生物必修一---细胞分化-衰老-凋亡-癌变

回扣基础要点一、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：普遍性、持久性、稳定性和。第14课时细胞的分化、衰老、凋亡和癌变必备知识梳理一个或一种细胞稳定性差异不可逆性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。4.实质：在个体发育中，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，控制合成出不同。个体发育专门化遗传信息选择性mRNA蛋白质想一想（1）同一生物不同部位的细胞如人的胰岛B细胞和唾液腺细胞，下列结构或物质是否相同？①染色体②DNA③基因④mRNA⑤蛋白质（2）细胞分化一定不可逆转吗？（1）①②③相同，④⑤不同。（2）在生物体内不可逆转，但离体人工条件下，高度分化的植物细胞可脱分化回到未分化状态。提示二、细胞的全能性1.概念：的细胞,仍然具有发育成的潜能。2.全能性差异：高度分化的植物细胞具有发育成的能力，说明植物细胞仍然具有全能性；实验表明已分化的动物体细胞的具有全能性。3.干细胞：动物和人体内仍保留着的少数具有能力的细胞。已经分化完整植株细胞核分裂和分化完整个体三、衰老细胞的特征记忆窍门：可据图结合细胞结构从外向里联想记忆；也可按下列方法记忆：一大（核大）、一小（水少体积小）、一多（色素积累）和两低。四、细胞凋亡和细胞坏死细胞凋亡细胞坏死与基因关系受控制不受基因控制影响因素严格受遗传机制决定的死亡电、热、冷、机械等因素与机体关系机体控制的主动性死亡，对机体不受机体控别的死亡,对机体实例胚胎发育过程中人尾消失、五指分开股骨头坏死基因程序性不利有利被动性有害五、细胞癌变1.概念：受致癌因子的作用，细胞中发生变化，成为不受控制的、连续进行分裂的细胞。2.主要特征（1）适宜条件下，能够。（2）发生显著变化。（3）癌细胞表面发生了变化。等物质减少，癌细胞之间显著降低，容易分散和转移。遗传物质机体恶性增殖无限增殖形态结构糖蛋白黏着性3.致癌因子：大致分为致癌因子、致癌因子、致癌因子三类。4.细胞癌变的原因（1）致癌因子使和发生突变。（2）原癌基因主要负责调节，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是。5.与分化的关系：细胞癌变是分化的结果。6.癌基因位置：不只存在于体内，正常的细胞也有。物理化学病毒原癌基因抑癌基因细胞周期胞不正常的增殖阻止细异常癌细胞练一练（2009·安徽卷，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人体细胞要经过未分化、分化、衰老和凋亡的过程，各细胞的发生过程并不是同步的；细胞凋亡对生物体组织器官的形成及生物体的发育是必不可少的，如人早期胚胎尾的消失、手部五指的形成、蝌蚪尾的消失等；细胞癌变是细胞畸形分化的结果；皮肤上“老年斑”的形成是由于细胞衰老色素沉积的结果。答案B构建知识网络考点一细胞分化与细胞的全能性1.细胞分化的实质及拓展提升（1）实质：基因的选择性表达。同一生物体不同部位的细胞DNA、基因、tRNA相同,但mRNA和蛋白质不同。（2）拓展:①胰岛B细胞除包含胰岛素基因外还包含血红蛋白基因，生长激素基因等其它全部基因。②胰岛B细胞和垂体细胞形态、结构和功能不同的根本原因是细胞中不同,不同的直接原因是细胞中不同。蛋白质mRNA高频考点突破③管家基因：在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因等。2.细胞的全能性（1）原理：含有本物种全套遗传物质。（2）条件：一离体；二无菌；三营养和激素；四适宜外部条件——光照、温度、pH等。（3）全能性高低比较①受精卵（未分化）＞精子或卵细胞（高度分化）＞体细胞②植物体细胞＞动物体细胞（克隆羊只证明动物细胞核具有全能性）③胚胎干细胞（全能干细胞）＞造血干细胞（多能干细胞）＞皮肤生发层干细胞（专能干细胞）（4）拓展①干细胞类型按分化潜能的大小，干细胞基本上可分为3种类型：全能干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能，胚胎干细胞就属于此类；多能干细胞，它具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，如造血干细胞；专能干细胞，只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如皮肤生发层的干细胞。②各种干细胞的相互关系红细胞高度分化细胞专能骨髓造血干细胞能分化成红细胞多能骨髓造血干细胞能分化成各种血细胞全能胚胎干细胞能分化成各种体细胞↑↑↑↑↑↑对位训练1.（2009·山东卷，2）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本题考查了对于基因选择性表达概念的理解。只有在红细胞中，控制血红蛋白合成的基因才能选择性的表达。而其他选项中的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而分别合成ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体蛋白。A2.（2008·江苏卷，6）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b、c代表细胞分化，分化的细胞首先组成组织，由不同的组织构成器官。答案D考点二细胞的衰老、凋亡和癌变1.个体衰老与细胞衰老的关系（1）单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。（2）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。2.癌细胞特征（1）无限增殖：一般细胞分裂50~60次，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）易分散转移：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的糖蛋白，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。（3）失去接触性抑制：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触性抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：（4）癌细胞的形态发生改变。例成纤维细胞由扁平梭形变成球形。这是细胞癌变的重要观察指标。3.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4.癌症的预防与治疗①预防在诱发癌症的因素中，吸烟和不健康的饮食是诱发癌症最主要的两大因素。因此，为了防止细胞癌变，应远离烟草，养成健康的饮食习惯，少食肥肉和油炸食品，多吃水果蔬菜和谷物。另外还要尽量避免接触物理的、化学的和病毒的各种致癌因子。②治疗目前用于肿瘤治疗的主要手段有手术、放疗、化疗。手术冶疗就是直接切除癌肿块。放疗和化疗是从癌细胞分裂的特征入手，人为地控制间期DNA复制或有关蛋白质合成。放疗是使用高能X射线或γ射线集中照射患病部位，杀死癌细胞，这里利用的是射线对DNA的损伤作用。放射性疗法不适于病灶范围已经扩大的患者。化疗主要是利用抗癌剂杀死癌细胞。常用的抗癌剂包括细胞分裂抑制剂、细胞增殖蛋白合成抑制剂等。多种抗癌剂混合使用往往可以获得较好的疗效。5.细胞分裂、分化和癌变的关系对位训练3.下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是()A.健康的成人体内，每天有一定量的细胞凋亡B.细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制C.老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起D.胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行解析衰老和凋亡是细胞正常的生命现象,在健康的成人体内，每天有一定数量的细胞凋亡是正常的。细胞的凋亡是一种程序性死亡，是受机体基因组调控的细胞正常的死亡。白化病是由基因突变导致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的。胚胎发育期细胞的衰老并不代表机体的衰老，从整体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。答案A4.下列关于癌细胞的叙述，不正确的是()A.癌细胞的遗传物质与正常体细胞有所不同B.在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖C.细胞癌变后，彼此之间的黏着性显著降低D.细胞癌变是不可逆转的,所以癌症是不治之症解析癌细胞的遗传物质发生了改变，所以与正常体细胞有所不同；癌细胞的特点有：在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖，细胞表面由于糖蛋白减少，而导致彼此之间的黏着性显著降低；癌细胞是遗传物质发生了改变所致，有可能利用诱变因子使其发生恢复突变。D思维误区警示易错分析对细胞分化、衰老、凋亡和癌变有关知识点辨析不清（1）细胞分化过程中遗传物质未改变，只是基因选择性表达。（2）细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现，若发育成某个器官不叫全能性。（3）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能性很高。（4）目前，没有任何实验证明动物细胞全能性，只是证明动物细胞核全能性。解题思路探究（5）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。（6）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。（7）细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。（8）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。（9）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。1.如图表示同一人体内的几种正常细胞，这些细胞的()纠正训练A.全能性相同B.细胞器的种类和数量相同C.基因组成相同D.mRNA的种类和数量相同解析细胞分化导致细胞中mRNA、蛋白质及细胞器的种类和数量不同，但遗传物质DNA和基因未改变。答案C2.下列关于细胞增殖、分化、衰老、癌变的叙述,不合理的是()①幼年个体中没有衰老的细胞，老年个体中没有新细胞产生②由胚胎干细胞诱导分化成肾脏体现了细胞全能性③细胞凋亡对机体有利,细胞坏死对机体有害④细胞分化导致细胞中遗传物质改变⑤癌细胞是畸形分化的结果⑥衰老的人红细胞呼吸代谢速率减慢，细胞体积减小，核体积增大A.①②③④B.①②④⑤C.①②④⑥D.③④⑤⑥C知识综合应用重点提示通过“细胞生命历程”的考查提升“把握所学知识的要点和知识之间内在联系”的能力。如图是与细胞增殖和分化有关的图解，据图回答下列问题：典例分析（1）甲图A表示的是过程，B表示的是过程。乙图处于有丝分裂的期。（2）甲图中b、c、d、e具有相同的。（3）甲图中，若e能合成血红蛋白，则b、c、d都（不能或能）合成，其主要原因是。（4）若a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个植物体，说明d具有性。（5）甲图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比，哪一个细胞的全能性最大？。（6）乙图中细胞有染色体条，①和⑤两条染色体是经过分裂间期形成的。（7）丙图是某生物细胞有丝分裂过程中染色体组数目变化的数学模型，请在丙图中画出c~f段细胞中DNA分子相对数目的变化曲线。解析本题综合考查细胞的生命历程,涉及很多考点，并考查考生的作图能力。甲图中A、B分别是细胞数目增多和形态改变，说明其分别是细胞增殖和细胞分化。乙图中着丝点分裂，所以是有丝分裂的后期。甲图中b、c、d、e细胞都是由a细胞分裂、分化而来的，所以遗传物质相同。不同细胞功能不同的内因是基因的选择性表达。植物细胞能在体外条件下培养成一个植物体，说明植物细胞具有全能性，其中受精卵的全能性最高。乙图中染色体有8条,染色单体是在细胞分裂间期经复制形成的。丙图为染色体组数目变化曲线，c~d段为有丝分裂后期，e~f段为末期，在绘制DNA分子相对数目的变化曲线时要相应加倍。答案（1）细胞增殖细胞分化后（2）遗传信息或染色体数（3）不能控制合成血红蛋白的遗传信息处于关闭状态（4）全能（5）a（6）8复制（7）如图中虚线互动探究（1）若b细胞已