优化方案高考生物大一轮复习 第四单元 细胞的生命历程 第13讲 细胞的分化衰老凋亡及癌变讲义Word下载.docx
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3.实例分析[连一连]
实例 依据原理或过程
二、细胞的衰老和凋亡
1.细胞的衰老
(1)代谢速度的变化
(2)细胞核的变化:
体积增大、核膜内折,染色质收缩、染色加深。
细胞衰老特征的记忆口诀
2.细胞的凋亡
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(2)原因:
细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。
(3)类型
(4)意义
细胞凋亡,即细胞编程性死亡,是一种自然生理过程;
与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体。
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)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)表面发生了变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致癌细胞容易分散和转移。
3.致癌因子分类:
物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。
细胞癌变属于可遗传的变异吗?
癌症属于人类遗传病吗?
提示:
细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果,基因突变是可遗传变异。
人类体细胞的基因突变不会遗传给下一代,所以不属于遗传病。
1.(必修1P123图6—14改编)如图是胎儿手的发育过程图,下列有关说法错误的是( )
A.胎儿手的发育过程中细胞的凋亡使得五指分开
B.此时手的组成细胞中不存在衰老的细胞
C.若此时受到致癌因子的影响,细胞更容易发生癌变
D.此过程中存在着细胞的分化
答案:
B
2.思维诊断
(1)判断下列有关细胞分化与全能性的叙述
①(2016·
西安市一模T30C)细胞分化中不执行基因的表达。
(×
)
②(2014·
高考广东卷T24D)
上图体现了胚胎干细胞的分化潜能。
(√)
③细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率。
④成人体内不同分化细胞的遗传信息相同。
⑤骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同,基因表达产物不同。
⑥玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。
(2)判断下列有关细胞衰老、凋亡的叙述
北京东城区期末T11A)对于一个细胞来说,酶的种类和数量不会发生变化。
②老化受损的细胞器融入溶酶体中。
③细胞凋亡使细胞自主有序死亡,有利于生物体内部环境的稳定。
④细胞普遍衰老会导致个体衰老。
(3)判断下列有关细胞癌变的叙述
①原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症,因此癌症可遗传。
②(新课标经典真题)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。
③细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散和转移。
考点一 以概念为基础,考查细胞分化与细胞的全能性[学生用书P93]
1.细胞分化的机理和过程
(1)细胞分化的机理
相同的核DNA不同的mRNA不同的功能不同的蛋白质不同的形态结构。
(2)细胞分化的过程
2.细胞分化与细胞全能性的比较
项目
细胞分化
细胞的全能性
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;
(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:
在生物界中普遍存在
(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
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
(2016·
江苏南京一模改编)科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达,使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞)。
下图为该实验示意图,回答以下问题:
(1)图中iPS细胞携带的遗传信息与心肌细胞________(相同、不同)。
(2)神经细胞和唾液腺细胞所含有的mRNA____________(相同,不同,不完全相同),tRNA相同,rRNA相同。
(3)图示过程________(能、不能)体现iPS细胞的全能性,iPS形成多种类型细胞的现象称为________。
(4)iPS细胞产生不同类型细胞的根本原因是:
____________________,直接原因是构成细胞的________不完全相同。
[答案]
(1)相同
(2)不完全相同 (3)不能 细胞分化 (4)基因的选择性表达 蛋白质
1.通过图示法深入理解基因选择性表达机理
(1)如图所示,经过有丝分裂、分化得到的心肌细胞、神经细胞和唾液腺细胞中所含遗传物质与亲代细胞的相同(均用A、B、C、D、E代表)。
分化时,心肌细胞中A、D基因处于活跃状态(能表达的状态),神经细胞中C、D基因处于活跃状态,唾液腺细胞中E、D基因处于活跃状态。
(2)由于表达的基因不同,因此指导合成的蛋白质有差异,每种细胞中含有自身特有的蛋白质,如心肌细胞中,A基因指导合成了肌动蛋白;
唾液腺细胞中,E基因指导合成了唾液淀粉酶。
(3)细胞中D基因都表达了,这说明D基因指导合成的蛋白质可能是细胞基础生命活动所必需的,如与呼吸作用有关的酶。
2.细胞分裂和分化过程中核酸发生的变化
(1)同一个体的不同体细胞中DNA的种类和数量相同(不考虑突变)。
(2)不同体细胞内的mRNA种类和数量存在差异,这是基因选择性表达(不同细胞中遗传信息执行情况不同)的结果。
(3)不同体细胞内可以存在相同种类的mRNA。
细胞分化的过程、实质及特点
1.(2016·
云南高三统一检测)如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况,下列分析错误的是( )
A.此图能说明细胞分化的实质
B.基因B可能控制RNA聚合酶的合成
C.细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4
D.一般来说,这5种细胞的核遗传物质相同
解析:
选C。
题图显示,同一个体的5种细胞中基因表达的情况有差异,说明基因在不同细胞中选择性表达,体现了细胞分化的实质,A正确;
5种细胞中都有相关基因表达,基因表达的转录过程中有RNA聚合酶参与,说明5种细胞中都有RNA聚合酶,基因B在5种细胞中都表达了,故其可能是控制RNA聚合酶合成的基因,B正确;
细胞2和4中mRNA有2种不同,而3和4中mRNA有4种不同,C错误;
5种细胞均最终来源于受精卵,故它们细胞核中的遗传物质通常相同,D正确。
2.甲和乙为某一个体中的两种体细胞(如图所示),下列叙述错误的是( )
A.甲为浆细胞,乙为胰岛B细胞
B.甲和乙的mRNA不同导致其形态结构和功能不同
C.甲和乙细胞中的蛋白质不完全相同
D.在显微镜下甲和乙细胞中都能观察到染色体
选D。
只有浆细胞能够产生抗体,所以甲是浆细胞;
只有胰岛B细胞能够分泌胰岛素,所以乙是胰岛B细胞,A正确。
甲和乙来自同一个体,因此二者的基因型相同,形态结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达,B、C正确。
甲和乙细胞都是高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,观察不到染色体,D错误。
1.判断细胞分化的标志
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水解酶基因等不能证明细胞发生分化;
只有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、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。
2.判断细胞全能性的标志
由种子发育成个体能证明受精卵具有全能性,不能证明体细胞的全能性;
由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。
判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点和终点,起点是“已分化的体细胞”,终点是发育成“个体”。
细胞的全能性及干细胞的特征
3.(2016·
执信中学、广雅中学、广州六中联考)下列有关植物细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因
B.高度分化的细胞在离体状态和非离体状态时都能表现出全能性
C.植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础之一
D.从一粒玉米种子长成一棵植株体现了植物细胞具有全能性
体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所必需的全部基因;
离体状态下,高度分化的细胞才可能表现出全能性;
植物组织培养的理论基础之一是植物细胞的全能性;
一粒玉米种子具有胚芽、胚轴、胚根,其长成一棵植株不能体现植物细胞具有全能性。
4.(2016·
广东华南检测)下图表示人体造血干细胞在离体条件下,经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程。
下列有关叙述正确的是( )
A.该图说明造血干细胞具有全能性
B.图中各细胞的遗传信息的执行情况相同
C.①过程可发生遗传信息从DNA→DNA的传递
D.②过程的实质是基因数量的变化
细胞的全能性指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,图示内容仅得到肝细胞和神经细胞,没有得到个体,因而没有体现细胞的全能性,A错误;
细胞分化的实质是细胞内基因选择性表达,B错误;
①过程是细胞增殖,可发生遗传信息从DNA→DNA的传递,C正确;
②过程是细胞分化,实质是基因选择性表达,其基因种类和数量不变,mRNA和蛋白质的种类和数量发生变化,D错误。
易错点1 并非所有干细胞都要发生分化
[点拨] 干细胞分裂增加细胞数目。
一部分细胞发生分化,成为具有特定功能的组织细胞;
还有一部分细胞保持分裂能力,用于干细胞本身的自我更新。
易错点2 未脱离植物体的细胞不能表现出全能性
[点拨] 植物细胞全能性的表达需要一定的条件,即离体、无菌、一定的营养物质、植物激素等。
未脱离植物体的细胞,其全能性受到抑制,不能发育成完整的新个体。
考点二 通过对比分析,考查细胞衰老、凋亡和癌变[学生用书P95]
1.细胞凋亡、衰老、癌变、坏死的区别
细胞凋亡
细胞衰老
细胞癌变
细胞坏死
与基因的
关系
受基因
控制
可能
有关
基因
突变
不受基
因控制
细胞膜的
变化
内陷
皱缩
糖蛋白
减少
破裂
形态变化
形成凋
亡小体
细胞
萎缩
呈球形
外形不
规则变化
影响因素
受基因严
格的控制
内、外因
共同作用
物理、
化学、
病毒等
致癌因子
电、热、冷、
机械等各
种不利因
素
对机体
的影响
有利
有害
2.细胞凋亡机理
3.癌变的机理
(原创题)如图为人体某结构部分细胞的生命历程,请回答以下问题:
(1)过程1和3中因____________________而有不同种类的新蛋白质合成,从而表现出不同类型的细胞。
(2)过程2的细胞内________收缩,会影响DNA复制和转录。
(3)细胞免疫过程中靶细胞的裂解、清除属于图中的____过程,该过程受基因控制。
(4)过程4
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