呼吸速率加快 d 與黑色素合成相關(guān)的酶活性降低 衰老細胞中含水量低是老年人出現(xiàn)皺紋等的原因 答案 d 思路剖析 老年人頭發(fā)變白的直接原因是頭發(fā)基部細胞內(nèi)與黑色素合成相關(guān)的酶的活性降低導致的 3 下列有關(guān)細胞生命活動的敘述 正確的是 a 分裂期的細胞不進行dna復制和蛋白質(zhì)合成 b 免疫系統(tǒng)中的記憶細胞既有分化潛能又有自我更新能力 c 凋亡細胞內(nèi)的基因表達都下降 酶活性減弱 d 原癌基因突變促使細胞癌變 抑癌基因突變抑制細胞癌變 dna的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 凋亡細胞內(nèi)促使細胞凋亡的基因進行表達 與之有關(guān)的酶的活性不減弱 原癌基因和抑癌基因都發(fā)生突變 導致細胞癌變的發(fā)生 答案 b 思路剖析 分裂期的細胞在細胞質(zhì)中也可以進行 4 下圖表示細胞內(nèi)發(fā)生的一系列重大生命活動 請回答下列問題 1 對于人體來說 在a b c d四項生命活動中 無積極意義的是 2 b過程的實質(zhì)是 3 人在胚胎時期尾會自動消失 這是通過實現(xiàn)的 4 具有圖示各項生命活動的個體 在其體細胞增殖的后期 染色體的動態(tài)變化是 5 癌癥患者的免疫系統(tǒng) 在方面的功能比較低下 思路剖析 1 細胞癌變后會無限增殖 形成惡性腫瘤 2 細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達 3 人在胚胎時期尾會自動消失 屬于細胞凋亡 是一種自然的生理過程 4 體細胞增殖的后期 染色體上的著絲點分裂 姐妹染色單體分離 成為兩條子染色體 在紡錘絲的牽引下分別移向細胞的兩極 5 免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi) 監(jiān)控和清除功能 癌癥患者的免疫系統(tǒng)的監(jiān) 控 清除功能比較低下 答案 1 d 2 基因的選擇性表達 3 細胞凋亡 4 著絲點分裂 姐妹染色單體分離兩套子染色體分別移向細胞兩極 5 監(jiān)控 和清除 可不答 一 選擇題 本題共8小題 每小題6分 共48分 1 基礎(chǔ)再現(xiàn) 下列生命過程中 沒有發(fā)生細胞分化的是 a 斷尾壁虎長出新尾巴 b 砍伐后的樹樁上長出新枝條 c 蝌蚪尾巴消失的過程 d 胚胎發(fā)育中出現(xiàn)造血干細胞 思路剖析 該題解題的依據(jù)是細胞分化與細胞凋亡的概念 細胞分化是指在個體發(fā)育中 由一個或一 種細胞增殖產(chǎn)生的后代 在形態(tài) 結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 根據(jù)這個概念可以判斷出選項a b d都發(fā)生了細胞分化 而c項發(fā)生了細胞凋亡 答案 c 2 基礎(chǔ)再現(xiàn) 骨髓移植是治療白血病常用的有效方法之一 最主要的原因是移植骨髓中的造血干細胞可在患者體內(nèi) a 正常生長b 增殖并分化成多種細胞 c 分泌抗體d 殺死各種病原菌 髓移植是目前治療白血病的一種比較有效的方法 答案 b 思路剖析 考查學生的理解能力 白血病又稱血癌 病人產(chǎn)生大量的異常白細胞 而正常的白細胞 紅細胞和血小板產(chǎn)生量減少 移植骨髓中的造血干細胞可以增殖分化形成各種血細胞和淋巴細胞 因此骨 3 基礎(chǔ)再現(xiàn) 下列對于細胞分化不同水平的分析 不正確的是 a 從細胞水平分析 細胞分化是細胞的形態(tài) 結(jié)構(gòu)和功能改變的結(jié)果 b 從細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析 細胞分化是細胞器的數(shù)目 形態(tài) 結(jié)構(gòu) 功能及細胞質(zhì)基質(zhì)成分和功能改變的結(jié)果 c 從蛋白質(zhì)分子的角度分析 細胞分化是蛋白質(zhì)種類 數(shù)量 功能改變的結(jié)果 這是細胞分化的根本原因 d 從核酸分子的角度分析 細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果 思路剖析 在個體發(fā)育中 由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代 在形態(tài) 結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 叫做細胞分化 從核酸分子的角度分析 細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果 這是細胞分化的根本原因 答案 c 4 基礎(chǔ)再現(xiàn) 腫瘤是21世紀人類最主要的殺手 它是一種由環(huán)境因素與遺傳因素相互作用所產(chǎn)生的復雜性疾病 下列有關(guān)癌細胞的敘述不正確的是 a 癌變的內(nèi)在因素是致癌因子使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變 b 減少癌細胞的營養(yǎng)供應可以抑制癌細胞的增殖 c 所有癌細胞中dna的含量都相同 d 用化學藥劑抑制腫瘤細胞dna的復制 使其停留在間期 思路剖析 癌變是由于環(huán)境中的致癌因子損傷細胞中的dna分子 使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變 因為癌細胞屬于惡性增殖細胞 不同的癌細胞所處的細胞分裂時期可能不同 所以所有癌細胞中的dna含量不一定相同 答案 c 5 視角拓展 下列能說明某細胞已經(jīng)發(fā)生分化的是 a 進行atp的合成b 進行mrna的合成 c 存在血紅蛋白d 存在纖維蛋白原基因 思路剖析 同一個體的不同細胞含有本物種全套的基因 所以d項錯 分化和未分化的細胞都要合成自身的必需蛋白質(zhì) 因此都有atp和mrna的合成 排除a b項 血紅蛋白是紅細胞特有的蛋白質(zhì) 因此存在血紅蛋白的細胞是已經(jīng)分化的細胞 故選c 答案 c 6 視角拓展 下圖為人體某早期胚胎細胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育階段示意圖 圖中甲 乙為兩個階段的細胞 a b表示發(fā)育變化的模式過程 下列敘述正確的是 a b c d 思路剖析 dna復制過程中基因易發(fā)生突變 a過程為細胞增殖 間期要進行dna的復制 故 正確 導致b過程產(chǎn)生不同細胞的原因是基因的選擇性表達 故 錯誤 細胞的分化程度越高 全能性越低 因此 與甲細胞相比 上皮細胞的分化程度高 全能性低 故 錯誤 b過程為細胞分化 其實質(zhì)是基因的選擇性表達 基因的表達是通過dna控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)的 故 正確 答案 a 7 視角拓展 干細胞移植現(xiàn)已成為治療糖尿病的一種臨床新技術(shù) 自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細胞 以替代損傷的胰島b細胞 達到治療糖尿病的目的 下列敘述正確的是 a 骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成不同 基因表達產(chǎn)物不同 b 骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成相同 基因表達存在差異 c 胰腺組織微環(huán)境造成骨髓干細胞基因丟失 分化成為 胰島樣細胞 d 胰腺組織微環(huán)境對骨髓干細胞分化無影響 分化是由基因決定的 思路剖析 由題中信息知 胰島樣細胞由自體骨髓干細胞分化而來 胰腺組織是體細胞有絲分裂 分化的細胞 基因與體細胞相同 所以骨髓干細胞與胰島樣細胞及胰腺組織的基因組成相同 但基因選擇性表達 產(chǎn)物不同 a項錯 b項對 胰腺組織微環(huán)境不會造成骨髓干細胞基因丟失 c項錯 由骨髓干細胞植入胰腺組 織后可分化為胰島樣細胞 可知胰腺組織微環(huán)境對骨髓干細胞分化有影響 d項錯 答案 b 8 視角拓展 下列關(guān)于細胞增殖 分化 衰老和凋亡的敘述中 不合理的是 a 細胞總體的衰老導致個體的衰老 但細胞衰老不等同于機體的衰老 b 體內(nèi)正常細胞的壽命受分裂次數(shù)的限制 c 細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果 細胞全能性的實現(xiàn)與分化無關(guān) d 被病原體感染的細胞的清除是通過細胞凋亡完成的 思路剖析 細胞全能性的實現(xiàn)要經(jīng)過脫分化和再分化兩個階段 如果沒有細胞分化就不會產(chǎn)生組織 也就無法形成個體 答案 c 9 基礎(chǔ)再現(xiàn) 14分 閱讀以下資料 回答有關(guān)問題 皮膚干細胞的研制成功被評為2007年國際十大科技新聞之一 美國和日本的兩個科研小組于2007年11月20日同時宣布 成功地利用人體皮膚細胞制造出具備胚胎干細胞功能的干細胞 隨后 美國科學家利用皮膚干細胞治療老鼠的鐮刀型細胞貧血癥獲得進展 病鼠的血液功能恢復正常 這是科學界利用皮膚干細胞進行醫(yī)療研究的首次嘗試 隨著研究的深入 這一技術(shù)將有望用于人類糖尿病 癌癥等疾病的干細胞研究和治療 從而 二 非選擇題 本題共4小題 共52分 避開利用胚胎干細胞研究面臨的倫理爭議 并且皮膚細胞可以取自自體 所以不會發(fā)生身體排斥反應 1 皮膚細胞在體內(nèi)無法轉(zhuǎn)變成其他體細胞 這是因為它是高度分化的細胞 其分化的根本原因是 2 由皮膚干細胞可以誘導形成各種體細胞 其根本原因是 3 皮膚干細胞和癌細胞都具有旺盛的能力 但是皮膚干細胞卻可以通過誘導而發(fā)生 形成各種體細胞 而癌細胞由于細胞膜上的等物質(zhì)減少 容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移 4 利用皮膚干細胞進行疾病研究和治療 與利用胚胎干細胞相比具有很多優(yōu)勢 請你說出其中兩點 干細胞可以避開利用胚胎干細胞面臨的倫理爭議 皮膚細胞可以取自自體 不會發(fā)生排斥反應 皮膚細胞比胚胎細胞更容易采集 任選兩點 答案 1 在個體發(fā)育過程中遺傳信息的執(zhí)行情況不同 或基因的選擇性表達 2 細胞含有一整套的遺傳信息 3 分裂分化糖蛋白 4 利用皮膚 10 視角拓展 14分 圖甲為人體的部分細胞分化示意圖 圖乙為人體細胞結(jié)構(gòu)示意圖 請據(jù)圖回答 1 圖甲中細胞全能性最高的是細胞 骨髓移植實質(zhì)上是將圖甲中的細胞移植到患者體內(nèi) 填字母 2 圖甲中的皮膚細胞 肝細胞 白細胞結(jié)構(gòu)和功能不同的原因是 3 圖乙中不具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器是 遺傳物質(zhì)存在的場所是 填序號 4 若圖乙所示細胞為漿細胞 則其抗體從產(chǎn)生到分泌出細胞外 所經(jīng)歷的結(jié)構(gòu)依次為 填序號 研究該過程一般采用的研究方法是 為受精卵 骨髓移植實質(zhì)上是將圖甲中的造血干細胞c移植到患者體內(nèi) 2 圖甲中的皮膚細胞 肝細胞 白細胞結(jié)構(gòu)和功能不同的實質(zhì)是基因的選擇性表達 3 圖乙中不具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器是中心體和核糖體 即 遺傳物質(zhì)存在的場所是線粒體和細胞核 即 4 若圖乙所示細胞為漿細胞 則其抗體從產(chǎn)生到分泌出細胞外 所經(jīng)歷的結(jié)構(gòu)依次為核糖體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體和細胞膜 即 研究該過程一般采用的研究方法是放射性同位素標記法 思路剖析 1 圖甲中細胞全能性最高的是a細胞 a 答案 1 ac 2 基因選擇性表達 3 4 放射性同位素標記法 11 高度提升 10分 白血病是一種常見的造血組織腫瘤性疾病 該病是由于造血干細胞受到致癌因子的作用 不能正常地完成分化 而變成了不受機體控制的 連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞 這種細胞在骨髓中堆積 使造血干細胞的分化增殖受阻 另據(jù)報道 近年來兒童中白血病患者人數(shù)有上升的趨勢 而北京兒童醫(yī)院的一份調(diào)查顯示 最近就診的白血病的兒童患者中 90 的家庭曾進行過豪華裝修 請據(jù)上述資料回答下列問題 1 這種變異細胞的特點是 2 以家庭裝修為例 試說明造血干細胞產(chǎn)生這種變異的誘因是 3 目前治療白血病的首選方法是 但前提是找到配型相合的骨髓 否則會引起反應而失敗 4 接受骨髓捐獻 血型可發(fā)生改變 病人