【名师一号模块新课标】2016届高考生物总复习413细胞的分化衰老凋亡与癌变课件新人教版必修1

必修①分子与细胞第四章细胞的生命历程第13讲►►细胞的分化、衰老、凋亡与癌变回顾教材基础整合核心考点研析解题技法体验双基考题理教材巧思维夯基固本回顾•教材基础自主梳理一、细胞的分化和细胞的全能性1．细胞的分化(1)概念：在个体发育中，由增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生的过程。(2)特点：普遍性、持久性、稳定性和。(3)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，有利于提高各种生理功能的效率。一个或一种细胞稳定性差异不可逆性个体发育专门化(4)实质：在个体发育过程中，不同的细胞中的执行情况不同，即基因的表达，转录出不同的，控制合成不同的。遗传信息选择性mRNA蛋白质解惑由于基因的选择性表达，不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类出现少部分不同，DNA却都相同。2．细胞的全能性(1)概念：□10的细胞，仍然具有发育成□11。(2)分析下列实例所依据的原理[连线]①组织培养植物个体a．细胞核具有全能性②克隆羊“多利”b．细胞增殖分化③干细胞c．细胞具有全能性已经分化完整个体的潜能答案①—c②—a③—b思考1：已分化的细胞能否恢复到未分化状态？提示：细胞分化具有不可逆性，在自然条件下已分化的细胞不可自动恢复到未分化状态。但在人工诱导条件下，已分化的细胞可恢复到未分化状态，如植物组织培养的脱分化。二、细胞的衰老和凋亡1．细胞的衰老(1)代谢速度的变化(2)细胞核的变化：体积□17、核膜内折，染色质□18、染色□19。增大固缩加深巧记一大(核大)、一小(体积小)、一多(色素积累)和两低(酶活性和物质运输功能)。2．细胞的凋亡(1)概念：由□20所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)类型①个体发育中细胞的□21编程性死亡②成熟个体中细胞的□22自然更新③被病原体感染的细胞的清除(3)意义①保证多细胞生物体完成□23正常发育②维持□24内部环境的稳定③抵御□25外界各种因素的干扰基因思考2：老年人头发变白与白化病的白发机理相同吗？提示：不同。老年人头发变白是酪氨酸酶活性降低，合成的黑色素减少所致；而白化病人的白发是因病人体内缺少酪氨酸酶引起的。三、细胞的癌变1．癌变实质□26和□27发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。原癌基因抑癌基因2．癌细胞的特征3．致癌因子的类型和实例[连线]答案①—b②—c③—a解惑原癌基因与抑癌基因的关系(1)原癌基因是维持机体正常生命活动所必需的基因，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过程。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。(2)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，抑癌基因的丢失和失活，可能导致肿瘤发生。思考3：细胞癌变属于可遗传的变异吗？癌症属于人类遗传病吗？提示：细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果，基因突变是可遗传变异。人类体细胞的基因突变一般不会遗传给下一代，所以不属于遗传病。思考辨析判断下列说法是否正确(1)细胞分化的实质是不同细胞中基因的选择性表达。(√)(2)理论上，有核的活细胞都具有全能性。(√)(3)细胞凋亡是由于细胞衰老的缘故。(×)(4)被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死。(×)(5)不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中也存在。(√)(6)原癌基因和抑癌基因的作用不是简单的拮抗关系，二者共同对细胞的生长和分化起着调节作用。(√)(7)在任何条件下，癌细胞都能无限增殖。(×)(8)细胞衰老和癌变都能引起细胞膜成分或功能的改变，且原因相同。(×知考点破疑难系统知识整合•核心考点考点一细胞分化与细胞全能性1.细胞分化与细胞全能性的比较项目细胞分化细胞的全能性原因细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点持久性、稳定性、不可逆性、普遍性①分化程度的高低与全能性大小呈负相关②受精卵配子体细胞结果形成形态、结构、功能不同的细胞群形成新的个体2.细胞全能性表达的条件离体(必要条件)、一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)、激素和适宜的条件(适宜的温度、pH等)。【特别提醒】(1)细胞分化后的不同细胞中核DNA相同，mRNA和蛋白质一般不同。(2)细胞分化不改变细胞数目，却导致细胞种类增多。(3)细胞全能性以产生个体为标志，若无个体产生，不能体现全能性。应用训练1(2014·课标全国理综Ⅱ)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]神经细胞和肌细胞在功能上不同，是细胞分化的结果，即细胞中的基因选择性表达，合成的特定蛋白不同，B项正确。神经细胞和肌细胞都是高度分化的细胞，不再分裂，则都不具有周期性，也不进行核DNA的复制，A、D两项错误。二者含有的基因组相同，C项错误。[答案]B应用训练2(2014·安徽理综)分别用β­珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交，结果见下表(注：“＋”表示阳性，“－”表示阴性)。下列叙述不正确的是()探针细胞总RNAβ­珠蛋白基因卵清蛋白基因丙酮酸激酶基因成红细胞＋－＋输卵管细胞－＋＋胰岛细胞－－＋A.在成红细胞中，β­珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态B．输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因，缺少β­珠蛋白基因C．丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要D．上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关[解析]细胞分化的本质在于基因的选择性表达，即由受精卵分化形成的不同组织细胞中，虽然DNA(基因)的种类和数量是相同的，但转录产生的RNA、翻译产生的蛋白质是不同的。而一些对细胞的基本生命活动极为重要的基因则不存在表达的选择性，而是在所有细胞中均表达，如题目中的丙酮酸激酶基因。据表分析，β­珠蛋白基因只在成红细胞中处于活动状态，而卵清蛋白基因则只在输卵管细胞中处于活动状态。[答案]B考点二细胞凋亡、坏死和癌变的比较项目细胞凋亡细胞坏死细胞癌变影响因素由基因决定不受基因控制，由电、热、冷、机械等不利因素造成受基因控制，由物理、化学、病毒等致癌因子诱发特点是主动的、细胞自动结束生命的自然过程是被动的，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的病理过程①无限增殖②细胞形态、结构发生变化③细胞表面糖蛋白减少，黏着性降低，容易转移细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系【特别提醒】细胞凋亡，即细胞编程性死亡，是一种自然生理过程；与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体。细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。应用训练3细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错误的是()A．细胞普遍衰老会导致个体衰老B．效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡C．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡D．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录[解析]本题主要考查了细胞衰老和凋亡的相关知识。多细胞生物个体的衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A项正确；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，效应T细胞使靶细胞裂解死亡是机体主动进行的免疫过程，属于细胞凋亡，B项正确；各种不利因素引起的细胞死亡属于细胞坏死，C项错误；衰老细胞内染色质固缩后影响了DNA解旋，从而影响DNA复制和转录过程，D项正确。[答案]C应用训练4(2014·四川理综)TGF­β1­Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF­β1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是()A．恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移B．从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因C．复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递D．若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡[解析]本题考查基因表达及癌细胞防治的有关知识。恶性肿瘤细胞膜上的糖蛋白减少，细胞的黏着性降低，因此容易分散转移，A项正确；据题干可知复合物诱导的靶基因表达能阻止细胞异常增殖，说明复合物诱导的靶基因是抑癌基因，B项正确；据题干“生成复合物转移到细胞核内”可知，信息由细胞质传递到了细胞核，C项正确；若该受体蛋白基因不表达，就不能诱导靶基因表达，则细胞的异常增殖不会被阻止，靶细胞不能正常凋亡，D项错误。[答案]D误区盘点【状元笔记】1．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；还有一部分细胞保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。2．未脱离植物体的细胞不能表现出全能性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。3．混淆细胞衰老与个体衰老，误认为衰老个体中细胞一定衰老。对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。4．混淆细胞编程性死亡与细胞病理性死亡(1)病理性死亡是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。(2)细胞编程性死亡是细胞的一种生理控制机制，它也可以受许多因素(包括外部因素和内部因素)的诱导，如X射线、γ射线。同时它也可以通过一些因素的作用而受到抑制，如白细胞介素—2。5．误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，且只要有一个基因突变即可引发细胞癌变。人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因——原癌基因和抑癌基因。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使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而变成癌细胞。根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。纠错演练1下列现象中属于细胞编程性死亡的是()A．挤压使细胞死亡B．射线杀死细胞C．成熟的白细胞死亡D．化学药品使细胞死亡[解析]受外来因素干扰，细胞提前结束生命的现象为细胞坏死，细胞的编程性死亡即细胞凋亡，A～D中，A、B、D均属细胞坏死，只有C选项所述为细胞编程性死亡即细胞凋亡。[答案]C纠错演练2(2014·山东滨州一模)科学家发现了存在于高等生物细胞中的nuc－I基因，该基因编码的蛋白质能使DNA降解，所以nuc－I基因又被称为细胞“死亡基因”。据此分析，下列叙述错误的是()A．靶细胞在效应T细胞的作用下死亡可能与nuc－I基因被激活有关B．在胚胎发育过程中细胞中的nuc－I基因也在表达C．该基因编码的蛋白质需要内质网、高尔基体的加工运输D．癌变细胞中nuc－I基因的表达可能会受阻[解析]每个细胞都含有nuc－I基因，细胞的死亡与否可能与其是否激活有关，胚胎发育过程中有细胞的凋亡，A、B项正确；该蛋白质是细胞内蛋白质，不需要内质网、高尔基体的加工运输，C项错误；癌变细胞中该基因表达可能受阻，因而会不停地分裂下去，D项正确。[答案]C研命题究热点锤炼技能研析•解题技法命题热点一、基因类型与选择性表达【导例】细胞分化是奢侈基因表达的结果。下列不属于奢侈基因的是()A．血红蛋白基因B．抗体基因C．RNA聚合酶基因D．叶绿素基因[解析]细胞分化是奢侈基因表达的结果，也就是说，某种奢侈基因只在某种高度分化的细胞中表达，在其他细胞中不表达；A项，血红蛋白基因只在红细胞中表达；B项，抗体基因只在免疫细胞中表达；D项，叶绿素基因只在具有叶绿体的细胞中表达，所以这三种基因都属于奢侈基因。C项，RNA聚合酶的作用是合成RNA(转录)，所有细胞都可以进行RNA合成，因此RNA聚合酶基因不是奢侈基因。[答案]C【名师点睛】具有相同遗传信息的同一个体细胞间，所表达的基因并不相同