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1、第第2、3节节细细胞分化、衰老和凋亡关胞分化、衰老和凋亡关注癌症注癌症 高频考点突破高频考点突破实验专题探究实验专题探究命题视角剖析命题视角剖析基础自主梳理基础自主梳理即时达标训练即时达标训练第第节细节细胞分胞分化、化、衰老衰老和凋和凋亡亡关注关注癌症癌症2、3基础自主梳理基础自主梳理一、细胞分化和细胞全能性一、细胞分化和细胞全能性1概概念念:由由_的的细细胞胞经经细细胞胞分分裂裂后后,逐逐渐渐在在形形态态结结构构和和生生理理功功能能上上形形成成_差差异异,产生不同的细胞类群的过程。产生不同的细胞类群的过程。2时时间间:发发生生于于个个体体发发育育中中,在在胚胚胎胎期期达达到到最最大程度。大程
2、度。3结果:形成不同种类的细胞和组织、器官。结果:形成不同种类的细胞和组织、器官。4特点:具有特点:具有_、持久性、持久性、_。5实质:实质:_的结果。的结果。同一种同一种类类型型稳稳定性定性稳稳定性定性不可逆性不可逆性基因基因选择选择性表达性表达6细胞的全能性细胞的全能性(1)含含义义:高高度度分分化化的的细细胞胞仍仍然然具具有有发发育育成成_的潜能。的潜能。植物细胞的全能性:植物体中单个已经分化的植物细胞的全能性:植物体中单个已经分化的细胞具有发育成完整个体的细胞具有发育成完整个体的_,在适宜条件下,仍然具有能够发育成完整新植在适宜条件下,仍然具有能够发育成完整新植株的潜能。株的潜能。完整
3、个体完整个体全部全部遗传遗传物物质质思考感悟思考感悟1同同一一生生物物不不同同部部位位的的细细胞胞如如人人的的胰胰岛岛B细细胞胞和和唾液腺细胞,基因和唾液腺细胞,基因和mRNA是否相同?是否相同?【提示提示】基因相同基因相同mRNA不同。不同。二、细胞衰老二、细胞衰老1一一种种正正常常生生理理现现象象,其其过过程程最最终终反反映映在在细细胞胞的的形态、形态、_和和_上发生变化。上发生变化。2特征特征(1)水分水分_。(2)核膜皱折,核膜皱折,_固缩。固缩。(3)线粒体变大且数目减少。线粒体变大且数目减少。(4)细细胞胞内内酶酶活活性性降降低低,_减减慢慢,增增殖殖能能力力减退。减退。(5)细胞
4、膜通透性改变,细胞膜通透性改变,_降低。降低。结结构构功能功能减少减少染色染色质质代代谢谢速度速度物物质质运运输输功能功能3探究细胞衰老的原因探究细胞衰老的原因(1)人体细胞培养实验;人体细胞培养实验;(2)去核细胞与正常细胞整合培养实验。去核细胞与正常细胞整合培养实验。三、细胞凋亡三、细胞凋亡1概概念念:由由基基因因所所决决定定的的_的过程。的过程。2原因:严格的由基因决定的原因:严格的由基因决定的_(细胞程序性死亡细胞程序性死亡)。细细胞程序性死亡胞程序性死亡程序性程序性调调控控3实实例例:蝌蝌蚪蚪尾尾消消失失、女女性性月月经经期期子子宫宫内内膜膜的的脱脱落等。落等。4异异常常:失失控控,
5、机机体体会会出出现现异异常常,如如风风湿湿性性关关节节炎,系统性红斑狼疮等。炎,系统性红斑狼疮等。5意意义义:对对于于多多细细胞胞生生物物体体完完成成_,维维持持_的的稳稳定定以以及及抵抵御御外外来来_的的干干扰扰都起着非常关键的作用。都起着非常关键的作用。四、关注癌症四、关注癌症1癌细胞的形成癌细胞的形成(1)细胞癌变机制:细胞癌变机制:正常正常发发育育内内环环境境各种因素各种因素(2)癌细胞特征癌细胞特征癌细胞能癌细胞能_;癌细胞不会因相互接触而停止增殖;癌细胞不会因相互接触而停止增殖;癌细胞具有癌细胞具有_;癌细胞能逃避免疫监视。癌细胞能逃避免疫监视。2我国癌症的防治我国癌症的防治(1)
6、三级预防三级预防一级预防:防止和消除环境污染;一级预防:防止和消除环境污染;二级预防:防止二级预防:防止_影响;影响;无限地增殖无限地增殖浸浸润润性和性和扩扩散性散性致癌因子致癌因子三级预防:三级预防:_早期检出。早期检出。(2)癌症治疗癌症治疗放射性治疗;放射性治疗;化学治疗;化学治疗;手术切除;手术切除;基因治疗。基因治疗。高危人群高危人群思考感悟思考感悟2接触致癌因子细胞就会癌变?接触致癌因子细胞就会癌变?【提示提示】不会,细胞癌变是在致癌因子的作用不会,细胞癌变是在致癌因子的作用下,一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积下,一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果。累的结果。高频
7、考点突破高频考点突破考点一考点一细胞分化与细胞全能性细胞分化与细胞全能性细胞分化细胞分化细胞全能性细胞全能性原理原理细胞内基因选择性表达细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质含有本物种全套遗传物质特点特点(1)持久性持久性(2)稳定性和不可逆性:一般说来,稳定性和不可逆性:一般说来,分化了的细胞将一直保持分化后分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡的状态,直到死亡(3)普遍性:在生物界中普遍存在普遍性:在生物界中普遍存在(1)高度分化的植物体细胞高度分化的植物体细胞具有全能性具有全能性(2)动物已分化的体细胞全动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍能性受限制,但细胞核仍具有全能性
8、具有全能性结果结果形成形态、结构、功能不同的细形成形态、结构、功能不同的细胞群胞群形成新的个体形成新的个体关系关系已分化的细胞仍然保持全能性;一般情况下分化程度越高,已分化的细胞仍然保持全能性;一般情况下分化程度越高,全能性越低全能性越低【特别提醒特别提醒】分分化化细细胞胞基基因因组组所所表表达达的的基基因因可可分分为为两两种种类类型型:管家基因和奢侈基因。管家基因和奢侈基因。a管管家家基基因因指指所所有有细细胞胞均均要要表表达达的的一一类类基基因因,其其产产物物是是维维持持细细胞胞基基本本生生命命活活动动所所必必需需的的,如如呼呼吸吸酶基因。酶基因。b奢奢侈侈基基因因是是指指不不同同类类型型
9、细细胞胞特特异异性性表表达达的的基基因因,其其产产物物赋赋予予不不同同细细胞胞特特异异的的生生理理功功能能,如如血血红红蛋蛋白基因、胰岛素基因。白基因、胰岛素基因。由于基因的选择性表达,不同类型的细胞中由于基因的选择性表达,不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类大部分相同,只有少部分不和蛋白质种类大部分相同,只有少部分不同,但同,但DNA却都相同。却都相同。即时应用即时应用(随学随练,轻松夺冠随学随练,轻松夺冠)1(2011年年江江苏苏徐徐州州高高三三第第一一次次模模拟拟)下下列列有有关关细细胞全能性的叙述,正确的是胞全能性的叙述,正确的是(多选多选)()A组组织织培培养养繁繁育育花花卉卉所所利
10、利用用的的原原理理是是细细胞胞具具有有全全能性能性B克克隆隆羊羊的的诞诞生生说说明明高高度度分分化化的的动动物物细细胞胞核核具具有有全能性全能性C用用花花粉粉培培育育成成的的植植株株往往往往高高度度不不育育,说说明明花花粉粉细胞不具有全能性细胞不具有全能性D愈伤组织的形成说明高度分化的植物细胞具有愈伤组织的形成说明高度分化的植物细胞具有全能性全能性解析:解析:选选AB。本题考查细胞全能性的概念。细。本题考查细胞全能性的概念。细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能,最终发育成的一定是一个个成完整个体的潜能,最终发育成的一定是一个个体
11、,不能是其他的,如愈伤组织。克隆羊的诞生体,不能是其他的,如愈伤组织。克隆羊的诞生说明动物的细胞核具有全能性。用花粉培育成的说明动物的细胞核具有全能性。用花粉培育成的植株是单倍体,往往高度不育,这是单倍体的特植株是单倍体,往往高度不育,这是单倍体的特性,不能说明花粉细胞不具有全能性。性,不能说明花粉细胞不具有全能性。考点二考点二细胞的衰老、凋亡和癌变细胞的衰老、凋亡和癌变1个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系(1)单单细细胞胞生生物物的的细细胞胞衰衰老老或或死死亡亡就就是是个个体体的的衰衰老老或死亡。或死亡。(2)多多细细胞胞生生物物体体内内的的细细胞胞总总是是不不断断地地更更新新
12、,总总有有一一部部分分细细胞胞处处于于衰衰老老或或走走向向死死亡亡的的状状态态,但但从从整整体体上上看看,个个体体衰衰老老的的过过程程也也是是组组成成个个体体的的细细胞胞普普遍衰老的过程。遍衰老的过程。2细胞癌变细胞癌变(1)机理机理(2)原癌基因与抑癌基因的关系原癌基因与抑癌基因的关系原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因,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胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌基因基因(或称激活、活化或称激活、活化)后,细胞才会恶性增殖。后
13、,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。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。起着调节作用。【易误警示易误警示】癌细胞是一种只分裂而不能分化癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸形分化的细胞。或畸形分化的细胞。3细胞的凋亡、坏死与癌变的比较细胞的凋亡、坏死与癌变的比较项目项目细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死细胞癌变细胞癌变与基因的与基因的关系关系受基因控制受基因控
14、制不受基因控制不受基因控制受突变基因控制受突变基因控制细胞膜的细胞膜的变化变化内陷内陷破裂破裂糖蛋白等减少,黏糖蛋白等减少,黏着性降低着性降低形态变化形态变化细胞变圆,与细胞变圆,与周围细胞脱离周围细胞脱离细胞外形不规则变细胞外形不规则变化化呈球形呈球形影响因素影响因素受严格的由遗受严格的由遗传机制决定的传机制决定的程序性调控程序性调控电、热、冷、机械电、热、冷、机械等不利因素影响等不利因素影响分为物理、化学和分为物理、化学和病毒致癌因子病毒致癌因子对机体的对机体的影响影响对机体有利对机体有利对机体有害对机体有害对机体有害对机体有害即时应用即时应用(随学随练,轻松夺冠随学随练,轻松夺冠)2(2
15、011年年江江苏苏徐徐州州第第一一次次调调研研)下下列列关关于于细细胞胞分分化、衰老、凋亡和癌变的叙述中,错误的是化、衰老、凋亡和癌变的叙述中,错误的是()A癌变是正常细胞发生基因突变的结果癌变是正常细胞发生基因突变的结果B个个体体发发育育过过程程中中细细胞胞的的衰衰老老对对于于生生物物体体是是有有害害的的C细胞分化将造成不同细胞间蛋白质种类的差异细胞分化将造成不同细胞间蛋白质种类的差异D细细胞胞凋凋亡亡对对生生物物的的个个体体发发育育、机机体体稳稳态态的的维维持持等有着重要作用等有着重要作用解析:解析:选选B。细胞衰老是生物体正常的生命现象,。细胞衰老是生物体正常的生命现象,对生物体并非都是
16、有害的。对生物体并非都是有害的。实验专题探究实验专题探究探究性探究性实验结实验结果的果的预测预测和分析和分析1实验结实验结果与果与实验结论实验结论(1)实实验验结结果果是是实实验验过过程程中中观观察察到到的的现现象象或或收收集集到到的的数数据据,如如实实验验对对象象呈呈现现的的特特殊殊颜颜色色、气气味味、形形态态、生生理理等等方方面面的的变变化化,因因此此实实验验结结果果应应是是对对实实验现验现象的直接象的直接陈陈述,是述,是实验实验反反应应的客的客观观存在。存在。(2)实验结论是在实验结果的基础上,根据已有知实验结论是在实验结果的基础上,根据已有知识进行的合理迁移,通过对实验现象的分析、比识
17、进行的合理迁移,通过对实验现象的分析、比较、抽象概括而得出的定性表述,是对以后实践较、抽象概括而得出的定性表述,是对以后实践活动具有指导作用的活动具有指导作用的“规律性规律性”认识,如鉴定葡认识,如鉴定葡萄糖是还原糖的实验中,实验结果是萄糖是还原糖的实验中,实验结果是“葡萄糖与葡萄糖与斐林试剂加热后出现砖红色沉淀斐林试剂加热后出现砖红色沉淀”,实验结论是,实验结论是“葡萄糖是还原糖葡萄糖是还原糖”。2探究性实验的结果预测与结论探究性实验的结果预测与结论(1)假设与结论。假设是根据现有的科学理论、事实,假设与结论。假设是根据现有的科学理论、事实,对所研究的对象设想出的一种或几种可能性的答案对所研
18、究的对象设想出的一种或几种可能性的答案或解释。实验结果预测一般与假设相对应,若实验或解释。实验结果预测一般与假设相对应,若实验结果与预期结果一致,则得出与先前的假设一致的结果与预期结果一致,则得出与先前的假设一致的结论,即假设成立;反之,假设不成立。结论,即假设成立;反之,假设不成立。(2)探究性实验的结果和结论不唯一,需分情况讨论:探究性实验的结果和结论不唯一,需分情况讨论:实验结果实验结果实验结论实验结论若实验组和对照组无显若实验组和对照组无显著差异著差异实验变量对结果无影响实验变量对结果无影响若实验组效果和对照组若实验组效果和对照组效果有明显差异效果有明显差异实验变量对实验结果具有实验变
19、量对实验结果具有影响影响实战演练实战演练(专项提能,小试牛刀专项提能,小试牛刀)现现在在一一般般认认为为,癌癌变变是是在在致致癌癌因因子子的的影影响响下下,细细胞胞发发生生基基因因突突变变导导致致的的,试试设设计计实实验验探探究究癌癌变变是是基因突变的结果。基因突变的结果。(1)实实验验原原理理:基基因因突突变变是是基基因因结结构构发发生生了了改改变变,引引起起基基因因中中碱碱基基对对的的增增添添、缺缺失失或或排排列列顺顺序序发发生生改变。改变。(2)实验材料:经饲喂含黄曲霉素饲料患肝癌的小实验材料:经饲喂含黄曲霉素饲料患肝癌的小鼠,鼠,DNA碱基序列测序仪。碱基序列测序仪。(3)实验过程:实
20、验过程:获取同一小鼠获取同一小鼠_。用用DNA测序仪测序仪_。(4)预期结果及相应结论:预期结果及相应结论:若若_,则癌变是基因突变的结果;则癌变是基因突变的结果;若若_,则则_。答答案案:(3)肝肝癌癌细细胞胞和和正正常常肝肝细细胞胞的的DNA测测量两种量两种DNA的碱基对数量、排列顺序的碱基对数量、排列顺序(4)两种两种DNA碱基对数量、排列顺序不同碱基对数量、排列顺序不同两种两种DNA碱基对数量、排列顺序相同癌变不是基因碱基对数量、排列顺序相同癌变不是基因突变的结果突变的结果命题视角剖析命题视角剖析细细胞的生命胞的生命历历程程细细胞增殖、分化、衰老、死亡和癌胞增殖、分化、衰老、死亡和癌变
21、变之之间间的关的关系系记忆记忆视角视角1 1紧扣教材重点紧扣教材重点(2011年年江江苏苏常常州州模模拟拟)下下列列关关于于细细胞胞增增殖殖、分分化化、癌癌变变和和衰衰老老的的叙叙述述,不不合合理理的的是是(多多选选)()A细细胞胞总总体体的的衰衰老老导导致致个个体体的的衰衰老老,细细胞胞衰衰老老等等同于有机体的衰老同于有机体的衰老B体体内内正正常常细细胞胞的的寿寿命命受受分分裂裂次次数数的的限限制制,细细胞胞增殖受环境影响增殖受环境影响C细细胞胞分分化化是是基基因因选选择择性性表表达达的的结结果果,细细胞胞全全能能性的实现与分化无关性的实现与分化无关D细胞的基因突变与癌细胞的产生有直接关系细
22、胞的基因突变与癌细胞的产生有直接关系【尝试解答尝试解答】_AC_例例1【解析解析】本题综合考查了细胞增殖、分化、癌本题综合考查了细胞增殖、分化、癌变与衰老的关系。逐项分析如下:变与衰老的关系。逐项分析如下:选项判断选项判断原因分析原因分析A项错误项错误细胞衰老与个体衰老并不完全同步,对于多细胞细胞衰老与个体衰老并不完全同步,对于多细胞生物来说,细胞衰老并不意味着个体衰老,但个生物来说,细胞衰老并不意味着个体衰老,但个体衰老是生物体内细胞普遍衰老的结果体衰老是生物体内细胞普遍衰老的结果B项正确项正确在人的一生中,体细胞一般能分裂在人的一生中,体细胞一般能分裂5060次,细次,细胞寿命受分裂次数的
23、限制,而分裂过程又受环境胞寿命受分裂次数的限制,而分裂过程又受环境条件的影响条件的影响C项错误项错误随着细胞分化程度的提高,细胞全能性的实现受随着细胞分化程度的提高,细胞全能性的实现受到的限制作用不断增强到的限制作用不断增强D项正确项正确原癌基因和抑癌基因的突变,导致细胞不能正常原癌基因和抑癌基因的突变,导致细胞不能正常分化,成为不受机体控制的无限增殖细胞。因此,分化,成为不受机体控制的无限增殖细胞。因此,癌变是细胞的一种畸形分化癌变是细胞的一种畸形分化干细胞的特点干细胞的特点(2010年高考广东卷年高考广东卷)骨髓移植是治疗白血病常骨髓移植是治疗白血病常用的有效疗法之一,最主要的原因是移植骨
24、髓中的用的有效疗法之一,最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内造血干细胞可在患者体内()A正常生长正常生长B增殖并分化成多种细胞增殖并分化成多种细胞C分泌抗体分泌抗体D杀死各种病原菌杀死各种病原菌视角视角2 2洞察高考热点洞察高考热点例例例例2【尝试解答尝试解答】_B_【解析解析】骨髓中含有造血干细胞,造血干细胞骨髓中含有造血干细胞,造血干细胞为多能干细胞,可分化为多种血细胞。将正常人为多能干细胞,可分化为多种血细胞。将正常人的骨髓移植到白血病患者体内,其中的造血干细的骨髓移植到白血病患者体内,其中的造血干细胞可增殖、分化形成多种血细胞,能有效治疗白胞可增殖、分化形成多种血细胞,能有
25、效治疗白血病。血病。互互动动探探究究(1)造造血血干干细细胞胞在在增增殖殖的的过过程程中中一一定定不不会发生遗传物质的改变吗?会发生遗传物质的改变吗?(2)干干细细胞胞增增殖殖分分化化的的多多种种细细胞胞中中核核糖糖体体和和蛋蛋白白质质相同吗?相同吗?【提示提示】(1)有可能改变,如基因突变。有可能改变,如基因突变。(2)核糖体相同,蛋白质种类不同。核糖体相同,蛋白质种类不同。对细胞分化、衰老、凋亡和癌变辨析不清对细胞分化、衰老、凋亡和癌变辨析不清1细细胞胞分分化化过过程程中中遗遗传传物物质质未未改改变变,只只是是基基因因选选择性表达。择性表达。2细细胞胞全全能能性性必必须须由由细细胞胞发发育
26、育成成完完整整个个体体才才能能体体现,若发育成某个器官不叫全能性。现,若发育成某个器官不叫全能性。3精精子子、卵卵细细胞胞是是高高度度分分化化的的细细胞胞,但但全全能能性性很很高。高。4目前,没有任何实验证明动物细胞全能性,只目前,没有任何实验证明动物细胞全能性,只是证明动物细胞核全能性。是证明动物细胞核全能性。视角视角3 3突破易错疑点突破易错疑点5原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中,并非只存在于癌细胞中,只不过在癌细胞中,并非只存在于癌细胞中,只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。中两种基因已发生突变。6个体衰老与细胞衰老并不总是同步的,在幼个体衰
27、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。的细胞,但细胞总体衰老会导致个体的衰老。7细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。有害。8细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的,细胞坏死对机体有害。的,细胞坏死对机体有害。9哺乳动物红细胞衰老时不具备哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积细胞核体积增大增大”这一特征,因为已无细胞核。这一特征,因为已无细胞核。自我挑战自我挑战(2011年南京高三第一次测试年南京高
28、三第一次测试)下图为人体某细胞所下图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图,图中经历的生长发育各个阶段示意图,图中为为不同的细胞,不同的细胞,ac表示细胞所进行的生理过程。表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下类叙述正确的是据图分析,下类叙述正确的是()A与与相相比比,的的分分裂裂增增殖殖能能力力加加强强,分分化化能力减弱能力减弱B的的核核基基因因相相同同,细细胞胞内内的的蛋蛋白白质质种种类类和和数量也相同数量也相同C的的形形成成过过程程中中发发生生了了基基因因分分离离和和自自由由组组合合D进进入入c过过程程的的细细胞胞,酶酶活活性性降降低低,代代谢谢减减慢慢继继而出现凋亡小体而出现凋亡小
29、体【尝试解答尝试解答】_D_【解析解析】人体细胞一般只能分裂人体细胞一般只能分裂5060次,次,的分裂能力应低于的分裂能力应低于;细胞在分裂分化过;细胞在分裂分化过程中遗传物质保持不变,但在分化过程中基因进程中遗传物质保持不变,但在分化过程中基因进行选择性表达,因此不同种类的细胞中蛋白质的行选择性表达,因此不同种类的细胞中蛋白质的种类和数量不同;基因分离和自由组合只发生于种类和数量不同;基因分离和自由组合只发生于减数分裂,而减数分裂,而通过有丝分裂形成通过有丝分裂形成;酶活;酶活性降低,代谢减慢是细胞衰老的特征,衰老后的性降低,代谢减慢是细胞衰老的特征,衰老后的细胞将逐渐形成凋亡小体而凋亡。细胞将逐渐形成凋亡小体而凋亡。