【導(dǎo)學(xué)教程】2013高考生物一輪課件 第四單元第14講細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變 新人教版

第

14

講細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變一、細(xì)胞的分化1．概念：在個(gè)體發(fā)育中，由

增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生

，的過程。2．特點(diǎn)：

、穩(wěn)定性和不可逆性。

主干知識(shí)整合一個(gè)細(xì)胞或一種細(xì)胞穩(wěn)定性差異持久性3．意義(1)細(xì)胞分化是生物

的基礎(chǔ)。(2)細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向

，有利于提高各種生理功能的效率。4．實(shí)質(zhì)：在個(gè)體發(fā)育中，不同的細(xì)胞中

的執(zhí)行情況不同。

個(gè)體發(fā)育專門化遺傳信息【特別提醒】①細(xì)胞分化不會(huì)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)。②一般說來，細(xì)胞分化是不可逆的，但在離體人工條件下，高度分化的細(xì)胞能夠脫分化。

二、細(xì)胞的全能性1．概念：

的細(xì)胞，仍然具有

,的潛能。2．實(shí)例(1)植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)表明已分化的植物細(xì)胞仍具有

。(2)克隆羊多利的培育成功說明已分化的動(dòng)物細(xì)胞的

。3．干細(xì)胞：動(dòng)物和人體內(nèi)保留著的少數(shù)具有

,能力的細(xì)胞。

已經(jīng)分化發(fā)育成完整個(gè)體全能性細(xì)胞核仍具有全能性分裂和分化三、細(xì)胞衰老與凋亡1．衰老細(xì)胞的特征

減少變小新陳代謝速率的活性降低逐漸積累體積變大內(nèi)折固縮加深通透性改變物質(zhì)運(yùn)輸2.細(xì)胞凋亡(1)概念：由

所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。(2)意義：對(duì)于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育，維持

的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。(3)與細(xì)胞壞死的區(qū)別：細(xì)胞壞死是在不利因素影響下，由于細(xì)胞的

引起的細(xì)胞損傷和死亡。

基因內(nèi)環(huán)境正常代謝活動(dòng)受損中斷四、細(xì)胞的癌變1．概念：受致癌因子的作用，細(xì)胞中

發(fā)生變化，成為不受

控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的

，細(xì)胞。2．主要特征(1)適宜條件下，能夠

。(2)

發(fā)生顯著變化。(3)癌細(xì)胞表面發(fā)生了變化。

等物質(zhì)減少，癌細(xì)胞之間

顯著降低，容易分散和轉(zhuǎn)移。

遺傳物質(zhì)機(jī)體惡性增殖無限增殖形態(tài)結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜上糖蛋白黏著性3．致癌因子：大致分為

致癌因子、

致癌因子、

致癌因子三類。4．細(xì)胞癌變的原因(1)致癌因子使

和

發(fā)生突變。(2)原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)

，控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程；抑癌基因主要是

。

物理化學(xué)病毒原癌基因抑癌基因細(xì)胞周期阻止細(xì)胞不正常的增殖【特別提醒】

①不是只有癌細(xì)胞中才存在原癌基因，正常細(xì)胞中也存在。②原癌基因和抑癌基因不是簡單的拮抗關(guān)系，二者共同對(duì)細(xì)胞的生長和分化起著調(diào)節(jié)作用。

考點(diǎn)一：細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性高頻考點(diǎn)突破細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原因細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)含有本物種全套遺傳信息特點(diǎn)①持久性：細(xì)胞分化貫穿于生物體整個(gè)生命進(jìn)程中②穩(wěn)定性和不可逆性：一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡③普遍性：生物界中普遍存在，是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)①高度分化的植物細(xì)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②動(dòng)物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核仍具有全能性結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞形成新的個(gè)體關(guān)系①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變化②細(xì)胞的分化程度越高，具有的全能性越小【特別提醒】

細(xì)胞分化與全能性的關(guān)系①已分化的細(xì)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。②全能性高低：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞；能夠增殖的細(xì)胞>停止增殖的細(xì)胞；植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞?！緦?duì)位訓(xùn)練】1．下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述，正確的是A．只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能B．發(fā)育成完整個(gè)體所需的基因都存在于細(xì)胞核中C．由全能性細(xì)胞誘導(dǎo)出的植株，在多次培育后不會(huì)喪失全能性的表達(dá)能力D．去除細(xì)胞壁的植物細(xì)胞不會(huì)失去全能性

解析

A項(xiàng)，只要遺傳物質(zhì)完整的細(xì)胞都有全能性，如花藥離體培養(yǎng)；B項(xiàng)，發(fā)育成完整個(gè)體所需的基因除了存在于細(xì)胞核中以外，在細(xì)胞質(zhì)的線粒體和葉綠體中均存在；C項(xiàng)，細(xì)胞的全能性表達(dá)出來至少需要遺傳物質(zhì)的全能性，在多次培育過程中有可能出現(xiàn)基因突變、染色體變異等，從而出現(xiàn)遺傳物質(zhì)的不完整，進(jìn)而喪失全能性的表達(dá)能力；D項(xiàng)，植物細(xì)胞培養(yǎng)很多時(shí)候是需要去除細(xì)胞壁的，特別是誘導(dǎo)兩種細(xì)胞融合前必須去除細(xì)胞壁，但遺傳物質(zhì)沒有改變，仍具有全能性。答案

D

2．(2011·山東濟(jì)寧一模)某實(shí)驗(yàn)室做了下圖所示的實(shí)驗(yàn)研究，下列相關(guān)敘述中正確的是A．肝細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞等細(xì)胞中都有與細(xì)胞癌變有關(guān)的基因B．與纖維母細(xì)胞相比，經(jīng)過程a形成的誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較低C．過程b是誘導(dǎo)干細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程D．上述細(xì)胞中具有細(xì)胞周期的是誘導(dǎo)干細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞

解析

正常細(xì)胞中都有原癌基固和抑癌基因。誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較纖維母細(xì)胞高．過程b是誘導(dǎo)干細(xì)胞的分化過程，細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)發(fā)生穩(wěn)定性差異，遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化。具有細(xì)胞周期的是能連續(xù)分裂的細(xì)胞，誘導(dǎo)干細(xì)胞能連續(xù)分裂，神經(jīng)細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，已失去了分裂能力。答案

A

考點(diǎn)二：細(xì)胞的衰老、凋亡和癌變實(shí)質(zhì)特點(diǎn)結(jié)果與意義細(xì)胞分化基因的選擇性表達(dá)①持久性；②普遍性；③不可逆性產(chǎn)生各種不同的組織、器官細(xì)胞衰老內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果①酶活性降低，呼吸減慢；②細(xì)胞體積增大，線粒體減少；③核增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深①生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞都經(jīng)歷未分化→分化→衰老→死亡的過程：②細(xì)胞衰老是時(shí)刻都在發(fā)生的細(xì)胞凋亡由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控細(xì)胞膜內(nèi)陷，細(xì)胞變圓，與周圍細(xì)胞脫離①清除多余無用細(xì)胞；②清除完成使命的衰老細(xì)胞；③清除體內(nèi)異常細(xì)胞細(xì)胞壞死電、熱、冷、機(jī)械等不利因素影響。不受基因控制細(xì)胞膜破裂對(duì)周圍細(xì)胞引起傷害，引發(fā)炎癥細(xì)胞癌變物理、化學(xué)和病毒致癌因子影響下，原癌基因和抑癌基因的突變①惡性增殖的“不死細(xì)胞”；②形狀顯著改變的“變態(tài)細(xì)胞”；③黏著性降低的“擴(kuò)散細(xì)胞”癌細(xì)胞的出現(xiàn)并大量增殖【對(duì)位訓(xùn)練】3．(2012·蘇北四市二次聯(lián)考)下列有關(guān)細(xì)胞衰老、凋亡、壞死與癌變的說法，正確的是A．細(xì)胞凋亡受基因控制；細(xì)胞癌變不受基因控制B．細(xì)胞衰老，代謝減弱；細(xì)胞癌變，代謝增強(qiáng)C．細(xì)胞壞死，膜通透性降低；細(xì)胞癌變，膜黏著性增強(qiáng)D．細(xì)胞癌變，細(xì)胞周期延長；細(xì)胞凋亡，細(xì)胞周期變短解析

細(xì)胞凋亡受基因控制；細(xì)胞癌變也受基因控制。細(xì)胞衰老，代謝減弱；細(xì)胞癌變，代謝增強(qiáng)。細(xì)胞壞死，膜為全透性；細(xì)胞癌變，細(xì)胞膜的糖蛋白減少，膜黏著性降低。細(xì)胞癌變，細(xì)胞周期變短；細(xì)胞凋亡，是細(xì)胞的正常死亡。答案

B

4．如圖是人體細(xì)胞生命歷程的概括，下列敘述正確的是

A．3過程發(fā)生在整個(gè)生命歷程中，造成不同細(xì)胞間蛋白質(zhì)種類的不同B．4過程會(huì)使細(xì)胞膜的通透性改變，導(dǎo)致物質(zhì)運(yùn)輸功能提高C．5過程形成的細(xì)胞周期變短，形成的子細(xì)胞核增大，染色較深D．能進(jìn)行1、2、6過程的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期，并且經(jīng)歷的時(shí)間相同

解析

3過程表示細(xì)胞分化的過程，該過程由于基因的選擇性表達(dá)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的種類不同；衰老過程中細(xì)胞膜的通透性改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低；細(xì)胞核增大，染色較深是衰老細(xì)胞的特征；不同細(xì)胞由于各自生存環(huán)境的差異，細(xì)胞周期一般是不同的。答案

A

答題技能培養(yǎng)方法體驗(yàn)正確解讀有關(guān)細(xì)胞分裂、分化及全能性表達(dá)等圖形信息1．圖中，組成①②④三個(gè)細(xì)胞群的細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)雖然相同(都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核)，但形態(tài)不同，細(xì)胞的功能也不同，發(fā)生了分化。2．從①→②、①→④的過程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生了穩(wěn)定性差異，這種變化叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化的結(jié)果是產(chǎn)生了組織，②、④分別屬于不同的組織。3．①→③，一個(gè)細(xì)胞分成兩個(gè)細(xì)胞，這是細(xì)胞的分裂。③→⑤，細(xì)胞的體積由小變大，這是細(xì)胞的生長。4．①、③、⑤三個(gè)細(xì)胞群的細(xì)胞具有分裂能力，具有分裂能力的細(xì)胞的特征是：細(xì)胞壁薄，細(xì)胞質(zhì)濃，細(xì)胞核大，液泡小或無。

【典例】(2011·山東濰坊抽樣)下圖表示人體骨髓造血干細(xì)胞的生命歷程。請(qǐng)據(jù)圖回答：

(1)區(qū)分①細(xì)胞與植物細(xì)胞最主要的依據(jù)是________，細(xì)胞②不能無限長大的原因有________、________。(2)c過程的實(shí)質(zhì)是________，請(qǐng)用箭頭和文字簡要表明該過程中遺傳信息的流動(dòng)途徑：____________________。(3)成熟的紅細(xì)胞結(jié)構(gòu)非常特殊，我們使用的教材中以紅細(xì)胞為材料的實(shí)驗(yàn)是________，鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞形狀發(fā)生改變的直接原因是____________________。(4)若白細(xì)胞發(fā)生了癌變，根本原因是細(xì)胞中的________發(fā)生了突變，癌細(xì)胞無限增殖過程中直接參與a、b過程的無膜細(xì)胞器依次是________。【解析】

(1)①為人體骨髓造血干細(xì)胞，屬于動(dòng)物細(xì)胞，與植物細(xì)胞最大的區(qū)別是沒有細(xì)胞壁；細(xì)胞不能無限長大的原因主要有兩個(gè)方面：一是細(xì)胞體積越大，其相對(duì)表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率就越低，二是細(xì)胞核中的DNA是不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加的。(2)c過程表示細(xì)胞的分化，分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程。(3)哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞無細(xì)胞器膜和核膜，是制備和研究細(xì)胞膜的良好材料。鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞形狀發(fā)生改變的根本原因是控制血紅蛋白的基因發(fā)生了突變，直接原因是血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)改變。(4)細(xì)胞中含有原癌基因和抑癌基因，二者之一發(fā)生基因突變就可能導(dǎo)致細(xì)胞過度增殖，引起癌變，癌變的細(xì)胞代謝十分旺盛，參與增殖的非膜結(jié)構(gòu)細(xì)胞器有核糖體和中心體。

【答案】

(1)有無細(xì)胞壁細(xì)胞核中的DNA不會(huì)隨細(xì)胞增大而增加細(xì)胞表面積與體積的比例關(guān)系限制了細(xì)胞的長大(2)基因的選擇性表達(dá)(3)體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法血紅蛋白分子中發(fā)生了氨基酸的替換(血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)改變)(4)原癌基因和抑癌基因核糖體、中心體【典例1】下列關(guān)于細(xì)胞分化的說法正確的是①分化是穩(wěn)定的，而且一般是不可逆的，一旦細(xì)胞沿一定方向分化，便不會(huì)再脫分化到原先的狀態(tài)②細(xì)胞分化后，細(xì)胞中mRNA不同，tRNA相同③分化的結(jié)果是賦予不同種類的細(xì)胞特異的結(jié)構(gòu)和功能④一般不會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞核遺傳物質(zhì)的改變⑤細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)易誤警示一、對(duì)分化細(xì)胞中的物質(zhì)變化不清晰A．②③④⑤B．①②④⑤C．①②③⑤D．①②③④⑤【嘗試解答】

________【解析】

細(xì)胞分化具有不可逆性。mRNA是轉(zhuǎn)錄的結(jié)果，因基因的選擇性表達(dá)，分化后的細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)錄的基因不同，mRNA也就不同，但tRNA的種類相同。細(xì)胞分化不會(huì)引起遺傳物質(zhì)的改變。