2016届高三生物一轮复习精讲精练 第11讲 细胞的分化、衰老、凋亡 关注癌症

第11讲细胞的分化、衰老、凋亡关注癌症[考纲要求]1.细胞的分化(Ⅱ)。2.细胞的全能性(Ⅱ)。3.细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系(Ⅱ)。4.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)。一、细胞的分化与全能性1．细胞分化(1)含义：由同一种类型的细胞经细胞分裂后，逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异，产生不同的细胞类群的过程。[来源:学科网](2)实质：是基因选择性表达的结果。(3)意义：增加了细胞的类型，并进一步形成执行不同生理功能的组织和器官。(4)标志：①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等；②细胞水平：控制合成不同种类的细胞。解惑由于基因的选择性表达，不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类大部分相同，只有少部分不同，DNA却都相同。2．细胞的全能性(1)植物细胞的全能性：指植物体中单个已经分化的细胞具有发育成完整个体的全部遗传物质，在适宜的条件下，仍然能够发育成完整新植株的潜能。(2)理论依据：高度分化的细胞，仍具有保持该物种遗传特性的全部遗传物质。(3)应用—植物组织培养技术离体细胞――→脱分化增殖愈伤组织――→生长、增殖分化胚状体―→试管苗二、细胞的衰老、凋亡和坏死1．细胞衰老(1)衰老特征：①代谢速度的变化②细胞结构变化：水分减少，核模皱折，染色质固缩，线粒体变大且数目减少。(2)衰老原因：主要由细胞自身的因素决定。2．细胞凋亡与坏死判一判(1)细胞凋亡，又叫细胞坏死，这是一个主动的由基因决定的细胞程序化或自行结束生命的过程(×)(2)细胞分化及衰老是个体发育所必需的，细胞凋亡则对个体发育不利(×)(3)鸡胚胎发育中趾间蹼的消失及人胚胎发育中胎儿手的发育均离不开细胞坏死(×)(4)细胞凋亡有明显的形态学和生物化学特征，其中包括染色质浓缩和凝集、细胞核裂解并形成凋亡小体等(√)(5)细胞坏死区别于细胞凋亡的重要特征之一是细胞内容物释放到了胞外环境中，对周围细胞产生伤害，从而引发炎症反应(√)(6)细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制(×)(7)细胞死亡都受基因控制(×)(8)细胞凋亡是正常的生理现象，对生物体的生命活动具有积极意义(√)(9)细胞坏死与细胞凋亡不同，细胞坏死是细胞的非正常死亡(√)三、细胞的癌变1．癌变实质：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。2．癌细胞的特征：(1)能够无限增殖。(2)具有浸润性和扩散性，原因是细胞膜上糖蛋白减少。(3)能逃避免疫监视。判一判(1)在任何条件下，癌细胞都能无限增殖(×)(2)癌细胞与正常细胞相比，遗传物质发生了改变(√)(3)只有癌细胞中才有原癌基因和抑癌基因(×)3．致癌因子分类(连一连)4．防治策略(1)我国对常见的癌症采取早期发现、早期诊断和早期治疗相结合的综合防治措施。(2)“癌症的三级预防”：①一级预防：防止和消除环境污染。②二级预防：防止致癌因子影响。③三级预防：高危人群早期检出。5．癌症的治疗(判一判)(1)对于癌症的治疗，目前一般采用放射治疗、化学治疗和手术切除等方法(√)[来源:学科网ZXXK](2)目前大约70%的癌症病人在治疗癌症的过程中需要采用手术切除的方法(×)(3)手术切除和化疗是为了杀伤特定部位的癌细胞，而放疗则对人体全身具有治疗作用(×)(4)目前癌症的手术切除仍是癌症治疗的主要手段之一，对早期癌症的治疗效果较好(√)(5)治疗癌症的大多数药物的设计都是建立在阻止蛋白质合成和纺锤体形成的基础上(×)考点一聚焦细胞分化与细胞的全能性1．比较细胞分裂与细胞分化的区别和联系(1)细胞分裂使细胞数目增多，细胞类型不变。(2)细胞分化使细胞类型增多，数目不变。(3)细胞分裂是细胞分化的基础。2．细胞分化和细胞全能性的比较项目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，在胚胎时期达到最大限度；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高度分化的植物体细胞具有全能性；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：体细胞＞生殖细胞＞受精卵细胞全能性有大小之分：受精卵＞生殖细胞＞体细胞关系①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；②一般情况下，分化程度高低与全能性大小呈负相关3．总结细胞全能性表达的条件(1)离体(必要条件)。(2)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)。(3)激素。(4)适宜的条件(适宜的温度、pH等)。易错警示有关细胞分化与全能性的易错辨析(2)已分化的细胞发育成完整个体的潜能——全能性①植物种子发育成植株不叫全能性。②胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体——体现全能性的终点)不叫全能性。③动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。(3)细胞分化的不可逆性及脱分化①在生物体内，细胞分化是一种稳定的程序性变化，这种变化一般是不可逆转的。②但在人工实验条件下，分化的组织细胞能脱分化，脱分化的组织细胞由于含有发育成完整生物体的全部遗传物质，因而经一定人工培养后理论上可发育成一个完整生物体。(4)个体发育、细胞分化、基因表达三者之间的关系①个体发育是以细胞的分裂和分化为基础的，因为只有通过细胞分裂，才能增加细胞的数目；只有通过细胞的分化，才能形成不同的组织、器官和系统。细胞分化是个体发育中的主要过程：②细胞的分裂和细胞的分化是以基因的表达为基础的，特别是细胞的分化，它是细胞内的遗传信息(基因)有序表达的结果。如红细胞的形成是以控制血红蛋白合成为主的基因表达的结果。③从上述三者之间的关系可以看出，个体水平上的发育是以细胞水平的分裂与分化为基础的，细胞水平的分裂与分化是以分子水平的基因表达为基础的。1．如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段的示意图，图中甲、乙为两个阶段的细胞，a、b表示发育变化的模式过程。下列叙述正确的是()①a过程有可能发生基因突变②乙细胞不同的基因重组导致b过程产生不同的细胞③上皮细胞与甲细胞遗传物质相同，因此它们的全能性高低应该相同④b过程中遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质A．①④B．③④C．①②D．②③④2．下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是()A．玉米种子萌发长成新植株B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株正确解读有细胞生命历程的图形信息1．图中①③⑤细胞特征相似：细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺盛的细胞分裂能力。其中①→③表示通过细胞分裂使细胞数目加倍；③→⑤表示通过细胞生长使细胞体积增大。2．图中②④细胞形态特征与①有较大区别，所以①→②和①→④均表示细胞分化过程。3．图中⑥⑦⑧表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株，体现了植物细胞的全能性。考点二聚焦细胞的衰老、凋亡与癌变1．细胞分裂、分化、衰老、凋亡及癌变的比较关系(1)区别结果遗传物质变化细胞分化形成不同组织器官不发生改变细胞衰老[来源:学&科&网][来源:学科网ZXXK]细胞正常死亡[来源:学科网ZXXK]细胞凋亡基因决定的细胞程序化或自行结束生命的正常过程细胞癌变形成无限增殖的癌细胞发生改变细胞分裂单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞遗传物质复制后均分(2)联系：①细胞分裂是细胞分化的基础；②仅有细胞分裂和生长，而没有细胞分化，生物体不能正常生长发育；③细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌变是细胞的畸形分化。如图所示。2．分析癌细胞的特征与癌变机理(1)特征分析①不死性：条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。②迁移性：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些结构，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。③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，而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：(2)癌变机理(3)原癌基因与抑癌基因的关系①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，控制细胞生长和分裂的进程；而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。②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。易错警示有关细胞衰老、凋亡及癌变的几点辨析(1)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，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。(2)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，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。(3)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。(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。3．如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和死亡过程示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞a～c表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是()(1)由①细胞分裂产生③④细胞的方式有三种(2)⑤与⑥细胞的基因型相同，mRNA的种类不同(3)⑤和⑥细胞内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质(4)细胞的衰老与死亡就会引起人体的衰老与死亡(5)细胞死亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制(6)⑤⑥的分化程度比①的分化程度高，全能性也高(7)细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增强(8)细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短A．只有一项正确B．只有两项正确C．只有三项正确D．只有四项正确4．下列有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的说法，正确的是()A．衰老细胞的膜通透性降低，癌变细胞的膜黏着性增强B．细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制C．细胞坏死时代谢停止；细胞癌变时代谢增强D．衰老、死亡的细胞可被浆细胞清除；癌细胞可被效应T细胞裂解细胞凋亡的内在机理图解及意义1．图解2．意义：对各细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定以及抵抗外界因素干扰起着关键作用。具体如下：(1)有利于清除完成正常使命的衰老细胞。(2)有利于清除多余的、无用的细胞。(3)有利于清除体内的有害细胞。(4)维持器官和组织中细胞数目的相对稳定。1．细胞分裂与细胞分化的区别与联系细胞分裂细胞分化原因①细胞表面积和体积发展不平衡；②细胞核与细胞质发展不平衡；③增殖的需要基因的选择性表达结果生成相同的细胞生成不同的细胞意义①促进多细胞个体形成，生长和发育的需要；②单细胞生物形成新个体的需要①组织、器官的形成；②组织、器官的修复特性①局部性；②周期性①持久性；②不可逆性；③普遍性；④差异性关系①细胞分裂是细胞分化的基础，细胞分裂产生了相同细胞的后代，细胞分化使相同细胞的后代发生了形态、结构和生理功能上的差异。生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的细胞、组织，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果；②细胞分裂只是增加了细胞数量，细胞分化形成了具有特定形态、结构和功能的组织和器官，没有细胞的分化，多细胞生物不可能正常发育2.全能性表达需要的条件(1)离体。生物体内的活细胞尽管具有全能性，但受基因选择性表达的调控，一般都要进行定向的、不可逆转的细胞分化，不能表现其全能性。(2)适宜的营养、适宜的环境条件、植物激素(生长素和细胞分裂素)。3．细胞的分化、衰老、凋亡、坏死和癌变的比较实质特点结果与意义细胞分化基因的选择性表达①持久性；②普遍性；③不可逆性；④差异性产生各种不同的组织、器官细胞内因和外因共同①酶活性降低，呼吸速率减①生物体的绝大多衰老作用的结果慢；②细胞体积增大，线粒体减少；③核增大，核膜皱折，染色质固缩、染色加深数细胞都经历未分化→分化→衰老→死亡的过程；②细胞衰老是时刻都在发生的细胞凋亡由遗传机制决定的程序性调控细胞膜内陷，细胞变圆，与周