高中生物一轮复习讲义第4单元4第14讲细胞的分化衰老凋亡及癌变Word版含答案.docx
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高中生物一轮复习讲义第4单元4第14讲细胞的分化衰老凋亡及癌变Word版含答案
第14讲 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变
1.细胞的分化和细胞的全能性(Ⅱ) 2.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ) 3.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)
细胞的分化及全能性
1.细胞分化
(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)过程图解
(3)特点
①普遍性:
是生物界普遍存在的生命现象。
②持久性:
细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度。
③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。
(4)结果:
产生出不同形态、结构、功能的细胞,不同类型的细胞构成不同的组织和器官。
(5)原因:
在个体发育过程中,不同的细胞中基因的选择性表达的情况不同。
即:
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。
(6)意义
①是生物个体发育的基础。
②使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
(必修1P120“与社会的联系”改编)为什么可利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官?
答案:
因为干细胞具有分裂分化的能力,可培养出组织或器官。
2.细胞的全能性
[助学巧记] “三看法”确认细胞“全能性”
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:
(1)上述基因属于管家基因(基因产物是维持细胞基本生命活动所必需)的是________,属于奢侈基因(基因产物赋予不同细胞特异性的生理功能)的是________。
(2)这三种细胞是否包括红细胞?
细胞A、B分别是什么细胞?
(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的,则其杂交带状况如何?
若将三种细胞中的mRNA提取出来,用该探针检测胰岛素基因的mRNA,其杂交带状况如何?
答案:
(1)a b、c、d
(2)不包括。
因为这三种细胞的“血红蛋白基因”均不能表达,所以不包括红细胞。
A细胞可产生“胰岛素”,应为胰岛B细胞;B细胞可产生“生长激素”,应为垂体细胞。
(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,但若将mRNA提取出来用探针检测,则只有A细胞能产生杂交带。
考向1 细胞的分化过程及实质
1.(2018·长沙长郡中学高三模拟)国际杂志CellSystems上刊登了来自美国加州大学旧金山分校的一项研究成果,科研人员利用蓝色光脉冲开启了一种名为Brn2的基因,当Brn2信号足够强时,干细胞就会快速转化为神经元。
下列有关分析错误的是( )
A.该实验证明了蓝色光脉冲可以促使干细胞分化为神经元
B.Brn2基因在神经细胞的形成过程中具有重要作用
C.蓝色光脉冲使Brn2基因的碱基序列发生了改变
D.干细胞和神经元这两种细胞中,蛋白质的种类不完全相同
解析:
选C。
依题意可知:
蓝色光脉冲通过开启Brn2基因使干细胞分化为神经细胞,A、B项正确;蓝色光脉冲的作用是诱导基因表达,而不是诱导基因突变,因此,Brn2基因的碱基序列没有发生改变,C项错误;干细胞和神经元这两种细胞中,既有相同种类的蛋白质,又有不同种类的蛋白质,因此,干细胞和神经元这两种细胞中,蛋白质的种类不完全相同,D项正确。
判断细胞分化的技巧
(1)分化后细胞的“一同、二不同”
一同:
遗传物质(DNA)相同;
二不同:
mRNA和蛋白质不同。
(2)细胞分化后的两个标志
①分子水平:
合成了某种细胞特有的蛋白质,如唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平:
形成不同种类的细胞。
[变式1]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
解析:
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。
[变式2](2018·陕西西安联考)如表是人体内的红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“+”表示该基因能表达,“-”表示该基因未表达)。
下列有关说法正确的是( )
细胞
血红蛋白基因
胰岛素基因
抗体基因
有氧呼吸酶基因
红细胞
+
-
-
+
胰岛B细胞
-
①
-
+
浆细胞
-
-
②
③
A.①②③均表示“+”
B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达
C.三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同
D.三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同
解析:
选A。
胰岛B细胞合成并分泌胰岛素,胰岛素基因表达;浆细胞合成、分泌抗体,抗体基因表达;三种细胞都进行有氧呼吸,有氧呼吸酶基因都表达,A正确。
题表说明细胞分化是基因选择性表达的结果,B错误。
三种细胞中有氧呼吸酶基因都表达,C错误。
三种细胞是同一个体中的体细胞,基因种类相同,只是表达的基因不同,D错误。
考向2 细胞的全能性
2.有关细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因发生了改变
D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映植物种子具有全能性
答案:
B
“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达
(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植物体细胞新个体―→细胞全能性表达。
考向3 干细胞的特征及应用
3.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
解析:
选C。
细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然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的选择性表达,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,实质是基因的选择性表达,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。
细胞分裂与细胞分化的区别和联系
项目
细胞分裂
细胞分化
区别
使细胞数目增多
使细胞种类增多
细胞种类不变
细胞数目不变
联系
细胞分裂是细胞分化的基础
细胞的衰老、凋亡与癌变
1.细胞衰老的特征
(1)代谢的变化
(2)细胞核的变化
细胞核
[助学巧记] 细胞衰老特征的记忆口诀
2.细胞凋亡
(1)概念:
是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(2)类型和意义
类型
①个体发育中细胞的编程性死亡;
②成熟个体中细胞的自然更新;
③被病原体感染细胞的清除
意义
①保证多细胞生物完成正常发育;
②维持内部环境的稳定;
③抵御外界因素的干扰
(3)机理
(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
3.细胞癌变
(1)癌变机理:
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
(3)致癌因子的类型与实例[连一连]
据下面细胞分裂、分化、衰老及凋亡等图形信息,分析以下问题:
(1)经过a、b过程,一个细胞分成两个细胞,这是____________。
(2)c过程中细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异,这叫细胞的分化。
细胞分化的结果是产生了组织,________分别属于不同的组织。
(3)d、f过程分别为细胞的____________,经过e过程,已分化细胞变为恶性增殖细胞,此为________过程。
答案:
(1)细胞的分裂
(2)④⑤⑥⑦ (3)衰老与凋亡 癌变
考向1 细胞衰老和凋亡过程分析
1.(2018·苏北四市联考)如图为人体细胞生命历程示意图,图中①~⑥为不同时期的细胞,a~d表示生理过程。
有关叙述正确的是( )
A.过程a中细胞的表面积与体积的比增大
B.①~⑥细胞中的DNA以及mRNA相同,蛋白质不同
C.过程a~d受基因控制,但是细胞凋亡不受基因控制
D.过程d中细胞核体积增大,细胞膜的通透性改变
解析:
选D。
过程a表示细胞的生长,该过程中细胞的表面积与体积的比减小,A错误;细胞分裂和分化过程中遗传物质不变,故DNA相同,但合成了不同的蛋白质,所以mRNA不相同,B错误;细胞凋亡是受基因控制的细胞编程性死亡,C错误;过程d表示细胞的衰老,衰老细胞的细胞核体积增大,细胞膜通透性改变,D正确。
2.正常情况下,绝大多数细胞都会经历增殖、分化、衰老直至死亡的生命历程。
如图表示某细胞生命历程中的一个阶段,下列相关叙述正确的是( )
A.这是由基因突变导致的细胞癌变过程
B.2中细胞处于凋亡状态
C.2→3发生的结果是形成多种类型的细胞
D.3表示细胞无限增殖形成大量子细胞
解析:
选B。
图中1→2→3表示的是细胞凋亡过程。
2中细胞是开始凋亡的细胞;3是凋亡中的细胞,细胞核裂解,细胞膜皱缩内陷,将细胞分割成多个有膜包裹的凋亡小体。
“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
(1)从方式看
(2)从结果看
考向2 癌细胞的特征及癌变的机理
3.(2018·江西鹰潭高三模拟)甲胎蛋白(AFP)主要来自胚胎的肝细胞,胎儿出生后约两周AFP从血液中消失。
肝细胞发生癌变时,AFP会持续性异常升高。
下列推测合理的是( )
A.肝细胞的分裂周期变长时,AFP合成会增加
B.指导合成AFP的基因属于原癌基因,发生突变后才表达
C.肝细胞发生癌变后因细胞膜上糖蛋白增多而容易发生扩散
D.人和动物细胞的染色体上都有与癌变有关的基因
答案:
D
4.(2018·河南预测)p53是一种抑癌基因,其表达产物p53蛋白在细胞分裂间期检测DNA的完整性以决定分裂是否继续进行。
如果DNA有损伤,则终止分裂,同时对DNA分子进行修复,修复完成后p53基因才允许细胞分裂继续进行。
对于无法修复的情况,p53基因将指导细胞启动“自杀程序”。
下列叙述错误的是( )
A.p53基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程
B.p53基因指导细胞启动“自杀的过程”属于细胞凋亡
C.将p53蛋白转入快速分裂的癌细胞中可能会终止其分裂
D.免疫学上,自身癌变的细胞属于抗原
解析:
选A。
根据题意可判断出p53基因的主要作用是阻止细胞不正常的增殖,是一种抑癌基因,A错误。
癌症的治疗策略
(1)阻止细胞分裂,让癌细胞衰老、死亡。
可利用药物进行化疗,抑制癌细胞遗传物质的复制,癌细胞将因不能分裂而衰老死亡。
(2)“饿死”癌细胞。
对供给癌细胞所在器官或组织血液的血管进行结扎,停止营养供给,使癌细胞因缺乏营养而
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