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第2讲 细胞的分化、衰老、凋亡 和癌变,基因选择性表达的结果,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异,普遍性、持久性和不可逆性,原癌基因和抑癌基因,糖蛋白减少,体积增大,减少,逐渐积累,改变,基因,正常发育,内部环境,发育成完整个体,含有形成完整 个体所需的全 套基因,植物组织培养,动物克隆,离体、适宜营养、激素等,走进高考 1.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二者合成的特定蛋白不同(2014课标全国,2B)( ) 2.死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫(2014山东,3D)( ) 3.胚胎发育过程中,蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加(2014江苏,2D)( ) 4.细胞分裂使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率(2013天津,3B)( ) 5.细胞凋亡使细胞自主有序死亡,有利于生物体内部环境的稳定(2013天津,3D)( ) 6.哺乳动物成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达(2013四川,7D)( ),7.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡(2012山东,3C)( ) 8.真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂(2011山东,5B)( ) 9.某细胞中存在血红蛋白能说明其已经发生分化(2011大纲全国,1C改编)( ) 10.玉米种子萌发长成新植株的过程,发生了细胞分化且能体现细胞全能性(2011山东,2A改编)( ),【自我校对】 1. 细胞分化是基因选择性表达的结果,在不同类型的细胞中表达的基因不一样,导致合成的特定蛋白不相同。 2. 吞噬细胞吞噬死亡细胞属于非特异性免疫。 3. 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,其总量不增反而减少。 4. 细胞分化使细胞趋向专门化。 5. 6. 哺乳动物成熟红细胞已不具有细胞核与线粒体等细胞器,故细胞内也不具有基因。 7. 8. 9. 血红蛋白是红细胞基因选择性表达的结果。 10. 玉米种子萌发长成新植株的过程中,发生了细胞分化,但体现的不是细胞的全能性。,考点一,考点二,基因选择性表达,本物种全套遗传物质,不可逆性,具有全能性,具有全能性,形态、结构、生理功能不同,新的个体,考点一,考点二,癌变,越高,越低,高,高,最低,最高,大于,大于,大于,考点一,考点二,例1：(2014安徽理综,3)分别用-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)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,结果见下表(注:“+”表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述不正确的是( ),A.在成红细胞中,-珠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-珠蛋白基因 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,考点一,考点二,解析:细胞分化的本质在于基因的选择性表达,即由受精卵分化形成的不同组织细胞中,虽然DNA(基因)的种类和数量是相同的,但转录产生的RNA、翻译产生的蛋白质是不同的。而一些对细胞的基本生命活动极为重要的基因则不存在表达的选择性,而是在所有细胞中均表达,如题目中的丙酮酸激酶基因。据表分析,-珠蛋白基因只在成红细胞中处于活动状态,而卵清蛋白基因则只在输卵管细胞中处于活动状态。 答案:B,考点一,考点二,思维链接 (1)细胞分化的实质是什么?同一个体不同细胞中的DNA、mRNA和蛋白质是否相同? 提示:细胞分化的实质是基因的选择性表达。同一个体不同细胞中的DNA相同,mRNA和蛋白质不完全相同。 (2)一粒种子萌发成一株幼苗、一粒花粉经过离体培养发育成一株单倍体幼苗是否都体现了全能性?细胞全能性得以体现的标志是什么? 提示:种子萌发成幼苗不能体现全能性,花粉经过离体培养发育成单倍体幼苗体现了全能性。细胞全能性得以体现的标志是离体的组织、器官或细胞发育成完整的个体,若只发育到某个器官则不能体现出全能性。 (3)请列举几个证明细胞全能性的实例? 提示:植物组织培养证明了植物细胞具有全能性;克隆动物证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性。,考点一,考点二,对点训练1 1.(2015重庆理综,1)比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞,相同的是( ) A.线粒体的功能 B.发育的全能性 C.膜蛋白的种类和数量 D.内质网上核糖体的数量 解析:本题主要考查细胞的结构和分化,解题的切入点是明确细胞分化的实质。胚胎干细胞和胰腺腺泡细胞都必须有线粒体为生命活动提供能量,A项正确。胚胎干细胞是未分化的细胞,具有发育的全能性,而胰腺腺泡细胞是高度分化的细胞,发育的全能性很难表达,B项错误。细胞分化导致了蛋白质的种类和数量都发生变化,C项错误。胰腺腺泡细胞合成并分泌消化酶,内质网上的核糖体数量较多,胚胎干细胞中相对较少,D项错误。只有明确细胞分化的实质才能正确判断各项内容。 答案:A,考点一,考点二,2.(2014课标全国理综,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:神经细胞和肌细胞在功能上不同,是细胞分化的结果,即细胞中的基因选择性表达,合成的特定蛋白不同,B项正确。神经细胞和肌细胞都是高度分化的细胞,不再分裂,则都不具有周期性,也不进行核DNA的复制,A、D两项错误。二者含有的基因组相同,C项错误。 答案:B,考点一,考点二,考点一,考点二,例2：(2015海南,5)下列关于细胞凋亡的叙述,错误的是( ) A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控 B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡 C.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中 D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除 尝试解答 解析:本题主要考查细胞凋亡的概念及意义。细胞凋亡是受自身基因调控的,A项正确。细胞凋亡是细胞编程性死亡,是自主的,B项正确。细胞凋亡在生物体发育的整个过程中都存在,C项错误。被病原体感染的细胞被清除是通过细胞凋亡完成的,D项正确。 答案:C,考点一,考点二,对点训练2 1.(2015山东烟台一模)下列过程中,细胞遗传物质的结构一定发生改变的是( ) A.细胞分裂 B.细胞分化 C.细胞凋亡 D.细胞癌变 解析:细胞的分裂、分化和凋亡都是细胞生命历程中的正常过程,没有发生遗传物质的改变,细胞癌变是细胞内原癌基因和抑癌基因发生突变的结果,遗传物质的结构一定发生改变。 答案:D,考点一,考点二,2.(2015山东理综,2)下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( ) A.胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因 B.原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达 C.真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式 D.细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变 解析:本题考查细胞的生命历程。胚胎细胞也会发生增殖、分化和凋亡,细胞中存在凋亡基因,A项正确。原癌基因与抑癌基因是细胞中的正常基因,能进行表达,B项错误。真核细胞能进行无丝分裂,如蛙的红细胞,C项错误。细胞分化过程中由于基因的选择性表达,蛋白质的种类和数量会发生变化,D项错误。 答案:A,考点一,考点二,3.蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽,具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤等广泛的生物学效应。体外研究发现,蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。请回答下列问题。 (1)在工蜂毒腺细胞的核糖体上,蜂毒素是以 为模板合成的。 (2)在适宜条件下进行体外培养,癌细胞能够 ,在此过程中细胞内的DNA含量将持续出现周期性的变化。下图1表示癌细胞在一定浓度的蜂毒素培养液中培养一定时间后,DNA含量不同的细胞数。据此推测,蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的 期。,考点一,考点二,(3)研究表明,阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。科研人员为研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制,进行了以下实验。请完善实验并回答问题。 方法步骤: a.取4只相同的培养瓶,编号,分别加入等量的完全培养液并接种等量离体胃癌细胞; b.1号培养瓶为空白对照,向24号培养瓶中分别加入2 g/mL、4 g/mL、8 g/mL蜂毒素溶液; c.培养48 h后,检测并统计 ,结果如图2所示; d.重复a、b步骤,检测凋亡基因(Bax、Bel-2)的表达,结果如图3所示。 分析讨论: a.图2表明一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡,并随浓度增大诱导效应 ; b.图2、图3表明,从基因水平上看,蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与 有关;当Bel-2蛋白/Bax蛋白的比值出现 趋势时,将会诱导胃癌细胞凋亡。,考点一,考点二,解析:(1)核糖体是翻译的场所,翻译时的模板是mRNA。 (2)癌细胞具有无限增殖的特点,由图1可知4C细胞数目减少,说明DNA复制被抑制。即蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的间期。 (3)由图2可知因变量是胃癌细胞凋亡率,随浓度增加凋亡率上升,效应是增强的。由图2、图3可知Bax蛋白表达上升,Bel-2表达下降,因此凋亡应与2个基因都有关系,Bax蛋白表达越高,Bel-2表达越低,诱导凋亡效果越好。 答案:(1)mRNA (2)无限增殖 间 (3)胃癌细胞凋亡率 增强 Bax基因表达增强和Bel-2基因表达减弱(或Bax基因与Bel-2基因的表达;或促Bax蛋白产生和抑制Bel-2蛋白产生) 降低,
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