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*,*,专题8细胞的分化、衰老、凋亡和癌变,高考生物,考点一细胞分化与细胞的全能性,知识清单,一细胞的分化,1.概念:,在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在,形,态、结构和生理功能,上发生稳定性差异的过程。,2.时间:,发生在整个生命进程中,胚胎,时期达到最大限度。,3.结果:,形成不同的,组织和器官,。,(1),持久性,:贯穿于生物体整个生命历程中。,(2),不可逆性,:分化了的细胞将一直保持分化后的状态。,(3),普遍性,:生物界中普遍存在。,(4),遗传物质不变性,:细胞分化后,形态、结构和功能发生改变,但,细胞内的遗传物质却不变。,5.意义:,是生物个体发育的基础;使多细胞生物体中细胞趋向,专门,化,有利于提高各种生理功能的效率。,6.实质:,在个体发育过程中,不同的细胞中,遗传信息的执行情况,不,同(或基因的,选择性表达,)。,相同核DNA,不同mRNA不同的蛋白质不同的形态,结构和功能,二细胞的全能性,1.概念:,已经分化的细胞仍然具有发育成,完整个体,的潜能。,2.原因:,细胞中含有本物种全套的,遗传物质,。,3.实例:,4.干细胞:,动物和人体内仍保留着的少数具有,分裂和分化,能力的,细胞。,(1)实质:是基因的选择性表达。即在个体发育中,不同的细胞中遗传信,息的执行情况不同,转录出不同的mRNA,控制合成不同的蛋白质,如下,图所示:,(2)分化的细胞中表达的基因:,管家基因(图中基因C):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。,奢侈基因(图中基因A、B):只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、血红蛋白基因等。,(3)细胞分化的“变”与“不变”:,不变,改变,2,.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,细胞内基因选择性表达,含有本物种全套遗传物质,特点,持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命过程中,在胚胎时期达到最大限度,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,普遍性:生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础,遗传物质不变性:细胞分化后,形态、结构和功能发生改变,但细胞内的遗传物质却不变,高度分化的植物体细胞具有全能性(植物细胞在离体的情况下,在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下,才能表现其全能性),动物已分化的体细胞全能性受到限制,但细胞核仍具有全能性。例如,动物克隆技术,结果,形成形态、结构、功能不同的细胞,形成新的个体,大小比较,细胞分化程度有高低之分:体细胞生殖细胞受精卵,细胞全能性有大小之分:受精卵生殖细胞体细胞,关系,细胞分化不会导致遗传物质改变,已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性,一般说来,细胞分化程度越高,全能性越难实现,细胞分化程度越低,全能性就越高,例1,(2017河北衡水中学上学期二调,26)下列对细胞分化不同水平的,分析中,错误的是,(),A.从细胞水平分析,细胞分化时细胞形态、结构和功能发生了改变,B.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果,C.从核酸角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果,D.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,这是,细胞分化的根本原因,解析,细胞分化是指细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异,的过程,A正确;细胞分化过程中,细胞器的种类、数目发生改变,B正确;,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,C正确、D错误。,答案,D,考点二细胞衰老、凋亡与癌变,一细胞衰老的特征,细胞核,思维点拨,细胞衰老原因之“二学说”,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。,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,使细胞活动趋向,异常。,二细胞凋亡,1.概念:,由,基因,所决定的细胞自动结束生命的过程。,2.原因:,细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控(或细胞编,程性死亡)。,5.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生理性死亡。,三细胞癌变,1.概念:,受致癌因子的作用,细胞中,遗传物质,发生变化,变成不受,机体控制的、连续进行分裂的,恶性增殖,细胞。,(1)适宜条件下,能够,无限增殖,;,(2)形态结构发生显著变化,通常形态变成,球,形;,(3)癌细胞容易在机体内分散和转移,原因是细胞膜上的,糖蛋白,等物质减少,细胞之间的黏着性降低。,根本原因:,原癌基因和抑癌基因,发生基因突变。,种类,肉瘤病毒等,1.细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变的区别,项目,细胞凋亡,细胞坏死,细胞癌变,与基因的关系,受基因控制,不受基因控制,受基因控制,细胞膜的变化,内陷,破裂,糖蛋白等减少,黏着性降低,形态变化,细胞变圆,与周围细胞脱离,细胞外形不规则变化,呈球形,影响因素,受严格的由遗传机制决定的程序,性调控,电、热、冷、机械等不利因素影响,分为物理、化学和病毒致癌因子,对机体的影响,对机体有利,对机体有害,对机体有害,结果,遗传物质变化,细胞分裂,单细胞生物完成生殖,多细胞生物产生新细胞,遗传物质复制后均分,细胞分化,形成不同的组织和器官,遗传物质不发生改变,细胞癌变,无限增殖的癌细胞,遗传物质发生改变,细胞凋亡,细胞正常死亡,遗传物质不发生改变,2.细胞分裂、分化、癌变及凋亡的结果和遗传物质变化,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。致癌,因子使两者发生突变,从而导致正常细胞畸形分化为恶性增殖细胞,即,癌细胞。,(3)误认为癌变是单一基因突变的结果: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。,思维点拨,理解原癌基因和抑癌基因的3个误区,(1)误认为原癌基因和抑癌基因是“坏基因”: 其实二者对细胞的生长,和分化起着调节作用原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生,长和分裂的过程,抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖。,(2)误认为只有癌细胞中才有原癌基因和抑癌基因:人和动物细胞的染,例2,(2015山东理综,2,5分)关于细胞生命历程的叙述,正确的是,(),解析,一般每个体细胞均具有全套的基因,A项正确;原癌基因和抑癌,基因在细胞中正常表达,可控制细胞生长和分裂的进程、阻止细胞异常,增殖,B项错误;真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分,裂,C项错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,故细胞分化过程中,蛋白质的种类和数量均发生改变,D项错误。,答案A,方法,1,“图解法”理解细胞的生命历程,方法技巧,(1)经过a或b过程, 一个细胞分成两个细胞,这是细胞的分裂。,(2)c过程中细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异,这叫细胞的分化。细胞分化的结果是产生了组织,分别属于不同的组织。,2.解读细胞分裂、分化、衰老及凋亡等图解信息,(3)d、f过程分别为细胞的衰老与凋亡,e过程后,已分化细胞变为恶性增,殖细胞,此过程为癌变。,例3,(2018江西西路七校第一次联考,9)如图所示为人体细胞的部分生,命历程,代表细胞的生命现象,细胞1具有水分减少、代谢减慢的,特征,细胞2在适宜条件下可以无限增殖。下列有关叙述错误的是,(),A.细胞2与正常肝细胞相比,细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间黏着性下降,B.效应T细胞经过过程使细胞1和细胞2凋亡,属于细胞免疫,C.过程中,遗传物质没有发生改变的是过程和过程,D.成体干细胞经过过程形成浆细胞等,体现了细胞的全能性,解析,由题意可判断细胞1和细胞2分别为衰老细胞和癌细胞,效应T,细胞与靶细胞(细胞1和细胞2)密切接触使靶细胞的裂解死亡,此免疫过,程属于细胞免疫,A、B正确;过程表示细胞分裂和分化,过程表示细,胞衰老,过程表示细胞癌变,癌变时发生了遗传物质的改变,C正确;由,离体的细胞(或组织等)发育成完整个体才能体现细胞的全能性,D错误。,答案,D,方法,2,“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死,1.“两看法”判断细胞凋亡和细胞坏死,(1)从方式看,(2)从结果看,(1)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。,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。,(2)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。,(3)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,例4,(2018黑龙江大庆第一次联考,20)下列各项中不属于细胞凋亡的,是,(),解析,骨折是外界因素引起的细胞坏死,不属于细胞凋亡;蝌蚪变态发,育过程中尾部消失、成熟生物体中细胞的自然更新均是由基因决定的,细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡,A项符合题意。,答案A,
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