2021版高考生物一轮复习第14讲细胞的分化衰老凋亡和癌变课件 人教版 35页

第 14 讲　细胞的分化、衰老 、 凋亡 和癌变 - 2 - - 3 - 必备知识 核心素养 关键能力 细胞分化与细胞的 全能性 1 . 细胞分化 稳定性 持久性 不可逆性 基因的选择性表达 专门化 - 4 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 . 细胞的 全能性 发育成完整个体 含有形成 完 整个 体所 需 的 全套基因 离体、无菌、适宜营养、激素等 生殖 > 植物 组 织 培养 细胞核 - 5 - 必备知识 核心素养 关键能力 3 . 细胞分化与细胞全能性的 区别 负相关 教材拾遗 ( 必修 1 第 120 页 “ 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 ? 提示 : 因为干细胞具有分裂分化的能力 , 可培养出组织或器官。 - 6 - 必备知识 核心素养 关键能力 正误判断 (1) 肌细胞与幼红细胞中基因、 mRNA 、蛋白质均不同。 ( 　　 ) (2) 胰岛 B 细胞有胰岛素基因而无抗体基因 , 故可以产生胰岛素而不能产生抗体。 ( 　　 ) (3) 同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。 ( 　　 ) (4) 断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化。 ( 　　 ) (5) 同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强 。 ( 　　 ) (6) 分化程度高的细胞其全能性一定低。 ( 　　 ) (7) 克隆羊 “ 多利 ” 的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性 。 ( 　　 ) (8) 人体内所有活细胞均具有全能性。 ( 　　 ) × × × √ √ × × × - 7 - 必备知识 核心素养 关键能力 探究 　 细胞分化的实质和特点分析 ( 科学思维 ) 1 . 下列 ① ~ ④ 能说明人体中某细胞已经发生分化的是哪些 ? 你的推断理由是什么 ? ① 进行 ATP 的合成　 ② 进行 mRNA 的合成　 ③ 合成甲状腺激素　 ④ 存在纤维蛋白原基因 提示 : 只有 ③ 可表明细胞已分化。理由如下 : 所有细胞都能合成 ATP, 几乎所有细胞都能转录合成 mRNA, 几乎所有细胞中都存在纤维蛋白原基因 , 故 ①②④ 均不能判断细胞已经分化 , 然而只有甲状腺细胞才能合成甲状腺激素 , 可判断细胞已经分化。 - 8 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 . 下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态 , 请思考回答下列问题。 - 9 - 必备知识 核心素养 关键能力 (1) 细胞表达的基因可划分为管家基因与奢侈基因 , 前者是指所有细胞均表达的一类基因 , 其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的 , 后者是指不同类型细胞特异性表达的一类基因 , 其产物赋予不同细胞特异性的生理功能 , 据此推测上述 a~d 基因应各归哪类。 ( 2) 这三种细胞是否包括红细胞 ? 细胞 A 、 B 分别是什么细胞 ? 提示 : a 属管家基因 ,b 、 c 、 d 属奢侈基因 。 提示 : 在这三种细胞中 “ 血红蛋白基因 ” 均不能表达 , 因此这三种细胞不包括红细胞 ;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。 - 10 - 必备知识 核心素养 关键能力 (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 ? 若将探针改为检测胰岛素基因的 mRNA, 其杂交带状况如何 ? 提示 : 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。 - 11 - 必备知识 核心素养 关键能力 【解疑释惑】细胞分化的三个关键点 (1) 细胞分化的标志 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。 (2) 细胞表达的基因 ① 管家基因 : 所有细胞均表达的一类基因 , 其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的 , 如呼吸酶基因、 ATP 水解酶基因。 ② 奢侈基因 : 不同类型细胞特异性表达的一类基因 , 其产物赋予不同细胞特异性的生理功能 , 如血红蛋白基因、胰岛素基因。 (3) 细胞分化的 “ 不变 ” 与 “ 变 ” ① 不变 :DNA 、 tRNA 、 rRNA 、细胞的数目。 ② 改变 :mRNA 、蛋白质的种类 , 细胞的形态、结构和功能。 - 12 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 1 　 细胞分化的实质、特点和意义分析 1 .(2019 湖南衡阳一模 ) 下列有关细胞分化的分析 , 错误的是 ( 　　 ) A. 在个体发育过程中 , 有序的细胞分化能够增加细胞的类型 B. 从细胞器水平分析 , 细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果 C. 细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异 , 导致细胞的形态和功能各不相同 D. 从蛋白质角度分析 , 细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果 , 这是细胞分化的直接原因 答案 解析 解析 关闭 细胞分化能形成不同种类的细胞 ,A 项正确 ; 从细胞器水平分析 , 细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果 ,B 项正确 ; 细胞分化过程中遗传物质不发生改变 ,C 项错误 ; 细胞分化的直接原因是蛋白质种类、数量改变的结果 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 13 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 .(2019 河南六市联考 ) 中国科学院上海生命科学研究院诱导人成纤维细胞重编程为 hiHep 细胞。 hiHep 细胞具有肝细胞的许多功能 , 包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述正确的是 ( 　　 ) A. 人成纤维细胞与 hiHep 细胞的核酸是相同的 B. 衰老的肝细胞中细胞核体积变小 C.hiHep 细胞的诱导成功为人类重症肝病的治疗提供了可能性 D. 人成纤维细胞重编程为 hiHep 细胞 , 说明人成纤维细胞还未分化 答案 解析 解析 关闭 hiHep 细胞与人成纤维细胞的 DNA 相同 , 但由于 hiHep 细胞与人成纤维细胞的功能有所不同 , 蛋白质种类不完全相同 , 不同的蛋白质以不同的 mRNA 为模板翻译而来 , 所以 RNA 有所不同 ,A 项错误 ; 衰老的肝细胞体积减小 , 细胞核体积增大 ,B 项错误 ;hiHep 细胞具有肝细胞的许多功能 , 为人类重症肝病的治疗提供了可能性 ,C 项正确 ; 人成纤维细胞重编程为 hiHep 细胞 , 说明人成纤维细胞已经分化 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 14 - 必备知识 核心素养 关键能力 - 15 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 2 　 细胞的全能性 3 . 在下列实例中 , 能说明 “ 动物细胞具有全能性 ” 的是 ( 　　 ) A. 壁虎断尾后重新长出尾部 B. 蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂 C. 用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 D. 小鼠肝脏细胞的自我复制 答案 解析 解析 关闭 细胞全能性是指高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。只有单个细胞发育成完整的动物体才可体现出动物细胞的全能性 , 蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂说明卵细胞具有全能性 ;A 、 C 、 D 三项中细胞均未发育成完整个体 , 不能体现细胞的全能性。 答案 解析 关闭 B - 16 - 必备知识 核心素养 关键能力 【归纳总结】 “ 三看 ” 法确认细胞 “ 全能性 ” - 17 - 必备知识 核心素养 关键能力 细胞的衰老、凋亡与 癌变 1 . 细胞的衰老 (1) 特征 (2) 假说 ① 自由基假说 : 细胞代谢中产生的自由基会攻击 　　　　　　 、 　　　　　 和 　　　　　　 , 致使细胞衰老。   ② 端粒假说 : 染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短 , 导致正常的 　　　　　　　　 损伤 , 使细胞逐渐衰老。   链接高考 减少 新陈代谢速率 酪氨酸酶　 积累 体积增大 通透性改变 物质运输 生物膜 DNA 蛋白质 DNA 序列 - 18 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 . 细胞的 凋亡 链接高考 基因 遗传机制 自动死亡 自然更新 清除　 正常发育 内部环境 外界各种因素 - 19 - 必备知识 核心素养 关键能力 3 . 细胞的癌变 (1) 实质 : 　　　　　　 和抑癌基因发生突变。   (2) 特征 (3) 致癌因子的类型与实例 ( 连线 ) 链接高考 原癌基因 无限增殖 形态结构 糖蛋白 分散和转移 答案 : ① —b 　 ② —c 　 ③ — a - 20 - 必备知识 核心素养 关键能力 正误判断 (1) 细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。 ( 　　 ) (2) 细胞普遍衰老会导致个体衰老。 ( 　　 ) (3) 衰老细胞内染色质固缩影响 DNA 复制和转录。 ( 　　 ) (4) 细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。 ( 　　 ) (5) 细胞凋亡受基因调控 , 不利于个体生长发育。 ( 　　 ) (6) 效应 T 细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡。 ( 　　 ) (7) 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。 ( 　　 ) (8) 癌细胞在条件适宜时可无限增殖。 ( 　　 ) (9) 癌变前后 , 细胞的形态和结构有明显差异。 ( 　　 ) (10) 原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。 ( 　　 ) 链接高考 √ × √ × × √ × √ √ × - 21 - 必备知识 核心素养 关键能力 探究 　 细胞分裂、分化、衰老、凋亡的关系分析 ( 科学思维 ) 下图是细胞分裂、分化、衰老及凋亡等图形信息 , 据图回答下列问题。 链接高考 - 22 - 必备知识 核心素养 关键能力 (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。   链接高考 答案 : (1) 细胞的分裂 (2) ④⑤⑥⑦ (3) 衰老与凋亡　癌变 - 23 - 必备知识 核心素养 关键能力 【解疑释惑】细胞各生命历程间的 关系 链接高考 - 24 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 1 　 细胞衰老和凋亡 1 .(2019 河南周口调研 ) 下列有关细胞生命历程的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 细胞中的自由基会攻击细胞中的 DNA 和蛋白质 , 导致细胞衰老 B. 衰老细胞中多种酶的活性降低 , 细胞体积变小 , 细胞核体积增大 C. 某细胞的原癌基因中有一个基因发生突变 , 该细胞就变成癌细胞 D. 细胞衰老、凋亡是正常的生理现象 , 两过程中均存在基因的选择性表达 链接高考 答案 解析 解析 关闭 细胞衰老的假说之一是自由基学说 , 在细胞内进行的各种氧化反应中会产生自由基 , 自由基会攻击 DNA, 可能会引起基因突变 , 攻击蛋白质 , 使蛋白质活性下降 , 致使细胞衰老 ,A 项正确 ; 衰老细胞中多种酶的活性降低 , 细胞体积变小 , 但细胞核体积增大 ,B 项正确 ; 细胞中的原癌基因和抑癌基因发生突变 , 可导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞 , 根据大量病例分析 , 癌症的发生并不是单一基因突变的结果 , 至少在一个细胞中发生 5~6 个基因突变 , 才能赋予癌细胞所有的特征 ,C 项错误 ; 细胞衰老、凋亡是正常的生理现象 , 是由基因决定的 , 因此细胞衰老和凋亡的过程中 , 也存在着基因的选择性表达 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 25 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 .(2019 河南驻马店期末 ) 在培养人食管癌细胞的实验中 , 加入青蒿琥酯 (Art), 随着其浓度升高 , 凋亡蛋白 Q 表达量增多 , 癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 为初步了解 Art 对癌细胞的影响 , 可用显微镜观察癌细胞的形态变化 B. 在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的 Art, 可确定 Art 能否进入细胞 C. 用凋亡蛋白 Q 饲喂患癌鼠 , 可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡 D. 为检测 Art 对凋亡蛋白 Q 表达的影响 , 须设置不含 Art 的对照实验 链接高考 答案 解析 解析 关闭 由于癌细胞的形态结构会发生显著变化 , 所以可用显微镜观察癌细胞的形态变化 , 初步了解 Art 对癌细胞的影响 ,A 项正确 ; 在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的 Art, 如果细胞内含有放射性 , 则可确定 Art 已进入细胞 ,B 项正确 ; 用凋亡蛋白 Q 饲喂患癌鼠 , 由于消化道内蛋白酶的分解作用 , 凋亡蛋白 Q 被水解而失去作用 , 因而不能确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡 ,C 项错误 ; 生物实验的原则之一是对照 , 所以为检测 Art 对凋亡蛋白 Q 表达的影响 , 需要设置不含 Art 的对照实验 , 进行对照 , 以便得出结论 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 26 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 - 27 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 2 　 癌细胞的特征及癌变的机理 3 .(2019 山东济南外国语学校期中 ) 癌症已成为当今社会威胁人类健康的主要疾病之一 , 下列有关细胞癌变的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 癌细胞的核质比例增大 , 自由水含量高 , 具有 “ 不死性 ” B. 正常细胞与癌细胞的遗传物质相同 , 但表达的基因不完全相同 C. 原癌基因突变产生癌基因 , 抑癌基因突变后不能阻止细胞不正常的增殖 D. 环境的恶化以及不良的生活习性都有可能提高癌变率 , 增加患癌风险 链接高考 答案 解析 解析 关闭 癌细胞分裂旺盛 , 其核质比例增大 , 自由水含量高 , 能够无限增殖 , 具有 “ 不死性 ”,A 项正确 ; 癌细胞是多基因突变的结果 , 其遗传物质发生改变 , 与正常细胞的遗传物质存在差异 ,B 项错误 ; 原癌基因与细胞增殖有关 , 突变后形成癌基因 , 抑癌基因主要作用是阻止细胞不正常增殖 , 其突变后不能阻止细胞的不正常增殖 ,C 项正确 ; 研究表明 , 环境的恶化以及人们的不良生活习性都有可能提高癌变率 , 增加患癌风险 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 B - 28 - 必备知识 核心素养 关键能力 4 .(2019 广东二模 ) 顺铂是一种用于治疗肝癌的药物。线粒体内的活性氧 (ROS) 聚积后能激活线粒体依赖性的凋亡通路 , 引起细胞凋亡。已知在正常培养条件下的肝癌细胞不发生凋亡 , 下面两幅图表示用不同浓度的顺铂处理肝癌细胞后获得的结果。下列分析错误的是 ( 　　 ) 链接高考 - 29 - 必备知识 核心素养 关键能力 A. 低浓度顺铂和高浓度顺铂均能抑制肝癌细胞的增殖 B. 随着处理时间的延长 , 顺铂抑制肝癌细胞增殖的效果不断增强 C. 高浓度顺铂处理组 , 肝癌细胞的凋亡率较高 D. 低浓度顺铂处理组 ,ROS 聚积水平较低 链接高考 - 30 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 答案 : B 　 解析 : 根据用不同浓度的顺铂处理肝癌细胞后获得的结果可以看出 , 低浓度顺铂和高浓度顺铂都能降低细胞的存活率 , 但是高浓度顺铂降低的更多一些 , 特别是处理 48 h 后低浓度顺铂不再发挥作用 , 而高浓度顺铂仍可以发挥作用。另外随着顺铂浓度增加 , 线粒体内的活性氧 (ROS) 聚积水平会提高。根据坐标曲线可以看出 : 低浓度顺铂和高浓度顺铂处理肝癌细胞后 , 细胞存活率都下降 , 说明二者均能抑制肝癌细胞的增殖 ,A 项正确 ; 随着处理时间延长 , 高浓度顺铂抑制肝癌细胞增殖的效果不断增强 , 但是低浓度顺铂达到一定值后不再起作用 ,B 项错误 ; 通过曲线图可以看出高浓度顺铂处理组 , 细胞存活率曲线降低幅度更大 , 即癌细胞的凋亡率较高 ,C 项正确 ; 从第二个坐标图可以看出低浓度顺铂处理组 ,ROS 聚积水平较低 ,D 项正确。 - 31 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 3 　 细胞的生命历程综合考查 5 .(2019 山东烟台期末 ) 下列关于细胞生命历程的叙述 , 正确的是 ( 　　 ) A. 在细胞衰老和细胞凋亡的过程中 , 不都存在着基因的选择性表达 B. 在一个完整的细胞周期中 , 不同时期的细胞中表达的基因无差异 C. 细胞癌变的过程中 , 一定会发生 DNA 分子中基因排列顺序的变化 D. 成熟生物体中被病原体感染的细胞的清除过程是由基因调控的 链接高考 答案 解析 解析 关闭 在细胞衰老和细胞凋亡的过程中 , 都存在着基因的选择性表达 ,A 项错误 ; 细胞分裂过程中存在基因的选择性表达 , 故在一个完整的细胞周期中 , 不同时期的细胞中表达的基因有差异 ,B 项错误 ; 细胞癌变是基因突变的结果 ,DNA 分子中基因排列顺序不会变 ,C 项错误 ; 成熟生物体中被病原体感染的细胞的清除过程属于细胞凋亡 , 由基因调控 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D - 32 - 必备知识 核心素养 关键能力 【归纳总结】遗传物质的 “ 变 ” 或 “ 不变 ” 链接高考 - 33 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 1 .(2019 全国 Ⅰ ) 细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述 , 正确的是 ( 　　 ) A. 胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡 B. 小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 C. 清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象 D. 细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程 , 属于细胞坏死 答案 解析 解析 关闭 本题的切入点是细胞凋亡的内涵与外延。细胞凋亡是细胞编程性死亡 , 在正在发育及发育成熟的人体中都有凋亡的细胞。胎儿手的发育过程中 , 五个手指最初是愈合在一起的 , 后来随着指间的细胞自动死亡 , 才发育为成形的手指 ,A 项错误。在成熟的生物体中 , 细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除都是通过细胞凋亡完成的 ,B 项正确 ,C 项错误。细胞坏死是在种种不利因素影响下 , 由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡 , 作为细胞自然生理过程的细胞凋亡不属于细胞坏死 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 B - 34 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 2 .(2018 全国 Ⅱ ) 在致癌因子的作用下 , 正常动物细胞可转变为癌细胞。下列有关癌细胞特点的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 细胞中可能发生单一基因突变 , 细胞间黏着性增加 B. 细胞中可能发生多个基因突变 , 细胞的形态发生变化 C. 细胞中的染色体可能受到损伤 , 细胞的增殖失去控制 D. 细胞中遗传物质可能受到损伤 , 细胞表面的糖蛋白减少 答案 解析 解析 关闭 本题解题的切入点是细胞癌变的原因、致癌因子的种类和癌细胞的特点。癌症的发生并不是单一基因突变的结果 , 至少在一个细胞中发生 5~6 个基因突变才能赋予癌细胞所有的特征 ,A 项错误 ,B 项正确 ; 基因主要位于染色体的 DNA 分子上 , 由于基因中碱基对的替换、增添和缺失 , 细胞中的染色体和遗传物质可能受到损伤 , 导致细胞增殖失去控制 , 细胞表面糖蛋白减少 , 黏着性降低 ,C 、 D 两项正确。 答案 解析 关闭 A - 35 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 3 .(2017 全国 Ⅲ ) 下列与细胞相关的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递 B. 叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中 C. 癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞 D. 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程 答案 解析 解析 关闭 此题解题的切入点是细胞的结构和功能以及细胞的生命历程。激素与靶细胞上的受体结合 , 从而在细胞之间传递信息 ,A 项正确。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段 , 暗反应在叶绿体基质中进行 ,B 项正确。癌细胞是一类不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞 , 但仍需从它生活的环境中吸收营养物质 , 不具有自养能力 ,C 项错误。细胞凋亡 , 又称为细胞编程性死亡 , 是由基因决定的细胞自动结束生命的过程 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C