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一、细胞的分化和癌变,1.写出以上过程名称,_,_,_。,2.含义,(1)从图中看出,经过程后,细胞在形态、结构和功能上发生了稳定性差异,其结果是增加了_。,细胞增殖,细胞分化,癌变,细胞类型,(2)细胞的名称是_,它是不受控制的_细胞。,3.过程特点,(1)一旦发生分化就不会回到原来的状态,具有_性。,(2)贯穿于整个生物体的生命进程中,具有_性。,癌细胞,无限增殖,不可逆,持久,4.细胞的特征,(1)有_能力。,(2)能_。,5.写出几种导致细胞出现的因素,_、许多种无机或有机化合物、_。,无限增殖,在体内转移,各种射线,许多种病毒,二、细胞的衰老和凋亡,1.衰老细胞的特征,(1)细胞内多种酶的活性_。,(2)细胞呼吸_。,(3)随细胞年龄增大,_数量减少,体积增大;细胞核体,积_,_不断向内折叠等。,2.细胞凋亡的原因及实例,(1)原因:细胞凋亡或称编程性细胞死亡,是由某种_引,发的。,(2)实例:蝌蚪尾和鳃的消失。,降低,变慢,线粒体,增大,核膜,基因,1.细胞分化具有绝对不可逆性。( ),【分析】,一般来说,细胞分化是不可逆的,但在离体人工培养条,件下,高度分化的植物细胞能够经过脱分化恢复全能性。,2.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态,和功能各不相同。( ),【分析】,同一个体内高度分化的细胞来自于同一个受精卵,其,细胞核内含有相同的遗传物质。在不同体细胞内,基因选择性,表达,产生不同的蛋白质,使细胞的形态和功能有一定的差异。,3.(2009安徽T2C)细胞癌变是细胞高度分化的结果。( ),【分析】,环境中的致癌因子损伤细胞中的DNA,导致基因发生突变,从而导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞,这是细胞不正常分化的结果。,4.(2009宁夏T1B)编程性细胞死亡属于正常生理过程。( ),【分析】,编程性细胞死亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,是一种正常的生理过程。,5.(2009安徽T2D)皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物。,( ),【分析】,皮肤上的“老年斑”是细胞衰老色素逐渐积累的结果。,6.细胞的增殖、分化和凋亡在生物体的生命历程中都具有积极意义。 ( ),【分析】,细胞的增殖能增加细胞的数量,细胞的分化能增加细胞的种类,细胞增殖和分化的结果导致个体发育。细胞的凋亡有利于清除多余、无用、有害的细胞,正常的细胞凋亡对个体健康有积极意义。,考点 一 细胞分化,1.细胞分化的实质,细胞中基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。,如图所示:,2.细胞分化的特点,(1)是一种持久性变化。,(2)发生在生物体的整个生命进程中。,(3)在胚胎时期达到最大限度。,(4)这种稳定性变化是不可逆的。,3.细胞分化的结果,形成了不同的细胞、组织、器官。,4.细胞分裂与细胞分化的比较,项目,细胞分裂,细胞分化,结果,细胞数量增多,产生相同的细胞,细胞种类增多,形成不同的组织、器官,时间,从受精卵开始,有些部位的细胞(如干细胞)终生保持分裂能力,发生于整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度,意义,保证了亲代和子代之间遗传性状的稳定性,没有细胞分化,生物体就不能进行正常的发育,联系,细胞分裂是细胞分化的基础,为细胞分化提供材料,细胞分化是细胞分裂的继续,使细胞朝着特定的方向发生变化,二者共同完成了个体的生长、发育,【高考警示】,（1）在生物体内细胞分化是不可逆的，但在离体人工条件下，高度分化的植物细胞可恢复未分化状态。,(2)细胞分化必须建立在细胞分裂的基础上,但分裂的细胞不,一定发生分化。,（3）同一个体不同的体细胞中：核基因相同而mRNA不同,1.不同体细胞含有相同的核基因,同一个体的体细胞中含有个体发育的全部遗传信息。如胰岛细胞除包含胰岛素基因外还包含血红蛋白基因、生长激素基因等其他全部基因，因为它是由受精卵有丝分裂形成的。,2.不同体细胞的mRNA不同,同一个体的不同组织细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是细胞出现分化，即基因选择性表达，使不同体细胞的mRNA出现差异。,【典例1】,(2011山东高考)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,D,【解析】,选D。玉米种子萌发长成新植株是植物器官的自然生长发育现象,无法体现体细胞全能性。小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞,是细胞分化的结果,形成的是新类型的细胞,不是个体,无法体现体细胞全能性。小麦花粉是生殖细胞,无法体现体细胞全能性。胡萝卜根韧皮部细胞属于体细胞,也是高度分化的细胞,能再发育成植株,可以体现体细胞全能性。,【变式训练】,下列关于细胞分化与细胞分裂的叙述,错误的,是(),A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果,B.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中,C.细胞分裂是细胞分化的基础,D.细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少,D,【解析】,选D。生物体的生长主要取决于细胞分裂,而发育主要取决于细胞分化;细胞分化发生在生物体的整个生命进程中,而在胚胎时期达到最大限度;细胞分裂是细胞分化的基础,细胞分化是在细胞分裂的过程中完成的;细胞分化过程中细胞中的遗传物质不发生变化。,考点 二 细胞的癌变、衰老和凋亡,1.癌细胞特征,(1)无限增殖的原因:,失去接触性抑制,如图:,(2)易扩散转移的原因:,细胞表面粘连蛋白很少或缺失。,2.癌变机理,3.个体衰老与细胞衰老的关系,(1)单细胞生物:,细胞的衰老或死亡=个体的衰老或死亡。,(2)多细胞生物:,生长发育过程中,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。,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。,4.,细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的关系,(1)区别:,结果,遗传物质的变化,细胞分裂,单细胞生物完成增殖,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、器官,遗传物质不发生变化,细胞癌变,无限增殖的癌细胞,遗传物质发生变化,细胞衰,老、凋亡,细胞正常死亡,遗传物质不发生变化,4.细胞增殖、分化、衰老、死亡和癌变之间的关系,【高考警示】,(1)细胞癌变是由基因突变引起的,但不是单一基因突变的结,果,至少要有56个基因突变才会致癌,而且年龄越大,致癌概率越高。,(2)癌变细胞的分裂速度加快,细胞周期变短,而不是细胞周期延长。,(3)对多细胞个体而言,细胞衰老与个体衰老不是同步的。老年个体每天也有大量的新细胞产生,青年个体及少年儿童每天也有大量的细胞衰老。,4.哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，因为已无细胞核。,5.生物的个体发育从细胞角度分析是细胞分裂、分化的结果;从分子水平分析则是基因选择性表达的结果。,【典例2】,(2011江苏高考)关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是(),A.细胞分化导致基因选择性表达,细胞种类增多,B.细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小,C.细胞凋亡受基因控制,不利于个体生长发育,D.细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散转移,D,【解析】,选D。A项错,基因的选择性表达导致细胞的分化,细胞种类增多;B项错,细胞衰老表现为细胞内酶活性降低,细胞核体积增大;C项错,细胞凋亡受基因控制,对机体有利;D项正确,由于癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失,使得细胞彼此之间的黏着性显著降低,癌细胞容易转移。,【变式训练】,下列有关细胞凋亡、癌变的说法,正确的是( ),A.细胞凋亡受基因控制,细胞癌变不受基因控制,B.细胞癌变,代谢增强,C.细胞癌变,膜黏着性增强,D.细胞癌变,细胞周期延长;细胞凋亡,细胞周期变短,【解析】,选B。细胞凋亡受基因控制,细胞癌变是由于基因发生突变,也受基因控制。细胞癌变,膜黏着性降低,细胞增殖加快,细胞周期变短;细胞凋亡,不再增殖。,B,【变式训练】,（2011山东高考改编）下列有关细胞癌变的叙述，正确的是（ ）,A.基因突变导致的各种细胞癌变均可遗传,B.吸烟时产生的烟雾能诱发呼吸系统疾病，但不会诱发癌症,C.人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用,D.癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓,C,【解析】,选C。A项，基因突变属于可遗传变异，但如果突变发生在体细胞内，是无法遗传的。B项，致癌因素有多种，烟雾中的尼古丁等物质可引起细胞癌变，诱发癌症。C项，人体的免疫系统具有防卫功能，也可以监控并清除衰老、损伤及癌变的细胞。D项，癌变细胞内酶活性升高导致细胞代谢加快。,对照实验的设置及结果分析,抑制细胞凋亡的方法,【案例】,（2011福建高考改编）机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18（IL-18）能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了,“IL-18对核辐射,诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下：,选取若干实验小鼠，随机分成三组：组无辐射损伤；组辐射损伤（,60,Co照射，下同）；组先辐射损伤，1天后注射IL-18，14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了0 h、,12 h、24 h、48 h后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋亡相对值如下表：,组别,处理方法,0h,12h,24h,48h,无辐射损伤,0.046,0.056,0.048,0.038,辐射损伤,0.460,0.420,0.530,0.520,辐射损伤+IL-18,0.239,0.265,0.279,0.269,(1)细胞凋亡是由遗传机制决定的_死亡。从表中数据可知，细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越_;从_（组别）两组数据可知，IL-18能够抑制脾细胞凋亡。,(2)科研小组还设置了第组实验，方法是先注射IL-18，3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组。与第组相比，设置第组的目的是_,_。,编程性（程序性）,少,比较核辐射前后注射IL-18对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响,【命题人透析】,（1）“细胞凋亡相对值”是归纳结论的依据：,“细胞凋亡相对值”是指细胞凋亡的数量与细胞总数的比值。因此细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的细胞数目越少。,(2)对照实验组及实验结论的确立：,各组对照实验遵循单一变量原则，只有一个变量，该实验中有如下对照实验：,对照,实验,自变量,实验结论或探究问题,是否有辐射损伤,核辐射会诱导脾细胞凋亡,IL-18的“有、无”,IL-18能够抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡,辐射前后注射IL-18,辐射前后注射IL-18，对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响,【标准答案】,（1）编程性（程序性） 少 ,（2）比较核辐射前后注射IL-18对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响,【阅卷人点评】,得分要点,（1）必须体现“编程性”或“程序性”；必须是“少”；必须是“”。,（2）必须体现“核辐射前后注射IL-18”造成的影响。,失分案例,（1）错答成“无损伤性”；“多”；“”。,（2）错答成“对照实验”。,实验原则 实验的科学性原则,【概念解读】,科学性原则,是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。分析问题、设计实验的全面性和科学性体现了逻辑思维的严密性。具体体现在以下几个方面：,（1）原理的科学性：,必须是经前人总结或检验得出的科学理论。,（2）选材的科学性：,要求既要保证实验达到预期的结果，又要保证容易操作。,（3）方法的科学性：,选择的变量要准确，对照要合理，条件的控制要到位，实验步骤要有一定的顺序，注意实验步骤的关联性和实验操作的程序性。,（4）现象观察的科学性：,有些实验发生的反应不可见，这就需要把不可见的反应转化为可见的现象，需要科学转化并使结果易于衡量，找到合适的衡量指标。,（5）结果处理的科学性：,对实验的现象首先记录，然后进行整理，以全面和便于分析的方式如表格、曲线、柱形图等表现出来。,（6）结论表达的科学性：,把实验结果进行分析得到结论，需要用准确恰当而简明的语言表达出来，才能成为科学的结论。,【典例分析】,在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中遵循的科学性原则，分析如下：,（1）染色体染色时必须用碱性染料，如龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液，因为染色体能被碱性染料着色，这体现了实验原理的科学性。,（2）实验选择的材料是根尖分生区细胞，而不是叶的表皮细胞，因为根尖的分生区细胞不断进行有丝分裂，而表皮细胞不进行细胞分裂，这体现了选材的科学性。,（3）装片制作的步骤必须是解离漂洗染色和制片，顺序颠倒或缺少，实验均不能得到正确的实验结果，这体现了实验方法的科学性。,（4）观察装片时必须先用低倍物镜观察，然后用高倍物镜观察，这体现了实验现象观察的科学性。,（5）对细胞周期中各时期长短的分析，需要用准确的语言进行表述，这体现了结论表达的科学性。,分裂间期,交叉互换,联会、,非同源染色体自,由组合,着丝粒,卵细胞,精子,受精作用,分裂期,1.如图中甲、乙、丙、丁分别表示某人体内的几种细胞,它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是细胞中(),A.DNA的结构不同 B.信使RNA不同,C.遗传物质不同 D.线粒体结构不同,【解析】,选B。同一个体的细胞都是由同一个受精卵分裂而来,核内遗传物质(DNA)相同;基因在不同细胞中选择性表达,生成不同的信使RNA,在信使RNA指导下,合成不同的蛋白质,决定了细胞具有不同的形态、结构和功能。,2.细胞衰老是一种正常的生命现象,人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是(),A.细胞内有些酶的活性降低 B.细胞内色素减少,C.细胞内水分减少 D.细胞内呼吸速率变慢,【解析】,选B。本题考查了细胞衰老的特征。细胞衰老的主要特征是:细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率变慢;细胞内有些酶的活性降低;细胞内的色素逐渐积累;细胞内呼吸速率减慢,细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜的通透性改变,使物质运输功能降低。,3.癌症是严重威胁人类健康的疾病之一,引起细胞癌变的内在因素是(),A.细胞中酪氨酸酶活性降低,B.致癌因素引起细胞发生基因突变,C.长期受到电离辐射或X射线照射,D.霉变或熏制食物中所含有的致癌物质,【解析】,选B。细胞中酪氨酸酶活性降低是细胞衰老的特征;电离辐射或X射线照射及霉变或熏制食物中所含有的致癌物质属于致癌因素,是引起细胞癌变的外在因素;正常人体细胞在致癌因素的作用下发生基因突变,成为不受限制的无限增殖细胞,这就是癌变。,4.“编程性细胞死亡”学说认为,生物在发育过程中受到基因控制,许多细胞会正常地走向死亡。下列不属于这种细胞死亡现象的是(),癌细胞的扩散,蝌蚪发育成青蛙的过程中尾部消失了,寄主细胞因病毒的复制、释放而消亡,花冠在传粉后凋谢,A.B.C.D.,【解析】,选B。编程性细胞死亡,是细胞在个体发育中的正常死亡,对生物的生长、发育等具有积极的意义,而题中过程不属于细胞正常死亡。,5.下列对细胞凋亡的叙述和理解,不正确的是(),A.蝌蚪在变态期,尾部细胞将发生凋亡,从而使其能转变成正常的成体蛙,B.细胞的凋亡有助于清除体内衰老的细胞,C.细胞凋亡是由致病因素引发的急性损伤,能引起细胞破裂,导致炎症反应,D.细胞凋亡时,机体无炎症反应,【解析】,选C。本题考查对细胞凋亡的理解,解答本题用“直,选法”。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过,程,受到严格的遗传机制决定的程序性调控,不是由致病因素引发的。,6.如图表示细胞内发生的一系列重大生命活动,请据图回答:,(1)对人体来说,在A、B、C、D、E五项生命活动中,有积极意义,的是,。,(2)B过程表示一个细胞增殖的后代在形态、结构和功能上发生,_的过程,发生B过程的原因是,。,(3)细胞凋亡是由基因所决定的细胞,的,过程。,(4)检测某一组织,发现其分解有机物的速率减慢,且细胞萎缩,该细胞正在(),A.分化 B.分裂 C.衰老 D.癌变,【解析】,(1)细胞分裂和分化是个体发育的基础,细胞衰老有利于细胞的更新;细胞凋亡对生物体的个体发育、机体稳态的维持等有重要作用;细胞癌变对人体是不利的。,(2)细胞分化是一个细胞增殖的后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。,(3)细胞凋亡是由基因所决定的细胞程序性死亡的过程。,(4)衰老细胞代谢速率减慢,细胞内水分减少,细胞体积减小。,答案:,(1)ABCE,(2)稳定性差异基因的选择性表达,(3)程序性死亡(4)C,7.(2012新课标全国卷)下列关于细胞癌变的叙述,错误的,是(),A.癌细胞在条件适宜时可无限增殖,B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别,C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变,D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖,【解析】,选D。癌细胞是在适宜条件下具有无限增殖能力的细胞,细胞癌变后形态发生改变,细胞表面糖蛋白减少,细胞之间黏着性下降,细胞易发生分散和转移;病毒癌基因可以整合到宿主细胞的基因组中,随宿主细胞基因的表达而表达,使其宿主细胞癌变;原癌基因的主要功能是调节细胞周期,如果原癌基因发生结构改变或过度表达时,可能导致细胞癌变,抑癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。,8.(2012安徽高考)脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元,它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子,只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存,并与靶细胞建立连接,其他的则发生凋亡。下列叙述正确的是(),A.脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期,B.一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接,C.神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡,D.神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡,【解题指南】,解答本题的思路如下:,【解析】,选D。由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡,细胞凋亡发生在生物体的整个生命过程中。从题目信息中可知,神经元的凋亡还受到环境中神经生长因子的影响,接受了足够量的神经生长因子后,才能生存并与多个靶细胞建立连接。,
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