高三一轮复习细胞的生命历程

考点整合稳定性差异持久性个体发育生理功能基因的选择性表达细胞的全能性发育成完整个体高度分化细胞核分裂和分化能力水分呼吸速率通透性改变细胞编程多余细胞数目癌细胞的主要特征致癌因子连续进行分裂表面DNA原癌基因要点探究►探究点一区分细胞分化与细胞全能性1．细胞分化、细胞全能性及相互比较细胞分化细胞全能性原因细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传信息特点①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中；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：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础①高度分化的植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性；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，全能性越低[易错点](1)细胞分化不会改变细胞内的遗传物质，只是基因的选择性表达导致同一生物个体不同种类的细胞中RNA存在差异，进而导致蛋白质存在差异，从而使细胞在形态、结构和功能上出现差异。(2)细胞分化与全能性的关系①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。②全能性高低：受精卵生殖细胞体细胞(分化程度低的细胞分化程度高的细胞)能够增殖的细胞停止增殖的细胞；植物细胞动物细胞。2．干细胞类型及在医学上的应用(1)概念：具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，可以分化为多种功能的细胞。(2)分类：①根据所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。②根据干细胞的发育潜能分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。胚胎干细胞发育潜能较高，是全能干细胞，成体干细胞发育等级较低，是多能干细胞(如造血干细胞)、专能干细胞(如神经干细胞)。(3)应用：①培育器官进行器官移植。②脐血干细胞治疗血液病。③神经干细胞治疗帕金森症。例1骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内()A．正常生长B．增殖并分化成多种细胞C．分泌抗体D．杀死各种病原菌B[解析]考查学生的理解能力。白血病又称血癌，病人产生大量的异常白细胞，而正常的白细胞、红细胞和血小板产生量减少。移植骨髓中的造血干细胞可以增殖分化形成各种血细胞和淋巴细胞，因此骨髓移植是目前治疗白血病的一种比较有效的方法。[点评]造血干细胞是指骨髓中的干细胞，具有自我更新能力并能分化为各种血细胞前体细胞，最终生成各种血细胞成分，包括红细胞、白细胞和血小板，它们也可以分化成各种其他细胞。它们具有良好的分化增殖能力，干细胞可以救助很多患有血液病的人们，最常见的就是白血病。复习时要重点掌握细胞分化的机制、分化与生物个体发育的关系，正确理解分化的普遍性及分化的发生时期等。下列变式题是对细胞分化的原理、特点、结果及全能性的考查。变式题许多动物具有再生能力，例如，壁虎被天敌追赶紧迫时，能断尾而逃，一段时间后，又重新长出一条尾巴；海参遇到敌害时，把内脏全部抛出，以转移敌害的注意力，而趁机逃之夭夭，约50天后，可再生出一副新的内脏。下列关于再生的叙述，错误的是()A．再生是细胞分裂分化的结果B．再生是基因选择性表达的结果C．再生是自然选择的结果D．再生体现了细胞的全能性D[解析]动物通过再生又形成了新的器官，器官的形成是细胞分裂、分化的结果，从遗传的角度讲，细胞分化是基因选择性表达的结果。再生能力的形成是在进化过程中长期自然选择的结果。再生由于只形成了部分器官，没有形成个体，所以不能体现出细胞的全能性。故答案选D。►探究点二区分细胞的衰老与凋亡1．个体衰老与细胞衰老的关系(1)单细胞生物体细胞的衰老死亡就是个体的衰老或死亡。(2)多细胞的生物体个体衰老与细胞衰老有关，但二者又不能画等号。这是因为多细胞生物体内细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡。然而从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2．衰老细胞的主要特征(1)衰老的细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。(2)衰老的细胞内有些酶的活性降低。(3)细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞的正常功能。(4)衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩，染色加深。(5)细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。3．细胞凋亡(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。(2)意义：在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。细胞凋亡细胞坏死自然的生理过程病理过程温和的刺激或药物引起剧烈的刺激或损伤引起细胞变圆，与周围的细胞脱开细胞外形不规则变化核染色质凝集溶酶体破坏细胞分为一个个小体(凋亡小体)胞浆外溢被周围细胞吞噬，不引起炎症引起周围炎症反应细胞膜内陷细胞膜破裂由凋亡相关基因引起和基因无关4．细胞凋亡与细胞坏死的区别例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B[解析]不同细胞之间、细胞与个体之间的衰老一般是不同步的；细胞凋亡是细胞的程序性死亡，比如胚胎发育过程中尾的逐渐消失；细胞癌变是原癌基因与抑癌基因发生突变的结果；“老年斑”是衰老细胞色素沉积的结果。[点评]细胞凋亡或称编程性细胞死亡，是细胞发育过程中的必然步骤，是由某种基因引发的，是不可避免的，它不同于病变或伤害导致的死亡。所有动物的正常发育中都有一些细胞要发生凋亡。下面的变式题从不同侧面考查细胞的分化、衰老、凋亡和坏死之间的区别和联系。变式题下列有关细胞生命历程的说法，正确的是()A．衰老细胞的细胞膜通透性发生改变B．胚胎发育过程中没有细胞的凋亡C．被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的D．细胞分化导致细胞丧失全能性A[解析]细胞凋亡是生物体正常的生命现象，胚胎发育过程中仍有细胞凋亡；被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的；分化的细胞不能导致细胞丧失全能性如植物细胞；衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能下降，故A选项正确。►探究点三分析细胞癌变1．特征分析(1)恶性增殖的“不死细胞”。在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖。在人的一生中，体细胞一般能够分裂50～60次，而癌细胞却不受限制，他们迅速地生长、分裂、无限增殖。(2)形态显著改变的“变态的细胞”。癌细胞的形态结构发生显著变化。例如，体外培养的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，当这种细胞转变成癌细胞后就变成球形了。(3)黏着性降低的“扩散的细胞”。癌细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。(4)失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如图所示：2．癌变机理(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[易错点]细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系A例3美国弗吉尼亚大学研究人员在有关癌症研究的杂志上发表论文称，他们发现了一种名为RhoGDI2的基因，该基因有助于阻止癌细胞的扩散，他们发现携带该基因的癌细胞会失去转移能力。该基因的作用最可能是()A．当这种基因添加到癌细胞后，在癌细胞中表达并产生一种糖蛋白B．当这种基因添加到癌细胞后，在癌细胞中表达并产生一种蛋白质，由此使癌细胞迅速分化为其他组织、器官C．该基因在癌细胞内表达后使癌细胞迅速衰老D．该基因在癌细胞内表达后使癌细胞的DNA复制受阻，停止细胞分裂[解析]从题意可知，RhoGDI2基因有助于阻止癌细胞的扩散，而细胞扩散与细胞膜上的糖蛋白有关，该基因的作用最可能是在癌细胞中表达并产生一种糖蛋白。[点评]癌细胞的表面发生变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。癌细胞和瘤细胞的比较如下：相同点不同点癌细胞无限增殖易分散和转移瘤细胞不容易分散和转移变式题研究小组发现胎盘生长因子抗体——PLGF抗体，该抗体与肿瘤内的胎盘生长因子结合，阻断了胎盘生长因子与毛细血管结合的通路，削减了对肿瘤的养分供给，癌细胞分裂速度减缓，低于免疫系统杀灭癌细胞的速度，会导致肿瘤明显缩小。下列说法正确的是()A．人体内只有癌变的细胞内存在原癌基因B．癌细胞容易转移，是由于细胞表面的糖蛋白增多，细胞之间的润滑作用增强C．PLGF抗体的化学本质是蛋白质，与其分泌有关的是高尔基体等细胞器D．该抗体与肿瘤内的胎盘生长因子结合属于细胞免疫的反应阶段C[解析]人和动物细胞内的染色体上普遍存在着原癌基因；癌细胞表面的糖蛋白减少，导致癌细胞容易转移；抗体的化学本质是免疫球蛋白，抗体的合成、加工和分泌是细胞内多种细胞器共同参与完成的，通过高尔基体的加工形成成熟的蛋白质，将抗体分泌到细胞外；抗体与肿瘤内的胎盘生长因子结合是抗原与抗体的结合，属于效应阶段。