2015届生物高考复习第12讲第四章第23节细胞的分化衰老和凋亡

第二、三节细胞的分化细胞的衰老和凋亡2014-10-7一、细胞的分化和癌变1.写出以上过程名称①_________,②_________,⑧_____。2.含义(1)从图中看出,经过程②后,细胞③④⑤⑥在形态、结构和功能上发生了稳定性差异,其结果是增加了_________。细胞增殖细胞分化癌变细胞类型(2)细胞⑦的名称是_______,它是不受控制的_________细胞。3.过程②特点(1)一旦发生分化就不会回到原来的状态,具有_______性。(2)贯穿于整个生物体的生命进程中,具有_____性。癌细胞无限增殖不可逆持久4.细胞⑦的特征(1)有_________能力。(2)能___________。5.写出几种导致细胞⑦出现的因素_________、许多种无机或有机化合物、___________。无限增殖在体内转移各种射线许多种病毒二、细胞的衰老和凋亡1.衰老细胞的特征(1)细胞内多种酶的活性_____。(2)细胞呼吸_____。(3)随细胞年龄增大,_______数量减少,体积增大;细胞核体积_____,_____不断向内折叠等。2.细胞凋亡的原因及实例(1)原因:细胞凋亡或称编程性细胞死亡,是由某种_____引发的。(2)实例:蝌蚪尾和鳃的消失。降低变慢线粒体增大核膜基因1.细胞分化具有绝对不可逆性。()【分析】一般来说,细胞分化是不可逆的,但在离体人工培养条件下,高度分化的植物细胞能够经过脱分化恢复全能性。2.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同。()【分析】同一个体内高度分化的细胞来自于同一个受精卵,其细胞核内含有相同的遗传物质。在不同体细胞内,基因选择性表达,产生不同的蛋白质,使细胞的形态和功能有一定的差异。××3.(2009安徽T2C)细胞癌变是细胞高度分化的结果。()【分析】环境中的致癌因子损伤细胞中的DNA,导致基因发生突变,从而导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞,这是细胞不正常分化的结果。4.(2009宁夏T1B)编程性细胞死亡属于正常生理过程。()【分析】编程性细胞死亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,是一种正常的生理过程。×√5.(2009安徽T2D)皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物。()【分析】皮肤上的“老年斑”是细胞衰老色素逐渐积累的结果。6.细胞的增殖、分化和凋亡在生物体的生命历程中都具有积极意义。()【分析】细胞的增殖能增加细胞的数量,细胞的分化能增加细胞的种类,细胞增殖和分化的结果导致个体发育。细胞的凋亡有利于清除多余、无用、有害的细胞,正常的细胞凋亡对个体健康有积极意义。×√考点一细胞分化1.细胞分化的实质细胞中基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。如图所示:2.细胞分化的特点(1)是一种持久性变化。(2)发生在生物体的整个生命进程中。(3)在胚胎时期达到最大限度。(4)这种稳定性变化是不可逆的。3.细胞分化的结果形成了不同的细胞、组织、器官。4.细胞分裂与细胞分化的比较项目细胞分裂细胞分化结果细胞数量增多,产生相同的细胞细胞种类增多,形成不同的组织、器官时间从受精卵开始,有些部位的细胞(如干细胞)终生保持分裂能力发生于整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度意义保证了亲代和子代之间遗传性状的稳定性没有细胞分化,生物体就不能进行正常的发育联系①细胞分裂是细胞分化的基础,为细胞分化提供材料②细胞分化是细胞分裂的继续,使细胞朝着特定的方向发生变化③二者共同完成了个体的生长、发育【高考警示】（1）在生物体内细胞分化是不可逆的，但在离体人工条件下，高度分化的植物细胞可恢复未分化状态。(2)细胞分化必须建立在细胞分裂的基础上,但分裂的细胞不一定发生分化。（3）同一个体不同的体细胞中：核基因相同而mRNA不同1.不同体细胞含有相同的核基因同一个体的体细胞中含有个体发育的全部遗传信息。如胰岛β细胞除包含胰岛素基因外还包含血红蛋白基因、生长激素基因等其他全部基因，因为它是由受精卵有丝分裂形成的。2.不同体细胞的mRNA不同同一个体的不同组织细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是细胞出现分化，即基因选择性表达，使不同体细胞的mRNA出现差异。【典例1】(2011·山东高考)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D【解析】选D。玉米种子萌发长成新植株是植物器官的自然生长发育现象,无法体现体细胞全能性。小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞,是细胞分化的结果,形成的是新类型的细胞,不是个体,无法体现体细胞全能性。小麦花粉是生殖细胞,无法体现体细胞全能性。胡萝卜根韧皮部细胞属于体细胞,也是高度分化的细胞,能再发育成植株,可以体现体细胞全能性。【变式训练】下列关于细胞分化与细胞分裂的叙述,错误的是()A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果B.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中C.细胞分裂是细胞分化的基础D.细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少D【解析】选D。生物体的生长主要取决于细胞分裂,而发育主要取决于细胞分化;细胞分化发生在生物体的整个生命进程中,而在胚胎时期达到最大限度;细胞分裂是细胞分化的基础,细胞分化是在细胞分裂的过程中完成的;细胞分化过程中细胞中的遗传物质不发生变化。考点二细胞的癌变、衰老和凋亡1.癌细胞特征(1)无限增殖的原因:失去接触性抑制,如图:(2)易扩散转移的原因:细胞表面粘连蛋白很少或缺失。2.癌变机理3.个体衰老与细胞衰老的关系(1)单细胞生物:细胞的衰老或死亡=个体的衰老或死亡。(2)多细胞生物:①生长发育过程中,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。②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.细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的关系(1)区别:结果遗传物质的变化细胞分裂单细胞生物完成增殖,多细胞生物产生新细胞遗传物质复制后均分细胞分化形成不同的组织、器官遗传物质不发生变化细胞癌变无限增殖的癌细胞遗传物质发生变化细胞衰老、凋亡细胞正常死亡遗传物质不发生变化4.细胞增殖、分化、衰老、死亡和癌变之间的关系【高考警示】(1)细胞癌变是由基因突变引起的,但不是单一基因突变的结果,至少要有5～6个基因突变才会致癌,而且年龄越大,致癌概率越高。(2)癌变细胞的分裂速度加快,细胞周期变短,而不是细胞周期延长。(3)对多细胞个体而言,细胞衰老与个体衰老不是同步的。老年个体每天也有大量的新细胞产生,青年个体及少年儿童每天也有大量的细胞衰老。4.哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，因为已无细胞核。5.生物的个体发育从细胞角度分析是细胞分裂、分化的结果;从分子水平分析则是基因选择性表达的结果。【典例2】(2011·江苏高考)关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是()A.细胞分化导致基因选择性表达,细胞种类增多B.细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小C.细胞凋亡受基因控制,不利于个体生长发育D.细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散转移D【解析】选D。A项错,基因的选择性表达导致细胞的分化,细胞种类增多;B项错,细胞衰老表现为细胞内酶活性降低,细胞核体积增大;C项错,细胞凋亡受基因控制,对机体有利;D项正确,由于癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失,使得细胞彼此之间的黏着性显著降低,癌细胞容易转移。【变式训练】下列有关细胞凋亡、癌变的说法,正确的是()A.细胞凋亡受基因控制,细胞癌变不受基因控制B.细胞癌变,代谢增强C.细胞癌变,膜黏着性增强D.细胞癌变,细胞周期延长;细胞凋亡,细胞周期变短【解析】选B。细胞凋亡受基因控制,细胞癌变是由于基因发生突变,也受基因控制。细胞癌变,膜黏着性降低,细胞增殖加快,细胞周期变短;细胞凋亡,不再增殖。B对照实验的设置及结果分析——抑制细胞凋亡的方法【案例】（2011·福建高考改编）机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18（IL-18）能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下：选取若干实验小鼠，随机分成三组：①组无辐射损伤；②组辐射损伤（60Co照射，下同）；③组先辐射损伤，1天后注射IL-18，14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了0h、12h、24h、48h后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋亡相对值如下表：组别处理方法0h12h24h48h①无辐射损伤0.0460.0560.0480.038②辐射损伤0.4600.4200.5300.520③辐射损伤+IL-180.2390.2650.2790.269(1)细胞凋亡是由遗传机制决定的_________死亡。从表中数据可知，细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越________;从___________（组别）两组数据可知，IL-18能够抑制脾细胞凋亡。(2)科研小组还设置了第④组实验，方法是先注射IL-18，3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组。与第③组相比，设置第④组的目的是_______________________________________________________________________________________。编程性（程序性）少②③比较核辐射前后注射IL-18对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响【命题人透析】（1）“细胞凋亡相对值”是归纳结论的依据：“细胞凋亡相对值”是指细胞凋亡的数量与细胞总数的比值。因此细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的细胞数目越少。(2)对照实验组及实验结论的确立：各组对照实验遵循单一变量原则，只有一个变量，该实验中有如下对照实验：对照实验自变量实验结论或探究问题①②是否有辐射损伤核辐射会诱导脾细胞凋亡②③IL-18的“有、无”IL-18能够抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡③④辐射前后注射IL-18辐射前后注射IL-18，对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响【标准答案】（1）编程性（程序性）少②③（2）比较核辐射前后注射IL-18对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响【阅卷人点评】得分要点（1）必须体现“编程性”或“程序性”；必须是“少”；必须是“②③”。（2）必须体现“核辐射前后注射IL-18”造成的影响。失分案例（1）错答成“无损伤性”；“多”；“①②”。（2）错答成“对照实验”。实验原则实验的科学性原则【概念解读】科学性原则是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。分析问题、设计实验的全面性和科学性体现了逻辑思维的严密性。具体体现在以下几个方面：（1）原理的科学性：必须是经前人总结或检验得出的科学理论。（2）选材的科学性：要求既要保证实验达到预期的结果，又要保证容易操作。（3）方法的科学性：选择的变量要准确，对照要合理，条件的控制要到位，实验步骤要有一定的顺序，注意实验步骤的关联性和实验操作的程序性。（4）现象观察的科学性：有些实验发生的反应不可见，这就需要把不可见的反应转化为可见的现象，需要科学转化并使结果易于衡量，找到合适的衡量指标。（5）结果处理的科学性：对实验的现象首先记录，然后进行整理，以全面和便于分析的方式如表格、曲线、柱形图等表现出来。（6）结论表达的科学性：把实验结果进行分析得到结论，需要用准确恰当而简明的语言表达出来，才能成为科学的结论。【典例分析】在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中遵循的科学性原则，分析如下：（1）染色体染色时必须用碱性染料，如龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液，因为染色体能被碱性染料着色，这体现了实验原理的科学性。（2）实验选择的材料是根尖分生区细胞，而不是叶的表皮细胞，因为根尖的分生区细胞不断进行有丝分裂，而表皮细胞不进行细胞分裂，这体现