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走向高考 生物,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 高考总复习,细胞的生命历程,第四单元,必修一 分子与细胞,第二讲 细胞分化、 衰老、凋亡和癌变,第四单元,考情考点探究,方法警示探究,课前基础回扣,核心考点突破,课 时 作 业,方法技巧警示,1.(2014新课标，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 答案 B,解析 神经细胞和肌细胞都停留在细胞间期，一般不再进行分裂。二者是由于分化形成的，根本原因是基因的选择性表达，直接原因是二者合成了功能不同的蛋白质。两种细胞来源于同一个体，含有相同的基因组。二者核DNA的复制方式都是半保留复制。解决本类题的关键是要抓住细胞分化的本质。,2(2014山东，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 答案 B,解析 细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育等起着非常重要的作用，包括神经系统的正常发育。生存因子影响细胞的凋亡；生存因子影响相关基因表达，相应的神经细胞不发生凋亡；缺少生存因子，相应基因不表达，神经细胞发生的程序性死亡；神经细胞与靶细胞间通过生存因子这种化学信号来传递信息的；吞噬细胞的吞噬作用是非特异性免疫，不是细胞免疫。注意细胞免疫中靶细胞的裂解死亡属于细胞凋亡，神经细胞和靶细胞间传递信息的生存因子属于化学信号。,3(2014江苏，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 答案 A,解析 蛙胚胎发育是从受精卵开始的，通过有丝分裂不断增加细胞数目，通过细胞分化形成不同的细胞和组织，发育过程中伴随着细胞的生长，成熟、凋亡。但随着细胞的分裂，细胞数目不断增多，但蛙胚的体积并未增加；由于蛙胚发育过程中需要的营养物质来自卵黄，不从环境获取营养物质。,4(2014四川，7)TGF1Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是( ) A恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移 B从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因 C复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递 D若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡 答案 D,解析 恶性肿瘤细胞即癌细胞，癌细胞与正常细胞相比具有无限增殖、细胞形态改变、细胞膜表面糖蛋白减少等特征，癌细胞膜表面糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，易扩散，A正确；抑癌基因是正常细胞中存在的一类调控细胞生长及周期的基因，能够抑制细胞的过度生长和增殖，抑制肿瘤发生，由TGF1与靶细胞膜上受体结合，生成的复合物可诱导靶基因表达，阻止细胞异常增殖，因此该靶基因属于抑癌基因，B正确；复合物的转移到细胞核内，这是细胞内信号传递的一个过程，实现了细胞质向细胞核的信息传递， C正确；若该受体蛋白基因不能表达，则靶细胞抑癌信号传递途径受阻，靶细胞凋亡受阻，癌变为不死性的癌细胞，D错。,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，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_的过程。 (2)本质：_。 (3)结果：形成各种不同的_。 (4)意义： 是生物_的基础。 使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种_的效率。,稳定性差异,基因的选择性表达,组织和器官,个体发育,生理功能,2细胞的全能性 (1)概念：_的细胞，仍然具有_的潜能。 (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：_。,已经分化,发育成完整个体,植物细胞具有全能性,动物细胞核具有全能性,(3)把实例和相对应的原理或过程连线：,二、细胞的衰老和凋亡 1衰老细胞的特征 (1)水分_，体积变小，_减慢。 (2)_(头发变白)。 (3)_(老年斑形成)。 (4)细胞核_，核膜_，染色质收缩、染色加深 。 (5)细胞膜_改变，物质运输功能降低。,减少,新陈代谢速率,酶活性降低,色素逐渐积累,体积增大,内折,通透性,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。 (2)原因：细胞凋亡受到严格的由_决定的程序性调控。,基因,遗传机制,编程性死亡,自然更新,清除,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 _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)能够_。 (2)_发生显著变化，如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。 (3)表面发生了变化，细胞膜上的_等物质减少，导致癌细胞容易分散和转移。 3三种致癌因子 _、化学致癌因子和_。,原癌基因和抑癌基因,无限增殖,形态结构,糖蛋白,物理致癌因子,病毒致癌因子,1.同一受精卵分化的不同细胞内DNA的数目及结构“完全”相同吗？已分化的细胞可否自动恢复未分化状态？ 提示 DNA的数目及结构相同，只是不同细胞内基因表达的情况不同；细胞分化过程中遗传物质并未发生变化，细胞分化一般是不可逆的，已分化的细胞不可自动恢复未分化状态。,2全能性最强的细胞是什么细胞？动物细胞有没有全能性？ 提示 受精卵；动物细胞核具有全能性。 3老年人头发变白与白化病人的白发机理相同吗？ 提示 不同，老年人头发变白是酪氨酸酶活性降低，合成黑色素减少，而白化病人的白发是病人体内缺少酪氨酸酶。,1.(2014南京模拟)关于细胞的分化、衰老、凋亡与癌变，下面选项中表述正确的是( ) A细胞的高度分化改变了物种的遗传信息 B细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动 C原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传 D良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能，从而延缓衰老 答案 D,解析 本题全面考查细胞的分化、衰老、凋亡和癌变。细胞分化是基因的选择性表达的结果，没有发生遗传信息的改变，A错误；细胞的衰老和凋亡属于细胞的正常活动，受细胞中遗传物质的控制，B错误；原癌基因和抑癌基因的突变是在体细胞中发生的，因此不遗传给后代，C错误；良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能，维持内环境稳态，使机体代谢旺盛，可以延缓衰老，D正确。,2(2015海口质检)关于细胞分化的叙述，错误的是( ) A白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的 B基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞 C同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同 D同一个体茎分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强 答案 C 解析 同一个体的不同体细胞都是由受精卵经有丝分裂而来，所含基因应该相同。,答案 D,解析 以成熟红细胞的生命历程为背景，考查细胞代谢、细胞分化、细胞凋亡以及成熟红细胞的结构特点。哺乳动物成熟的红细胞，无细胞核、线粒体等结构，因此，只能进行无氧呼吸，产生乳酸，不能产生二氧化碳；网织红细胞无细胞核，不能再转录，但是原来转录形成的信使RNA仍能指导合成核基因编码的蛋白质；造血干细胞和幼红细胞均来源于受精卵的有丝分裂，其基因完全相同，但是由于基因的选择性表达，使二者具有不同的形态结构和功能；ABC正确。成熟红细胞的衰老、凋亡都属于基因的选择性表达，其基因表达在网织红细胞前就已经开始表达。,4(2014潍坊模拟)下列关于细胞分化的叙述，错误的是( ) A植物器官的形成是细胞分化的结果 B癌细胞既能无限增殖，又能完成正常的细胞分化 C机体不同的组织细胞中，蛋白质的种类和数量不同 D细胞分化一定是不可逆转的 答案 B 解析 细胞分化的结果是形成形态、结构和功能不同的细胞；癌细胞能无限增殖，但不能完成正常的细胞分化；机体不同的组织细胞中基因的表达不同，故蛋白质种类不同；细胞分化在生物体内是不可逆的。,1.细胞分化、细胞全能性的比较,细胞的分化与细胞全能性,2.干细胞类型及在医学上的应用 (1)分类 根据所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。 根据干细胞的发育潜能分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。 胚胎干细胞发育等级较高，是全能干细胞；成体干细胞发育等级较低，是多能干细胞(如造血干细胞)、专能干细胞(如神经干细胞)。,(2)应用 培育器官进行器官移植。 脐血干细胞治疗血液病。 神经干细胞治疗帕金森症。,1.细胞分化是在特定的时间和空间条件下基因选择性表达的结果。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细胞全能性表达的条件是离体、一定的营养物质和适宜的环境条件等。,下图所示的细胞类型转换过程为( ) A细胞融合 B细胞生长 C细胞分裂 D细胞分化 解析 本题主要考查细胞的分化。由图示可知是细胞的形态功能发生变化的过程，应为细胞分化。 答案 D,花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法在培养基上培育成单倍体植株。这一成果是利用了细胞的( ) A应激性 B全能性 C变异性 D适应性 答案 B 解析 花药离体培养是组织培养的新技术，对研究生物的遗传起重要作用。与植物的其他细胞一样，花药细胞也具有全能性。,细胞的衰老、凋亡与细胞癌变,1.个体衰老与细胞衰老的关系 (1)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 (2)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。,(2)原癌基因与抑癌基因的关系 原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌基因(或称激活、活化)后，细胞才会恶性增殖。 抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。 抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。,3细胞的凋亡、坏死与癌变的比较,有关细胞的分裂、分化、衰老、凋亡与癌变的知识，在复习中可以从表现、特点、原因、意义或联系等方面进行列表比较，在这里要特别强调的是： (1)细胞的分裂、分化、衰老和凋亡，都是细胞的正常生命现象，对机体是有积极意义的；而细胞癌变是细胞的畸形分化，并非细胞的正常生命现象，对机体是有害的。,(2)细胞发生有丝分裂时，细胞的形态、结构和功能不变；细胞发生分化、衰老与癌变时，细胞的形态、结构和功能都发生改变。 (3)细胞进行有丝分裂时以及分化和衰老时，细胞的遗传物质不变，而细胞癌变时细胞的遗传物质发生改变。 (4)细胞的分裂、分化、衰老、凋亡与癌变，都与基因有关。,下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是( ) 个体发育过程中细胞的衰老对生物体都是有害的 正常细胞癌变后在体外培养可无限增殖 由造血干细胞分化成红细胞的过程是可逆的 癌细胞容易在体内转移，与其细胞壁上糖蛋白等物质减少有关 人胚胎发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果 原癌基因和抑癌基因的变异是细胞癌变的内因 低温引起的细胞冻伤和死亡属于细胞坏死,A1项 B2项 C3项 D4项 解析 细胞分化、衰老、凋亡、癌变等内容虽然不是高考的重点、难点，但是由于其与人体的生长、发育、衰老和死亡、癌症的预防和治疗等密切相关，事关人体健康，是人们关注的热点，易考查。个体发育过程中细胞的衰老、凋亡是生物体正常的生命现象，对生物体是有益的，有利于生物体保持旺盛的新陈代谢；由造血干细胞分化成红细胞的过程是不可逆的；癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关。 答案 D,(2015合肥)比较某一癌症患者体内的癌细胞、造血干细胞和神经细胞，这三种细胞( ) A核中DNA含量始终相同 B都能进行转录和翻译 C具有长短不一的细胞周期 D核基因的遗传信息是相同的 答案 B,解析 癌细胞、造血干细胞因不断分裂，在DNA复制后，细胞中的DNA含量会发生变化，A项错误；这三种细胞都能合成蛋白质，故都能进行转录和翻译，B项正确；神经细胞是高度分化的细胞，无细胞周期，C项错误；癌细胞的基因发生了改变，遗传信息不同，D项错误。,细胞癌变与人体健康 细胞癌变是细胞畸形分化的结果。癌症是危害人体健康的重要疾病之一，是社会热点之一，所以高考特别关注。可以从以下几点突破该难点： 1从基因的角度分析癌变的原因 癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了突变，而突变需要一定的诱发因素(物理因素、化学因素和生物因素)，在生活中要注意远离这些因素。,2癌症的治疗方法 (1)化疗：原理是抑制癌细胞增殖过程中的DNA复制，使癌细胞无法完成分裂，从而达到抑制癌细胞增殖的目的。方法是通过静脉注射将药物送入血管，再通过血液循环运输至癌细胞。由于药物对其他细胞也起作用，所以对身体的副作用很大，不能连续进行。 (2)放疗：放射疗法是用X射线、射线等照射癌组织。由于放射线的生物学作用，能大量杀伤癌细胞，破坏癌组织，使其缩小。放射疗法对周围正常组织副作用小。,(3)手术切除 另外，随着现代生物科技的发展，用生物导弹进行治疗是一种安全有效的措施。将药物(具有杀伤力)和单克隆抗体(相当于瞄准装置)制成生物导弹，然后定向地运输到癌组织，不伤害其他生物组织。,例1 某医院病理室为了确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列与肿瘤细胞的培养及癌症的治疗有关的一些问题： (1)显微镜下观察到的癌细胞在形态上发生的改变是_，细胞膜上发生的物质变化是_。 (2)与正常细胞相比，肿瘤细胞明显增多的细胞器是_(至少写出两种)。 (3)化学治疗可采用药物，如5氟尿嘧啶，它的结构与尿嘧啶非常相似，可以干扰_的过程，从而影响癌基因的表达。,(4)人体中产生癌变的机理是_。 (5)某科研单位研制了一种新药X，为了验证此药物对此类肿瘤有较好的疗效，将肿瘤细胞悬浮液分成等细胞数的A、B两组，A组加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B组应加入_。相同条件下培养一段时间后，洗去培养液，将两组细胞做相应处理，分别检测两组细胞的放射性强度。如果出现的实现现象为_，则说明此药物的疗效好。,答案 (1)细胞变成球形 糖蛋白等物质减少 (2)线粒体、核糖体(其他正确答案也可) (3)转录 (4)环境中致癌因子损伤细胞中的DNA，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控 (5)等量的3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和药物X A组的放射性强度大于B组,解析 人体细胞癌变的机理是环境中致癌因子损伤细胞中的DNA，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控。癌细胞的形态结构发生了改变，形态上变成球形，容易在组织中转移，癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，使得细胞之间的黏着性显著降低。 由于癌细胞具有无限增殖的特点，所以细胞中的线粒体(为细胞增殖提供能量)、核糖体(为癌细胞合成蛋白质)等细胞器显著增多。5氟尿嘧啶与尿嘧啶非常相似，而利用尿嘧啶合成mRNA的过程是转录过程。在设计实验时，只要注意了单一变量原则和对照原则应很容易作答。,技法提炼 细胞的分裂、分化、癌变及衰老的关系 1区别,2.联系,经典图示 1细胞分裂、分化、全能性表达的模式图,获取信息 (1)图中细胞特征相似：细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺盛的细胞分裂能力。其中表示通过细胞分裂使细胞数目增加；表示通过细胞生长使细胞体积增大。 (2)图中细胞形态特征与有较大区别，所以和均表示细胞分化过程，细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异。,(3)图中表示图中的某些细胞失去了最高分裂次数限制，无限增殖，发生了细胞癌变。 (4)图中表示从图中取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株，体现了植物细胞的全能性。,2干细胞分裂、分化示意图,获取信息 (1)图中可以表示分化的过程是b、c。细胞分化具有普遍性、持久性、稳定性和不可逆性的特点。 (2)图中a和虚线可表示细胞增殖(有丝分裂)。 (3)b、c细胞形态、结构和功能不同，是因为不同细胞中遗传信息的执行情况不同。,强化过关 下图为人体细胞的形态、数目变化情况，据图分析下列说法正确的是( ) A图中过程中细胞的遗传信息的表达相同 B图中发生基因突变的细胞是丙和丁 C丁细胞在适宜的条件下还能表达全能性 D与甲细胞相比，乙细胞体积减小，有利于与外界环境进行物质交换,答案 D 解析 图中过程是细胞的有丝分裂，过程是细胞的分化，过程是细胞的癌变。过程中遗传信息的表达不同，细胞分化过程是遗传信息选择性表达的结果。过程的遗传信息表达也不同，过程发生了基因突变而出现癌细胞(丁细胞)，癌细胞遗传物质发生改变，无限增殖不再分化，在适宜条件下不能表达全能性。丙细胞是遗传物质选择性表达造成的，不是基因突变。甲细胞有丝分裂过程中细胞体积有所减小，导致细胞的表面积和体积比值增大，有利于细胞与外界环境进行物质交换。,对细胞分化、衰老、凋亡和癌变有关知识点辨析不清 许多同学虽然知道细胞分化的实质是基因的选择性表达，但在具体的试题中对以下内容容易混淆： (1)细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，是多细胞生物才具有的。细菌是单细胞生物，不具有细胞分化的现象，如R型细菌与S型细菌致病性的差异不是细胞分化的结果。,(2)细胞分化中发生改变的是细胞的形态、结构和生理功能，而遗传信息不发生改变。同一个体的不同体细胞中遗传信息相同，但由于基因的选择性表达，mRNA和蛋白质的种类不同(并非完全不同，而是不完全相同)。故同一个体不同体细胞形态等差异的根本原因是细胞中的mRNA不同，直接原因是细胞中的蛋白质不同。 (3)分裂能力越强的细胞，分化程度越低，细胞的全能性越高，如受精卵的分裂能力最强，是未分化的细胞，全能性最高。 (4)高度分化的动物体细胞不再具有分裂的能力，故动物细胞培养时不能选择高度分化的体细胞。,例2 细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。下列相关叙述正确的是 ( ) A人体各种组织细胞的衰老是同步进行的 B人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡 C细胞癌变是细胞高度分化的结果 D皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物 错因分析 不能正确理解细胞分化、凋亡和癌变之间的区别，误认为细胞癌变是细胞高度分化的结果是本题出错的主要原因。,解析 本题主要考查细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的相关知识。细胞会随着分裂次数的增多而衰老，人体各组织细胞的衰老不是同步进行的；环境中的致癌因子损伤细胞中的DNA，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞，是细胞不正常分化的结果；皮肤上的老年斑是细胞内的色素随细胞的衰老而逐渐积累的结果。人的早期胚胎有尾，尾部细胞会随着发育逐渐凋亡。 答案 B,纠错笔记 (1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。 (2)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。 (3)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。,(4)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。 (5)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。 (6)细胞增殖只导致细胞数目增多，细胞种类不变；细胞分化导致结果正好相反。,
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