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1、第第3 3讲细胞的分化、衰老、讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变凋亡和癌变-2-1.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()。-3-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结细胞分化与细胞的全能性1.细胞分化-4-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结教材深挖细胞分化过程中不同细胞中表达的基因是否都不相同?试举例说明。提示:有些基因几乎在所有细胞中都表达,如DNA聚合酶基因、ATP合成酶基因、细胞呼吸酶相关基因;有些基因只在特定细胞中表达,如唾液淀粉酶基因只在唾液腺细胞中表达,胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达。-5-核心梳理提能探究考向感悟归
2、纳总结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。(3)干细胞:动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。-6-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(4)把实例与相应的原理或过程连线。-7-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.细胞分化与细胞全能性的区别-8-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)细胞分化后的不同细胞中核DNA、mRNA和蛋白质均不相同。()(2)体现细胞全能性以产生个体为标志,若无个体产生,则不能体现全能性。()(3)植物种子发育成植株体现了细胞的全能性。()(4)单细胞的DNA在体外大量扩增体现了细胞的全能性。()(5)细胞内进行mRNA的合成说明该
3、细胞已经发生分化。()(6)小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株,说明小麦花粉已发生了细胞分化且体现了体细胞的全能性。()(7)ATP合成酶基因在不同细胞中选择性表达。()-9-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结据图回答下列问题。-10-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)细胞数目,细胞大小几乎没变化(或略小),该过程表示细胞分裂(有丝分裂)。(2)细胞数目,细胞形态,但细胞体积,该过程表示。(3)和,细胞形态发生,由形态、结构、功能相同的细胞形成了,所以该过程表示。(4)三个细胞群的细胞具有分裂能力,具有分裂能力的细胞的特征是细胞壁,细胞质浓,细胞核,液泡小或无。(5)表示从中取出的一个细胞经
4、过植物组织培养,获得了完整的植株,体现了植物细胞的。-11-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结答案:(1)增加(2)没有变化基本不变增大细胞生长(3)改变组织细胞分化(4)薄大(5)全能性-12-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1 细胞分化的过程、实质、特点及结果细胞分化的过程、实质、特点及结果1.(2019安徽宿州十三所重点中学期末质检)下表是人体内的红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的部分核基因及这些基因表达的情况(“+”表示该基因能表达,“-”表示该基因未表达)。下列有关说法正确的是()-13-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结A.均表示“+”B.此表说明细胞分化导致基因的
5、选择性表达C.这3种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同D.这3种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同 答案解析解析关闭胰岛B细胞合成并分泌胰岛素,胰岛素基因表达;浆细胞合成并分泌抗体,抗体基因表达;这3种细胞都能合成ATP,ATP合成酶基因都表达,A项正确。题表说明细胞分化是基因选择性表达的结果,B项错误。这3种细胞中ATP合成酶基因都表达,故有些mRNA和蛋白质种类相同,C项错误。这3种细胞是同一个体中的体细胞,基因种类相同,只是表达的基因不同,D项错误。答案解析关闭A-14-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下图所示为来自同一人体的4种细胞,下列叙述正确的是()
6、A.因为来自同一人体,所以各细胞中的DNA含量相同B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同 答案解析解析关闭卵细胞是由卵原细胞经减数分裂产生的,故其DNA含量是另外3种细胞的一半,A项错误;神经细胞、白细胞、小肠上皮细胞所携带的基因相同,B项错误;各细胞形态、功能各异,但含量最多的化合物都是水,C项正确;题目所给4种细胞中,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,而其他细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,D项错误。答案解析关闭C-15-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2 细胞分
7、化及细胞的全能性细胞分化及细胞的全能性3.下列关于细胞全能性的叙述,错误的是()A.具有全套遗传物质是细胞具有全能性的基础B.是指已经分化的细胞具有发育成完整个体的潜能C.细胞全能性随着细胞分化程度的增高而增大D.植物体细胞全能性的表达是通过细胞脱分化和再分化实现的 答案解析解析关闭细胞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,其基础是已分化的细胞内含有该物种全套遗传物质,A、B两项正确;细胞全能性随着细胞分化程度的增高而减小,C项错误;植物组织培养过程中,经过细胞脱分化和再分化过程,离体的植物器官、组织或细胞可发育成完整的个体,实现了细胞全能性的表达,D项正确。答案解析关闭C-
8、16-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.下列关于人体造血干细胞的叙述,错误的是()A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的C.健康成年人的造血干细胞主要存在于骨髓中D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同 答案解析解析关闭细胞中的基因选择性表达,所以造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异,A项正确;细胞分化在自然条件下是不可逆的,B项错误;骨髓具有造血功能,所以健康成年人的造血干细胞主要存在于骨髓中,C项正确;红细胞和白细胞寿命不同,红细胞的平均寿命为120d,白细胞的寿命很短,一般为57d,D项正确。答案解析关闭B-17-核心梳理提能探究考向
9、感悟归纳总结1.细胞分化的机理-18-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.区分细胞分化与体现细胞全能性的标志(1)细胞分化的标志在所有细胞中都表达的基因,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因的表达不能证明细胞已经发生分化。细胞分化的标志表现在:分子水平上,合成了某种细胞特有的蛋白质;细胞水平上,形成不同种类的细胞。(2)体现细胞全能性的标志由已分化的细胞发育成一个完整的个体能体现细胞的全能性,即起点是已分化的细胞,终点是完整的个体。-19-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结细胞的衰老、凋亡与癌变1.细胞的衰老-20-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结巧记细胞衰老的特征-21-核心梳理提能探究考向感悟归纳
10、总结2.细胞的凋亡-22-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.细胞的癌变(1)实质:原癌基因和抑癌基因发生突变。(2)特征-23-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(3)致癌因子的类型与实例(连线)教材深挖正常细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗?提示:人和动物细胞的染色体上本来就存在着原癌基因和抑癌基因,在癌细胞中原癌基因与抑癌基因已发生突变。-24-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.细胞凋亡、衰老、癌变、坏死的区别-25-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)细胞普遍衰老会导致个体衰老。()(2)衰老细胞内染色质固缩影响转录。()(3)在蛙的发育过程中,细胞不断分裂,但不发生凋亡。()(4)细胞
11、凋亡受基因调控,不利于个体生长发育。()(5)细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散转移。()(6)原癌基因只存在于癌细胞中。()(7)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。()(8)因创伤引起的细胞坏死属于细胞编程性死亡。()(9)神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡。()(10)癌细胞的分裂能力与分化程度呈正相关。()(11)细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小。()(12)被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死。()-26-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.上页右下图过程产生的细胞内,由酶活性降低引起的细胞衰老的主要特征是什么?提示:新陈代谢速率减慢。2.上页右下图中,和过程中都
12、有新的蛋白质产生吗?提示:和过程都有新的蛋白质产生。3.上页右下图过程中,遗传物质不发生改变的是哪些过程?提示:。-27-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤,我国南方特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。恶性肿瘤与遗传有关吗?理由是什么?提示:有关。恶性肿瘤,即癌,是原癌基因和抑癌基因发生一系列突变的结果,所以与遗传有关。-28-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向 1 细胞衰老与凋亡细胞衰老与凋亡1.(2019全国卷)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是()A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡B.小肠上皮细胞的
13、自然更新过程中存在细胞凋亡现象C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死 答案解析解析关闭细胞凋亡是细胞编程性死亡,在正在发育及发育成熟的人体中都有凋亡的细胞。胎儿手的发育过程中,五个手指最初是愈合在一起的,后来随着指间的细胞自动死亡,才发育为成形的手指,A项错误。在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除都是通过细胞凋亡完成的,B项正确,C项错误。细胞坏死是在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,作为细胞自然生理过程的细胞凋亡不属于细胞坏死,D项错误。答案解析关闭B-29-核心梳理提能探究
14、考向感悟归纳总结2.(2019宁夏银川一中高三月考)自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图,下列有关叙述正确的是()A.过程引起的作用效果属于负反馈调节B.若过程使酪氨酸酶活性降低,将引起白化病C.若过程使细胞膜上氨基酸的载体受损,氨基酸将会自由进出细胞D.过程可能导致细胞内蛋白质的种类发生改变 答案解析解析关闭自由基通过过程攻击磷脂,磷脂通过过程产生更多的自由基,此过程引起的作用效果属于正反馈调节,A项错误;若过程使酪氨酸酶活性降低,将引起黑色素合成减少,可能导致白发的出现,白化病是由控制酪氨酸酶的基因异常而引起的,B项错误;若过程使细胞膜上氨基酸的载体受损,氨基酸进出细胞将会
15、受阻,C项错误;过程引起的基因突变可能导致细胞内蛋白质的种类发生改变,D项正确。答案解析关闭D-30-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2 癌细胞的特征及癌变的机理癌细胞的特征及癌变的机理3.(2018全国卷)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。下列有关癌细胞特点的叙述错误的是()A.细胞中可能发生单一基因突变,细胞间黏着性增加B.细胞中可能发生多个基因突变,细胞的形态发生变化C.细胞中的染色体可能受到损伤,细胞的增殖失去控制D.细胞中遗传物质可能受到损伤,细胞表面的糖蛋白减少 答案解析解析关闭癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是多个基因突变引起的;基因主要位于染色体的D
16、NA分子上,由于基因中碱基对的替换、增添和缺失,细胞中的染色体和遗传物质可能受到损伤,导致细胞增殖失去控制,细胞表面的糖蛋白减少,黏着性降低。答案解析关闭A-31-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.为探究物质P抑制癌细胞增殖的效应,研究人员使用不同浓度的物质P处理人的离体肝癌细胞,实验结果如下图所示。下列相关叙述正确的是()A.随着物质P浓度的增加,抑制癌细胞增殖作用越明显,但与处理时间无关B.随着物质P处理时间的延长,抑制癌细胞增殖作用越明显,但与浓度无关C.物质P对肿瘤细胞的作用机制,可能与调控细胞凋亡相关基因的表达有关D.通过本实验可以得出的结论是物质P抑制癌细胞增殖的最适质量浓度为1
17、.00g/L 答案解析解析关闭分析图中曲线可知,物质P的浓度和处理时间都影响抑制率,A、B两项错误;从实验的结果看,物质P可以有效地抑制癌细胞增殖,其作用机理很可能是调控了癌细胞内凋亡基因的表达,使癌细胞进入自动编程性死亡的程序,C项正确;本实验只是设置了物质P的部分浓度,虽然在质量浓度为1.00g/L时抑制效果比另两组好,但不能确定该浓度为最佳浓度,D项错误。答案解析关闭C-32-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.区别细胞凋亡与细胞坏死的方法-33-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的关系-34-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)细胞分裂使细胞数目增多,细
18、胞分化使细胞种类增多,细胞生长使细胞体积增大,细胞凋亡使细胞数目减少。(2)细胞的分裂、分化、衰老和凋亡都属于正常的生理过程,细胞的癌变是细胞不正常分化导致的。-35-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.遗传物质的“变”或“不变”-36-通关记通关辨通关练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.雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。4.细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。5.细胞凋亡是受到严格的遗传机制决定的细胞程序性死亡。6.癌细胞中遗传物质发生了变化。7.原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞
19、生长和分裂的进程。8.抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。9.细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都不会使遗传物质发生改变。-37-通关记通关辨通关练1.细胞分化与细胞的全能性(1)同一个体的不同体细胞中遗传物质一般相同,由于选择性表达的基因不同,转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不完全相同。(2)理论上,已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性。(3)植物细胞全能性的表达需要一定的条件,即离体、无菌、一定的营养物质、植物激素等。未脱离植物体的细胞,其全能性受到抑制,不能发育成完整的新个体。(4)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,全能性越
20、容易表达。但生殖细胞的分化程度较高,其全能性也较高。-38-通关记通关辨通关练2.细胞的癌变、衰老和凋亡(1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于人和动物细胞中,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。(2)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。(3)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,在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。(4)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。(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。-39-通关记通关辨通关练1.(2019江苏卷)下列关于细胞生命活动的叙述,错误的是(
21、)A.细胞分裂间期既有基因的表达又有DNA的复制B.细胞分化要通过基因的选择性表达来实现C.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动D.细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起 答案解析解析关闭细胞分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,其中基因控制蛋白质的合成过程属于基因的表达,A项正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,B项正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,是由程序性死亡相关的基因的表达所启动的,C项正确;细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因的突变属于显性突变,而抑癌基因的突变属于隐性突变,D项错误。答案解析关闭D-40-通关记通关辨通关练2
22、.甲和乙为某一个体中的两种体细胞,如下图所示,下列叙述错误的是()A.甲为浆细胞,乙为胰岛B细胞B.甲、乙的mRNA不同导致其形态结构和功能不同C.甲、乙细胞中的蛋白质不完全相同D.在显微镜下能观察到甲、乙细胞中的染色体 答案解析解析关闭甲和乙细胞都是高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,在显微镜下观察不到染色体。答案解析关闭D-41-通关记通关辨通关练3.科学研究发现,单羧酸转运蛋白1(MCT1)的基因表达水平与抗癌药物3-BrPA运输至细胞内密切相关。下图表示3-BrPA作用于癌细胞的机理,表格中数据是研究者用相同剂量3-BrPA处理5种细胞所得的实验结果。据此可推断()-42-通关记通关辨通
23、关练A.正常细胞和癌细胞4死亡率为0的原因是它们对3-BrPA的敏感性最强B.癌细胞3死亡率最高是因为只有它具有MCT1的基因C.MCT1可能是载体,3-BrPA主要作用于细胞呼吸的第一阶段D.对癌症患者的治疗可以利用药物抑制MCT1基因表达的方法 答案解析解析关闭由题干可知,3-BrPA运输至细胞内与MCT1密切相关,且题图中3-BrPA通过载体蛋白进入细胞,故推测MCT1可能是载体,且3-BrPA进入细胞后作用于细胞呼吸的第一阶段;由题表可知,正常细胞与癌细胞4的死亡率和MCT1的水平都为0,说明这两种细胞对3-BrPA的敏感性最弱;5种细胞都含有MCT1基因;由题中信息可知,在相同剂量3-BrPA处理下,MCT1表达水平越高细胞死亡率越高,因此 抑制MCT1基因表达不利于癌症患者的治疗。答案解析关闭C