第一单元第8讲细胞的分化癌变和衰老.docx

1、第一单元第8讲 细胞的分化癌变和衰老第8讲 细胞的分化、癌变和衰老走进高考 第一关：教材关合作梳理知识体系分化正常分化概念：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时间：发生于整个生命过程，但是_达到最大程度结果：形成不同组织和器官特点：稳定性、持久性、_意义(1)细胞分化是生物_的基础(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化、有利于提高各种生理功能的效率实质：基因的_表达全能性含义：已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能实例植物组织培养：分化的组织细胞（植物）脱分化愈伤组织再分化新的植物体动物克隆：核移植动物干细胞 致癌因子(1)物

2、理致癌因子(2)化学致癌因子(3)病毒致癌因子致癌基因突变抑癌基因畸形分化癌变：正常细胞癌细胞(1)不受机体控制、恶性增殖(2)形态、结构发生改变(3)易_和_（因为细胞膜上糖蛋白等物质减少，黏着性减小）(4)接触抑制丧失(5)代谢旺盛等衰老一种正常生理现象特征_减少细胞萎缩，代谢减缓有些酶活性降低（如酪氨酸酶活性降低，头发变白）色素沉积：如老年斑_速率减慢，核体积增大，染色质固缩膜_改变假说(1)体细胞突变和DNA损伤论(2)自由基理论(3)程序性细胞死亡理论细胞凋亡概念： 10 _所决定的细胞自动结束生命的过程原因：严格的由遗传机制决定的程序性调控（细胞编程性死亡）意义：对于多细胞生物体完

3、全正常发育，维持内环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关 键的作用自我校对：胚胎时期 不可逆性 个体发育 选择性 分散 转移 水分 呼吸 通透性 10 基因解读高考 第二关：考点关考点1 细胞的分化和全能性1. 细胞分化、细胞全能性的比较2. 干细胞的类型和在医学上的应用（1）概念干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。（2）类型干细胞分为3类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。下面以干细胞分化成红细胞的过程为例，说明它们之间的关系：红细胞 终端分化细胞专能骨髓造血干细胞 能分化成红细胞多能骨髓造血干细胞能分化成各

4、种血细胞全能胚胎干细胞 能分化成各种体细胞（3）应用医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。例析1-1（2009山东理综，2）细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢侈基因的是（ ）A.血红蛋白基因B.ATP合成酶基因C.DNA解旋酶基因D.核糖体蛋白基因解析：奢侈基因既然是选择性表达，说明它只在特定细胞内表达。血红蛋白基因只在红细胞内表达，因此血红蛋白基因是奢侈基因。而ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体蛋白广泛存在于多种细胞中，其基因的表达不具有选择性，因此这些基因不是奢侈基因。答案：A例析1-2动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为

5、干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是（ ）A. a过程表示干细胞能自我更新B. b、c过程表示干细胞具有分化能力C. a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同D. b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用解析：据题图可知：a表示干细胞生成干细胞，即干细胞的自我更新；干细胞通过b、c生成了不同形态结构的细胞，表示细胞的分化过程；细胞分化的原因是遗传物质的选择性表达，故三条途径遗传信息的表达是不同的；细胞分化形成的是各种组织，还不能构成器官。答案：D互动探究1-1 通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是（ ）A

6、. 类胚胎干细胞能够分化成多种细胞B. 分化的体细胞丢失了某些基因C. 二者功能有差异，但形态没有差异D. 二者基因组相同，且表达的基因相同解析：本题材料新颖，主要考查细胞的分裂、分化及干细胞等相关的知识。干细胞具有有丝分裂和分化成多种组织细胞的能力。有丝分裂产生的子细胞基因与亲代相同。在细胞分化过程中，因基因的选择性表达而在不同的细胞中产生不同的mRNA和蛋白质，从而使细胞在形态和功能上发生永久性、不可恢复的变化分化。由此可知：细胞分化的过程中，没有基因的丢失而有基因的选择性表达，故B与D选项错误。细胞分化是细胞形态功能上的变化，故C选项错误。答案：A互动探究1-2（2009上海生物，6）如

7、图所示的细胞类型转换过程称为（ ）A. 细胞融合B. 细胞生长C. 细胞分裂D. 细胞分化解析：据图可知，一个细胞的形态结构在不断发生变化，而数量没变，显然是在分化。答案：D考点2细胞的凋亡、坏死与癌变的比较特别提醒：1. 细胞凋亡与细胞坏死的区别：细胞凋亡和细胞坏死是两个不同的概念，尽管结果一样，但其产生机理是完全不同的：细胞坏死是在种种不利的因素(如病菌感染、细胞缺氧、有毒物质毒害等)影响下，由于细胞正常的代谢活动受阻或中断从而导致细胞的损伤和死亡。而细胞凋亡是受严格的程序性调控，是一种自然的生理过程。2. 细胞与个体的衰老虽然细胞衰老与个体衰老不同，但个体的衰老是由细胞衰老决定的，衰老的

8、个体内衰老的细胞较多。人的一生中既便是在幼年阶段也存在着细胞衰老的现象，衰老死亡的细胞被新的细胞所取代，也是机体的一种自我更新。例析2-1（2009安徽理综，2）细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是（ ）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”是细胞凋亡的产物解析：人体各种组织细胞的寿命有长有短，红细胞的寿命只有120天左右，而坐骨神经组织里的细胞伴随人的一生，A错。人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡（程序性死亡），B正确。细胞癌变是原癌基因被激活的结果

9、，C错。皮肤上的老年斑是细胞衰老的产物。所以D错。答案：B例析2-2（2009天津理综，4）下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。凋亡诱导因子结合膜受体凋亡信号激活凋亡相关基因执行细胞凋亡吞噬细胞清除凋亡细胞据图分析，不正确的是（ ）A. 过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能B. 细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达C. 过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程D. 凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用解析：细胞凋亡是在基因控制下的程序性死亡，是细胞主动死亡的过程。凋亡是在动物生长发育过程中某些固有基因选择性表达的结果。答案：

10、C互动探究2-1下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述，正确的是（ ）A. 细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同B. 个体发育中细胞的分裂、分化和死亡对于生物体都是有积极意义的C. 细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段D. 多细胞生物体细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的解析：在生物的个体发育过程中，细胞内遗传物质的特异性表达，导致细胞的形态和功能各不相同，但细胞内的遗传物质没有变化，都是相同的。细胞分裂和分化都贯穿于生物体的整个生命进程中，细胞的衰老和死亡与细胞的分裂和分化一样，都是正常的生命现象，对于生物都是有积极意义的。但是，

11、多细胞生物的细胞衰老和机体的衰老不是同步的，因为细胞的衰老在生物体的整个生命进程中都会发生，而机体的衰老却是在个体性成熟后才逐步发生的。答案：B互动探究2-2关于细胞衰老的说法错误的是（ ）A. 人一生中，体细胞分裂5060次，因而各种细胞寿命一样B. 机体内能保持具有不断分裂能力的细胞寿命较长C. 生物体内随时有大量细胞衰老死亡，同时又有大量新增殖的细胞代替它们D. 衰老死亡是细胞遗传程序所决定的正常生命现象解析：同一种生物体内，细胞分裂的次数是一定的。但同一个体内不同组织的细胞分化程度不同，细胞的寿命也不同。有的细胞不完全分化，如表皮生发层的细胞、骨髓的造血干细胞等，可以不断分裂，这样的细

12、胞寿命较长。有的细胞高度分化，如神经细胞、肾细胞等，这样的细胞在生物体内不再继续分裂，寿命相对较短。细胞的衰老是正常的生命现象。答案：A考点3 细胞的癌变1. 癌细胞的概念：有的细胞受到致癌因子的作用，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。2. 癌细胞的主要特征（1）在适宜条件下可以无限增殖（适宜条件如温度、pH、营养物质等）(2)恶性增殖的“不死细胞”癌细胞与正常细胞的比较无限增殖与恶性增殖能无限增殖和恶性增殖这两种表述虽然不一样，但都体现了癌细胞增殖失控的特点，这是癌细胞的最主要特征。恶性增殖主要指癌细胞在体内的表现，能无限增殖则主要是指癌细胞在体外培养

13、的情况。(3)形态显著改变的“变态细胞”癌细胞的形态结构发生显著变化。例如，体外培养中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。癌细胞的细胞核都较正常细胞的大，有时形态也变得不规则，核仁也变大了，染色时，核染色体的着丝点颜色也明显加深。正常的成纤维细胞（扁平梭形）癌细胞（球形）（4）黏着性降低的“扩散细胞”癌细胞的表面发生了变化。癌细胞所合成和分泌的一些蛋白酶降解了细胞膜上的糖蛋白等物质，导致癌细胞之间的黏着性下降，易于扩散到周围健康组织，或随血液循环转移到其他部位继续增殖。3. 癌变的机理(1)原癌基因与抑癌基因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

14、是阻止细胞不正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。(2)机理(3)原癌基因与抑癌基因不是简单地相互拮抗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。对原癌基因和抑癌基因的研究，将使人类有可能真正从根本上治疗癌症。4. 肿瘤与癌（1)肿瘤：机体某些组织的细胞与其他细胞生长不协调，表现为病理性异常

15、增生的一个不正常的组织块，医学上称为肿瘤。(2)肿瘤与癌的关系根据肿瘤对人体危害程度的不同，可以分为良性肿瘤和恶性肿瘤。良性肿瘤：生长缓慢，不转移，逐渐增长时仅是压迫周围组织。恶性肿瘤：生长迅速，易转移，可以向周围扩散，破坏周围组织，恶性肿瘤又叫癌肿或癌瘤，人们习惯上称为“癌症”。例析3鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤，我国南方几省特别是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，不正确的是（ ）A. 食用咸鱼过多可能是诱发鼻咽癌的重要因素B. 致癌相关基因在家族中的稳定遗传可能是鼻咽癌高危家族存在的原因C. 细胞膜上的糖蛋白增加，导致癌细胞易发生转移D.

16、 鼻咽癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞周期的间期解析：A、B项的叙述均为诱发细胞癌变的原因，D项中化疗的理论依据是抑制癌细胞DNA的复制从而抵制细胞分裂，而DNA的复制发生在癌细胞周期的间期；C项为癌细胞的特征，不符合该题的要求。答案：C互动探究3-1癌症是严重威胁人类健康的疾病之一，下列有关描述正确的是( )A. 长期接触癌症患者的人细胞癌变几率增加B. 癌症是致癌因子引发的，患病几率与年龄无关C. 艾滋病患者与正常人患癌症的几率相同D. 亚硝酸盐可通过改变基因的结构而致癌解析：人体细胞受到致癌因子(病毒、物理、化学如本题中的亚硝酸盐等)的作用，细胞中的遗传物质发生改变，就变成不受机体控制

17、、连续进行分裂的恶性增殖细胞(癌细胞)。癌细胞具有不传染性，所以A选项不正确。癌症的患病几率与年龄有关，一是发生癌症之前存在一个时间较长的潜伏期；二是随着年老，机体的免疫功能减弱；三是年龄越大，接触致癌因素的机会也越多，而致癌因素对机体带来的影响也就会越来越大。艾滋病病人由于免疫系统功能降低，所以患病几率比正常人群高。答案：D互动探究3-2导致正常细胞发生癌变的根本原因是( )A. 染色体上存在原癌基因B. 原癌基因和抑癌基因协调表达C. 致癌因子导致原癌基因发生突变D.原癌基因和抑癌基因以外的其他基因突变解析：体细胞受到致癌因子(病毒、物理、化学)的作用，细胞中的遗传物质发生改变，就变成不受

18、机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞(癌细胞)。因此，正常细胞发生癌变的根本原因是致癌因子导致原癌基因发生突变。答案：C笑对高考 第三关：技巧关实验设计中对实验结果的预测实验结果是由实验变量而引起的变化，而实验结论是根据实验结果作出的一种推论。一个正确的实验设计应达到实验目的，即得出的结论就是实验目的。特别注意弄清实验的目的是“验证”还是“探究”。如果是验证型的实验，如“验证”、“证明”都可预测到与实验目的一致的结果。联系实验目的得出结论。结论是合理的、科学的、肯定的。不少结论是在实验要验证的内容中寻找。(此时一般只有一个结果和相应的结论，且结论与实验目的相对应)。若是探究型的实验，如“探究”

19、预测的实验结果不唯一，大多有三种可能：“变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关”，或“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。典例生物学家研究发现，癌细胞的无限增殖受某调控基因的控制，该调控基因能激发所有动物细胞大量增殖，为探究该调控基因是存在于细胞质还是细胞核中，科研人员做了如图所示实验设计：（1）实验方案“用胰蛋白酶处理”，相当于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”中的_过程，目的是_。核质分离_。 _ 。取两个培养瓶分别编号甲、乙，各加入等量的培养液。_，进行细胞培养。在显微境下观察培养液中的细胞形态。（2）预期实验结果和结论（请根据甲、乙两瓶中细胞的形态是否发生明显变化预期结果和结论）：

20、_。 _。_。_。思维导析：从图解中可看出，该实验的基本思路是通过核移植技术，构建重组细胞，据重组细胞形态是否发生改变予以判断。答案：（1）解离 使组织中的细胞相互分离开来取癌细胞核和肝细胞质形成重组细胞A，取癌细胞质和肝细胞核形成重组细胞B取等量重组细胞A和重组细胞B，分别加入甲、乙两只培养瓶中（2）若只有甲瓶细胞（重组细胞A）形态发生明显变化，则调控基因位于细胞核中若只有乙瓶细胞（重组细胞B）形态发生明显变化，则调控基因位于细胞质中若甲、乙两瓶细胞（重组细胞A和重组细胞B）形态均发生明显变化，则调控基因可能同时存在于细胞核和细胞质中若甲、乙两瓶细胞（重组细胞A和重组细胞B）形态均没有发生明

21、显变化，则调控基因发挥作用需要癌细胞自身的核质互相作用应 用 拓 展近期统计数据显示,癌症已成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供的资料回答问题：（1）体外分别培养某种癌细胞和正常体细胞，图中代表癌细胞生长曲线的是_。在体内，癌细胞可能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有_的特性。(2)细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会成为_，引起机体的免疫应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是_。(3)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关，请完成下面的探究实验：实验目的：研究端粒酶与细胞癌变的关系。实验材料：癌细胞，端粒酶抑制剂

22、，细胞培养液等。实验步骤： _。 _。_。结果预测及分析：_。(4)请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：_。解析：本题是一个围绕癌细胞特点及其原因进行探究性实验的设计题。与正常的细胞相比，癌细胞具有以下特征：无限增殖，形态结构发生显著变化，表面发生了变化，易分散和转移。(1)据坐标曲线图可以看出a比b细胞数明显有所增加，说明代表癌细胞生长曲线的是a，因其易扩散转移，可能侵袭周围正常组织；(2)癌细胞因膜蛋白改变易成为抗原，作为靶细胞，受到效应T细胞的“攻击”；(3)本实验的目的是探究端粒酶与细胞癌变的关系。据单一变量原则、对照性原则可设计两组实验，即端粒酶无活性(添加端粒酶抑制剂)和有活

23、性(不加端粒酶抑制剂)进行对照，通过观察细胞增殖代数来比较两组实验结果有无差异，若有差异，即实验组影响了增殖代数，说明端粒酶与细胞癌变有关，否则就无关。(4)据上述内容，可以提出治疗癌症的新思路，就(2)(3)题任何一个方面，即从免疫治疗或者抑制癌细胞中端粒酶的活性等方面作答。答案：(1)a 扩(分)散转移 (2)抗原 效应T细胞(3)实验步骤：将癌细胞分成A、B两组A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，进行培养记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)结果预测及分析：A组比B组增殖代数减少，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)有关；A组仍然无限增殖，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)无关(4)抑制癌细胞

24、中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂：)或免疫治疗(输入淋巴因子、DNA疫苗)高考真题备选1. （2009宁夏、辽宁理综，1）下列关于动物细胞编程性死亡的叙述，正确的是（ ）A. 细胞癌变属于细胞编程性死亡B. 细胞编程性死亡属于正常生理过程C. 细胞编程性死亡属于细胞分化过程D. 细胞编程性死亡与基因表达无关解析：细胞癌变是由原癌基因被激活而引起的，是一种基因突变，而不是细胞编程性死亡，所以A错；细胞编程性死亡是细胞凋亡，属于正常生理过程，所以B正确；细胞编程性死亡是一种细胞凋亡，而不是细胞分化，所以C错；细胞编程性死亡与基因表达有关，所以D错。答案：B2.（2009广东，22）大多数老年人头发变

25、白的直接原因是头发基部细胞内（多选）（ ）A. 物质转运加速B. 新陈代谢变缓C. 呼吸速率加快D. 与黑色素合成相关的酶活性降低解析：大多数老年人头发变白的直接原因是细胞衰老，头发基部细胞内新陈代谢变缓，与黑色素合成相关的酶的活性降低，这些是细胞衰老的特征，而A、C选项是正常生长细胞的特征。答案：BD3. （2009江苏，4）下列有关细胞生命活动的叙述，正确的是（ ）A. 分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成B. 免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力C. 凋亡细胞内的基因表达都下降，酶活性减弱D. 原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变抑制细胞癌变解析：A项中，分裂期细胞在线

26、粒体或叶绿体正常进行DNA复制和蛋白质合成；B项中，免疫系统中的记忆细胞既能分化为效应B细胞或效应T细胞，又有自我更新能力；C项中，凋亡细胞内的基因表达正常，酶活性不变；D项中，抑癌基因突变就不能再抑制细胞癌变。答案：B4. （2008宁夏，1）下列过程不属于细胞分化的是( )A. B淋巴细胞形成浆细胞B. 胚胎干细胞形成神经细胞C. 质壁分离植物细胞的复原D. 蜥蜴断尾再生解析：本题主要考查细胞的分化，涉及的知识面较广。受到抗原刺激的B淋巴细胞可分裂分化形成记忆细胞和浆细胞(效应B细胞)；胚胎干细胞可分裂分化形成神经细胞等多种组织细胞；动物的修复性再生的过程也是细胞进行有丝分裂和分化的过程。

27、细胞的质壁分离和复原现象是具有大液泡的植物细胞失水和吸水的结果，这与细胞的分化无关。答案：C课后活页作业1. （2010新创题）下列属于细胞凋亡的是（ ）A. 皮肤细胞死亡脱落B. 骨折造成细胞死亡C. 癌症病人化疗过程大量白细胞死亡D. 吞噬细胞连同抗原一同死亡解析：皮肤每天有大量细胞死亡脱落，是由基因决定的细胞自行结束自身生命的过程，属于细胞凋亡。骨折造成的细胞死亡和癌症病人化疗造成的细胞死亡，是由极端的外界理化因素造成的非正常死亡，属于细胞坏死。答案：A2. 高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中最能完整

28、显示正常机体内干细胞基本特征的是（ ）解析：本题考查的是细胞的分化和细胞工程。干细胞虽然已经分化，但它仍然可以分化成其他的细胞，而已经分化的其他体细胞就无法分化成干细胞，所以符合这个关系的是D图。答案：D3. 下列关于细胞分化与细胞分裂的叙述，错误的是（ ）A生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果B细胞分化发生在生物体的整个生命进程中C细胞分裂是细胞分化的基础D细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少解析：基因选择性表达，并不是遗传物质减少。答案：D4.如图表示某人体内的几种细胞，它们的形态结构和功能各不相同的根本原因是（ ）A. DNA的结构不同B. 信使RNA不同C. 遗传物质不同D. 线粒体结构不同解析：同一人体内不同细胞遗传物质相同，DNA的结构也相同，由于在细胞分化过程中，遗传信息执行情况不同，转录形成了不同的信使RNA，合成了不同的蛋白质，因而形成了结构和功能不同的细胞。答案：B5细胞正常分化的结果是（ ）A. 增加细胞总表面积和蛋白质种类B. 赋予不同种类细胞特异的结构和功能C. 使细