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第13讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变,2017备考江苏最新考纲,1.细胞的分化(B)。2.细胞的全能性(B)。3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(A)。4.癌细胞的主要特征及防治(B)。,考点一细胞的分化与细胞的全能性(5年3考),自主梳理,1.细胞的分化,(1)概念：在个体发育中，由 增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生 的过程。 (2)时间：发生在整个生命进程， 时期达到最大限度。 (3)结果：形成不同的 。 (4)特点： 性、持久性、稳定性和 性。 (5)实质：在个体发育过程中,不同细胞中 不同。即基因的 。,一个或一种细胞,稳定性差异,胚胎,组织和器官,普遍,不可逆,遗传信息的执行情况,选择性表达,(6)意义：生物 的基础；使多细胞生物体中细胞趋向 ，有利于提高各种 的效率。 (7)标志： 分子水平：合成某种细胞特有的 (如唾液淀粉酶、胰岛素等)。 细胞水平：形成不同种类的细胞(尤其是 种类和数量有较大差异)。,个体发育,专门化,生理功能,蛋白质,细胞器,巧记细胞分化中的“变”与“不变”,2.细胞的全能性,(1)概念：已经 的细胞,仍然具有 的潜能。,(2)实例,植物组织培养实验说明 具有全能性 克隆羊多利的培育成功说明已分化的 具有全能性,分化,发育成完整个体,植物细胞,动物体,细胞的细胞核,(3)干细胞：动物和人体内少数具有 能力的细胞。,分裂和分化,(4)把实例与相应的原理或过程连线,1.高考重组判断正误,(1)下图所示可表明胚胎干细胞具分化潜能(2014广东卷，24D) (),(2)细胞分裂使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率(2012天津高考)() (3)不同分化细胞的遗传信息相同(2012上海高考改编)() (4)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化(2011北京高考改编)() (5)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性(2011山东高考)() 以上内容主要源自必修1教材P112127细胞的生命历程，解答本类问题的关键是熟练记忆细胞分化、衰老、凋亡及癌变特征，并把握细胞分化的实质和细胞全能性的内涵。,2.(必修1 P123图6-14改编)如图是胎儿手的发育过程图，下列有关说法错误的是(),A.胎儿手的发育过程中细胞的凋亡使得五指分开 B.此时手的组成细胞中不存在衰老的细胞 C.若此时受到致癌因子的影响，细胞更容易发生癌变 D.此过程中存在着细胞的分化 解析胚胎发育过程中仍存在衰老的细胞。 答案B,细胞分化机制解读 (1)细胞分化的机理 上式中的分别指什么？ 提示DNA基因的选择性表达mRNA蛋白质,(2)细胞分化过程图解,图示细胞ae中基因是否相同？ 胰岛素基因、呼吸酶基因、ATP合成酶基因、血红蛋白基因与图中A、B、C基因应如何对应？ 提示相同 胰岛素基因、血红蛋白基因对应A、B，另两种基因对应C,跟进题组,题组一细胞分化的过程、实质、特点及结果分析,1.取同种生物的不同类型的细胞,检测其基因表达,结果如图。已知 4种基因分别是晶状体蛋白基因、胰岛素基因、呼吸酶 基因和血红蛋白基因。则基因a、c和基因d最可能分别是(),A. B. C. D.,解析晶状体蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因分别在晶状体细胞、胰岛B细胞和红细胞中表达；呼吸酶基因在所有活细胞中都表达。 答案B,2.(多选)如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段，有关叙述正确的是(),A.细胞甲的分裂能力强，分化程度低 B.过程中均发生了遗传物质的改变 C.T细胞与B细胞内所含的基因不同 D.淋巴因子作用于膜受体后即被灭活,解析细胞甲的分裂能力强，分化程度低，A正确；过程为有丝分裂，过程为细胞分化，这两个过程中均不发生遗传物质的改变，B错误；T细胞与B细胞所含的基因相同，C错误；淋巴因子在发挥作用后即被灭活，D正确。 答案AD,细胞分化与全能性的比较,题组二细胞分化及全能性的判断,3.(2016全国百校联考)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 解析细胞分化应体现细胞“与众不同”的特点，AD中，A、B、D各项在各种细胞中均可存在，但只有红细胞才会存在血红蛋白，故可体现“分化”。 答案C,4.(2011山东，2)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 解析细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整新个体的潜能。A项所述内容是玉米的胚后发育过程；全能性的结果是得到完整新个体，B项错误；由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”，而花粉属于生殖细胞，故体现的是植物生殖细胞的全能性，C项错误；胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞，经组织培养后得到了完整的新植株，体现了体细胞的全能性，D项正确。,D,细胞分化与全能性的标志 (1)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，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能证明细胞发生分化；只有在特定细胞中选择性表达的基因控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。 (2)判断细胞全能性的标志 判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点、终点 由种子发育成个体不能证明体细胞的全能性；由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。,起点离体的细胞、组织或器官 终点完整个体,考点二细胞的衰老、凋亡和癌变（5年6考）,自主梳理,1.细胞衰老的特征,(1)代谢的变化,水分,酶活性,呼吸速率,物质运输,色素,(2)细胞核的变化,细胞核,收缩，染色加深、细胞核体积增大 内折,染色体,核膜,2.细胞凋亡,(1)概念 是指由 所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常被称为细胞编程性死亡。 (2)类型和意义,基因,编程性死亡,自然更新,被病原体感染,正常发育,内部环境,外界因素,(3)细胞凋亡与细胞坏死不同：细胞坏死是受不利因素影响的病理性死亡；细胞凋亡是正常状态下的 死亡。,生理性,3.细胞的癌变,(1)癌变机理 和 发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控。 (2)癌细胞的特征,原癌基因,抑癌基因,无限增殖,形态结构,糖蛋白,扩散和转移,(3)致癌因子分类连线,跟进题组,题组一细胞衰老、凋亡的特征及意义,1.(2015海南卷，5)关于细胞凋亡的叙述，错误的是(),A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控 B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡 C.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中 D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除 解析人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失，所以细胞凋亡可以出现在胚胎发育过程中，C错误。 答案C,2.(2016全国百所名校联考)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RIP3的蛋白激酶通过调节能量 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RIP3合成的基因 B.通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式 C.若抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死 D.以上研究结果证明细胞坏死与部分基因表达有关,解析RIP3为蛋白激酶，是由RIP3的基因控制合成的，在人体造血干细胞中存在控制RIP3合成的基因；因RIP3可将细胞凋亡转变为细胞坏死，故通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式，抑制RIP3的活性，也可在一定程度上抑制细胞坏死；此项研究结果证明细胞坏死与RIP3基因的表达有关。 答案A,1.巧记细胞衰老特征的“一、一、一、二” 2.判断细胞凋亡与细胞坏死的方法,(1)从方式看,(2)从结果看,主动结束生命活动细胞凋亡 被动结束生命活动细胞坏死,对生物体是有利的细胞凋亡 对生物体是有害的细胞坏死,题组二细胞的癌变,3.(2016百所名校联考)美国弗吉尼亚大学的研究人员在有关癌 症研究中发现了一种名为RHOGD12的基因，该基因会使癌 变细胞失去转移能力,能避免癌细胞的扩散。分析下列选项， 正确的是(),A.RHOGD12基因表达产物可能促进癌细胞膜上糖蛋白的合成 B.RHOGD12基因是由正常基因突变形成的 C.RHOGD12基因可缩短癌细胞的细胞周期 D.环境污染加剧是当今癌症发病率升高的根本原因,解析RHOGD12基因可能控制糖蛋白的合成，使癌变细胞的糖蛋白不减少，细胞失去转移能力；从信息中不能判定RHOGD12基因是细胞内的正常基因还是突变基因；RHOGD12基因不利于细胞的扩散，不利于细胞的增殖，可延长癌细胞的细胞周期；原癌基因和抑癌基因发生突变是癌症发生的根本原因。 答案A,4.PNAS杂志最近在线发表了中国科学院生物物理研究所研 究人员在肿瘤药物靶向输送领域的最新成果(如图所示)。下列 有关肿瘤治疗及细胞癌变的叙述，正确的是(),A.恶性肿瘤即细胞发生癌变，此时细胞内的水分含量减少，细胞呼吸速率加快 B.细胞癌变与细胞凋亡都是基因选择性表达的结果，只是前者是异常表达，后者是正常表达 C.细胞癌变后，位于细胞膜上的糖蛋白等物质会减少，使癌细胞容易在体内分散和转移 D.要想控制肿瘤细胞的增殖，肿瘤药物作用的时间最好是细胞分裂前期纺锤体形成时,解析发生癌变的细胞内的水分含量增加，细胞呼吸速率加快，A错误；细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，B错误；要想控制肿瘤细胞的增殖，应该控制其内DNA的复制，所以药物的最好作用时期为细胞分裂的间期，D错误。 答案C,(1)细胞癌变机理 (2)原癌基因和抑癌基因并不是简单的拮抗关系，二者对细胞的生长和分化起着调节作用。,题组三综合考查细胞的生命历程,5.(2015山东卷，2)关于细胞生命历程的叙述，正确的是(),A.胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因 B.原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达 C.真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式 D.细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变,解析胚胎细胞来自受精卵，含有该生物的全套基因，当然有与细胞凋亡有关的基因，A正确；细胞中的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。原癌基因和抑癌基因正常表达，细胞才不癌变，若二者基因突变，则导致细胞癌变，B错误；真核生物的细胞分裂方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中蛋白质的种类和数量均发生变化，D错误。 答案A,6.(多选)(2015无锡二模)下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是(),A.某细胞合成了胰岛素意味着该细胞已发生了细胞分化 B.癌细胞的形成是原癌基因和抑癌基因突变的结果 C.细胞的衰老、凋亡和坏死都受基因的控制 D.人的造血干细胞和成熟红细胞的染色体数目都能出现周期性变化,解析胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，胰岛B细胞是已经分化的细胞，A项正确；癌细胞的形成是原癌基因和抑癌基因突变所致，B项正确；细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断而引起的细胞损伤和死亡，不受基因控制，C项错误；人的成熟红细胞没有细胞核，不能分裂，染色体数目不会出现周期性变化，D项错误。 答案AB,1.细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的关系,2.细胞生命历程各过程中的遗传物质变化,注：通过细胞分裂使细胞数目增多，通过细胞分化使细胞种类增多，通过细胞生长使细胞体积增大，通过细胞凋亡使细胞数目减少。 细胞的分裂、分化、衰老和凋亡都属于正常的生理过程，而细胞的癌变则是细胞的一种不正常分化导致的。 细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未发生遗传信息改变，只有细胞癌变过程中发生了遗传信息改变(或基因突变)。,易错易混防范清零,易错清零,易错点1不明确细胞全能性实现的条件,点拨细胞全能性表达的4个条件 (1)具有完整的细胞核。 (2)离体(必要条件)。 (3)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)、激素(尤其是生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性表达至关重要)。 (4)适宜的条件(适宜的温度、pH等)。,易错点2误认为种子萌发成植株或干细胞分化成多种组织器官 即实现了“全能性”,点拨确认是否实现了全能性必须把握“起点”与“终点”，即起点为离体的已分化的细胞、组织或器官，终点为“完整个体”，种子为未来植株的幼体，它的萌发应属于正常发育，不是全能性表达；而干细胞形成的器官种类虽多，但并非“完整的个体”故也未实现全能性。,易错点3混淆细胞衰老与个体衰老，误认为衰老个体中细胞一 定衰老,点拨对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,易错点4混淆细胞编程性死亡与细胞病理性死亡，且不熟悉细 胞凋亡常见实例,点拨(1)病理性死亡是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 (2)细胞编程性死亡是一种细胞的生理控制机制，它也可以受许多因素(包括外部因素和内部因素)的诱导。 (3)细胞凋亡常考实例： 清除多余、无用的细胞。如蝌蚪的尾部细胞按照一定程序消失，这里的蝌蚪的尾部细胞属于多余无用的细胞。 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。 清除体内有害细胞、被病原体感染的细胞等异常细胞。如“吞噬过多的细菌导致死亡的白细胞”和癌细胞都属于此类异常细胞。,易错点5误认为原癌基因和抑癌基因是“坏基因”,点拨正常细胞中既有原癌基因，又有抑癌基因，其中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，抑癌基因则主要是阻止组织细胞不正常的增殖。致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变，从而导致正常细胞畸形分化为恶性增殖细胞，即癌细胞。,易错点6误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，且只 要有一个基因突变即可引发细胞癌变,点拨人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因原癌基因和抑癌基因。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。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。,纠错小结,1.(2014上海卷，5)植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因 素是(),A.细胞膜 B.细胞核 C.线粒体 D.叶绿体 解析细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。因此，植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素是细胞核。 答案B,2.下列事实能体现细胞全能性的是(),A.动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体 B.诱导小鼠干细胞分化成多种组织细胞 C.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗 D.玉米的种子萌发长成新植株 解析细胞的全能性是指已经分化的细胞发育成完整个体的潜能。A、B两个选项中，最终没有产生新的完整个体，故没有体现细胞的全能性；D选项描述的现象是个体发育，因为玉米种子中的胚是幼小的植物体；棉花的根尖细胞培育成完整个体，体现了细胞的全能性，C正确。 答案C,3.(2015海南一模，13)下列现象中属于细胞编程性死亡的是(),A.噬菌体裂解细菌的过程 B.因创伤引起的细胞坏死 C.造血干细胞产生红细胞的过程 D.蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡 解析细胞编程性死亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程；细胞坏死是在外界不利因素作用下细胞代谢活动中断而引起的死亡，是非编程性死亡。细菌在噬菌体的作用下裂解死亡属于细胞坏死；造血干细胞产生红细胞属于细胞分化；蝌蚪发育成青蛙过程中的尾部细胞死亡是基因选择性表达的结果，属于细胞编程性死亡。 答案D,4.下列有关人体细胞分化、衰老、癌变的叙述，正确的是(),A.神经细胞内的基因不可能在胰腺细胞中得到表达 B.衰老的细胞“核/质”值变大，细胞膜的物质运输功能降低 C.正常的细胞中缺乏原癌基因，癌细胞中缺乏抑癌基因 D.在婴幼儿发育过程中，不可能有细胞的衰老、凋亡 解析在人体各种细胞中，与呼吸作用等相关的一些“基本基因”都能得到表达，故A错误；衰老细胞的体积变小，细胞核体积变大，导致“核/质”值变大，故B正确；正常细胞中既有原癌基因又有抑癌基因，癌细胞是原癌基因和抑癌基因突变所致，故C错误；在婴幼儿发育过程中，既有细胞的增殖和分化，又有细胞的衰老和凋亡，但是增殖速率远大于衰老、凋亡的速率，故D错误。,B,5.(多选)下列有关人体细胞生命历程的叙述，正确的是(),A.若某细胞内酶活性降低，则说明该细胞已衰老 B.癌细胞不能进行正常的分化，机体清除癌细胞与细胞凋亡有关 C.受精卵中的所有基因均被表达，因此受精卵具有全能性 D.生物体内的细胞并不都处于细胞周期中 解析衰老细胞中酶活性降低，但酶活性降低的细胞不一定是处于衰老过程中，如温度、pH等因素都能影响酶的活性，A错误；癌细胞是正常细胞异常分化的结果；细胞凋亡可以清除体内癌细胞，B正确；受精卵中基因并非都能表达，细胞在特定时期基因选择性表达，C错误；不分裂的细胞无细胞周期，D正确。 答案BD,
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