19版高考生物一轮复习第4单元细胞的增殖分化衰老和凋亡第3讲细胞的分化衰老凋亡和癌变学案苏教版.docx
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19版高考生物一轮复习第4单元细胞的增殖分化衰老和凋亡第3讲细胞的分化衰老凋亡和癌变学案苏教版
第3讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
考纲要求
全国卷五年考情
1.细胞的分化(Ⅱ)
2016·卷ⅡT1,2014·卷ⅡT2
2.细胞的全能性(Ⅱ)
无考题
3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)
2017·卷ⅢT2,2014·卷ⅠT1
4.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)
2017·卷ⅢT2
考点一|细胞的分化和细胞全能性
(对应学生用书第83页)
[识记—基础梳理]
1.细胞分化
(1)概念:
在个体发育中,由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)图示:
(3)特点:
①普遍性:
是生物界普遍存在的生命现象。
②持久性:
细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度。
③稳定性和不可逆性:
一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
(4)结果:
产生不同形态、结构、功能的细胞,不同类型的细胞构成不同的组织和器官。
(5)实质:
在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同(基因的选择性表达)。
(6)意义
①是生物个体发育的基础。
②增加细胞类型,不同类型的细胞构成了生物体的组织和器官,执行不同的生理功能。
2.细胞的全能性
(1)概念:
已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)实例
1.判断正误
(1)细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率。
(√)
(2)细胞的高度分化改变了物种的遗传信息。
(×)
【提示】 细胞分化只是基因的选择性表达,并没有改变遗传信息。
(3)成人体内不同分化细胞的遗传信息相同。
(√)
(4)分化后的细胞将短暂保持分化后的状态,很容易再分化。
(×)
【提示】 细胞分化具有持久性,不容易再分化。
(5)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。
(×)
【提示】 玉米种子萌发长成新植株是植物的个体发育过程。
细胞的全能性是分化的细胞发育为生物新个体的过程。
(6)胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞发育的全能性相同。
(×)
【提示】 胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,具有发育的全能性;胰腺腺泡细胞是高度分化的动物细胞,其发育的全能性受到了限制。
(7)分化程度越高的细胞,其全能性一定很低。
(×)
【提示】 生殖细胞分化程度高,全能性也高。
(8)断尾壁虎长出新尾巴的过程体现了动物细胞的全能性。
(×)
【提示】 该过程是细胞分裂和分化的结果。
2.据图思考
关于干细胞的分裂和分化
(1)图中a和虚线表示细胞增殖过程,图中b和c表示细胞分化过程。
(2)b和c过程发生的直接原因是细胞内产生了不同结构和功能的蛋白质,根本原因是基因的选择性表达。
(3)生物体内发生b、c过程的意义是形成不同的细胞和组织。
[理解—深化探究]
比较细胞分化与细胞全能性
细胞分化
细胞的全能性
原因
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传物质
特点
①持久性
②稳定性和不可逆性;一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡
③普遍性:
在生物界中普遍存在
①高度分化的植物体细胞具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞群
形成新的个体
大小
比较
细胞分化程度有高低之分,如体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性表达的难易程度不同,如受精卵>生殖细胞>体细胞
联系
①两者的遗传物质都不发生改变
②已分化的细胞仍然保持全能性
③一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低
[运用—考向对练]
1.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列叙述中正确的是( )
A.分化并不一定发生在生物体的整个生命进程中
B.分化是基因在特定的时间和空间等条件下选择性表达的结果
C.离体的高度分化的体细胞都能表现出全能性
D.分化过程中遗传物质发生了改变
B [细胞分化贯穿整个生命历程;细胞分化的实质是基因的选择性表达,即在个体发育过程中,不同细胞中的遗传信息的执行情况不同;离体的已分化的动物细胞全能性受到抑制,不会表现出全能性;细胞分化过程中遗传物质不发生改变。
]
2.(2018·福建四地六校联考)下列关于细胞分化的叙述,正确的是( )
【导学号:
41780057】
A.细胞分化既能使细胞数目增加,也能使细胞种类增加
B.细胞分化会导致种群基因频率的改变
C.花药离体培养成单倍体植株体现了细胞的全能性
D.同一个体的不同细胞内酶的种类相同
C [细胞分裂能使细胞数目增加,细胞分化能使细胞种类增加,A错误;细胞分化是基因选择性表达的结果,不会导致种群基因频率的改变,B错误;花药离体培养的过程中,由一个细胞培养成一个单倍体植株,体现了细胞的全能性,C正确;同一个体的不同细胞内,由于基因的选择性表达使产生的酶的种类可能相同,也可能不同,D错误。
]
3.下列有关植物细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因
B.高度分化的细胞随时都能表现出全能性
C.植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础之一
D.从一粒玉米种子长成一棵植株体现了植物细胞具有全能性
C [生殖细胞中也具有发育成完整个体所必需的全部基因,A项错误;高度分化的细胞脱离母体后才能表现出全能性,B项错误;植物组织培养的理论基础是细胞的全能性,C项正确;玉米种子长成一棵植株是植物的发育过程,没有体现细胞具有全能性。
]
[规律总结]细胞分化的机理及过程图解
1.细胞分化的机理
相同的核DNA
不同的mRNA
不同的功能
不同的蛋白质
不同的形态结构
2.细胞分化的过程
考点二|细胞的衰老、凋亡和癌变
(对应学生用书第85页)
[识记—基础梳理]
1.细胞衰老的特征
(1)代谢的变化
(2)细胞核的变化
细胞核
2.细胞的凋亡
(1)概念:
是一个主动地由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,也被称为细胞程序性死亡。
(2)原因:
细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。
(3)类型
(4)意义
3.细胞的癌变
(1)致癌因子分类[连线]
类型
实例
①物理致癌因子
a.肝炎病毒等
②化学致癌因子
b.X射线、紫外线等
③病毒致癌因子
c.亚硝胺、黄曲霉素等
【提示】 ①—b ②—c ③—a
(2)癌变机理
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。
(3)癌细胞的特征
[教材边角知识] 据教材必修1 P104细胞衰老的特征分析老年人出现“老年斑”和“白发苍苍”的原因。
【提示】 “老年斑”的出现是由于色素积累的原因,“白发苍苍”则是由于形成黑色素的酪氨酸酶活性降低的原因。
1.神经细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育。
(×)
【提示】 细胞程序性死亡也称细胞凋亡,细胞凋亡对机体的正常发育是有利的。
2.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。
(√)
3.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。
(×)
【提示】 体细胞中发生的癌变不能遗传给后代。
4.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。
(×)
【提示】 原癌基因的功能是调控正常的细胞周期。
5.细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散和转移。
(√)
[理解—深化探究]
1.细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
实质
结果
遗传物质
细胞衰老
内因、外因共同作用
细胞正常死亡
不发生改变
细胞凋亡
受到由遗传机制决定的程序性调控
基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡
细胞坏死
受种种不利因素影响;不受基因控制
细胞膜破裂,对周围细胞造成伤害,引起发炎
细胞癌变
致癌因子诱发基因突变
形成能无限增殖的癌细胞
发生改变
2.细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的五个易错点
(1)除细胞癌变发生了遗传信息改变外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡等均未改变遗传信息。
(2)除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。
(3)除细胞坏死外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与“基因”有关,即受基因控制。
(4)靶细胞被效应T细胞裂解的过程应属细胞“凋亡”(不可看成“坏死”)。
(5)细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程。
[运用—考向对练]
◎考向1 细胞衰老和凋亡的考查
1.(2018·潍坊一模)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
C [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RNA的过程,D项正确。
]
2.(2018·海南东坡学校一模)下列现象中属于细胞编程性死亡的是( )
【导学号:
41780058】
A.噬菌体裂解细菌的过程
B.因创伤引起的细胞坏死
C.造血干细胞产生红细胞的过程
D.蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡
D [细胞编程性死亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程;细胞坏死是在外界不利因素作用下细胞代谢活动中断而引起的死亡,是非编程性死亡。
细菌在噬菌体的作用下裂解死亡属于细胞坏死;造血干细胞产生红细胞属于细胞分化;蝌蚪发育成青蛙过程中的尾部细胞死亡是基因选择性表达的结果,属于细胞编程性死亡。
]
1.巧记细胞衰老的特征
2.判断细胞凋亡与细胞坏死的方法
(1)从方式看
(2)从结果看
◎考向2 细胞癌变的考查
3.(2018·湖北八市联考)我国珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。
下列关于鼻咽癌发病诱因及防治方法的叙述,正确的是( )
A.鼻咽癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞的分裂间期
B.珠江三角洲地区的居民中含有的原癌基因较其他地区多
C.细胞癌变后,癌细胞的细胞周期将比正常细胞更长
D.细胞癌变属于细胞的正常分化,其本质是基因的选择性表达
A [化疗所用药物主要是抑制癌细胞分裂,因此主要作用于癌细胞的分裂间期DNA复制时,A项正确。
原癌基因是所有人、所有细胞中都具有的基因,细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因突变,B项错误。
细胞癌变后,细胞分裂加快,因此细胞周期变短,C项错误。
细胞癌变属于异常的细胞分化,D项错误。
]
4.(2018·内蒙古赤峰一模)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
B [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。
]
[误区警示]原癌基因、抑癌基因的存在
1.原癌基因、抑癌基因存在于所有细胞中。
2.癌症发生并不是单一基因突变的结果,而是原癌基因、抑癌基因等多个基因突变的结果。
真题验收|感悟高考 淬炼考能
(对应学生用书第86页)
1.(2017·全国卷Ⅲ)下列与细胞相关的叙述,错误的是( )
A.动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B.叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C.癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
C [A对:
动物体内的激素可随血液循环到达相应的靶细胞,并与靶细胞表面的相应受体结合,将信息传递给靶细胞。
B对:
叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中。
C错:
癌细胞可快速增殖,但其同化作用方式为异养,不具有自养能力。
D对:
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡。
]
2.(2016·全国卷Ⅱ)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
B [细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
由于细胞核中的DNA位于染色体上,DNA是生物的主要遗传物质,因而有丝分裂使细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
可见细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有很大贡献,A项正确。
哺乳动物的受精卵是未经分化的细胞,而哺乳动物的造血干细胞是由受精卵分化形成的,属于已分化的细胞,只是分化程度不高,仍保留分裂和分化能力,B项错误。
细胞分化的根本原因是在个体发育的过程中,同一生物的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,C项正确。
高度分化的植物细胞仍具有全能性,故通过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.(2014·全国卷Ⅱ)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
B [A项,神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞,不再进行分裂,不存在细胞周期。
B项,同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同,源于基因的选择性表达,即在不同的时间和空间条件下合成了不同的蛋白质,因此二者合成的特定蛋白不同。
C项,同一动物个体的所有细胞都是通过受精卵的分裂和分化形成的,因此所含的基因组相同。
D项,DNA的复制方式是半保留复制,因此二者核DNA的复制方式相同。
]
4.(2016·天津高考)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。
下列叙述错误的是( )
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饲喂患癌鼠,可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
D [癌细胞的形态结构与正常细胞相比发生了变化,因此可以用显微镜观察癌细胞的形态变化,了解Art对癌细胞的影响,A选项正确;用同位素标记Art,通过检测其放射性,可确定Art是否进入细胞,B选项正确;要检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响,应设置不含Art的对照实验,C选项正确;不能通过饲喂的方式来检测凋亡蛋白Q的作用,因为其化学本质为蛋白质,饲喂后会在相关消化酶的作用下被分解,失去其功效,D选项错误。
]
5.(2016·四川高考)研究发现,直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。
用姜黄素治疗,会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱发癌细胞凋亡;而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白,能有效排出姜黄素,从而逃避凋亡,并增殖分化形成癌细胞。
下列说法不正确的是( )
A.肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同
B.肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATP
C.编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因
D.用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗,可促进肿瘤干细胞凋亡
C [肿瘤干细胞与癌细胞不同的根本原因是基因的执行情况不同,即基因选择性表达,A选项正确;细胞的增殖需要能量,用姜黄素治疗癌症时,细胞外的姜黄素浓度大于细胞内,因而在ABCG2蛋白的作用下排出姜黄素为主动运输,需要消耗能量,ATP为直接供能物质,B选项正确;编码BAX蛋白的基因为凋亡基因,编码ABCG2蛋白的基因为载体蛋白基因,两者都不属于原癌基因,C选项错误;用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗,可阻止肿瘤干细胞排出姜黄素,进而促进肿瘤干细胞凋亡,D选项正确。
]
1.细胞分化的实质是基因的选择性表达,此过程中遗传物质并未改变。
2.细胞分化是个体发育中,由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代,在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程。
3.细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
4.细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和生理功能发生变化。
5.细胞凋亡是一个主动地由基因决定的自行结束细胞生命的过程。
6.癌症是在致癌因子的作用下,一系列原癌基因与抑癌基因发生突变并逐渐积累的结果。
7.细胞分化、衰老、凋亡都不会使遗传物质发生改变。