【生物】2020届 一轮复习 人教版 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 学案　‎ ‎【考纲解读】‎ 最新考纲 细解考点 核心素养 ‎1.细胞的分化(Ⅱ)‎ ‎2.细胞的全能性(Ⅱ)‎ ‎3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)‎ ‎4.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)‎ ‎1.说出细胞分化的概念、原因和意义 ‎2.说出细胞全能性的概念和原因 ‎3.说明细胞衰老与个体衰老的关系 ‎4.说出细胞衰老的特征及原因 ‎5.说出细胞凋亡的概念、机制和意义 ‎6.说出细胞癌变的特征和原因 ‎7.知道癌症的预防,了解癌症的治疗 ‎1.生命观念——结构与功能观:细胞的结构变化与细胞分化、衰老和癌变的关系 ‎2.科学思维——比较与分类:比较细胞的分化、衰老、凋亡和癌变特征的本质 ‎3.社会责任——关爱生命,倡导健康的生活方式 考点一　细胞的分化与全能性 ‎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差异的过程。‎ ‎(2)过程图解 ‎(3)实质:在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达。‎ ‎(4)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。‎ ‎(5)结果 ‎①分子水平的变化:mRNA种类不同→蛋白质种类不同。‎ ‎②细胞水平的变化:细胞形态、结构和生理功能的变化,逐渐失去分裂能力。‎ ‎③组织器官水平的变化:产生不同类型的细胞构成不同的组织和器官。‎ ‎(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。‎ ‎2.细胞的全能性 ‎(1)概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。‎ ‎(2)基础:每个细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信息。‎ ‎(3)动物细胞和植物细胞全能性的差异 ‎①已分化的动物细胞的细胞核具有全能性,在一定的条件下经过培养只能形成细胞群。‎ ‎②植物细胞在一定的条件下经过培养可以形成植物体。‎ ‎(4)把实例和相应的原理或过程连线 实例 依据原理或过程 ‎①花粉培养成单倍体植株 a.动物细胞核具有全能性 ‎②克隆羊多利的培养 b.植物细胞具有全能性 ‎③植物导管组织的形成 c.细胞的有丝分裂 ‎④受精卵发育成个体 d.细胞的分化 提示:①—b　②—a　③—d　④—c、d ‎【深挖教材】‎ 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能力,可培养出组织或器官。‎ ‎1.如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。‎ ‎(1)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因,在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。上述基因属于管家基因的是　　　　,属于奢侈基因的是　　　　。 ‎ ‎(2)这三种细胞“血红蛋白基因”均　　　　表达;A细胞可产生“胰岛素”,应为　　　　细胞;B细胞可产生“生长激素”,应为　　　　细胞。 ‎ ‎(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?若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA,其杂交带状况如何?‎ 提示:(1)a　b、c、d ‎(2)不能　胰岛B　垂体 ‎(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,但改为检测胰岛素基因的 mRNA,则只有A细胞能产生杂交带。‎ ‎2.比较细胞分化与细胞的全能性 细胞分化 细胞的全能性 原因 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传信息 特 点 ‎①普遍性 ‎②持久性 ‎③稳定性和不可逆性 ‎①高度分化的植物体细胞具有全能性 ‎②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性 结 果 形成具有特定形态功能的细胞 形成新个体 区分 标志 特定的细胞中基因进行了选择性表达 由已分化的细胞形成了新个体 大小 比较 细胞分化程度有高低之分,如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性表达的难易程度不同,如受精卵>生殖细胞>体细胞 联系 ‎①两者的遗传物质都不发生改变 ‎②已分化的细胞仍然保持全能性 ‎③一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低 ‎【深度思考】‎ 与体细胞相比,生殖细胞中遗传物质减少了一半,为什么生殖细胞还具有全 能性?‎ 提示:生殖细胞中遗传物质减少了一半,但仍含有控制生长发育的全套基因。‎ 题型一　细胞分化的特点及实例 ‎1.(2016·全国Ⅱ卷)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是(　B　)‎ A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献 B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞 C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果 D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株 解析:有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在亲代和子代之间保持了遗传的稳定性,可见细胞的有丝分裂对生物性状的遗传具有很大的贡献;哺乳动物的造血干细胞是由受精卵分裂分化而来的,属于已分化的细胞,只是分化程度不高,仍保留了分裂和分化能力;细胞分化的根本原因是在个体发育的过程中,同一生物的不同细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达;高度分化的植物细胞仍具有全能性,故通过植物组织培养技术可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株。‎ ‎2.下列有关细胞分化的叙述,错误的是(　B　)‎ A.正常情况下,造血干细胞分化形成白细胞的过程是不可逆的 B.分化后的不同组织细胞中蛋白质种类完全不同 C.细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率 D.老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞 解析:细胞分化具有不可逆性;有些基因是各种细胞均表达的,这些基因的表达产物通常用以维持细胞正常的生命活动,而有些基因则是选择性表达的,表达产物使细胞结构和功能特化,因此分化后不同组织细胞中蛋白质种类不完全相同;细胞分化使各种细胞具备特定的功能,使得机体内可以同时进行多项生理活动,而不相互干扰,这样有利于提高各种生理功能的效率;多细胞生物个体衰老与细胞衰老并不是完全同步的,老年人体内也有诸如造血干细胞之类的具有分裂、分化能力的细胞。‎ 题型二　细胞全能性的理解 ‎3.下列关于细胞全能性的叙述,正确的是(　A　)‎ A.水稻的正常体细胞及其卵细胞均具有全能性 B.细胞的全能性是指细胞具有全面的生理功能 C.玉米种子萌发长成新植株能体现细胞全能性 D.造血干细胞形成各种血细胞能体现细胞全能性 解析:水稻正常的体细胞及其卵细胞均含有本物种全套的遗传物质,均具有全能性;细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发育为完整个体的潜能;玉米种子萌发长成新植株是正常发育的结果,不能体现细胞的全能性;造血干细胞形成各种血细胞,没有形成完整的个体,该过程不能体现细胞全能性。‎ ‎4.在下列实例中,能说明“动物细胞具有全能性”的是(　B　)‎ 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 解析: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,只有离体的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项中细胞均未发育成完整个体,不能体现细胞的全能性。‎ 考点二　细胞的衰老、凋亡和癌变 ‎1.细胞衰老 ‎(1)个体衰老与细胞衰老的关系 ‎(2)细胞衰老的特征 ‎①代谢变化 ‎②细胞核体积增大,染色质收缩,核膜向内折叠。‎ ‎(3)细胞衰老的假说 ‎①自由基假说:细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质,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DNA序列损伤,使细胞逐渐衰老。‎ ‎2.细胞凋亡 ‎(1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。‎ ‎(2)类型 ‎(3)意义 ‎ 3.细胞的癌变 ‎(1)癌细胞的概念:正常机体细胞在致癌因子的作用下,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌 细胞。‎ ‎(2)癌细胞的特征 ‎(3)癌变机理 ‎①致癌因子的类型(连线)‎ 类型 实例 Ⅰ.物理致癌因子 a.肝炎病毒等 Ⅱ.化学致癌因子 b.X射线、紫外线等 Ⅲ.病毒致癌因子 c.亚硝胺、黄曲霉素等 提示:Ⅰ—b　Ⅱ—c　Ⅲ—a ‎②原癌基因和抑癌基因 a.原癌基因:主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。‎ b.抑癌基因:主要是阻止细胞不正常的增殖。‎ ‎③细胞癌变的机理:环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使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而变成癌细胞。‎ ‎④特点:癌症的发生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,才能导致细胞癌变,细胞癌变具有累积效应。‎ ‎【深挖教材】‎ 原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中吗?‎ 提示:原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中,并非只存在于癌细胞中,只不过在癌细胞中原癌基因和抑癌基因已发生突变。‎ ‎1.据图分析细胞凋亡的机理 ‎(1)过程A体现了生物膜的信息传递功能,说明细胞凋亡有特异性,在特定时期凋亡特定细胞。‎ ‎(2)过程B中可以看出细胞凋亡是相关基因选择性表达的结果,该过程中形成具膜的凋亡小体,体现了膜的流动性。‎ ‎(3)过程C中凋亡小体被吞噬消化,此过程需要溶酶体(细胞器)的参与。‎ ‎2.细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较 实质 遗传物质 的变化 结果 对机体 的影响 细胞 分化 基因的选择性表达 通常遗传物质不发生改变 形成不同 组织、‎ 器官 有利 细胞 衰老 内因和外因共同作用的结果 遗传物质可能发生改变 细胞走向死亡 有利 细胞 凋亡 由遗传机制决定的程序性调控 遗传物质不发生改变 细胞走向死亡 有利 细胞 坏死 电、热、冷、机械等不利因素引起的,不受基因控制 遗传物质不发生改变 细胞走向死亡,同时伤害周围细胞,引发炎症等 有害 细胞 癌变 物理、化学和病毒致癌因子影响下,原癌基因和抑癌 遗传物质发生改变 形成无限增殖的癌细胞,引发恶性肿瘤 有害 基因发生突变 题型一　细胞衰老和凋亡的特征及机理 ‎1.(2016·海南卷)下列关于人体细胞的叙述,错误的是(　D　)‎ A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的 B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老 C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除 D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的 解析:衰老细胞代谢速率变慢是细胞内水分减少引起的。‎ ‎2.(2018·吉林吉大附中月考)如图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析,不正确的是(　B　)‎ A.①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能 B.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程 C.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达 D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用 解析:①过程凋亡诱导因子与膜受体特异性结合,表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程;凋亡信号激活凋亡相关基因,使凋亡基因得以表达,因此细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达;分析图示可知,凋亡相关基因是机体固有的,在一定时期启动表达,导致细胞凋亡,因此在动物生长发育过程中发挥重要作用。‎ 题型二　细胞癌变及与人体健康的关系 ‎3.(2018·全国Ⅱ卷)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是(　A　)‎ 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 解析:正常细胞转变为癌细胞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,癌细胞膜上的糖蛋白减少,从而使癌细胞之间的黏着性降低;癌细胞是原癌基因和抑癌基因突变的累积效应,癌细胞的形态结构发生显著变化,例如,体外培养的呈扁平梭形的正常成纤维细胞转变为癌细胞后变成球形;环境中的致癌因子会损伤细胞中的染色体,使正常细胞成为不受机体控制的恶性增殖细胞;细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生突变,即细胞中的遗传物质可能受到损伤,使细胞表面的糖蛋白减少。‎ ‎4.(2018·浙江卷)下列关于细胞癌变与癌细胞的叙述,正确的是(　C　)‎ A.癌细胞的分裂失去控制,但其增殖是有限的 B.癌细胞表面粘连蛋白的增加,使其易扩散转移 C.有些物理射线可诱发基因突变,导致细胞癌变 D.癌变是细胞异常分化的结果,此分化大多可逆 解析:癌细胞是由正常细胞转化而来,最重要的特点是无限增殖;癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失,所以癌细胞容易在组织间转移;引起癌变的致癌因素有物理因素(各种射线)、化学因素(许多种无机或有机化合物—如吸烟时烟雾中的物质)、生物因素(许多病毒);正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程称为癌变,细胞的癌变可看作是异常分化的结果,正常情况下,细胞分化是不可逆的。‎ 题型三　细胞生命历程的综合分析 ‎5.(2018·江苏卷改编)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC),如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图,下列叙述正确的是(　D　)‎ A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同 B.MSC不断增殖分化,所以比组织细胞更易衰老 C.MSC中的基因都不能表达时,该细胞开始凋亡 D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞 解析:组织细胞中的DNA与MSC细胞中的DNA相同,但是RNA不同;组织细胞是MSC细胞增殖分化形成的,因此组织细胞比MSC细胞更容易衰老;当MSC中的基因都不能表达时,说明该细胞早就已经开始凋亡了;不同诱导因素能够使MSC分化形成不同类型的细胞。‎ ‎6.(2018·北京期末)如图表示细胞的生命历程,其中甲～辛表示相关生理过程。下列描述正确的是(　A　)‎ A.甲过程代表有丝分裂,乙过程中细胞分化并不改变细胞的遗传信息 B.丙过程的发生是由于致癌因子使抑癌基因突变成原癌基因并表达的结果 C.丁过程与基因表达有关,只发生在胚胎发育过程中,并与戊过程有区别 D.己过程中细胞内水分减少,细胞核体积变小,辛过程体现了细胞全能性 解析:甲为有丝分裂,乙为细胞的分化,细胞分化并不改变细胞的遗传信息;丙为细胞的癌变,是致癌因子使抑癌基因和原癌基因发生突变并表达的结果;丁为细胞凋亡,是由基因决定的,发生于整个生命活动过程中;己为细胞的衰老,细胞衰老过程中细胞内水分减少,细胞核体积变大,由组织、器官、系统发育成完整个体不能体现细胞的全能性。‎ ‎【构建知识网络】‎ ‎【记忆核心要点】‎ ‎1.细胞分化的实质是基因的选择性表达,此过程中遗传物质并未改变。‎ ‎2.雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。‎ ‎3.细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。‎ ‎4.细胞凋亡是受到严格的遗传机制决定的细胞程序性死亡。‎ ‎5.细胞癌变的机理是在致癌因子作用下原癌基因和抑癌基因发生突变。‎ ‎6.原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。‎ ‎7.抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。‎