高考二轮生物复习 专题三 细胞的生命历程 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变课件

(2011全国理综，1)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 解析特异性蛋白合成的实质在于基因选择性表达，因此，看某细胞是否已发生分化，关键看细胞的特异性蛋白是否合成。血红蛋白是红细胞的特异性蛋白，具有运输氧气的作用，故C正确；而ATP、mRNA和纤维蛋白原基因在细胞中普遍存在，不能作为细胞分化的依据。 答案C第第2讲讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变细胞的分化、衰老、凋亡和癌变一、理解能力一、理解能力1 (2011北京理综，1)下列生命过程中，没有发生细胞分化的是 ()。 A断尾壁虎长出新尾巴 B砍伐后的树桩上长出新枝条 C蝌蚪尾巴消失的过程 D胚胎发育中出现造血干细胞 解析细胞分化指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。如A、B、D项。蝌蚪尾巴消失的过程是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，即细胞凋亡。 答案C2 (2011山东理综，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。选项A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；由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”，花粉属于生殖细胞；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，故D正确。 答案D二、获取信息的能力二、获取信息的能力3 (2011天津理综，5)土壤农杆菌能将自身Ti质粒的TDNA整合到植物染色体DNA上，诱发植物形成肿瘤。TDNA中含有植物生长素合成酶基因(S)和细胞分裂素合成酶基因(R)，它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。4据图分析，下列叙述错误的是据图分析，下列叙述错误的是()。A当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿瘤生芽当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿瘤生芽B清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生长与分化清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生长与分化C图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长D基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化 解析由题中信息知，基因S不表达，基因R表达，细胞分裂素与生长素比值升高，诱发了肿瘤生芽；土壤农杆菌将自身Ti质粒的TDNA整合到植物染色体上，诱发了植物肿瘤的形成，故清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤仍可继续生长、分化。肿瘤组织含有S(R)基因，可以自身合成生长素(细胞分裂素)；S(R)是通过控制生长素(细胞分裂素)合成酶控制生长素(细胞分裂素)的合成。故D正确。 答案B (2011安徽理综，2)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是 ()。 A骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同 B骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达存在差异 C胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞 D胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的 解析骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，细胞分化的实质是基因的选择性表达，不同细胞内基因表达存在差异；胰腺组织微环境诱导骨髓干细胞向胰岛样细胞分化，骨髓干细胞的基因没有丢失。 答案B三、综合运用能力三、综合运用能力5 (2011山东理综，3)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石棉和黄曲霉毒素是不同类型的致癌因子 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 解析基因突变若发生在生殖细胞中，有可能遗传给后代，若发生在体细胞，则不一定能遗传给后代；石棉和黄曲霉毒素同属化学致癌因子；癌变细胞在人体中会被免疫系统识别，从而发生免疫反应，故C正确；癌变细胞内酶活性较强，细胞代谢旺盛。 答案C6 (2011江苏生物，5)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 解析基因的选择性表达使细胞分化，细胞的种类增多；细胞衰老时，细胞内多种酶的活性降低，细胞核的体积增大；细胞凋亡是由基因控制的，其有利于个体完成正常发育；癌变细胞膜上糖蛋白减少，导致癌细胞间黏着性降低，易分散转移，故D正确。 答案D 7 本专题内容一共包括四个考点：“细胞的分化”包括细胞分化的概念、特点和实质，其中细胞分化的实质及基因的选择性表达是高考试题中经常出现的考点；“细胞的全能性”包括细胞全能性的概念、原因和不同细胞全能性大小的比较，通常和植物组织培养结合考查；“细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系”主要包括衰老细胞的特点与细胞凋亡的意义；“癌细胞的主要特征及防治”考点在高考试题中出现的频率相对较高，主要包括细胞癌变的原因、特征及防治常识。 近五年课标卷高考试题中，知识点分布主要集中在“细胞分化与全能性”和“细胞癌变与凋亡”两个考点，前者出现10次，如2011山东理综2题、2011天津理综5题、2011北京理综1题等，后者出现16次，如2011江苏生物5题、2011山东理综8题等。专家箴言通过以上高考体验，可以归纳总结： 本专题能力考查层级主要为识记与分析判断，难度系数为0.60左右。 考查形式：课标卷高考试题常常结合白血病、癌症等热点，考查知识的迁移。 预计2012年高考本专题的考查还将集中在“细胞分化与全能性”和“细胞癌变与凋亡”两个考点，题型主要为选择题，分值仍维持在1528分。 还将通过实例的描述考查考生对全能性、细胞分化、细胞癌变和细胞衰老等概念的理解，需要考生密切关注。 细胞的分化与细胞的全能性比较(见下表)更清晰考点一一细胞分化的相关内容整合考试说明考试说明(1)细胞的分化细胞的分化()/(2)细胞的全能性细胞的全能性()1项目项目细胞的分化细胞的分化细胞的全能性细胞的全能性原理原理细胞内基因的细胞内基因的_表达表达含有本物种的全套遗传物质含有本物种的全套遗传物质特点特点a.持久性：细胞的分化贯穿于持久性：细胞的分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度；胎期达到最大限度；b稳定性和不可逆性；稳定性和不可逆性；c普遍性：在生物界中普遍普遍性：在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础存在，是生物个体发育的基础a.高度分化的植物体细胞具有全高度分化的植物体细胞具有全能性；能性；b.动物已分化的体细胞全动物已分化的体细胞全能性受限制，但能性受限制，但_仍仍具具有全能性有全能性选择性选择性细胞核细胞核项目项目细胞的分化细胞的分化细胞的全能性细胞的全能性结果结果 形成形态、结构、功能不同的细胞形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的形成新的_大小大小比较比较细胞的分化程度有高低之分：体细细胞的分化程度有高低之分：体细胞胞生殖细胞生殖细胞受精卵受精卵细胞的全能性有大小之细胞的全能性有大小之分：受精卵分：受精卵_生殖细生殖细胞胞_体细胞体细胞关系关系a.两者的遗传物质都不发生改变；两者的遗传物质都不发生改变；b细胞的分化程度越高，具有的全能性细胞的分化程度越高，具有的全能性_个体个体越小越小 细胞分裂与细胞分化的比较(见下表)2.细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化原因原因a.细胞表面积和体积发展不平衡；细胞表面积和体积发展不平衡；b.细胞细胞核与细胞质发展不平衡；核与细胞质发展不平衡；c.增殖的需要增殖的需要基因的选择性表达基因的选择性表达结果结果生成相同的细胞生成相同的细胞生成不同的细胞生成不同的细胞意义意义a.多细胞个体形成、生长和发育的需要；多细胞个体形成、生长和发育的需要；b.单细胞生物形成新个体的需要单细胞生物形成新个体的需要a.组织、器官的形成与组织、器官的形成与完整；完整；b.组织、器官的组织、器官的修复修复特性特性a.局部性；局部性；b.周期性周期性a.稳定性差异；稳定性差异；b.不可逆不可逆性；性；c.渐变性；渐变性；d.自控性自控性细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化关系关系a.细胞分裂是细胞分裂是_的的基础，细胞分裂产生了相同细胞基础，细胞分裂产生了相同细胞的后代，细胞分化使相同细胞的后代发生了形态、结构和生的后代，细胞分化使相同细胞的后代发生了形态、结构和生理功能上的差异。生物体内细胞并没有表现出全能性，而是理功能上的差异。生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的细胞、组织，这是基因在特定的时间和空间分化成为不同的细胞、组织，这是基因在特定的时间和空间条件下条件下_的的结果。结果。b.细胞分裂只是增加了细胞数细胞分裂只是增加了细胞数量，细胞分化形成了具有特定形态、结构和功能的组织和器量，细胞分化形成了具有特定形态、结构和功能的组织和器官，没有官，没有_，多细胞生物不可能正常发育多细胞生物不可能正常发育细胞分化细胞分化选择性表达选择性表达细胞的分化细胞的分化 细胞全能性的证明实例 (1)植物组织培养证明了植物细胞具有全能性。 (2)克隆动物证明了高度分化的动物细胞核也具有发育的潜能。 (3)可作为证明细胞全能性的实例必须同时满足以下三个条件： 起点：高度分化的细胞；终点：形成完整的个体；外部条件：离体、营养物质等。 细胞全能性比较 (1)动物与植物：植物细胞动物细胞； (2)同一个体：受精卵生殖细胞体细胞； (3)同一细胞：刚产生的细胞成熟细胞衰老细胞。 心堂亮 12 细胞分化与个体发育、细胞内的遗传物质、全能性、脱分化、细胞分裂的关系 (1)个体发育是细胞分化的结果，在个体发育的不同阶段细胞分化程度不同，胚胎时期达到最大程度。 (2)同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，基因的选择性表达只会导致mRNA和蛋白质不同。 (3)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性所需要的全套遗传物质，因而都有全能性。一般来说，细胞分化程度越高，具有的全能性越小。 (4)在生物体内，细胞分化是一种稳定的程序性变化，这种变化一般是不可逆转的，但在人工条件下，分化的组织细胞能脱分化，脱分化的组织细胞，经人工培养可诱导发育成新的完整植株。 (5)细胞分裂是细胞分化的基础，细胞分化使经细胞分裂产生的相同细胞的后代发生了形态、结构和生理功能上的差异。细胞分裂只是增加了细胞数量，细胞分化形成了具有特定形态、结构和功能的组织和器官。3 (2011菏泽模拟)人体内具有分裂和分化能力的细胞称 为干细胞。对如图的相关叙述错误的是 ()。 Aa、b、c三过程都需要进行DNA的复制和蛋白质的合成 Bb、c过程不是可逆的过程 C如果没有b、c过程，就没有组织和器官的形成 Db、c过程并没有基因的丢失，基因进行了选择性表达强信心 【例例1】 审题关键“分裂”“分化”“干细胞”“DNA复制”“蛋白质合成”“不可逆”“选择性表达”。 命题来源细胞分裂、分化过程中的变化特点及基因选择性表达含义。 思路分析a过程是细胞增殖过程，b、c过程是细胞分化过程。细胞分裂间期要进行DNA复制和蛋白质的合成，但细胞分化过程只进行蛋白质的合成，所以选A。 答案A 细胞的凋亡、坏死与癌变的比较(见下表)更清晰考点二细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的比较考试说明考试说明(1)细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系() (2)癌细胞的主要特征及防治癌细胞的主要特征及防治()1细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死细胞癌变细胞癌变与基因与基因的关系的关系是基因控制的是基因控制的不受基因控制不受基因控制受原癌基因和抑癌受原癌基因和抑癌基因控制基因控制细胞膜细胞膜的变化的变化_破裂破裂糖蛋白等糖蛋白等_，黏着性黏着性_形态形态变化变化细胞变圆、与周围细胞脱离细胞变圆、与周围细胞脱离细胞外形细胞外形不规不规则变化则变化呈球形呈球形影响影响因素因素受严格的由遗传机制决定的受严格的由遗传机制决定的程序性调控程序性调控电、热、冷、电、热、冷、机械机械等不利因等不利因素影响素影响分为分为_、化学化学和和_致癌致癌因子因子对机体对机体的影响的影响对机体对机体_对机体有害对机体有害对机体有害对机体有害内陷内陷减少减少降低降低物理物理病毒病毒有利有利 衰老细胞、癌细胞和胚胎干细胞的特征比较(见下表)2.衰老细胞衰老细胞癌细胞癌细胞胚胎干细胞胚胎干细胞细胞膜细胞膜透性改变透性改变糖蛋白糖蛋白_、黏着黏着性性_，易扩散易扩散无改变无改变细胞体积细胞体积水分减少，细胞萎水分减少，细胞萎缩，体积缩，体积_细胞小细胞小细胞小细胞小细胞核细胞核核体核体积积 _，染色质收缩染色质收缩核大、核仁明显核大、核仁明显核大、核仁明显核大、核仁明显形态结构形态结构改变改变_正常正常功能功能因酶活性降低，代因酶活性降低，代谢缓慢；因色素积谢缓慢；因色素积累，影响信息交流累，影响信息交流无限增殖但不分化，无限增殖但不分化，代谢旺盛代谢旺盛可以只增殖不可以只增殖不_减少减少降低降低减小减小增大增大改变改变分化分化 细胞分化、癌变、衰老、凋亡的比较(见下表)3. 项目项目名称名称细胞分化细胞分化细胞癌变细胞癌变细胞衰老细胞衰老细胞凋细胞凋亡亡表现表现细胞的形态、结细胞的形态、结构和功能发生稳构和功能发生稳定性差异的过程定性差异的过程 癌细胞癌细胞 (恶性增殖恶性增殖)细胞的形态、结构和细胞的形态、结构和功能发生变化功能发生变化由由_所所决定的决定的细胞自动细胞自动结束生命结束生命的过程的过程特点特点是质变，具有：是质变，具有：a持久性持久性b稳定性和不稳定性和不可逆性可逆性c_无限增殖、形态无限增殖、形态结构结构_、细细胞膜上的糖蛋白胞膜上的糖蛋白等物质减少黏着等物质减少黏着性降低，易分散性降低，易分散和转移和转移a.水分减少，细胞萎水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢缩，体积变小，代谢速度速度_；b.有些有些酶的活性降低；酶的活性降低；c.色色素积累；素积累；d.呼吸速率呼吸速率减慢，细胞核体积减慢，细胞核体积_，染色质收染色质收缩，核膜内折，染色缩，核膜内折，染色加深；加深；e.细胞膜通透细胞膜通透性改变，使物质运输性改变，使物质运输功能功能_细胞变细胞变圆，与周圆，与周围细胞脱围细胞脱离离基因基因普遍性普遍性改变改变减慢减慢增大增大降低降低 续表原因原因不同细胞中基因不同细胞中基因的选择性表达，的选择性表达，产生特定功能的产生特定功能的细胞细胞环境中的致癌因子会环境中的致癌因子会损伤细胞中的损伤细胞中的DNA分分子，使子，使_和和_发生发生突变，导致正常细胞突变，导致正常细胞的生长和分裂失控的生长和分裂失控多种内因多种内因(体细体细胞突变、胞突变、DNA损伤等损伤等)和外因和外因共同作用共同作用受严格的遗传机受严格的遗传机制决定的程序性制决定的程序性调控调控意义或意义或结果结果形成各种不同的形成各种不同的细胞和组织，使细胞和组织，使生物体正常地生生物体正常地生长发育长发育引起动物或人产生肿引起动物或人产生肿瘤，导致癌症瘤，导致癌症是一种正常的是一种正常的生命现象生命现象对于多细胞生物对于多细胞生物体完成正常发体完成正常发育、维持内部环育、维持内部环境的稳定以及抵境的稳定以及抵御外界各种因素御外界各种因素的干扰起着关键的干扰起着关键作用作用原癌基因原癌基因抑癌基因抑癌基因 细胞的生命历程之间的相互关系更系统1 联系 (1)细胞分裂、细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡是细胞的正常生理现象； (2)细胞分裂是生物生长发育、繁殖和遗传的基础，是细胞分化的基础； (3)细胞分化是生物个体发育的细胞学基础，仅有细胞分裂增殖而没有细胞分化，生物体不能进行正常的生长发育，经细胞分化，多细胞生物形成不同的组织和器官； (4)细胞癌变是正常细胞在致癌因子影响下畸形分化的结果，内在原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。2 下图是某细胞增殖和分化的概念图，据图回答下面的问题。强信心 【例例2】(1)图图A表示表示_过程，图过程，图B表示细胞分化过程。图表示细胞分化过程。图C处于有丝分裂的处于有丝分裂的_期。期。(2)图图B中中b、c、d、e具有相同的具有相同的_，由许多相同的由许多相同的b共同组成的结构叫共同组成的结构叫_。(3)若若a为植物细胞，而为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个完整植物体，则说明能在体外条件下培养成一个完整植物体，则说明d具有具有_。(4)图图C中细胞有中细胞有_条染色体，条染色体，和和两条染色体是经过分裂间期两条染色体是经过分裂间期_ _形成的。形成的。 (5)神经细胞是高度分化的动物细胞，高度分化的动物细胞分化潜能变小，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。请用性成熟的小鼠做实验材料，设计一个实验方案证明上述说法。实验的大体思路是_ _。 (6)在探究细胞衰老原因的过程中，研究人员发现：衰老动物体内细胞分裂速度明显减慢，但把衰老的体内细胞移植到幼龄动物体内，则这些细胞分裂次数增加。科学家用近交系小鼠进行皮肤移植实验，将小鼠的皮肤移植到F1代身上，当F1变老时，又移植到F2代身上，这样进行了一系列的移植，结果移植的皮肤细胞可生存78年，远远超过了原来供体的寿命。该实验的目的是_ _； 该实验能够说明_ _。 审题关键“增殖”“分化”“A中细胞形态相同”“B中b、c、d、e形态不同” “C图中染色体形态与行为特征”。 命题来源细胞全能性、植物组织培养、细胞分裂图像的判断、实验设计和思路分析。 思路分析根据题意，植物组织培养是利用植物细胞的全能性。图中和两条染色体是由一个染色体上的两条染色单体经过着丝点的分裂而形成的，因此是复制的结果。第(6)问探究实验揭示了衰老的原因不仅在于细胞内部，同时也与外部环境有密切的关系，良好的外界环境可以延缓细胞的衰老。 答案(1)细胞增殖后(2)遗传物质(或遗传信息或染色体数)组织(3)全能性(4)8一条染色体复制，分裂后期着丝点分裂(5)先把完整的小鼠体细胞单独培养，证明高度分化细胞的全能性受到限制；再把体细胞的细胞核导入去核的小鼠卵细胞中，看重组细胞是否能最终发育为小鼠(6)研究引起细胞衰老的原因是细胞本身的衰老还是体内环境的恶化(或改变)(或答研究细胞的衰老与所处个体的年龄是否有关)细胞的衰老受体内环境因素的影响(或答细胞的衰老是多种内因和外因相互作用的结果或细胞衰老与所处个体的年龄有关)