6.2细胞的分化衰老凋亡和癌变精品学案新人教版必修1

、-1-第2节细胞的分化、衰老、凋亡和癌变【高考目标定位】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【考纲知识梳理】一、细胞的分化1、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。2、特点：普遍性、持久性、稳定性和不可逆性3、意义（1）细胞分化是生物个体发育的基础。（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。4、实质：一个个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息，但是，在个体发育中，不同细胞的遗传信息的执行情况不同。二、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2、实例：已分化的植物细胞具有发育成完整个体的全能；高度分化的动物细胞无全能性，但细胞核具有全能性。3、干细胞：动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。三、衰老细胞的特征1、细胞内水分减少；2、有些酶活性下降；3、细胞呼吸速度减慢，细胞核体积大，染色质固缩、染色加深4、色素积累；5、细胞膜通透性下改变，使物质运输功能降低四、细胞凋亡1、概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程、-2-2.、意义：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有非常关键的作用3、细胞死亡：包括细胞凋亡和细胞坏死，细胞凋亡是细胞程序性死亡，是正常死亡；而细胞坏死是细胞外界因素的作用的死亡，是非正常的细胞死亡。五、细胞的癌变1、概念：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、联系分裂的恶性增殖细胞。是细胞畸形分化的结果2、癌细胞的主要特征：（1）适宜条件下，无限增殖（2）细胞的形态发生显著变化（3）癌细胞的表面发生了变化：糖蛋白减少，癌细胞之间黏着性显著降低，容易分散和转移。3、致癌因子：（1）物理致癌因子：紫外线、X射线等（2）化学致癌因子：亚硝胺、黄曲霉毒素（3）生物致癌因子：如Rous内瘤病毒等4.、细胞癌变的原因：（1）致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变.（2）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞的不正常的增殖。【要点名师精解】一、细胞分化与细胞全能性及其应用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理细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度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，直至死亡③普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础①高度分化的植物体细胞具有全能性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。例如：动物克隆技术、-3-结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体大小比较细胞分化程度有高低之分，如体细胞＞生殖细胞＞受精卵细胞全能性有大小之分，如受精卵＞生殖细胞＞体细胞关系①两者的遗传物质都不发生改变②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小2、干细胞类型及在医学上的应用（1）类型及相互关系①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。②相互关系（以干细胞分化为红细胞为例）：（2）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1】动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。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】：干细胞是生物体内具有分裂分化能力的一类细胞。从图中可以看出干细胞在分裂分化时，始终有一部分不发生分化，而是继续保持分裂能力，也就是a、b、c过程则说明了干细胞向着不同的方向分化。细胞分化的实质是基因的选择性表达，也就是C项描述内容。通过干细胞培育形成组织，组织结合才能进一步形成器官。【答案】D二、细胞的衰老、凋亡和癌变1、细胞衰老与个体衰老的关系：单细胞生物细胞衰老即为个体的衰老；多细胞生物，细胞衰、-4-老不代表个体的衰老，只有绝大多数细胞衰老，生物体才衰老。2、细胞的凋亡、坏死与癌变的比较项目细胞凋亡细胞坏死细胞癌变与基因的关系受基因控制不受基因控制受突变基因控制细胞膜的变化内陷破裂糖蛋白等减少，黏着性降低形态变化细胞变圆，与周围细胞脱离细胞外型不规则变化呈球形影响因素受严格的由遗传机制决定的程序性调控电、热、冷、机械等不利因素影响分为物理、化学和病毒致癌因子对机体的影响对机体有利对机体有害对机体有害【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【解析】细胞会随着分裂次数的增多而衰老，可见人体各组织细胞的衰老不是同步进行的；环境中的致癌因子损伤细胞中的DNA，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，是细胞不正常分化的结果；皮肤上的老年斑是细胞内的色素随细胞的衰老而逐渐积累的结果；人的早期胚胎有尾，尾部细胞会随着发育逐渐凋亡。故B正确。【答案】B【感悟高考真题】（2010·广东高考）3.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【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。【答案】B（2010·四川高考）5、某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述，正确的是、-5-A．与纤维母细胞相比，过程①形成的诱导干细胞的全能性较低B．过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程C．每个Y细胞只产生一种抗体，故过程③不需要选择性培养基进行筛选D．过程④产生的单抗，不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外【解析】本题考查细胞分化及细胞工程相关知识，考查学生的综合应用能力。过程1形成的诱导干细胞全能性高，A错。过程2是细胞的分化过程，分化时遗传物质不会发生变化，B错。过程3要用选择培养基才能选出杂交瘤细胞，C错。过程4分泌抗体蛋白，是外排过程，不需载体蛋白协助，D正确。【答案】D(2009·山东高考)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】基因选择性表达是在基因在特定细胞内的表达，血红蛋白基因只有在红细胞中才能表达是选择性的表达。ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因是在每一个具有生命活动的细胞中都要表达的，因而不是在特定细胞内的表达。【答案】A。（2009·广东高考）大多数老年人头发变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】生物的基因控制性状，可通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状，头发变白是因为黑色素无法形成，与黑色素合成相关的酶活性降低，酶活性降低导致新陈代谢变缓，致使老年人头发变白。【答案】BD。(2009·辽宁高考)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、-6-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】细胞癌变是细胞的畸形分化，不是细胞死亡的过程，A错；细胞编程性死亡是细胞死亡的过程，是一种自然的生理过程，B对、C错；细胞编程性死亡是基因程序性表达的结果，D错。【答案】B。(2009·天津高考)下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，不正确的是A.①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.②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】①是凋亡诱导因子与膜受体发生特异性结合，表明细胞凋亡具有特异性，体现了生物膜的信息传递功能；细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，是基因选择性表达的结果；②过程中凋亡细胞被吞噬，是细胞主动死亡的过程，C错；凋亡相关基因是机体本来就有的，只是在特定时期才会表达、发挥作用。【答案】C。(2009·海南高考)下列关于癌细胞的叙述，错误的是A.癌细胞具有无限增殖的能力B.细胞癌变可以由病毒感染引发C.原癌基因只存在于癌细胞中D.癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关【解析】A、D两项为癌细胞的无限增殖和细胞膜表面变化等特征，B项考查引发细胞癌变的原因——生物致癌因素（病毒）；原癌基因存在于所有细胞，只是在癌细胞中被激活，C错。【答案】C。(2009·安徽高考)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、-7-【解析】细胞会随着分裂次数的增多而衰老，可见人体各组织细胞的衰老不是同步进行的；环境中的致癌因子损伤细胞中的DNA，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，是细胞不正常分化的结果；皮肤上的老年斑是细胞内的色素随细胞的衰老而逐渐积累的结果；人的早期胚胎有尾，尾部细胞会随着发育逐渐凋亡。故B正确。【答案】B。（2008·山东高考）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.人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】胚胎干细胞具有分化的潜能，能够分化成为多种细胞，细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化前后遗传物质不变，但形态结构往往发生很大变化，功能也更加专一。【答案】A。(2008·广东高考)老年人皮肤色素沉积出现“老年斑”，原因是（多选）A.细胞呼吸速率加快B.细胞中抗氧化作用的酶活性降低C.细胞膜通透性改变D.紫外线照射引起色素沉积【解析】考查衰老细胞的特点。【答案】BC。（2008·广东高考）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】癌症是由于物理因素或化学因素、生物因素导致，并不是传染病，因此与癌症患者接触没有影响。癌症与细胞的分裂有关，因此与人的年龄有关。艾滋病患者由于自身的免疫能力降低，受外界影响的可能性增大。亚硝酸盐是一种化学致癌因子，可能引发基因突变而导致癌变。、-8-【答案】D（2008·海南高考）下列有关细胞癌变的叙述，错误的是A.细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少B.癌症病人染色体上无抑癌基因C.经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变D.癌症的发生与个人的身心状况有关【解析】癌症发病的原因是病人体内的原癌基因和抑癌基因发生突变。【答案】B。【考点精题精练】1.关于细胞分化的叙述，正确的是（D）A．已分化的细胞都是不可逆转的，遗传物质发生了改变。B．细胞分化是不同细胞处在不同环境中造成的C．细胞分化只发生在胚胎时期，其他的时期不会出现D．细胞分化是基因的选择性表达造成的2.（2010·广东省佛山市高三二模拟）科学家已成功地利用人体表皮细胞制造出了具备胚胎干细胞功能的细胞(即类胚胎干细胞)，有关叙述错误的是DA.