2011年高考生物一轮复习同步课件必修1：第六章 第2、3、4节 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变

一、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：具有、稳定性和不可逆性。3.实质：在个体发育过程中，不同细胞中的执行情况不同，即基因的选择性表达。4.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，有利于提高各种的效率。一个或一种细胞稳定性差异普遍性遗传信息个体发育专门化生理功能二、细胞全能性1.概念：的细胞，仍然具有的潜能。2.实例(1)植物组织培养的实验表明已分化的仍具有全能性。(2)克隆羊多利的培育成功说明已分化的具有全能性。已分化发育为完整个体植物细胞动物细胞核三、细胞的衰老和凋亡1.衰老细胞的特征(1)细胞内多种减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率。(2)细胞内多种酶的活性。(3)细胞内的逐渐积累。(4)细胞内呼吸速率，细胞核体积，核膜内折，染色质收缩、染色加深。(5)细胞膜改变，物质运输功能。水分减慢降低色素减慢增大通透性降低2.细胞凋亡(1)概念：由所决定的细胞的过程。(2)意义：对于多细胞生物体完成，维持，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。基因自动结束生命正常发育内部环境的稳定四、细胞癌变1.概念有的细胞受到的作用，细胞中的发生变化，就变成不受机体控制的、的恶性增殖细胞。致癌因子遗传物质连续进行分裂2.主要特征(1)适宜条件下，无限。(2)发生显著变化。(3)癌细胞的发生了变化。增殖细胞的形态表面3.致癌因子(1)致癌因子，主要指辐射，如紫外线、X射线等。(2)致癌因子，亚硝胺、黄曲霉毒素等。(3)致癌因子，如Rous内瘤病毒等。物理化学病毒4.细胞癌变的原因(1)致癌因子使和抑癌基因发生突变。(2)原癌基因主要负责调节，控制细胞的的进程，抑癌基因主要是阻止细胞。原癌基因细胞周期生长和分裂的增殖不正常1.区别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、功能不同的细胞形成新的个体2.两者的关系(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物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。(2)一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细胞分化程度越低，全能性就越高。细胞全能性比较如下：受精卵生殖细胞体细胞能够增殖的细胞停止增殖的细胞植物细胞动物细胞细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此同一个体的不同部位的细胞中核DNA相同，mRNA和蛋白质存在差异，从而使细胞在形态、结构和功能上出现差异。[例1](2010·淄博质检)下列关于细胞分化的说法正确的是()①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态②细胞分化后，细胞中mRNA不同，tRNA相同③分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能④一般不会出现细胞核遗传物质的改变⑤细胞分化的实质是基因的选择性表达A.②③④⑤B.①②④⑤C.①②③⑤D.①②③④⑤[课堂笔记]选细胞分化一般来说是不可逆的，且具有普遍性和持久性。细胞分化的实质是基因的选择性表达，表达的基因不同，转录生成的mRNA不同，但tRNA都相同。细胞分化的结果是形成不同形态结构和功能的细胞。细胞分化不会改变遗传物质。D1.下列有关细胞全能性的叙述中，不正确的是()A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B.生物体内细胞由于分化全能性不能表达C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化全能性很高D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性.解析：受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞分裂和细胞分化形成完整个体，所以细胞全能性最高；多细胞生物体内的每一个体细胞都是经过有丝分裂形成的，都含有发育成完整个体所必需的全套遗传物质，都具有全能性，但在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的，即基因的选择性表达，因此没有实现全能性。卵细胞是已分化的细胞。植物细胞在离体和一定营养条件下可表现出全能性。答案：C1.细胞衰老的特征(1)大：细胞核变大，染色质收缩、染色加深。(2)小：细胞内水分减少，萎缩变小，代谢速率减慢。(3)多：细胞内色素增多。(4)低：膜运输功能降低，多种酶的活性降低。2.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，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：(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3.细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变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，黏着性降低项目细胞凋亡细胞坏死细胞癌变形态变化细胞变圆，与周围细胞脱离细胞外形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4.细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系[例2](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.[课堂笔记]选图中①表示凋亡诱导因子与膜受体结合，这种结合具有特异性，且与信息交流有关。由图可知凋亡信号激活凋亡相关基因，从而表达出与凋亡有关的蛋白质，该过程体现了基因的选择性表达。细胞凋亡是在基因调控下的程序性死亡，是细胞主动死亡的过程。C细胞凋亡的三种主要类型①细胞的编程性死亡；②细胞的自然更新；③被病原体感染的细胞的清除。2.下列有关人体细胞的叙述，正确的是()①细胞内水分减少，代谢速度减慢是细胞衰老的重要特征②癌变是细胞的正常基因突变成原癌基因的过程③寄主细胞因病毒的增殖释放而死亡不属于细胞凋亡现象④癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关A.②③④B.①②③C.①②④D.①③④解析：细胞癌变的原因是细胞的原癌基因被激活，细胞的凋亡是基因控制的一种细胞程序性死亡现象，而②属于细胞的非正常死亡现象；细胞内水分减少，代谢速度减慢是细胞衰老的重要特征。细胞膜上糖蛋白等物质减少，使得细胞之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在体内转移。答案：D回顾考情从近几年新课标地区生物试题看，考查点主要集中在以下几点：1.细胞分化与干细胞。如2009年山东卷T2考查基因的选择性表达。2008年山东卷T4考查干细胞。2.细胞衰老的特征。如2009年广东卷T22考查老年人头发变白的原因。回顾考情3.细胞凋亡。如2009年天津卷T4以信息题形式考查细胞凋亡的机理。2009年宁夏卷T1考查细胞编程性死亡的相关内容。4.癌细胞的特征。如2009年海南卷T4。瞻望考向细胞的衰老、癌变与凋亡是社会的热点，也是高考命题的热点，这部分内容多以选择题形式考查。各考点内容既可单独考查，也可综合考查。如图表示人体内一些生命活动，有关说法错误的是()A.能进行①过程的细胞都具有细胞周期B.②过程不能体现细胞的全能性C.进行③过程的细胞，细胞核体积增大，但遗传物质并未增加D.④过程也受基因控制，并且受环境的影响【解题指导】选细胞增殖方式包括无丝分裂、有丝分裂和减数分裂，减数分裂无细胞周期。细胞分化的结果是形成形态、结构、功能不同的细胞，并未形成完整个体。衰老细胞的体积减小，但细胞核体积增大，遗传物质并未改变。细胞癌变受原癌基因和抑癌基因调控，癌变主要是由环境中致癌因子诱发的。A实验中的无关变量很多，必须严格控制才能使实验具有说服力，对照实验的设计是有效方法。1.设置对照的4种方法(1)空白对照：即不给对照组做任何处理：例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只加了等量的蒸馏水，起空白对照。对照性原则(2)条件对照：是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。例如，在“动物激素饲喂小动物”的实验中，采用等组实验法，甲组为实验组(饲喂甲状激素)，乙组为条件对照(饲喂甲状腺抑制剂)。通过条件对照，实验说服力大大提高。(3)自身对照，指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不再另外设置对照组；例如，“质壁分离与复原”实验，自身对照简便，但关键要看清楚实验处理前后的现象及变化差异。(4)相互对照，不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照。这种方法常用于等组实验中。“植物向光性”实验中，利用若干组燕麦胚芽的不同条件处理的实验组之间的对照，说明了生长素与植物生长弯曲的关系。2.“实验组”与“对照组”的确认一个实验通常分为实验组和对照组(控制组)。实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果。科学家研究发现，癌细胞的无限增殖受某些调控基因的调控，该调控基因能激发所有动物细胞大量增殖。为探究该调控基因是存在于细胞质中还是存在于细胞核中，科研人员做了如下的实验设计，请你继续完成下列实验。实验方案：(注：癌细胞能传代培养，细胞形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验设计要求)(1)用胰蛋白酶分别处理癌细胞和小鼠肝脏细胞使之分散成单个细胞。(2)分别使单个癌细胞和单个肝脏细胞进行核质分离。(3)将重组融合得到细胞甲，将重组融合得到细胞乙。(4)取两只培养瓶分别编号A、B，各加入等量的培养液。(5)取等量的重组细胞甲和重组细胞乙，分别放入到A、B两个培养瓶内进行培养。(6)观察并记录A、B两个培养瓶内的细胞形态变化。预期3种可能的实验结果和结论：①若实验结果为，则调控基因存在于细胞核中。②若实验结果为，则调控基因存在于细胞质中。③若实验结果为，则调控基因存在于细胞核和细胞质中。【解题指导】本实验的自变量为癌细胞核、质与肝细胞核、质的组合，因变量为重组细胞的形变情况。即本实验应设置相互对照。【答案】(3)癌细胞的核与肝细胞的细胞质癌细胞的细胞质与肝细胞的核(6)①重组细胞甲分裂产生的细胞形态发生明显改变②重组细胞乙分裂产生的细胞形态发生明显改变③重组细胞甲和乙分裂产生的细胞形态均发生明显改变1.细胞分化过程中，一般不会出现的是()A.细胞表面结构的改变B.细胞器种类和数量的改变C.蛋白质种类和数量的改变D.细胞核遗传物质的改变.解析：细胞分化是基因选择表达的结果，细胞核中遗传物质并没有改变，只是不同种类的细胞表达的基因有所不同。答案：D2.(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()①物质转运加速②新陈代谢变缓③呼吸速率加快④与黑色素合成相关的酶活性降低A.①②B.②④C.①③D.③④解析：大多数老年人头发变白，与黑色素合成相关的酪氨酸酶活性降低，代谢缓慢有关。衰老细胞中物质转运减弱，呼吸速率减慢。答案：B3.(2009·宁夏高考)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：细胞编程性死亡是由基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡过