必修1-第五單元-第二講-細胞的分化、衰老、凋亡和癌變

1、細胞分化細胞全能性原因細胞內(nèi)基因選擇性表達含有本物種全套遺傳信息特點持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中穩(wěn)定性和不可逆性：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡普遍性：生物界中普遍存在，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)高度分化的植物細胞在離體的情況下，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他適宜的外界條件下，才能表現(xiàn)其全能性動物已分化的體細胞全能性受限制，但細胞核仍具有全能性細胞分化細胞全能性結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞形成新的個體關(guān)系兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變化細胞的分化程度越高，具有的全能性越小(1)細胞分化不會改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)，只是基因的選擇 性表達導(dǎo)致同一生物個體不同種類的細胞中

2、RNA存在差 異，進而導(dǎo)致蛋白質(zhì)存在差異，從而使細胞在形態(tài)、結(jié) 構(gòu)和功能上出現(xiàn)差異。(2)細胞分化與全能性的關(guān)系 已分化的細胞都含有保持該物種遺傳性所需要的全 套遺傳物質(zhì)，因而都具有全能性。 全能性高低： 受精卵生殖細胞體細胞； 能夠增殖的細胞停止增殖的細胞； 植物細胞動物細胞。1下列有關(guān)細胞分化的敘述，正確的是 () A同一生物個體不同的細胞中DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的 種類和數(shù)量互不相同 B紅細胞的形成與基因表達有關(guān)而與細胞分化無關(guān) C胡蘿卜葉肉細胞脫分化形成愈傷組織后不具全能性 D分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的 結(jié)果解析：細胞分化的結(jié)果是使細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改

3、變，而遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化，因此同一生物個體不同的細胞中DNA相同，mRNA、蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量互不相同。紅細胞為高度分化的細胞，因此其形成與細胞分化有關(guān)。脫分化形成的植物愈傷組織具有全能性。分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果。答案：D2以下不能說明細胞全能性的實驗是 () A胡蘿卜韌皮部細胞培育出植株 B紫色糯性玉米種子培育出植株 C轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細胞培育出植株 D番茄與馬鈴薯體細胞雜交后培育出植株解析：細胞全能性是指生物體的細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能的特性。種子中的胚(包括胚芽、胚軸、胚根、子葉)發(fā)育成植株是個體發(fā)育中的部分過程，不是細胞全能性。答案：B項目細胞凋亡細

4、胞壞死細胞癌變與基因的關(guān)系受基因控制不受基因控制受突變基因控制細胞膜的變化內(nèi)陷破裂糖蛋白等減少，黏著性降低形態(tài)變化細胞變圓，與周圍細胞脫離細胞外形不規(guī)則變化呈球形項目細胞凋亡細胞壞死細胞癌變影響因素受嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控電、熱、冷、機械等不利因素影響分為物理、化學(xué)和病毒致癌因子對機體的影響對機體有利對機體有害對機體有害3(2010南京調(diào)研)下列有關(guān)細胞衰老、凋亡、壞死和癌變 的說法中正確的是 () A細胞內(nèi)酶活性增高是導(dǎo)致細胞趨向衰老的主要原因 B細胞凋亡與極端的物理、化學(xué)等因素關(guān)系十分密切 C細胞凋亡和壞死時釋放的細胞內(nèi)容物都會傷害周圍 細胞 D各種致癌因子可改變正常細胞的遺傳物

5、質(zhì)進而誘發(fā) 癌變解析：衰老細胞中多種酶的活性下降；細胞凋亡是由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，細胞壞死與極端的物理、化學(xué)等因素關(guān)系十分密切；細胞凋亡時不會傷害周圍的細胞。答案：D 下列有關(guān)哺乳動物個體發(fā)育的敘述，錯誤的是 () A胚胎發(fā)育過程中也會出現(xiàn)細胞衰老 B幼鹿經(jīng)過變態(tài)發(fā)育過程長出發(fā)達的鹿角 C胚后發(fā)育過程中伴有細胞分化 D來自原腸胚同一胚層的細胞經(jīng)分化可發(fā)育成不同的組織 解析動物的個體發(fā)育包括胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育。原腸胚分為外胚層、中胚層、內(nèi)胚層，這三個胚層經(jīng)過細胞分化形成不同的組織、器官，最后發(fā)育成一個完整的幼體。細胞分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中。多細胞生物體細胞壽命不等于個體

6、壽命，在個體的任何階段都有細胞的衰老死亡。幼鹿經(jīng)過發(fā)育長出角并不屬于變態(tài)發(fā)育。變態(tài)發(fā)育指動物在胚后發(fā)育過程中，形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性都發(fā)生顯著的變化，而且這些變化又是集中在短期內(nèi)完成的。答案B細胞分裂、分化與生長發(fā)育的關(guān)系(1)細胞分裂細胞數(shù)目增多 生物體生長。(2)細胞分化細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能專門化。(3)發(fā)育是基因順序表達的過程，是一系列分化(基因選擇性 表達)的結(jié)果。(4)生物的生長發(fā)育在性成熟前是同步的，性成熟后則有可 能出現(xiàn)生長(如體重增加)，但不再出現(xiàn)發(fā)育。(5)生物體一生中始終存在著細胞分裂和分化。 下列有關(guān)細胞生命活動的敘述，正確的是 () A分裂期的細胞不進行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合

7、成 B免疫系統(tǒng)中的記憶細胞既有分化潛能又有自我更新能力 C凋亡細胞內(nèi)的基因表達都下降，酶活性減弱 D原癌基因突變促使細胞癌變，抑癌基因突變抑制細胞癌變 解析分裂期的細胞不進行DNA復(fù)制，但可進行少量的蛋白質(zhì)合成。免疫系統(tǒng)中的記憶細胞通過增殖，產(chǎn)生新細胞，一部分新細胞通過分化形成相應(yīng)的效應(yīng)細胞，即記憶細胞有分化潛能和自我更新能力。凋亡細胞內(nèi)促使細胞凋亡的相關(guān)基因表達增強，相關(guān)酶活性也增強。原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變導(dǎo)致細胞癌變。答案B細胞生長、分裂、分化、癌變名稱項目細胞生長細胞分裂細胞分化細胞癌變表現(xiàn)細胞體積：小大細胞數(shù)目：少多細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生穩(wěn)定性差異的變化過程細胞癌細胞特點是量變

8、具有周期性，量變是質(zhì)變，具有持久性、穩(wěn)定性無限增殖、形態(tài)結(jié)構(gòu)改變、易分散和轉(zhuǎn)移名稱項目細胞生長細胞分裂細胞分化細胞癌變原因同化作用大于異化作用受細胞核與細胞質(zhì)之比以及細胞表面積與體積比的制約不同細胞中基因的選擇性表達，產(chǎn)生特定功能的細胞原癌基因與抑癌基因被致癌因子誘變意義或結(jié)果是生物體生長的原因之一是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)形成各種不同的細胞和組織，使生物體正常地生長發(fā)育癌細胞大量增殖，產(chǎn)生腫瘤名稱項目細胞生長細胞分裂細胞分化細胞癌變聯(lián)系 將小鼠胚胎干細胞定向誘導(dǎo)分化成一種特定的細胞(命名為M細胞)，再將M細胞移植到糖尿病模型小鼠(胰島細胞被特定藥物破壞的小鼠)體內(nèi)，然后測定小鼠的血

9、糖濃度，結(jié)果如圖所示(虛線表示正常小鼠的血糖濃度值)。請回答相關(guān)問題： (1)實驗用的胚胎干細胞取自小鼠的早期囊胚，取出胚胎后一般用_酶將其分散成單個細胞。 (2)根據(jù)實驗結(jié)果可以判定M細胞已具有_細胞的功能。說明判定的理由_。 (3)用胰島素基因片段做探針，對小鼠胚胎干細胞和M細胞進行檢測。請在下表的空格中填上檢測結(jié)果(用“”表示能檢測到，用“”表示不能檢測到)。用探針檢測細胞的DNA用探針檢測細胞的RNA胚胎干細胞M細胞胚胎干細胞M細胞 上述實驗結(jié)果表明，胚胎干細胞通過_定向分化為M細胞。 (4)若將M細胞的細胞核移植到去核的卵細胞中，重組細胞能否分化為其他類型細胞？_，請說明理由_。 解

10、析(1)用胰蛋白酶水解細胞間的膠原蛋白使細胞分散成單個。(2)由實驗結(jié)果的曲線分析可知，移植了M細胞后糖尿病模型小鼠的血糖可恢復(fù)到正常水平，說明M細胞具有降低血糖的功能。而動物體內(nèi)唯一降血糖的激素是胰島B細胞分泌的胰島素。(3)胚胎干細胞和由胚胎干細胞分化形成的M細胞均含有小鼠全套基因，所以均能檢測到胰島素基因。胚胎干細胞不表達胰島素基因，所以其細胞中無胰島素mRNA，而M細胞被誘導(dǎo)分化后能產(chǎn)生胰島素，所以其細胞內(nèi)含有胰島素mRNA。實驗結(jié)果說明細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果。(4)已分化細胞的細胞核，移植到去核卵細胞中，能表達其全能性。 答案(1)胰蛋白酶 (2)胰島B胰島B細胞分泌的胰島素

11、是唯一降血糖的激素 (3) 基因的選擇性表達(胰島素基因的表達) (4)能細胞核含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)(細胞核的全能性)干細胞類型及在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用(1)類型及相互關(guān)系 類型：干細胞分為3類：全能干細胞、多能干細胞和 專能干細胞。 相互關(guān)系(以干細胞分化為紅細胞為例)：(2)醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用：干細胞的研究為器官移植提供了新的思 路，為癌癥、癲癇、糖尿病等疾病的根治帶來了希望。本講實驗對照性原則 1對照性原則 實驗中的無關(guān)變量很多，必須嚴格控制才能使實驗具有 說服力，對照實驗的設(shè)計是控制無關(guān)變量的有效方法。2設(shè)置對照組的4種方法(1)空白對照：即不給對照組做任何處理。例如，在“唾液淀 粉酶催化

12、淀粉”的實驗中，實驗組滴加了唾液淀粉酶液， 而對照組只加了等量的蒸餾水，起空白對照。(2)條件對照：是指不論實驗組還是對照組的對象都作不同條 件的處理，目的是通過得出兩種相對立的結(jié)論，以驗證實 驗結(jié)論的正確性。例如，在“動物激素飼喂小動物”的實 驗中，采用等組實驗法，甲組為實驗組(飼喂甲狀激素)， 乙組為條件對照(飼喂甲狀腺抑制劑)。通過條件對照，實 驗說服力大大提高。(3)自身對照：指對照組和實驗組都在同一研究對象上進 行，不再另外設(shè)置對照組。例如，“質(zhì)壁分離與復(fù)原” 實驗，自身對照簡便，但關(guān)鍵要看清楚實驗處理前后 的現(xiàn)象及變化差異。(4)相互對照：不單獨設(shè)置對照組，而是幾個實驗相互為對 照

13、。這種方法常用于等組實驗中?！爸参锵蚬庑浴睂嶒?中，利用若干組燕麥胚芽的不同條件處理的實驗組之間 的對照，說明了生長素與植物生長彎曲的關(guān)系。3“實驗組”與“對照組”的確認 一個實驗通常分為實驗組和對照組(控制組)。實驗組是 施加實驗變量處理的被試組；對照組是不施加實驗變量 處理的對象組，兩者受無關(guān)變量的影響是相等的，兩組 之間實驗結(jié)果的差別，被認為是由實驗變量引起的。 (2007山東高考)近期統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，癌癥已成為我國城鄉(xiāng)居民的首要死因。請根據(jù)提供的資料回答問題： (1)體外分別培養(yǎng)某種癌細胞和 正常體細胞，右圖中代表癌 細胞生長曲線的是_。在體內(nèi)，癌細胞可能侵襲 周圍正常組織，說明癌細胞具

14、有_的特性。(2)細胞癌變后，膜表面會出現(xiàn)一些不同于正常細胞的蛋白 質(zhì)，這些蛋白質(zhì)會成為_，引起機體的免疫應(yīng)答， 在應(yīng)答中直接使癌細胞裂解的免疫細胞是_。(3)端粒酶是與染色體末端結(jié)構(gòu)相關(guān)的一種細胞組分。表中 數(shù)據(jù)顯示細胞癌變可能與端粒酶的活性有關(guān)，請完成下 面的探究實驗：細胞類型增殖代數(shù)端粒酶活性正常體細胞5060無癌細胞無限有 實驗?zāi)康模貉芯慷肆Ｃ概c細胞癌變的關(guān)系。 實驗材料：癌細胞，端粒酶抑制劑，細胞培養(yǎng)液等。 實驗步驟： _。 _。 _。 結(jié)果預(yù)測及分析：_。(4)請根據(jù)上述內(nèi)容，提出一種治療癌癥的新思路：_ _。解析(1)癌細胞具有無限增殖的特性，所以圖中代表癌細胞生長曲線的為a。癌

15、細胞由于細胞膜上糖蛋白的減少，所以具有易擴散、轉(zhuǎn)移的特性。(2)這些不同于正常細胞的蛋白質(zhì)，能引起機體免疫應(yīng)答，所以這些蛋白質(zhì)會成為抗原；裂解靶細胞的為效應(yīng)T細胞。(3)實驗?zāi)康模貉芯慷肆Ｃ概c細胞癌變的關(guān)系，實驗材料中有端粒酶抑制劑由此可知，實驗變量為端粒酶抑制劑的有無，因此可確定實驗組別。第一步分組標(biāo)號，第二步強調(diào)兩組之間的實驗變量，其他因素相同。第三步記錄處理實驗結(jié)果。由相應(yīng)結(jié)果推測相應(yīng)結(jié)論。(4)治療癌癥的新思路：由(2)題意可知，可從特異性免疫角度回答，由(3)題意可知，可從抑制癌細胞中端粒酶的活性角度回答。答案(1)a易擴(分)散轉(zhuǎn)移(2)抗原效應(yīng)T細胞(3)實驗步驟：將癌細胞分成A

16、、B兩組A組加入端粒酶抑制劑，B組不加，進行培養(yǎng)記錄并比較A、B兩組的增殖代數(shù)(分裂次數(shù))結(jié)果預(yù)測及分析：A組比B組增殖代數(shù)減少，說明端粒酶與細胞癌變(連續(xù)分裂)有關(guān)；A組仍然無限增殖，說明端粒酶與細胞癌變(連續(xù)分裂)無關(guān)(4)抑制癌細胞中端粒酶的活性(或抑制細胞分裂)或免疫治療(輸入淋巴因子、DNA疫苗)隨堂高考1(2009廣東高考)大多數(shù)老年人頭發(fā)變白的直接原因是頭發(fā) 基部細胞內(nèi)(多選) () A物質(zhì)轉(zhuǎn)運加速 B新陳代謝變緩 C呼吸速率加快 D與黑色素合成相關(guān)的酶活性降低解析：老年人頭發(fā)變白是細胞衰老的結(jié)果。衰老的細胞代謝變慢，酶活性降低。 答案：BD2(2009山東高考)細胞分化是奢侈基

17、因選擇性表達的結(jié)果。 下列屬于奢侈基因的是 () A血紅蛋白基因BATP合成酶基因 CDNA解旋酶基因 D核糖體蛋白基因解析：細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，在分化過程中選擇性表達的基因的產(chǎn)物是特定細胞才具有的。血紅蛋白只存在于紅細胞中，而ATP合成酶、解旋酶、核糖體蛋白質(zhì)則存在于所有細胞中。答案：A3(2009寧夏高考)下列關(guān)于動物細胞編程性死亡的敘述， 正確的是 () A細胞癌變屬于細胞編程性死亡 B細胞編程性死亡屬于正常生理過程 C細胞編程性死亡屬于細胞分化過程 D細胞編程性死亡與基因表達無關(guān)解析：本題主要考查細胞凋亡的本質(zhì)：編程性死亡。細胞凋亡是一種正常的生理過程；細胞分化的本質(zhì)是基因

18、的選擇性表達；癌變的本質(zhì)是原癌基因和抑癌基因突變；導(dǎo)致細胞無限增殖。答案：B4(2009安徽高考)細胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的 生命現(xiàn)象。下列有關(guān)敘述正確的是 () A人體各種組織細胞的衰老是同步進行的 B人的早期胚胎有尾，尾部細胞隨著發(fā)育逐漸凋亡 C細胞癌變是細胞高度分化的結(jié)果 D皮膚上的“老年斑”是細胞凋亡的產(chǎn)物解析：不同細胞之間、細胞與個體之間的衰老一般是不同步的；細胞凋亡是細胞的編程性死亡，比如胚胎發(fā)育過程中尾的逐漸消失；細胞癌變是原癌基因與抑癌基因發(fā)生突變的結(jié)果；“老年斑”是衰老細胞色素沉積的結(jié)果。答案：B5(2009天津高考)下面為動物機體的細胞凋亡及清除示 意圖。據(jù)圖分析，不正確的是 ().A過程表明細胞凋亡是特異性的，體現(xiàn)了生物膜的信息 傳遞功能B細胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成，體現(xiàn)了基因的選擇性 表達C過程中凋亡細胞被吞噬，表明細胞凋亡是細胞被動死 亡過程D凋亡相關(guān)基因是機體固有的，在動物生長發(fā)育過程中發(fā) 揮重要作用解析：細胞凋亡是在基因控制下的編程性死亡，是細胞主動死亡的過程。凋亡是在動物生長發(fā)育過程中某些固有基因選擇性表達的結(jié)果。答案： C6(2009海南高考)下列關(guān)于癌細胞的敘述，錯