高考一轮课程生物全国通用版细胞的分化衰老凋亡与癌变教案Word格式文档下载.docx
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A．本实验可用苏丹红代替龙胆紫溶液为染色体染色
B．观察到分裂中期的细胞核内染色体整齐地排列在赤道板上
C．该实验的操作过程为取材→解离→漂洗→染色→制片→观察
D．质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液主要起固定作用
5．下图甲中a、b、c、d表示某植物根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂的模式图。
请据图回答下列问题：
（1）观察根尖有丝分裂时应选择图甲中的（填字母）区细胞，请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞A、B、C、D的准确顺序：
。
该区域的细胞中能产生ATP的细胞器有。
（2）细胞是独立分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是
（3）某同学在显微镜下观察到了A图像，发现了赤道板，请你评价他的观察结果：
（4）观察细胞质壁分离时可选择（填字母）区细胞。
③和④过程中细胞核遗传物质（填“发生”或“不发生”）改变。
【答案】1.C2．B3.B4．C
5．
（1）b B→A→D→C 线粒体
（2）制作装片时细胞经解离已经死亡 （3）赤道板只是一个位置，不是真实结构，因此赤道板是看不到的 （4）d 不发生
二、温故知新夯实基础
考点一 细胞的分化与全能性
1．细胞分化
（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稳定性差异的过程。
（2）特点
①普遍性：
多细胞生物普遍具有。
②持久性：
贯穿于生物体整个生命进程中。
③稳定性：
已分化的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡。
④不可逆性：
一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。
（3）实质（如图所示）
在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。
（4）意义
知识拓展 分化细胞表达的基因
①管家基因：
所有细胞均表达的一类基因，基因产物是维持细胞基本生命活动所必需的基因，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：
不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
2．细胞的全能性
3．干细胞
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
（2）类型
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自早期胚胎或原始性腺组织
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能细胞的能力
举例
来自囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
考点二 细胞的衰老、凋亡与癌变
1．细胞衰老
（1）个体衰老与细胞衰老的关系
（2）细胞衰老的特征
①代谢变化
②细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。
（3）细胞衰老的假说
①自由基假说：
细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质，致使细胞衰老。
②端粒假说：
染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常的DNA序列损伤，使细胞逐渐衰老。
2．细胞的凋亡
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡。
（3）意义
拓展延伸 细胞凋亡和细胞坏死的区别
①从方式看
②从结果看
3．细胞的癌变
（1）癌细胞的概念：
正常机体细胞在致癌因子的作用下，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
（2）癌细胞的特征
①无限增殖。
②形态结构发生显著变化，如癌变的成纤维细胞由扁平梭形变成球形。
③细胞膜表面发生变化
a．糖蛋白减少→黏着性降低→易于扩散和转移。
b．甲胎蛋白、癌胚抗原等增多。
④细胞的接触抑制丧失。
（3）癌变机理
①致癌因子的类型（连线）
②原癌基因和抑癌基因
a．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。
b．抑癌基因：
主要是阻止细胞不正常的增殖。
③细胞癌变的机理：
环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，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。
④特点：
癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有累积效应。
三、典例剖析思维拓展
考点一细胞的分化与全能性
例1下图表示人体造血干细胞在离体条件下，经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．该图说明造血干细胞具有全能性
B．图中各细胞的遗传信息的执行情况相同
C．①过程可发生遗传信息从DNA→DNA的传递
D．②过程的实质是基因数量的变化
【答案】C
【解析】细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，图示内容仅得到肝细胞和神经细胞，没有得到个体，因而没有体现细胞的全能性，A项错误；
细胞分化的实质是细胞内基因的选择性表达，B项错误；
①过程是细胞增殖，可发生遗传信息从DNA→DNA的传递，C项正确；
②过程是细胞分化，实质是基因的选择性表达，其基因种类和数量不变，mRNA和蛋白质的种类和数量发生变化，D项错误。
【易错点】细胞分化
【方法点拨】细胞分化的实质是基因的选择性表达。
例2近期国际杂志CellSystems上刊登了来自美国加州大学旧金山分校的一项研究成果，科研人员利用蓝色光脉冲开启了一种名为Brn2的基因，当Brn2信号足够强时，干细胞就会快速转化为神经元。
下列有关分析错误的是（ ）
A．该实验证明了蓝色光脉冲可以促使干细胞分化为神经元
B．Brn2基因在神经元的形成过程中具有重要作用
C．蓝色光脉冲使Brn2基因的碱基序列发生了改变
D．干细胞和神经元这两种细胞中，蛋白质的种类不完全相同
【解析】蓝色光脉冲通过开启Brn2基因使干细胞分化为神经元，A、B项正确；
蓝色光脉冲的作用是诱导基因表达，不是诱导基因突变，因此Brn2基因的碱基序列没有发生改变，C项错误；
干细胞和神经元这两种细胞中，既有相同的蛋白质，又有不同种类的蛋白质，因此干细胞和神经元这两种细胞中，蛋白质的种类不完全相同，D项正确。
【方法点拨】细胞分化的过程
例1下列对细胞衰老和凋亡的叙述，错误的是（ ）
A．细胞普遍衰老会导致个体衰老
B．效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡
C．细胞凋亡过程中各种酶的活性都降低
D．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录
【解析】细胞衰老和个体衰老是两个问题，但个体的细胞普遍衰老会导致个体衰老，A项正确；
效应T细胞可诱导靶细胞凋亡，B项正确；
细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程，有些酶的活性可能增强，C项错误；
衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和DNA转录过程，D项正确。
【易错点】细胞调亡与细胞衰老的区别，衰老细胞的特征。
【方法点拨】细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
细胞凋亡是受到严格的遗传机制决定的程序性调控，熟记细胞衰老的特征。
例2下图表示正常细胞突变为癌细胞的过程，有关说法正确的是（ ）
A．图示中与癌变有关的基因都是原癌基因
B．图中显示癌变的发生是多个基因突变累积的结果
C．图中染色体上的基因变化可导致基因重组
D．图示细胞形态的变化说明癌变过程中细胞发生了遗传物质变化
【答案】B
【解析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，A错误；
图中显示，癌变的发生是多个基因突变累积的结果，B正确；
图中染色体上的基因发生的变化属于基因突变，C错误；
图中细胞形态的变化是遗传物质发生变化的结果，但细胞分化、细胞衰老也会导致细胞形态变化，D错误。
【易错点】细胞的癌变
【方法点拨】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。
四、举一反三成果巩固
1.某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述正确的是（ ）
A．肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中都有与细胞癌变有关的基因
B．与纤维母细胞相比，经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低
C．过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
D．上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞
【答案】A
【解析】正常细胞中都有原癌基因和抑癌基因，A项正确；
诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高，B项错误；
过程b是诱导干细胞的分化过程，细胞的形态、结构发生稳定性差异，遗传物质不发生改变，C项错误；
具有细胞周期的是能进行连续分裂的细胞，神经细胞是高度分化的细胞，已失去了分裂能力，D项错误。
2.如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的某些阶段，下列叙述不正确的是（ ）
A．细胞甲的分裂能力最强，分化程度最高
B．过程①②中均未发生遗传物质的改变
C．B细胞中含有控制淋巴因子合成的基因
D．淋巴因子与膜受体的结合实现了细胞间的信息交流
【解析】细胞甲的分裂能力强，分化程度低，A项错误；
①过程为有丝分裂，②过程为细胞分化，这两个过程中均不发生遗传物质的改变，B项正确；
B细胞与T细胞都具有人体的全套基因，C项正确；
淋巴因子与膜受体的结合实现了细胞间的信息交流，D项正确。
3.有关细胞全能性的叙述，正确的是（ ）
A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变
D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
【解析】细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因，同样具有全能性，A项错误；
植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，C项错误；
种子是器官，种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，D项错误；
细胞表达全能性的前提是处于离体状态，B项正确。
1.美国的研究人员鉴别出一组非肽类Caspase抑制剂及其分子作用机制，并证实它们能够抑制细胞凋亡过程中信号的传递。
下列相关叙述不正确的是（ ）
A．细胞凋亡过程中的信号传递与细胞膜表面的某种蛋白质有关
B．细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡
C．Caspase抑制剂在核糖体上合成
D．细胞的增殖和凋亡失控都会导致许多疾病的发生
【解析】细胞间的信号传递与细胞膜表面的糖蛋白有关，A项正确；
细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡，是机体正常的生理反应，B项正确；
题干已强调Caspase是非肽类抑制剂，因此Caspase抑制剂不可能在核糖体上合成，C项错误；
细胞的增殖失控会导致疾病，如癌症，细胞凋亡失控也会导致疾病的发生，如人类的并指，D项正确。
2.利用基因工程手段将Myc和Ras两种癌基因导入小鼠体内，检测转基因小鼠的癌症发病率，结果如图所示。
进一步研究发现，乳腺和唾液腺的癌变率较高。
下列说法正确的是（ ）
A．小鼠乳腺和唾液腺细胞的核基因与其他体细胞的核基因不同
B．两种癌基因的共同作用使细胞更易发生癌变
C．只要有Myc或Ras基因，细胞就会癌变
D．Myc和Ras基因的表达没有组织特异性
【解析】同一个体不同体细胞的核基因相同，A项错误；
据图可知，含有Myc和Ras两种癌基因的小鼠中无肿瘤小鼠的比例最低，说明这两种癌基因的共同作用使细胞更易发生癌变，B项正确；
含有Myc或Ras基因的小鼠中无肿瘤小鼠的比例都不是0，即含有Myc或Ras基因的小鼠中都有一部分没有发生癌症，所以不是只要含有Myc或Ras基因，细胞就会癌变，C项错误；
根据题意可知，小鼠乳腺和唾液腺的癌变率较高，说明Myc和Ras基因的表达有组织特异性，D项错误。
3.下图为部分人体细胞的生命历程。
图中Ⅰ至Ⅳ过程代表细胞的生命现象，细胞1具有水分减少，代谢减慢的特征，细胞2可以无限增殖。
下列叙述正确的是（ ）
A．细胞1所有酶活性都降低，细胞2和细胞1的遗传物质相同
B．成体干细胞能够分化成浆细胞、肝细胞等，体现了细胞的全能性
C．效应T细胞作用于细胞1和细胞2使其死亡，此过程不属于细胞凋亡
D．细胞2与正常肝细胞相比，代谢旺盛，DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高
【答案】D
【解析】细胞1具有水分减少，代谢减慢的特征，说明细胞1是衰老的细胞，衰老细胞中部分酶活性降低，而不是所有酶的活性都降低；
细胞1是衰老细胞，其遗传物质没有发生改变，细胞2是癌细胞，其形成原因是基因突变，即遗传物质发生改变，因此细胞2和细胞1的遗传物质不同，A项错误；
成体干细胞能够分化成浆细胞、肝细胞等，并没有形成完整个体，因此不能体现细胞的全能性，B项错误；
效应T细胞作用于细胞1和细胞2使其死亡，此过程属于细胞凋亡，C项错误；
细胞2是癌细胞，能无限增殖，与正常肝细胞相比，DNA复制和蛋白质合成旺盛，因此DNA聚合酶和RNA聚合酶活性更高，D项正确。
五、分层训练能力进阶
【基础达标】
1.近日，德国的科学家提出，CAFl（负责染色质组装的蛋白质复合物）可能通过保证DNA包绕在组蛋白周围维持干细胞的全能性。
基于这一假设，他们通过抑制CAFl复合体表达，导致染色体重编程进入一种凝集化程度更低的状态，成功地诱导出具有全能性的干细胞。
下列相关说法中，正确的是（ ）
A．染色质是由DNA和蛋白质组成的能够被酸性染料染成深色的物质
B．在一定条件下，具有全能性的干细胞可以通过细胞分裂发育成各种组织和器官
C．CAFl基因是通过控制CAFl的结构直接控制生物体的性状的
D．科学家诱导出具有全能性的干细胞的过程就是诱导基因突变的过程
【解析】染色质是主要由DNA和蛋白质组成的能够被碱性染料染成深色的物质，A项错误；
在一定的条件下，具有全能性的干细胞可以通过细胞分裂和分化发育成各种组织和器官，细胞分裂仅仅能够增加细胞数目，B项错误；
基因对性状的控制包括直接控制和间接控制，通过题干信息可知，基因对CAFl合成的控制是直接控制，C项正确；
通过题干信息可知，科学家成功地诱导出具有全能性的干细胞是通过抑制CAFl复合体表达，导致染色体重编程进入一种凝集化程度更低的状态达到的，该过程中没有发生基因突变，D项错误。
2.一项新研究发现，海带的提取物——海带多糖因能抑制免疫细胞凋亡而具有抗辐射作用。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．海带多糖是一种抗体，参与人体的特异性免疫过程
B．免疫细胞的凋亡与遗传机制无关，而与糖类的多少有关
C．对放疗的癌症患者，可利用海带多糖进行辅助治疗
D．免疫细胞凋亡是一种病理现象，患者可服用海带多糖进行治疗
【解析】海带多糖的化学本质是多糖，而抗体的本质是蛋白质，因此海带多糖不是抗体，A项错误；
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，B项错误；
海带多糖因抑制免疫细胞凋亡而具有抗辐射作用，所以对放疗的癌症患者，可利用海带多糖进行辅助治疗，C项正确；
免疫细胞凋亡是一种自然现象，D项错误。
3．《PNAS》杂志最近在线发表了中国科学院生物物理研究所研究人员在肿瘤药物靶向输送领域的最新成果（如图所示）。
A．恶性肿瘤内有大量癌细胞，和正常细胞相比，癌细胞水分含量少，细胞呼吸速率加快
B．细胞癌变后，位于细胞膜上的糖蛋白等物质会减少，使癌细胞容易在体内分散和转移
C．细胞癌变与细胞凋亡都是基因选择性表达的结果，前者是异常表达，后者是正常表达
D．要控制肿瘤细胞的过度增殖，肿瘤药物作用的时间最好是细胞分裂前期纺锤体形成时
【解析】恶性肿瘤内有大量癌细胞，和正常细胞相比，癌细胞水分含量多，细胞呼吸速率加快，A项错误；
细胞癌变后，位于细胞膜上的糖蛋白等物质会减少，使癌细胞容易在体内分散和转移，B项正确；
细胞癌变是基因突变的结果，细胞凋亡是基因选择性表达的结果，C项错误；
要控制肿瘤细胞的过度增殖，肿瘤药物作用的时间最好是细胞分裂间期DNA复制时，D项错误。
4．科学家将120只健康成年雄性小鼠均分为4组，分别供给等体积的含不同浓度醋酸铅的饮用水，饲养12周后，测定各组小鼠胸腺细胞凋亡率，结果如下表所示。
下列分析不正确的是（ ）
醋酸铅对小鼠胸腺细胞凋亡的诱导作用
组别
醋酸铅浓度（mg/L）
胸腺细胞凋亡率（×
10－4）
甲
0.35±
0.05
乙
125
1.03±
0.52
丙
250
1.65±
0.40
丁
500
3.08±
0.56
A.在实验中甲组为对照组，乙、丙、丁三组为实验组
B．实验中醋酸铅的浓度是自变量，胸腺细胞凋亡率是因变量
C．小鼠在正常的生活环境中，胸腺细胞不会发生凋亡
D．小鼠体内铅离子含量过高，将导致细胞免疫和体液免疫功能下降
【解析】实验的自变量是不同浓度的醋酸铅，因变量是胸腺细胞凋亡率；
实验中甲组为对照组，乙、丙、丁三组为实验组；
当醋酸铅浓度为0时，胸腺细胞凋亡率为（0.35±
0.05）×
10－4，说明小鼠在正常的生活环境中，胸腺细胞也会发生凋亡；
胸腺是人体非常重要的免疫器官，而铅离子会引起胸腺细胞的死亡，所以小鼠体内铅离子含量过高，将导致细胞免疫和体液免疫功能下降。
5．图甲为人体部分细胞的生命历程示意图，图中①～⑩为不同的细胞，a～f表示细胞所进行的生理过程；
图乙是某人体的基因型。
据图回答下列问题：
（1）图甲中a、b表示的生理过程是______________，e过程是原癌基因和抑癌基因发生了____________的结果；
人体内存在基因Ⅰ（呼吸酶基因）、Ⅱ（胰岛素基因）、Ⅲ（眼晶状体蛋白基因），这三种基因中在甲图的①②③④⑤⑥⑦细胞中都存在的基因是________（填序号），都要表达的基因是________（填序号）。
（2）图乙中，A、a控制的一对相对性状与B、b控制的一对相对性状在遗传时是否遵循基因的自由组合定律？
____（填“是”或“否”）；
该人体的一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为________________________________________________________________________
（不考虑基因突变和交叉互换）；
该人体在减数第二次分裂后期的一个次级精母细胞中有染色体组______个。
【答案】
（1）有丝分裂 基因突变 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ Ⅰ
（2）否 AbD、abd或Abd、abD 2
【解析】
（1）图甲中a、b过程使细胞数量增多，为细胞分裂。
细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果。
所有的体细胞都由受精卵通过有丝分裂形成的，具有相同的基因，但是不同细胞中基因的表达情况不完全相同，管家基因（如呼吸酶基因）在所有细胞中都表达，奢侈基因只在特定细胞中表达，如胰岛素基因在胰岛B细胞中表达，眼晶状体蛋白基因在眼细胞中表达。
（2）A（a）和B（b）在同一对同源染色体上，遗传时不遵循基因的自由组合定律。
减数分裂过程中，同源染色体分离、非同源染色体自由组合，如果不考虑交叉互换和基因突变，一个题图所示精原细胞产生的精细胞基因型为AbD、abd或Abd、abD。
人体细胞减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开，因此有2个染色体组。
【能力提升】
1.下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述，错误的是（ ）
A．细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱
B．衰老细胞中各种酶的活性显著降低
C．细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定
D．癌细胞无接触抑制特征
【解析】细胞分化程度越高，分裂能力越弱，A项正确；
衰老细胞中大多数酶的活性普遍降低，但与衰老有关的酶的活性升高，B项错误；
细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除等，也是通过细胞凋亡完成的，它们对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定等都起着非常关键的作用，C项正确；
癌细胞能无限增殖，失去了接触抑制的特征，D项正确。
2．在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。
下列叙述错误的是（ ）
A．细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B．哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C．细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D．通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
【解析】细胞有丝分裂的重要意义是使细胞的亲代和子代之间保持遗传性状的稳定性，因此细胞有丝分裂对生物性状的遗传有贡献，A项正确；
哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞，B项错误；
细胞分化的实质是：
个体发育过程中，在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，C项正确；
植物细胞具有全能性，借助植物组织培养技术，可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D项正确。
3．在培养人食管癌细胞的实验中，加入青蒿琥酯（Art），随着其浓度升高，凋亡蛋白Q表达量增多，癌细胞凋亡率升高。
A．为初步了解Art对癌细胞的影响，可用显微镜观察癌细胞的形态变化
B．在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art，可确定Art能否进入细胞
C．为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响，须设置不含Art的对照实验
D．用凋亡蛋白Q饲喂患癌小鼠，可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
【解析】癌细胞的特点之一是细胞形态改变，A项正确；
用放射性同位素标记Art，根据细胞内有无放射性可判断Art能否进入细胞，B项正确；
为增强可信度或说服力，实验需要设置对照，C项正确；
凋亡蛋白饲喂后被消化，故无法确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡，D项错误。
4．人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因。
下图1表示原癌基因转变为癌基因的3种途径，图2表示原癌基因突变后表达的产物G蛋白导致细胞癌变的机理。
（1）癌细胞容易转移扩散，其原因是细胞表面的__________等物质减少，使细胞之间黏着性降低。
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