（新课标）2020高考生物一轮总复习 第4单元 第3讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变教案

1第3讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变考纲要求核心素养1.细胞的分化Ⅱ2．细胞的全能性Ⅱ3．细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系Ⅱ4．癌细胞的主要特征及防治Ⅱ生命观念通过描述细胞分化的实质，形成结构与功能相适应的生命观念。科学思维通过对比细胞的分化、衰老和凋亡，形成归纳与概括、演绎与推理的科学思维方法。社会责任借助细胞衰老和凋亡与人体健康的关系，形成健康生活的意识。细胞的分化与细胞的全能性授课提示：对应学生用书第70页[基础突破——抓基础，自主学习]1．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、稳定性、持久性和不可逆性。(3)实质：不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的(基因的选择性表达)。(4)意义：是生物个体发育的基础；使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。22．细胞的全能性[重难突破——攻重难，名师点拨]1．对细胞分化的理解(1)过程图解(2)机理：相同核DNA―――――――→基因选择性表达不同的mRNA――→合成不同的蛋白质――→体现不同的形态结构――→执行不同的功能。(3)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、血红蛋白、胰岛素等。②细胞水平：形成不同种类的细胞。2．对细胞全能性的几点理解(1)已分化的细胞具有全能性的原因：分化的细胞含有发育为完整个体的全部遗传信息。(2)细胞全能性大小的比较：一般来说，细胞分化程度越低，全能性越高，细胞分化程度越高，全能性越低。例如受精卵干细胞体细胞。生殖细胞虽然分化程度高，但其全能性也较高。(3)判断体细胞具有全能性的方法体细胞全能性的体现以产生个体为标志，若只产生了组织器官，而无个体产生，不能体现体细胞的全能性。3[特别提醒](1)分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。(2)细胞分化过程中遵循的中心法则为DNA――→转录RNA――→翻译蛋白质，细胞全能性表达过程中所遵循的中心法则为。(3)并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。[题型突破——练题型，夯基提能]题型1细胞分化的实质与过程分析1．(2018·四川乐山三调)某一高等生物个体，对其体细胞的形态、功能相似程度的判断依据，不包括()A.细胞器的种类和数量B．蛋白质的种类和数量C.DNA的种类和数量D．表达的基因的种类解析：同一生物体，不同细胞出现形态、功能的差异是细胞分化的结果，细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞表达的基因种类不同。若两细胞所表达的基因种类相同，则二者形态、功能相似程度较大，D不符合题意；基因的选择性表达导致不同细胞合成的蛋白质种类和数量不同，进而导致不同细胞中细胞器的种类和数量不同，故依据蛋白质的种类和数量、细胞器的种类和数量可判断不同细胞的形态、功能相似程度，A和B不符合题意；同一生物体的不同细胞均是由受精卵经细胞分化和细胞分裂形成，而细胞分化和细胞分裂过程中DNA种类和数量不变，故同一生物不同细胞所含DNA种类和数量相同，C符合题意。答案：C2．如表表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况，下列有关说法不正确的是()A.甲基因不可能是控制胰岛素合成的基因B.丁基因可能是控制ATP酶合成的基因C.三种细胞不同的根本原因是细胞中的遗传信息不同D.三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵解析：甲基因在胰岛A细胞中表达，可能为胰高血糖素基因，一定不是胰岛素基因；丁基4因在每个细胞中都表达了，ATP酶正好符合；细胞分化时遗传信息相同；同一个受精卵有丝分裂产生的子细胞基因相同。答案：C[易错警示]1．分化不会改变遗传物质。细胞分化是基因的选择性表达，不会导致遗传物质改变。已分化的细胞都含有保持该物种遗传特性所需的全套遗传物质。2．同一个体不同类型细胞的RNA和蛋白质不完全相同。题型2细胞的全能性、干细胞及应用3．(2018·安徽皖北统考)来自华盛顿大学医学院的研究人员将两种小RNA和其他转录因子加入培养液中，成功将来自健康成年人机体中的皮肤细胞直接转化成了运动神经元。运动神经元能够驱动肌肉收缩，其损伤会导致脊肌萎缩症等严重疾病，最终致人瘫痪甚至早亡。下列有关说法正确的是()A.该研究中皮肤细胞表现出了全能性B.RNA和转录因子使皮肤细胞的遗传物质发生改变C.该转化过程中蛋白质种类和数量未发生改变D.这种技术能帮助开发新型疗法来治愈神经退行性疾病解析：细胞的全能性指细胞经分裂和分化后仍具有发育成完整个体的潜能，而此处皮肤细胞只转化成运动神经元，未表现出全能性，A错误；由题中信息可知，小RNA和转录因子使皮肤细胞转化为运动神经元，即发生了细胞分化，其实质是基因的选择性表达，并没有改变其遗传物质，但细胞中的蛋白质种类和数量发生了改变，B、C错误；神经退行性疾病主要是由于运动神经元功能丧失引起，依据题中信息，小RNA和转录因子可诱导皮肤细胞转化为运动神经元，则该技术可帮助神经退行性疾病的治疗，D正确。答案：D[方法规律]“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性1．判断关键2．实例：(1)同一来源的细胞形成形态、功能不同的组织细胞→细胞分化。(2)植物体细胞――→形成新个体→细胞全能性表达。[图表突破——析图表，融会贯通]如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请思考：5(1)上述基因中在三种细胞内都表达的是________。(2)这三种细胞中，A细胞应为________细胞，判断依据是________________________________________________________________。(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？______________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)a(2)胰岛B胰岛素基因在A细胞内表达，产生胰岛素，胰岛素由胰岛B细胞表达并分泌(3)A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带细胞的衰老、凋亡与癌变授课提示：对应学生用书第71页[基础突破——抓基础，自主学习]1．细胞的衰老2．细胞的凋亡(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)类型个体发育中细胞的编程性死亡成熟个体中细胞的自然更新被病原体感染的细胞的消除(3)意义保证多细胞生物体完成正常发育维持内部环境的稳定抵制外界各种因素的干扰63．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在适宜的条件下，能够无限增殖。②形态结构发生显著变化，如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。③细胞的表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，导致癌细胞在体内容易分散和转移。(3)致癌因子的分类[连线][重难突破——攻重难，名师点拨]1．细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较实质遗传物质的变化结果对机体的影响细胞分化基因的选择性表达遗传物质不发生改变形成不同的组织、器官对机体有利细胞衰老内因和外因共同作用的结果遗传物质不发生改变细胞走向死亡对机体有利细胞凋亡受由遗传机制决定的程序性调控遗传物质不发生改变细胞走向死亡对机体有利续表实质遗传物质的变化结果对机体的影响细胞坏死电、热、冷、机械等不利因素引起的，不受基因控制遗传物质不发生改变细胞走向死亡，同时伤害周围细胞，引发炎症等对机体有害细胞癌变在物理、化学和病毒致癌因子的影响下，原癌基因和抑癌基因发生突变遗传物质发生改变形成无限增殖的癌细胞引发恶性肿瘤对机体有害2.癌变的机理(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；7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[特别提醒](1)哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征。(2)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，只不过在癌细胞中这两种基因发生了突变。(3)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。(4)细胞凋亡与基因的选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。[题型突破——练题型，夯基提能]题型1分析细胞衰老与凋亡的特征及意义[方法技巧]1．巧记细胞衰老特征的“一、一、一、二”2．判断细胞凋亡与细胞坏死的方法(1)从方式看主动结束生命活动⇒细胞凋亡被动结束生命活动⇒细胞坏死(2)从结果看对生物体是有利的⇒细胞凋亡对生物体是有害的⇒细胞坏死1．细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错误的是()A.正常的细胞会随着分裂次数的增加而衰老B.效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡C.受遗传机制决定的细胞程序性死亡属于细胞凋亡D.衰老细胞中的线粒体数量随年龄增大而减少，其体积随年龄增大而变小解析：正常的细胞不能无限增殖，随着分裂次数的增多，细胞会衰老，故A正确；效应T细胞可以作用于靶细胞，使靶细胞裂解死亡，故B正确；细胞凋亡是受遗传物质控制的，故C正确；随着年龄的增加，细胞代谢速率减慢，衰老细胞中的线粒体数量减少，体积增8大，故D错误。答案：D2．(2018·河北衡水模拟)如图是某动物神经细胞的衰老和凋亡示意图。下列说法错误的是()A.神经细胞凋亡是基因控制的程序性死亡B.神经细胞凋亡时有基因的选择性表达C.衰老神经细胞体积增大，染色质收缩D.某个神经细胞衰老并不意味着动物个体衰老解析：题图中体现了神经细胞发生衰老和凋亡的过程，细胞凋亡是由凋亡基因决定的细胞自动结束生命的过程，该过程中凋亡基因会发生选择性表达，A、B正确；衰老的神经细胞水分减少，导致细胞体积减小，而且细胞核体积增加，染色质收缩，C错误；含有神经细胞的动物个体应为多细胞生物，其细胞衰老与个体衰老不同步，故某个神经细胞衰老并不意味着动物个体衰老，D正确。答案：C题型2细胞生命历程的综合分析3．(2018·广东佛山模拟)表中人体不同细胞的寿命和分裂能力不同，下列说法错误的是()细胞种类小肠上皮细胞癌细胞红细胞白细胞寿命1～2天不死性120天5～7天能否分裂能能不能大多数不能A.白细胞的凋亡比红细胞快，这与白细胞吞噬病原体有关B.癌细胞的无限增殖是由正常基因突变为原癌基因引起的C.通常情况下，细胞的分化程度越高，细胞分裂能力越弱D.小肠上皮细胞寿命最短，这与基因控制的衰老和凋亡有关解析：细胞凋亡的速率与它们的功能有关系，白细胞能吞噬进入人体的细菌和病毒以及代谢产生的对人体有害的“异物”，吞噬后就死亡并被排出，所以其凋亡的速率很快，A正确；癌细胞的无限增殖是由原癌基因及抑癌基因突变引起的，B错误；通常情况下，细胞的分化程度越高，其全能性就越低，细胞分裂能力就越弱，C正确；人体不同组织的细胞寿命不同是由遗传物质决定的，与基因控制的衰老和凋亡有关，D正确。答案：B9[随堂巩固·达标检测]三级训练提速提能授课提示：对应学生用书第73页[练小题—提速度]判断下列说法是否正确1．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。(×)2．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。(√)3．同一个体不同分化细胞的遗传信息相同。(√)4．断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化。(√)5．细胞分化过程中不进行基因表达。(×)6．玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。(×)7．细胞普遍衰老会导致个体衰老。(√)8．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。(×)[练真题—明方向