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1、第二講細胞的分化、衰老、凋亡與癌變,一、細胞分化與細胞的全能性 1細胞分化的概念理解 (1)概念：在個體發(fā)育中，一個或一種細胞增殖產生的后代，在 的過程。,知識梳理,形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異,(2)細胞分化的特點和實質。,持久性,不可逆性,基因的選擇性表達,(3)(據圖填空)依下圖分析：,,寫出圖中可以表示分化的過程： 。 圖中a和虛線可表示 。 (3)分化的實質： 。 【解惑】由于基因的選擇性表達，不同類型的細胞中mRNA和蛋白質種類大部分相同，只有少部分不同，DNA卻都相同。,b、c,細胞增殖,基因的選
2、擇性表達,2. 細胞的全能性 (1)概念： 的細胞，仍然具有發(fā)育成 的潛能。 (2)全能性差異：高度分化的植物細胞具有發(fā)育成 的能力，說明植物細胞仍然具有全能性；實驗表明已分化的動物體細胞的 具有全能性。,已經分化,完整個體,完整植株,細胞核,(3)干細胞：動物和人體內仍保留著少數具 有 的細胞，它們能夠通過 不斷補充到體細胞中去。,分裂和分化能力,增殖和分化,二、細胞的衰老、凋亡與癌變 1結合示意圖回憶衰老的特征,減少,變小,新陳代謝,活性降低,酪氨酸,逐漸積累,體積增大,內折,收縮,加深,通透性改變,物質運
3、輸,【巧學助記】細胞衰老特征的記憶口訣,,2細胞的凋亡 (1)概念：由 所決定的細胞自動結束生命的過程。,基因,編程性死亡,自然更新,正常發(fā)育,清除,內部環(huán)境,外界各種因素,【解惑】老年人頭發(fā)變白與白化病的白發(fā)機理不同。老年人頭發(fā)變白是酪氨酸酶活性降低，合成的黑色素減少所致；而白化病人的白發(fā)是由于病人體內缺少酪氨酸酶引起的。,3細胞的癌變 (1)癌變實質： 和 發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控。 (2)癌細胞的特征 適宜條件下，能 。 發(fā)生顯著變化。 癌細胞表面發(fā)生了變化， 等物質減少，細胞之間黏著性顯著降低，容易 。,原癌基
4、因,抑癌基因,無限增殖,糖蛋白,分散和轉移,形態(tài)結構,(3)致癌因子的類型與實例,,,,1. 同一動物個體的神經細胞與肌細胞在功能上是不同的，造成這種差異的主要原因是二者所含有的基因組不同。(2014新課標) ( ) 2組織的細胞更新包括細胞凋亡和干細胞增殖分化等過程。(2012天津卷) ( ),自主檢測,,,,,3骨髓干細胞與胰島細胞的基因組成不同，基因表達產物不同。(2011安徽卷) ( ) 4細胞的全能性以產生個體為標志，若無個體產生，不能體現全能性。( ) 5老化受損的細胞器融入溶酶體中。(2013北京卷) ( ),,,,6細胞凋亡使細胞自主有序死亡，有利于生物體內部環(huán)境
5、的穩(wěn)定。(2013天津卷) ( ) 7細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡。(2012山東卷) ( ) 8神經元凋亡是不受環(huán)境影響的細胞編程性死亡。(2012安徽卷)( ),,,,9因創(chuàng)傷引起的細胞壞死屬于細胞編程性死亡。(2009海南卷) ( ) 10原癌基因或抑癌基因發(fā)生多次變異累積可導致癌癥，因此癌癥可遺傳。(2013江蘇卷)( ),,,考點一細胞分化與細胞的全能性,【核心突破】,1細胞分化與細胞全能性的比較,【拓展提升】管家基因：在所有細胞中都表達的基因，與細胞分化無關，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。 奢侈基因：只在特定細胞中選擇性表達的基因，控制細胞分化，如胰島素基
6、因、血紅蛋白基因等。,2. 比較細胞分裂與細胞分化的區(qū)別和聯系 (1)細胞分裂使細胞數目增多，細胞類型不變。 (2)細胞分化使細胞類型增多，數目不變。 (3)細胞分裂是細胞分化的基礎。,3細胞全能性表達的4個條件 (1)離體(必要條件)。 (2)一定的營養(yǎng)物質(無機鹽、維生素、氨基酸等)。 (3)激素(一定比例的生長素和細胞分裂素)。 (4)適宜的條件(適宜的溫度、pH等)。,【易考明示】 有關細胞全能性的6個易錯點 (1)細胞分化后的不同細胞中核DNA相同，mRNA和蛋白質一般不同。 (2)細胞分化不改變細胞數目，卻導致細胞種類增多。 (3)細胞全能性以產生個體為標志，若無個體產生，不能體現
7、全能性。,(4)植物種子發(fā)育成植株不叫全能性。 (5)胚胎干細胞發(fā)育成各種組織器官(未形成個體體現全能性的終點)不叫全能性。 (6)動物細胞因具有該物種全套的遺傳物質，盡管沒有實驗成功，但理論上具有全能性；而動物克隆只體現細胞核的全能性，二者并不矛盾。,【命題預測】,考向預測一細胞的分化,1分別用珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(與細胞呼吸相關的酶)基因的片段為探針，與雞的成紅細胞、輸卵管細胞和胰島細胞中提取的總RNA進行分子雜交，結果見下表(注：“”表示陽性，“”表示陰性)。下列敘述不正確的是,,A.在成紅細胞中，珠蛋白基因處于活動狀態(tài)，卵清蛋白基因處于關閉狀態(tài) B輸卵管細胞的基因組DN
8、A中存在卵清蛋白基因，缺少珠蛋白基因 C丙酮酸激酶基因的表達產物對維持雞細胞的基本生命活動很重要 D上述不同類型細胞的生理功能差異與基因的選擇性表達有關,解析 依題意，探針可用于檢測細胞中是否存在互補的RNA分子，若存在說明該基因得到了表達。根據表格可知，在成紅細胞中存在珠蛋白基因對應的RNA，而不存在卵清蛋白基因對應的RNA，說明細胞中珠蛋白基因處于活動狀態(tài)(即發(fā)生了表達)，而卵清蛋白基因處于關閉狀態(tài)，A項正確；輸卵管細胞的基因組中含有個體的全部基因，也就包括了卵清蛋白基因和珠蛋白基因，B項錯誤,；丙酮酸激酶的基因在雞的各個細胞中都得到了表達，說明該基因是必需表達的基因，可知該基因對于維持雞
9、細胞的基本生命活動很重要，C項正確；不同類型的細胞是通過細胞分化產生的，其實質是基因的選擇性表達，D項正確。 答案B,考向預測二細胞的全能性與干細胞 2. (2014濱州一模)2012年10月諾貝爾生理學或醫(yī)學獎被英國科學家約翰格登和日本醫(yī)學教授山中伸彌奪得，他們在細胞核重新編程研究領域作出了杰出貢獻。目前，山中伸彌和其研究小組已把多種組織(包括肝、胃和大腦)的細胞，轉變成了誘導多功能干細胞，并讓誘導多功能干細胞分化成了皮膚、肌肉、軟骨、神經細胞以及可以同步搏動的心臟細胞。下列相關敘述不正確的是,A成熟細胞被重新編程的過程中細胞的分化程度逐漸降低 B誘導多功能干細胞分化成神經細胞，體現了誘導多
10、功能干細胞的全能性 C誘導多功能干細胞與成熟細胞相比，細胞核內DNA的含量不變 D誘導多功能干細胞分化的過程不僅與基因有關，也與細胞的生活環(huán)境有關,解析 從一個細胞最終發(fā)育成一個個體體現了細胞的全能性，誘導多功能干細胞分化成神經細胞，沒有體現其全能性，B錯誤。 答案B,【拓展應用】 干細胞的類型和在醫(yī)學上的應用 (1)概念：干細胞是一類具有自我更新和分化發(fā)育潛能的原始細胞。機體內的各種細胞、組織和器官都是由干細胞分化發(fā)育而來的。 (2)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。下面以干細胞分化成紅細胞的過程為例，說明它們之間的關系：,,(3)應用：醫(yī)學上，干細胞的研究為器官移植
11、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。 3(2013四川理綜)哺乳動物紅細胞的部分生命歷程如下圖所示，圖中除成熟紅細胞外，其余細胞中均有核基因轉錄的RNA。下列敘述錯誤的是,A成熟紅細胞在細胞呼吸過程中不產生二氧化碳 B網織紅細胞仍然能夠合成核基因編碼的蛋白質 C造血干細胞與幼紅細胞中基因的執(zhí)行情況不同 D成熟紅細胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達,解析成熟紅細胞為動物細胞，沒有線粒體，只進行無氧呼吸，其代謝產物為乳酸，在此過程中無CO2 生成，故A正確；網織紅細胞雖然不具有細胞核，但是幼紅細胞時期合成的核基因編碼的mRNA仍然可能存在，所以依然能合成相應的蛋白質，故B
12、正確；C選項中，幼紅細胞是由造血干細胞分化得到的，分化過程中基因選擇性表達，故在這兩個細胞內，基因執(zhí)行情況不同，故C正確；D選項因為成熟紅細胞已不具有細胞核與線粒體，故細胞內不可能在具有基因，也就沒有控制其凋亡的基因開始表達這一過程，故D錯誤。 答案D,考點二細胞的衰老、凋亡、壞死與癌變,1分化、衰老、凋亡和癌變的區(qū)別,【核心突破】,2.個體衰老與細胞衰老的關系 (1)單細胞生物：個體衰老或死亡與細胞衰老或死亡同步。 (2)多細胞生物：個體衰老與細胞衰老有密切的關系。個體衰老過程是組成個體的細胞普遍衰老的過程，但未衰老的個體內也有細胞衰老。,3細胞壞死與細胞凋亡 (1)細胞壞死是在種種不利因素
13、影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡，不利于個體的生長發(fā)育。 (2)細胞凋亡是由遺傳物質所決定的細胞自動結束生命的過程，有利于個體生長發(fā)育。,4細胞分裂、細胞生長、細胞分化和細胞癌變的關系,,(1)細胞分化的直接原因是蛋白質的不同，而根本原因是基因選擇性表達，所以同一生物個體不同部位中細胞的核DNA相同，而mRNA和蛋白質不同。 (2)細胞分化、細胞凋亡和細胞壞死時遺傳物質沒有發(fā)生改變，而癌變時卻發(fā)生了遺傳物質的改變(基因突變)。,(3)細胞分裂是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎，而生物體的生長包括細胞數目的增加和細胞體積的增大兩個方面，所以細胞分裂和細胞生長是生物體生
14、長的細胞學基礎，而生物個體發(fā)育的細胞學基礎是細胞分化。,【易混易錯】 與細胞癌變、衰老、凋亡有關的5個易錯點 1原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有體細胞中，并非只存在于癌細胞中，只不過在癌細胞中兩種基因已發(fā)生突變。 2個體衰老與細胞衰老并不總是同步的，在幼年個體中有衰老的細胞，老年個體中有新產生的細胞，但細胞總體衰老會導致個體的衰老。,3細胞的癌變是細胞畸形分化的結果，對機體有害。 4細胞衰老和凋亡對機體的正常發(fā)育都是有利的，細胞壞死對機體有害。 5細胞凋亡與基因選擇性表達有關，但不屬于細胞分化過程。,【命題預測】,考向預測一細胞分化、衰老、凋亡和癌變的區(qū)別與聯系,4(2013江蘇單科)關于細胞
15、的分化、衰老、凋亡與癌變，下面選項中表述正確的是 A. 細胞的高度分化改變了物種的遺傳信息 B. 細胞的衰老和凋亡是生物體異常的生命活動 C. 原癌基因或抑癌基因發(fā)生多次變異累積可導致癌癥，因此癌癥可遺傳 D. 良好心態(tài)有利于神經、內分泌系統發(fā)揮正常的調節(jié)功能，從而延緩衰老,解析 分化只是基因的選擇性表達，并沒有改變遺傳信息，A錯誤；細胞的衰老和凋亡屬于細胞的正?；顒樱瑸榧毎木幊绦运劳?，B錯誤；原癌基因和抑癌基因的基因突變是在體細胞中發(fā)生的，因此不遺傳給后代，C錯誤；良好心態(tài)有利于神經、內分泌系統發(fā)揮正常的調節(jié)功能，機體代謝旺盛，可以延緩衰老，D正確。 答案D,考向預測二 以流程圖或模式圖的
16、方式考查細胞衰老與凋亡 5中科院近來發(fā)現一種誘導細胞凋亡的新機制。在H2O2和TNF(一種淋巴因子)等因素的誘導下，鼠肝細胞內的溶酶體釋放微量的胰凝乳蛋白酶，將細胞質內的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者與線粒體、溶酶體的膜結合，誘導內容物釋放，最終導致細胞凋亡(如圖所示)。請結合所學知識分析，下列敘述正確的是,,A胰凝乳蛋白酶的釋放增加了cBid的數量，cBid進一步引起溶酶體內容物的釋放是負反饋調節(jié) BcBid可能會引起細胞能量供應能力下降，加速細胞的凋亡 C溶酶體中胰凝乳蛋白酶的釋放具有促進細胞凋亡的作用，而其他內容物釋放無此功能 D線粒體與呼吸作用有關的酶等物質釋放出后仍可以繼續(xù)完成
17、有氧呼吸，生成ATP,【解題關鍵】,解析胰凝乳蛋白酶的釋放使Bid分解，增加了cBid的數量，cBid引起溶酶體內容物的釋放使細胞凋亡，該過程屬于正反饋調節(jié)，A錯誤；cBid能與線粒體膜結合，使其凋亡，導致細胞提供能量減弱，加速了細胞凋亡，B正確；溶酶體中胰凝乳蛋白酶的釋放具有促進細胞凋亡的作用，而其他內容物是否有此功能不一定，C錯誤；由于線粒體結構被破壞，失去了相應的功能，D錯誤。 答案B,考向預測三細胞癌變 6(2014四川卷)TGF1Smads是一條抑制腫瘤的信號傳遞途徑。研究表明，胞外蛋白TGF1與靶細胞膜上受體結合，激活胞內信號分子Smads，生成復合物轉移到細胞核內，誘導靶基因的表
18、達，阻止細胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發(fā)生。下列敘述錯誤的是,A惡性腫瘤細胞膜上糖蛋白減少，因此易分散轉移 B從功能來看，復合物誘導的靶基因屬于抑癌基因 C復合物的轉移實現了細胞質向細胞核的信息傳遞 D若該受體蛋白基因不表達，靶細胞仍能正常凋亡,解析A惡性腫瘤細胞即癌細胞，癌細胞與正常細胞相比具有無限增殖、細胞形態(tài)改變、細胞膜表面糖蛋白減少等特征，癌細胞膜表面糖蛋白減少，細胞間黏著性降低，易擴散。故A正確。B.抑癌基因是正常細胞中存在的一類調控細胞生長及周期的基因，能夠抑制細胞的過度生長和增殖，抑制腫瘤發(fā)生，由題干信息可知，復合物可誘導靶基因表達，阻止細胞異常增殖。故該靶基因屬于抑癌基因。B正確
19、。C.復合物轉移到細胞核內，這是細胞內信號轉導的一個過程，實現了細胞質向細胞核的信息傳遞，故C正確。D.若該受體蛋白基因不能表達，則靶細胞抑癌信號途徑受阻，靶細胞易癌變而獲得不死性。故D錯。 答案D, 易錯易混,正確辨析細胞凋亡與細胞壞死,,【典例訓練】 1(2014濰坊模擬)下列關于細胞生命歷程的說法，錯誤的是 A腦細胞缺氧而死亡是細胞壞死 B細胞代謝速率減慢是細胞衰老的主要特征之一 C細胞的正常基因突變成原癌基因是細胞癌變的原因 D老鼠胚胎時趾間有蹼出生后趾間無蹼是細胞凋亡的結果,解析腦細胞缺氧而死亡是細胞的不正常死亡，屬于細胞壞死；細胞代謝速率減慢是細胞衰老的特征之一；細胞癌變是由原癌基
20、因和抑癌基因在各種因素的影響下發(fā)生突變而引起的；細胞凋亡是生物體內一種自然的生理過程，是由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，老鼠胚胎時趾間有蹼出生后趾間無蹼是通過細胞凋亡完成的。 答案C,細胞生命歷程的圖形信息解讀 【典型圖示】, 圖示解讀,,【信息解讀】 (1)細胞數目增加一倍，細胞大小幾乎沒變化(或略小)，該過程表示細胞分裂(有絲分裂)。 (2)細胞數目沒有變化，細胞形態(tài)基本不變，但細胞體積增大，該過程表示細胞生長。,(3)和，細胞形態(tài)發(fā)生改變，是由相同形態(tài)結構功能的細胞形成了組織，所以該過程表示細胞分化。 (4)三個細胞群的細胞具有分裂能力，具有分裂能力的細胞的特征是：細胞壁薄，細胞質
21、濃，細胞核大，液泡小或無。 (5)表示從中取出的一個細胞經過植物組織培養(yǎng)，獲得了完整的植株，體現了植物細胞的全能性。,【典例訓練】 2(2015安徽一模)圖為人體某結構部分細胞的生命歷程，有關敘述正確的是,高考體驗,1(2013海南單科)關于細胞分化的敘述，錯誤的是 A白細胞和紅細胞都是由造血干細胞分化來的 B基因突變可使已分化的正常細胞變成癌細胞,C同一個體的小腸上皮細胞和平滑肌細胞所含基因不同 D同一個體莖分生組織細胞的分化能力比葉肉細胞的強,解析 紅細胞和白細胞都是由骨髓中的造血干細胞增殖分化而來的，A項正確；正常細胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變并積累到一定程度時，會變成不受機體控制的惡
22、性增殖的癌細胞，B項正確；同一個體不同部位的體細胞都是由同一個受精卵增殖分化而來的，所含基因相同，C項錯誤；分生組織等分裂旺盛的細胞分化程度較低，比葉肉細胞等高度分化的細胞分裂分化能力強，D項正確。 答案C,2(2014山東卷)神經系統正常發(fā)育過程中神經細胞數量的調節(jié)機制下圖所示。下列說法正確的是,A細胞程序性死亡不利于神經系統正常發(fā)育 B生存因子影響了神經細胞的基因表達 C神經細胞與靶細胞間通過電信號傳遞信息 D死亡細胞被吞噬細胞清除屬于細胞免疫,解析細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發(fā)育等起著非常重要的作用，有利于神經系統正常發(fā)育；未得到足夠生存因子的神經細胞發(fā)生的程序性死亡是基因表達引起的
23、，而生存因子可以影響相關基因的表達，相應的神經細胞不發(fā)生凋亡；神經細胞與靶細胞間是通過生存因子這種化學信號來傳遞信息的；吞噬細胞的吞噬作用是非特異性免疫，不是細胞免疫。 答案B,3(2009天津高考)下面為動物機體的細胞凋亡及清除示意圖。,據圖分析，不正確的是 A過程表明細胞凋亡是特異性的，體現了生物膜的信息傳遞功能 B細胞凋亡過程中有新蛋白質合成，體現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,解析圖中表示凋亡誘導因子與膜受體結合，這種結合具有特異性，且與信息交流有關。由圖可知凋亡信號激活凋亡相關基
24、因，從而表達出與凋亡有關的蛋白質，該過程體現了基因的選擇性表達。細胞凋亡是在基因調控下的程序性死亡，是細胞主動死亡的過程。 答案C,4(2013安徽理綜)近年來，有關腫瘤細胞特定分子的靶向治療研究進展迅速。研究發(fā)現，蛋白x 是細胞膜上的一種受體，由原癌基因過量表達會持續(xù)激活細胞內的信號傳導，啟動細胞DNA的復制，導致細胞異常增殖，利用動物細胞融合技術制備的單克隆抗體，可用于診斷和治療原癌基因x過量表達的腫瘤，請回答下列問題：,(1)同一個體各種體細胞來源于受精卵的分裂與分化。正常情況下，體細胞核遺傳信息相同的原因是____________________。 (2)通過檢測原癌基0因x的____
25、______________和______________可判斷其是否轉錄和翻譯。檢測成人多種正常組織后，發(fā)現原癌基因x只在乳腺、呼吸道等上皮細胞中有微弱表達，這說明__________________________________________。,(3)根據以上信息，可推測原癌基因的主要功能是。_______________________ (4)制備該單克隆抗體時，免疫動物的抗原可以是______________________。B淋巴細胞識別抗原并與之結合，之后在適當的信號作用下增殖分化為____________和________________。 (5)用該單克隆抗體處理原癌基因x
26、過量表達的某腫瘤細胞株，發(fā)現其增殖能力明顯下降。這是因為__________________________________________。,解析(1)體細胞通過有絲分裂進行增殖；(2)轉錄是合成信使RNA的過程，而翻譯是合成蛋白質的過程；雖然各種體細胞中都有原癌基因，但只有一定的細胞才表達，這說明原癌基因x的表達具有(組織)特異性基因的選擇性表達；(3)通過題目信息可知，原癌基因是通過控制受體蛋白的合成來控制細胞內信號傳導，啟動DNA的復制；(4)由于原癌基因X能維持細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；B淋巴細胞受到抗原刺激后能分化產生記憶細胞和漿細胞；(5)由于抗體能與抗原(蛋白x)結合，而蛋白x為細胞膜上的受體，從而阻斷了信號傳導。,答案(1)親代細胞通過有絲分裂將復制后的核DNA平均分配到兩個子細胞中。(2)合成的mRNA蛋白x原癌基因x的表達具有(組織)特異性(3)維持細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程(4)蛋白x漿細胞記憶細胞(5)該單克隆抗體與腫瘤細胞表面的蛋白x特異性結合，從而阻斷蛋白x介導的信號傳導,
高考生物一輪總復習 第四單元 第二講 細胞的分化、衰老、凋亡與癌變課件.ppt
