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第2、3、4节细胞的分化、衰老、凋亡及癌变,梳理备考导航,基因的选择性表达,遗传物质,不可逆的,全能性,形态,结构,功能,遗传机制,变化,调节细胞周期,阻止细胞不正常,遗传物质改变,整合知识体系,自我校对：基因选择性表达形成不同组织器官抑癌基因和原癌基因发生突变无限增殖，细胞形态改变，易扩散转移,一、细胞的分化和细胞的全能性1细胞的分化(1)概念：在个体发育中，一个或一种细胞增殖产生的后代，在_的过程。,形态、结构和生理功能上发生稳定性差异,(2)分析上图据图填空：写出图中可以表示分化的过程：_。图中a和虚线可表示_。(3)分化的实质：_。(4)根据上图所示写出细胞分化的意义：_。,b、c,细胞增殖,基因的选择性表达,形成各种不同的,细胞和组织,2细胞的全能性(1)概念：_的细胞，仍然具有发育成_。(2)分析下列实例所依据的原理：植物组织培养：_。克隆羊多利培养：_。干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有_的细胞，它们能够通过_不断补充到体细胞中去。,已经分化,完整个体,的潜能,植物细胞具有全能性,动物细胞核具有全能性,分裂和分化能,力,增殖和分化,二、细胞的衰老和凋亡1细胞的衰老(1)代谢速度的变化,(2)细胞核的变化体积_、核膜内折，染色质_、染色_。,增大,收缩,加深,2细胞的凋亡(1)概念：由_所决定的细胞自动结束生命的过程。,基因,编程性死亡,自然更新,正常发育,内部环境,外界各种因素,三、细胞的癌变1癌变实质_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(1)适宜条件下，能_。(2)_发生显著变化。(3)癌细胞表面发生了变化，_等物质减少，细胞之间黏着性显著降低，容易_。,原癌基因,抑癌基因,无限增殖,形态结构,分散和转移,糖蛋白,3致癌因子(1)分类：物理致癌因子、_和病毒致癌因子。(2)实例连线：,化学致癌因子,思考辨析1(2014江苏卷，2B)胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡。()2(2012江苏卷，20D)癌细胞类似于胚胎细胞，都脱离了细胞的正常分化。()3细胞形态功能发生变化属于细胞的分化。()4蜜蜂的未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性。()5人体红细胞衰老时细胞核增大。(),6细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制。()7细胞死亡都受基因控制。()8(2012安徽卷，3A)脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期。()9(2012新课标全国卷，2D)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。(),精研核心考点,考点一细胞分化和细胞的全能性的比较,A.在成红细胞中，球蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态B输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因，缺少球蛋白基因C丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要D上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关,命题立意知识：本题考查蛋白质的功能、细胞分化的实质和特点的相关知识。能力：考查考生对蛋白质的功能、细胞分化的理解与分析能力。试题难度：较小。,解析分别用球蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶基因的片段为探针与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交结果，表明成红细胞球蛋白基因和丙酮酸激酶基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态，输卵管细胞的球蛋白基因处于关状态，另外两种基因处于活动状态，而不是缺少球蛋白基因，B错误，A正确；丙酮酸激酶基因在三种细胞中均表达，原因是与细胞呼吸相关的酶，对维持鸡细胞的基本生命活动很重要，C正确；上述不同类型细胞的生理功能不同，即细胞分化是基因选择性表达的结果，D正确。答案B,1细胞分化与全能性的区别,2.细胞分化与全能性的关系(1)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本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。(2)一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细胞分化程度越低，全能性就越高。,(1)多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化，但细胞分化后的不同细胞中核DNA相同，mRNA和蛋白质一般不同。(2)细胞分化不改变细胞数目，却导致细胞种类增多。(3)细胞全能性的体现以产生个体为标志，若无个体产生，不能体现全能性。(4)细胞全能性表达的条件是离体、一定的营养物质和适宜的环境条件等。,1(高考题组合)判断有关细胞分化与全能性叙述的正误。(1)(2012上海卷，16A改编)不同分化细胞的遗传信息相同。()(2)(2011北京卷，1A改编)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化。()(3)(2011山东卷，2A)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。(),(4)(2009山东卷，2B)ATP合成酶基因属于奢侈基因，在不同细胞中选择性表达。()(5)(2013山东卷，2C)完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维。(),2(2015潍坊一模)下列关于细胞分裂和分化的叙述，正确的是()A植物器官的形成仅是细胞分化的结果B癌细胞既能无限增殖，又能完成正常的细胞分化C机体不同组织细胞中，蛋白质的种类和数量不同D细胞分化一定是不可逆转的,解析：植物器官的形成是细胞分裂、分化的结果，癌细胞只能增殖不能分化，细胞分化一般不可逆转，但有例外，如植物离体的组织细胞脱分化形成愈伤组织就属于逆转。答案：C,考点二细胞衰老、凋亡与癌变,典例2(2014山东卷，3)神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如图所示。下列说法正确的是(),A细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育B生存因子影响了神经细胞的基因表达C神经细胞与靶细胞间通过电信号传递信息D死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫,命题立意知识：本题考查细胞凋亡、神经体液调节、免疫调节等相关知识。能力：考查考生获取信息并依据信息进行推理的能力。试题难度：中等。,解析细胞程序性死亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，有利于个体组织、器官的发育；由图中所示，生存因子通过影响神经细胞基因的表达使细胞程序性死亡；神经细胞与靶细胞通过化学物质进行信息传递；死亡细胞被吞噬细胞消除属非特异性免疫。答案B,1个体衰老与细胞衰老的关系(1)单细胞生物：个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡同步。(2)多细胞生物：个体衰老与细胞衰老有密切的关系。个体衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，但未衰老的个体内也有细胞衰老。,2衰老、凋亡和癌变的比较,3.癌变的机理(1)原癌基因与抑癌基因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。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。,(2)机理,(1)细胞增殖、分化、衰老和凋亡是细胞的正常生命活动，而不能误认为是细胞发育的4个阶段。细胞凋亡与细胞增殖都是维持生物体内细胞动态平衡的基本行为。(2)细胞死亡并不是对机体都有害，细胞凋亡是受基因控制的，对机体发育有利。,3(高考题组合)判断有关细胞衰老、凋亡和癌变叙述的正误。(1)(2012山东卷，3A)细胞普遍衰老会导致个体衰老。()(2)(2012山东卷，3D)衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录。()(3)(2012山东卷，3C)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。()(4)(2011江苏卷，5C)细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育。(),4(2015衡水中学调研)干细胞中cMyc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct3/4等基因处于活跃表达状态，Oct3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒，将Oct3/4、Sox2、cMyc和Klf4四个关键基团转入高度分化的体细胞内，让其重新变成一个多功能iPS细胞(如图所示)。请分析回答。,(1)Oct3/4基因在高度分化的细胞中处于_状态。依据图示的原理，体细胞癌变是_等基因异常表达的结果；细胞凋亡是在图中_等基因控制下的细胞_过程。(2)研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞，进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞，iPS细胞的这种变化过程称做_。(3)科研人员研究了甘氨酸对癌细胞代谢和分裂的影响，实验结果如表所示。叙述不正确的是_。,A.甘氨酸进出两种癌细胞都需载体蛋白协助B慢速分裂的癌细胞内蛋白质合成不需甘氨酸C缺乏甘氨酸可延长快速分裂癌细胞的细胞周期D癌细胞膜与正常细胞相比糖蛋白减少,解析：本题考查细胞生命历程的相关知识，意在考查考生的知识应用能力以及信息转化能力，难度中等。(1)通过图示可以推测，在高度分化的体细胞中，Oct3/4基因处于未表达状态或沉默状态。cMyc、Klf4基因分别为原癌基因和抑癌基因，它们异常表达，高度分化的体细胞可以变为肿瘤细胞；在cMyc、Klf4、Fas等基因的控制下，细胞发生程序性死亡，引起细胞凋亡。(2)iPS细胞类似胚胎干细胞，诱导其获得心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞的过程属于细胞分化。(3)根据表中信息可以看出，慢速分裂的癌细胞不利用培养液中的甘氨酸，可能是细胞内的甘氨酸就可以满足其分裂所需。,答案：(1)未表达(或沉默)cMyc、Klf4cMyc、Klf4、Fas程序性死亡(2)细胞分化(3)B备课札记_,演练目标课堂,1(2014新课标卷，2)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是()A二者所处的细胞周期不同B二者合成的特定蛋白不同C二者所含有的基因组不同D二者核DNA的复制方式不同,解析：神经细胞和肌细胞高度分化，通常不再分裂，无细胞周期，也无DNA复制；不同种类细胞的产生是由于遗传基因的选择性表达，合成了不同的蛋白质；同一个体的体细胞由同一个受精卵分裂、分化而来，基因组相同。答案：B,2(2014江苏卷，2)下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是()A通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化B胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡C随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加D发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加,解析：在蛙的胚胎发育过程中，通过细胞分裂增加细胞数量，并在桑椹胚后细胞开始分化；同时也进行着细胞衰老和凋亡；蛙胚胎发育的过程中，所需营养物质主要来自于受精卵，随分裂次数的增加，有机物的大量消耗，其总量不增反减。答案：A,3马萨诸塞州综合医院的一个研究组发现一种与罕见遗传综合征相关的蛋白merlin，证实了merlin蛋白是细胞停止生长所必需的。下列关于细胞癌变的叙述，错误的是()A与正常细胞相比，癌细胞具有无限增殖的特点B癌变前后，细胞的形态和结构会发生变化，但遗传物质不改变C正常细胞中一定含有控制Merlin蛋白合成的基因D向癌细胞中导入控制Merlin蛋白合成的基因可达到治疗癌症的目的,解析：无限增殖是癌细胞的主要特点，A项正确；原癌基因和抑癌基因突变导致细胞癌变，所以癌变的细胞遗传物质发生了变化，B项错误；根据题干中信息“merlin蛋白是细胞停止生长所必需的”，说明正常细胞中一定含有控制Merlin蛋白合成的基因，它可在特定的时期表达，从而导致细胞凋亡，C项正确；癌细胞能无限增殖，说明缺乏Merlin蛋白，若向其细胞中导入控制Merlin蛋白合成的基因，就有可能让癌细胞停止增殖，从而达到治疗癌症的目的，D项正确。答案：B,4(2015北京东城模拟)脐血是新生婴儿脐带被结扎后由脐带流出的血，其内含有大量的造血干细胞。下列有关叙述不正确的是()A从免疫学角度分析，脐血自身移植的特点是排斥反应小B造血干细胞的功能特点说明它具有一定的全能性C由造血干细胞形成淋巴细胞的过程实质上是基因的选择性表达D造血干细胞通过有丝分裂就可以形成各种血细胞,解析：造血干细胞属于多能干细胞，由造血干细胞形成各种血细胞，不仅需要经历细胞的有丝分裂过程，还需要经历细胞的分化过程。答案：D,5(2015宁波一模)下图1表示美国J.CraigVenter研究所创造“人造生命”的过程，图2是山羊细胞(假设2N4)的部分生命过程。请据图回答：,(1)山羊细胞与山羊支原体细胞在结构上的根本区别是_。(2)图1中子代细胞的遗传物质的基本组成单位是_。(3)“人造生命”细胞具有的细胞器是_，图2中若G细胞合成并分泌蛋白质需要哪些具膜细胞器协助_。(4)图2中C细胞所处的细胞分裂时期为_，含有_条染色体，_个DNA，_条染色单体，B细胞的子细胞是_。(5)F、G细胞在形态和细胞内_的种类和数量上出现了稳定性差异，其根本原因是_。,解析：(1)山羊细胞是真核细胞，具有以核膜为界限的细胞核，山羊支原体属于原核生物，没有以核膜为界限的细胞核。(2)图1中子代细胞的遗传物质为DNA，其基本组成单位为脱氧核糖核苷酸。(3)根据图1，人工合成的细胞可以进行细胞的增殖，则必然有DNA的复制和蛋白质的合成过程，蛋白质的合成离不开核糖体；分泌蛋白的合成与分泌要经过内质网的加工修饰与高尔基体的再加工和包装发送，同时该过程需要线粒体提供能量。,(4)C细胞中含有同源染色体，且没有染色单体，分裂得到的子细胞中也含有同源染色体，可断定C细胞为有丝分裂后期的细胞，含有8条染色体，8个DNA,0条染色单体；B细胞含有同源染色体，且正在发生同源染色体的分离，处于减数第一次分裂后期，细胞质不均等分配，得到的子细胞为次级卵母细胞和第一极体。(5)由于细胞分化，F、G细胞在形态结构及细胞内蛋白质的种类和数量等方面出现了稳定性差异，其根本原因是基因的选择性表达。,答案：(1)山羊细胞具有核膜包围的细胞核，而山羊支原体细胞不具有(2)脱氧核糖核苷酸(3)核糖体内质网、高尔基体、线粒体(4)有丝分裂的后期880第一极体和次级卵母细胞(5)蛋白质基因选择性表达,
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