版高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第三讲细胞的分化衰老凋亡和癌变学案新人教版.docx

1、版高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第三讲细胞的分化衰老凋亡和癌变学案新人教版第三讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变考纲展示1细胞的分化()2.细胞的全能性()3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系()4.癌细胞的主要特征及防治()授课提示：对应学生用书第84页一、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稳定性差异的过程。2时间：发生在整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。3结果：形成不同的组织和器官。4特点(1)持久性：贯穿于生物体整个生命历程中。(2)不可逆性：分化了的细胞将一直保持分化后的状态。(3)普遍性：生物界中普遍存在。(4)遗

2、传物质不变性：细胞分化后形态、结构和功能发生改变，但细胞内的遗传物质却不变。5意义：是生物个体发育的基础；使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。6原因：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或基因的选择性表达。相同核DNA不同mRNA不同的蛋白质不同的形态结构和功能7标志(1)分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。(2)细胞水平：控制分化成不同种类的细胞。二、细胞的全能性三、细胞衰老的特征1代谢的变化2细胞核的变化细胞核巧记助学细胞衰老特征的记忆口诀四、细胞凋亡1概念：是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。2类型和意义类型(1)

3、个体发育中细胞的编程性死亡(2)成熟个体中细胞的自然更新(3)被病原体感染细胞的清除意义(1)保证多细胞生物完成正常发育(2)维持内部环境的稳定(3)抵御外界因素的干扰五、细胞癌变1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。2癌细胞的特征3致癌因子的类型和实例(1)物理致癌因子：X射线、紫外线等。(2)化学致癌因子：砷化物、亚硝胺、黄曲霉素等。(3)病毒致癌因子：Rous肉瘤病毒等。4预防治疗(1)预防：目前癌症是危害人类生命的第二杀手；对于晚期癌症的病人，目前还缺少有效的治疗手段。因此个人生活中应注意远离致癌因子；保持身心健康，养成良好习惯。(2)诊断：病理切片的显

4、微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等先进手段。(3)治疗：有手术切除、化疗和放疗等手段。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细胞分化在自然条件下是不可逆的。3细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。4细胞凋亡是受到严格的遗传机制决定的细胞程序性死亡。5癌细胞中遗传物质发生变化。6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。7抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。8细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都不会使遗传物质发生改变。有关细胞分化与全能性的3个易混易错点(1)同一个体不同类型细胞的RNA不完全相同：同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，但由于

5、选择性表达的基因不同，因而转录生成的RNA及翻译生成的蛋白质不完全相同。(2)并非所有干细胞都要发生分化：干细胞分裂增加细胞数目。一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。(3)全能性判定原则：细胞全能性以产生个体为标志，以细胞为起点。若无个体产生，不能体现细胞全能性；植物种子发育成植株不叫全能性；胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体)不叫全能性。动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。授课提示：对应学生用书第85页考点一细胞的全能性与细胞分化核心考点通关

6、1细胞全能性与细胞分化的比较项目细胞分化细胞全能性原理细胞内基因选择性表达细胞中含有本物种全套遗传物质特点持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度；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；普遍性：生物界中普遍存在高度分化的植物体细胞具有全能性；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、功能不同的细胞形成新的个体大小比较细胞分化程度有高低之分：体细胞生殖细胞受精卵细胞全能性有大小之分：受精卵生殖细胞体细胞关系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物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能

7、性；一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性就越高2.“比较法”区分管家基因与奢侈基因基因细胞中表达情况功能管家基因所有细胞均要表达维持细胞基本生命活动所必需的奢侈基因不同类型细胞中特异性表达赋予不同细胞特异的生理功能3.“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达易混易错(1)分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。(2)细胞分化过程中遵循的中心法则为DNARNA蛋白质，细胞全能性表达过程中所遵循的中心法则为。题组突破演练题组一细胞全能性与细胞分化判断1(2017江西南昌调研)下列关于细胞分化的叙述正确的是()A细胞分化既能使细胞数

8、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花药离体培养成植株体现了体细胞的全能性D不同细胞中遗传信息的执行情况是不同的解析：细胞分裂增加细胞数目，细胞分化增加细胞种类，A项错误。细胞分化是基因选择性表达的结果，分化前后细胞的遗传物质不变，不影响种群基因频率的大小，B项错误。花药离体培养形成植株体现了生殖细胞的全能性，C项错误。细胞分化过程中不同细胞的基因表达情况不相同，D项正确。答案：D2同一生物个体的不同细胞在形态、结构和功能上可以有稳定性的差异，这是细胞分化引起的。如果从分子水平上分析，引起同一生物个体不同细胞差异的根本原因是以下哪种物质或结构的不同()AmRNA BD

9、NAC蛋白质 D核糖核苷酸解析：同一生物个体不同细胞差异的根本原因是基因的选择性表达，即mRNA不同，A正确；同一生物个体不同细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，含有相同的DNA，B错误；蛋白质不同是同一生物个体不同细胞差异的直接原因，不是根本原因，C错误；所有细胞所含核糖核苷酸相同，D错误。答案：A题组二细胞分化与全能性图像辨析3(2017山东德州期中)下图表示人体某些细胞的生命历程，下列说法正确的是()A过程都能发生转录和翻译B过程中细胞内遗传物质均发生了改变C病毒侵染丙细胞后使其裂解死亡，这属于细胞凋亡D与甲相比，乙中细胞与外界环境进行物质交换的效率低解析：分别代表有丝分裂、细胞分化、

10、细胞癌变和有丝分裂，各过程均有蛋白质的合成，A正确；过程中仅细胞癌变过程中遗传物质发生改变，B错误；病毒侵染丙细胞后使其裂解死亡属于细胞坏死，C错误；与甲相比，乙中细胞体积较小，相对表面积较大，与外界环境进行物质交换的效率较高，D错误。答案：A4如图是人体细胞生命历程的概括，下列叙述错误的是()A能进行1、2、6过程的细胞都具有细胞周期，但周期的长短不同B3过程可发生在整个生命历程中C4过程中因为酪氨酸酶活性降低，使细胞内色素沉积D5过程中细胞的遗传物质发生了变化解析：图中1、2、6过程代表细胞分裂，能连续进行分裂的细胞都具有细胞周期，但周期长短不同，A项正确。3过程代表细胞分化，可发生在整个

11、生命历程中，B项正确。4过程代表细胞衰老，细胞衰老过程中，由于细胞物质代谢、运输能力下降，导致细胞内色素沉积，C项错误。5过程代表细胞癌变，是由细胞内的原癌基因与抑癌基因发生突变引起的，D项正确。答案：C(1)图解法深刻理解细胞分化过程(2)正确解读细胞分裂、分化及全能性表达等图形信息经过a、b过程，一个细胞分成两个细胞，这是细胞的分裂。c过程中细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这叫细胞的分化。细胞分化的结果是产生了组织，分别属于不同的组织。d、f过程分别为细胞的衰老与凋亡，经过e过程，已分化细胞变为恶性增殖细胞，此为癌变过程。考点二细胞的衰老、凋亡和癌变核心考点通关1细胞分化、衰

12、老、凋亡、坏死与癌变的比较实质特点结果与意义细胞分化基因的选择性表达持久性；普遍性；稳定性和不可逆性产生各种不同的组织、器官细胞衰老内因和外因共同作用的结果酶活性降低，呼吸速率减慢；细胞体积变小，线粒体减少；核增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深生物体的绝大多数细胞都经历未分化分化衰老凋亡的过程；细胞衰老是时刻都在发生的细胞凋亡受由遗传机制决定的程序性调控细胞膜内陷，细胞变圆，与周围细胞脱离清除多余无用细胞；清除完成使命的衰老细胞；清除体内异常细胞细胞坏死电、热、冷、机械等不利因素引起的，不受基因控制细胞膜破裂伤害周围细胞，引发炎症细胞癌变物理、化学和病毒致癌因子影响下，原癌基因和抑癌基因发生

13、突变恶性增殖的“不死细胞”；形状显著改变的“变态细胞”；黏着性降低的“扩散细胞”癌细胞出现并大量增殖易混易错(1)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。(2)靶细胞被效应T细胞消灭的过程应属细胞“凋亡”(不可看成“坏死”)。(3)细胞凋亡是主动的，受基因控制的程序性死亡，对生命具有积极意义，而细胞坏死则是被动的，不受基因控制的非程序(无序)性死亡，它对生命不利。(4)细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。2细胞的癌变(1)癌细胞的主要特征适宜条件下，无限增殖。癌细胞的形态结构发生了变化例如，体外培养中

14、的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，转化成癌细胞后变成球形。癌细胞的表面发生了变化由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，导致癌细胞容易在体内到处游走分散，进行分裂、繁殖，形成肿块。接触抑制现象正常细胞相互接触后，就会停止运动和增殖，即有接触抑制现象。而癌细胞无接触抑制现象，在培养条件下可生长成多层。(2)细胞癌变的机理内因：原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞异常分裂，对这种异常分裂机体又无法阻止而造成的。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；而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化

15、起着调节作用。外因物理因素：紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA。化学因素：亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基。生物因素：某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。易混易错(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。题组突破演练题组一细胞生命历程的分析判断5(2017江苏南京模拟)下列关于细胞的分化、衰老、凋亡的叙述，正确的是()A在细胞衰老和凋亡的过程中，细胞核的体积不断变小B

16、细胞分化的过程中遗传物质不发生改变，但mRNA的种类和数量会改变C高度分化的细胞不具有分裂能力，故细胞核中的DNA不存在解旋的现象D细胞生长过程中体积增大，与外界环境进行物质交换的效率增强解析：细胞衰老过程中细胞核体积增大；因基因的选择性表达，所以不同细胞中转录生成的信使RNA有差异；高度分化的细胞在转录时会发生DNA解旋现象；细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。答案：B6下列有关细胞分化、衰老、凋亡和癌变的说法，错误的是()A自然条件下细胞分化一般不可逆B衰老细胞中多种酶的活性降低C细胞凋亡有利于维持内环境稳态D癌细胞体外培养也存在接触抑制解析：细胞分化是基因

17、选择性表达的结果，自然条件下细胞分化一般不可逆，A正确；衰老细胞代谢变慢，多种酶的活性降低，B正确；细胞凋亡是基因控制的细胞编程性死亡，有利于维持内环境稳态，C正确；癌细胞能无限增殖，不存在接触抑制，D错误。答案：D题组二癌细胞的特征及其机理7研究发现，正常干细胞中两种关键蛋白质“失控”发生越位碰撞后，正常干细胞会变成肿瘤细胞。下列有关叙述正确的是()A干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化B干细胞在癌变过程中细胞膜上的甲胎蛋白会减少C干细胞分化导致基因的选择性表达，细胞种类增多D干细胞分化后的逐渐衰老是由细胞中基因决定的正常的生命历程解析：干细胞在体外培养能通过有丝分裂进行增殖，也能在特定的

18、条件下被诱导分化，A错误；干细胞在癌变过程中细胞膜上的糖蛋白减少，但甲胎蛋白增加，B错误；基因的选择性表达导致细胞分化，细胞种类增多，C错误；细胞衰老是由基因决定的，属于正常的生命历程，D正确。答案：D8众所周知，与正常细胞相比，肿瘤细胞需要吸收更多的葡萄糖才能维持其生长。最新研究发现，若限制体内谷氨酰胺的含量，就可以使肿瘤细胞无法正常吸收葡萄糖，从而抑制它的生长。以下说法不正确的是()A增加葡萄糖的摄入可使癌细胞膜上的糖蛋白含量高于正常体细胞B切断肿瘤细胞的“糖路”，可达到“饿死”肿瘤细胞的目的C糖类是包括癌细胞在内的所有人体细胞的主要能源物质D谷氨酰胺可能用于合成癌细胞吸收葡萄糖的载体蛋白

19、解析：选项A，癌细胞膜上的糖蛋白少于正常体细胞；选项B，根据题干“肿瘤细胞需要吸收更多的葡萄糖”，可知切断糖路，会导致癌细胞因供能不足而死亡；选项C，糖类是为细胞供能的主要能源物质；选项D，限制谷氨酰胺的含量会导致癌细胞不能正常吸收葡萄糖，癌细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输，由此推测该氨基酸是合成葡萄糖载体蛋白的原料。答案：A“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死(1)从方式看(2)从结果看考点三细胞全能性、衰老及有关物质(实验探究)核心考点通关1已经分化的动物细胞全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性设计实验并证明如下：(1)方法步骤从同一只母羊(A)身上取出乳腺上皮细胞分成两组，编号为甲、乙。将

20、甲组乳腺上皮细胞直接培养，观察结果；将乙组乳腺上皮细胞核与另一只母羊(B)的去核卵细胞电激融合，观察结果。将中发育形成的早期胚胎移植到第三只母羊(C)的子宫内，继续发育，观察最终结果。(2)实验结果：只有乙组乳腺上皮细胞核的全能性得以发挥，而甲组乳腺上皮细胞的全能性不能发挥。(3)实验结论：已经分化的动物细胞全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。2细胞衰老内在因素的实验探究及分析(1)实验过程实验一：分别在相同的条件下，体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果见下表：细胞来源胎儿中年人老年人增殖代数502024实验二：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外进行培养，结果见下图：实验三：

21、(2)实验分析实验一说明：细胞分裂能力随着生物体年龄的增大而减弱。实验二说明：细胞分裂次数与物种的寿命有关，寿命越长的物种，体细胞分裂的最高次数越高。实验三说明：细胞核是决定细胞衰老的重要因素。3根据细胞癌变、畸形或死亡比例检测有毒物质的毒性的主要步骤(1)配制动物细胞培养液，配制一系列浓度梯度的待测有毒物质，分组后分别对应添加。(2)选取正常的动物细胞分别进行培养。(3)一段时间后检测各组中癌变、畸形或死亡细胞占所培养细胞的比例，推测物质的毒性。题组突破演练题组有关实验设计的分析判断9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

22、小鼠胸腺细胞凋亡率，结果如表所示。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(104)甲00.350.05乙1251.030.52丙2501.650.40丁5003.080.56A.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，将可能导致细胞免疫和体液免疫功能下降解析：甲组无醋酸铅，乙、丙、丁有一定浓度的醋酸铅，故甲为对照组，乙、丙、丁三组为实验组，A正确；本实验中四组实验的醋酸铅浓度不同，为自变量，结果引起胸腺细胞凋亡

23、率不同，为因变量，B正确；由表中数据可知，在正常的生活环境中，胸腺细胞也会发生凋亡，只是凋亡率低，C错误；小鼠体内铅离子含量过高，胸腺细胞凋亡率增大，胸腺细胞与免疫能力有关，故细胞免疫和体液免疫功能均可能下降，D正确。答案：C10苦马豆素(SW)因从灰苦马豆中分离出来而得名，被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。以下是相关的实验研究过程及结果。将等量的小鼠肝癌Hepal6细胞悬液，分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；将培养瓶放于37 、5%CO2培养箱中培养24 h，静置、去除上清液；分别加入等量但含不同浓度的SW的培养液，于37 、5%CO2培养箱中继续培养；分别在24 h、48 h、72

24、h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度的SW对细胞存活率的影响曲线如图所示。请回答下列问题。(1)培养箱中5%CO2的作用是_。(2)处于间期的肝癌Hepal6细胞，其分子水平的主要变化是_。(3)步骤中需要设置对照组，对照组的处理方法应为_。步骤中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，这是为了_，使实验结果更准确。(4)分析图中曲线可知，SW对肝癌Hepal6细胞作用效果的特点是：_；_。(5)将培养48 h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到培养48 h时的细胞数目及凋亡蛋白Bax和Bcl2的表达量如表所示：SW癌细胞数目凋亡细胞数目Bax蛋白Bcl2蛋

25、白2 g/mL1 g/mL0.5 g/mL0 g/mL注：“”的数量表示相对值的多少。据此推测，SW可能是通过诱发癌细胞_来抑制肿瘤生长的，其原因可能是SW促进了癌细胞内_的表达。解析：(1)培养箱中5%CO2的作用是维持培养液的pH。(2)肝癌细胞在分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。(3)该实验中对照组应加入等量不含SW的培养液。每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值的目的是减小误差。(5)由表格中的数据可以推测，SW可能是通过诱发癌细胞凋亡来抑制肿瘤生长的，其原因可能是SW促进了癌细胞内Bax蛋白(凋亡蛋白)基因的表达。答案：(1)维持培养液的pH(2)DNA

26、复制和有关蛋白质的合成(3)加入等量不含SW的培养液(或只加等量培养液)减小误差(4)SW浓度越高，对细胞生长(存活)的抑制作用越强SW作用时间越长，对细胞生长(存活)的抑制作用越强(5)凋亡Bax蛋白基因授课提示：对应学生用书第89页练全国高考真题知考查重点1(2016高考全国卷)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：有丝分裂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

27、胞中，因而在亲代和子代之间保持了遗传的稳定性，A正确。造血干细胞是由受精卵经分裂，并发生一定程度分化而形成的，属于多能干细胞，B错误。细胞分化是基因选择性表达的结果，C正确。植物叶肉细胞具有全能性，可通过组织培养形成新植株，D正确。答案：B2(2014高考新课标全国卷)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：神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞，不再分裂，只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，因此二者都不具有细胞周期，A错误；同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功

28、能上不同，源于基因的选择性表达，二者合成的特定蛋白不同，B正确；同一动物个体的不同细胞都来自受精卵的分裂和分化，所含的基因组相同，C错误；核DNA的复制方式都是半保留复制，方式相同，D错误。答案：B3(2012高考新课标全国卷)下列关于细胞癌变的叙述，错误的是()A癌细胞在条件适宜时可无限增殖B癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别C病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变D原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖解析：癌细胞的主要特点是能够无限增殖，故A正确；细胞癌变后，形态和结构都发生显著变化，故B正确；病毒通过感染宿主细胞，可将其癌基因以及与致癌相关的核酸序列整合到宿主细胞的基因组中，从而可能诱发细胞癌变，故C正确；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，故D错误。答案：D练各地市模拟知命题热点4(2017河南