高三生物一輪復習 細胞的分化 衰老 凋亡和癌變課件 新人教版必修1

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1、考綱要求權威解讀1.細胞的分化()2細胞的全能性()3細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關系()4癌細胞的主要特征及防治()1.掌握細胞分化的原理、特點及結果。2理解動植物細胞全能性的原因及大小比較。3了解細胞衰老、凋亡的特征及與人體健康關系辨析。4了解細胞癌變的特征、誘導因素及防治措施。 自我校對：一、一個或一種細胞穩(wěn)定性差異普遍性持久性遺傳信息個體發(fā)育專門化已經(jīng)分化完整個體高度分化的植物細胞動物細胞核 二、減少變小減慢活性降低色素增大通透性降低基因自然更新正常發(fā)育內(nèi)部環(huán)境 三、遺傳物質(zhì)惡性增殖無限增殖形態(tài)結構糖蛋白黏著性物理化學病毒原癌基因抑癌基因細胞周期阻止細胞不正常的增殖 一、細胞的分化

2、 1. 概念：在個體發(fā)育中，相同細胞的后代在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。、 2過程 3特點 (1)持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命歷程中，在胚胎期達到最大限度。 (2)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。 (3)普遍性：分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎。 (4)遺傳物質(zhì)不變性：細胞分化是伴隨著細胞分裂進行的，親代與子代細胞的形態(tài)、結構或功能發(fā)生改變，但細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)卻不變。 4結果：形成形態(tài)、結構、功能具有穩(wěn)定性差異的組織、器官。 5原因：各種細胞具有完全相同的遺傳信息，但不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的，即基因選擇性

3、表達的結果。 6意義 (1)是生物個體發(fā)育的基礎。 (2)使細胞趨向?qū)ｉT化，提高各種生理功能的效率。 注意細胞分化使細胞類型增多，數(shù)目不變；細胞分裂使細胞數(shù)目增多，但細胞類型不變；細胞分裂是細胞分化的基礎。 二、細胞的全能性 1概念：細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。 2實驗證明 (1)胡蘿卜體細胞培養(yǎng)發(fā)育成完整植株的實驗： (2)蛙的核移植實驗： 3原因：生物體的每一個細胞都含有本物種的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個體的潛能。從理論上說，一個染色體組中含有發(fā)育為該物種個體所必需的全部基因。 4條件：離體；一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素；適宜的外界條件(如溫度、pH等)。 5

4、應用：植物組織培養(yǎng)、動物的核移植(即克隆)。 三、干細胞 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(nèi)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類型及相互關系 (1)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。 2類型及相互關系 (1)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。 (2)相互關系(以干細胞分化為紅細胞為例)： 3應用：醫(yī)學上，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。 四、細胞的衰老 1概念：細胞的衰老是一種正常的生命現(xiàn)象，是細胞的生理狀態(tài)和化學反應發(fā)生復雜變化的過程，最終表現(xiàn)為

5、形態(tài)、結構和功能上發(fā)生變化。 2細胞衰老的特征 (1)一大：細胞核變大，染色質(zhì)收縮、染色加深。 (2)一?。杭毎麅?nèi)水分減少，細胞體積萎縮變小，代謝速率減慢。 (3)一多：細胞內(nèi)色素逐漸積累、增多。 (4)兩低：膜的物質(zhì)運輸功能降低，多種酶的活性降低。 五、細胞的凋亡 1概念：細胞凋亡是指由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，其本質(zhì)是基因的選擇性表達。 2特點：不同細胞凋亡的速率不同，有些細胞凋亡后可由細胞增殖補充。 3實例：人胚胎時期尾部細胞的自動死亡；胎兒手指之間細胞的自動死亡。 4意義：對于多細胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，抵御外界因素的干擾起重要作用。 注意細胞壞死與細胞凋亡

6、不同，細胞壞死是指在種種不利因素影響下，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。而細胞凋亡是細胞自動結束生命的過程，是正常的生理過程。 六、細胞的癌變及癌癥的防治 1癌細胞 (1)概念：有的細胞受到致癌因子的作用，細胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，變成不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。 (2)特征 適宜條件下，無限增殖(將癌細胞和正常細胞比較)。細胞來源細胞周期分裂次數(shù)時間正常人肝細胞22 h506045.855 d海拉的宮頸癌細胞22 h25483.61951年至今 癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生了變化。例如，體外培養(yǎng)中的正常的成纖維細胞呈扁平梭形，轉(zhuǎn)化成癌細胞后變成球形。癌細胞的細胞核

7、都較正常細胞的大，有時形態(tài)也變得不規(guī)則，核仁也變大了，染色時，核的著色也明顯加深。 癌細胞的表面發(fā)生了變化。由于細胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞間的黏著性顯著降低，導致癌細胞容易在體內(nèi)到處游走分散，進行分裂、繁殖，形成腫塊。 注意正常細胞相互接觸后，就會停止運動和增殖，即有接觸抑制現(xiàn)象。而癌細胞無接觸抑制現(xiàn)象，在培養(yǎng)條件下可生長成多層。 (2)原癌基因和抑癌基因突變內(nèi)因 人和動物的染色體上普遍存在著原癌基因和抑癌基因，原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。癌癥就是一系列原癌基因與抑癌基因的突變逐漸積累的結果。 (3)癌變的機理： 3癌癥的預防

8、與治療 (1)預防：目前癌癥是危害人類生命的第二殺手，對于癌癥病人，目前還缺少有效的治療手段。因此個人生活中應注意遠離致癌因子，盡量規(guī)避罹患癌癥的風險。健康的生活方式是防癌抗癌的有效手段。 (2)診斷：病理切片顯微觀察、CT、核磁共振以及癌基因檢測等先進手段。 (3)治療：手術切除、放療和化療等手段。 一、細胞全能性 全能性的差異 不同的細胞全能性表達的難易程度不同，一般說來，分化程度越高，全能性越低，二者成負相關。細胞全能性表達的難易程度如下： (1)植物細胞動物細胞(動物細胞只有細胞核具有全能性)。 (2)同一生物體內(nèi)：受精卵生殖細胞(配子、精子、卵細胞)體細胞。 (3)同一生物體內(nèi)的體細

9、胞：分化程度低的細胞分化程度高的細胞；幼嫩的細胞衰老的細胞；分裂能力強的細胞分裂能力弱的細胞。 二、細胞分裂、細胞生長、細胞分化和細胞癌變的關系 1細胞分裂：是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。 2.細胞生長：生物體的生長包括細胞數(shù)目的增加和細胞體積的增大兩個方面。細胞分裂和細胞生長都是生物體生長的細胞學基礎。 3細胞分化：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。 4.細胞癌變：在致癌因子的作用下，細胞連續(xù)分裂超過最高分裂次數(shù)而無限增殖的現(xiàn)象。 5四者之間的聯(lián)系 (1)細胞分裂是細胞分化的基礎； (2)僅有細胞分裂和生長，而沒有細胞分化，生

10、物體不能正常生長發(fā)育； (3)細胞的正常分化能抑制細胞癌變，細胞癌變是細胞的畸形分化。如圖： 例1(2011天津南開模擬)下圖表示人體內(nèi)的一些生命活動，下列說法錯誤的是() A能進行過程的細胞都具有細胞周期 B過程的結果是產(chǎn)生了不同的細胞組織 C進行過程的細胞，細胞核體積增大，但遺傳物質(zhì)并未增加 D過程不僅受基因控制，并且受環(huán)境的影響 解析本題考查細胞生命歷程中的各項生命活動。進行分裂的細胞并不一定能連續(xù)分裂，所以能分裂的細胞并不都具有細胞周期；細胞分化的結果是形成不同的組織和器官；衰老細胞的細胞核體積增大，但遺傳物質(zhì)并不改變；細胞癌變是在外界致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變引起的

11、。 答案A 三、干細胞的種類及其全能性的比較分類 細胞來源 細胞特征 實例全能干細胞從哺乳動物早期胚胎分離培養(yǎng)出來的具有發(fā)育全能性，可以參加整個生物體的發(fā)育，構成個體的各種組織和器官受精卵是一個最初始的全能干細胞多能干細胞胚胎干細胞在進一步分化中形成的各種組織干細胞具有分化出多種細胞組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體骨髓多能造血干細胞專能干細胞由多能干細胞進一步分化形成只能分化成某一類型的細胞血液組織干細胞神經(jīng)組織干細胞皮膚組織干細胞 例2(2011中山六校聯(lián)考)如圖所示的是有關胚胎干細胞的部分去向示意圖，表示不同的過程，ad表示不同的細胞。請據(jù)圖回答： (1)圖中表示_過程，a和b分別是_和

12、_細胞，其中，的過程是在_情況下出現(xiàn)的。 (2)個體發(fā)育過程中最原始的干細胞是_，圖中涉及的三類干細胞中，細胞分化程度由高至低的順序是_。 (3)近年來研究發(fā)現(xiàn)，造血干細胞還有可能分化成為其他的組織細胞，說明動物細胞也可能具有_，從理論上解釋是因為_。 (4)(多選)研究干細胞的目的是() A對某些疾病進行治療B醫(yī)學上的組織修復 C研究細胞的分化機制 D實現(xiàn)細胞全能性 解析 本題考查干細胞的分化。胚胎干細胞經(jīng)過細胞分裂和細胞分化，產(chǎn)生各類干細胞，各類干細胞再分裂、分化形成各類組織細胞。骨髓中的造血干細胞增殖分化后形成B細胞和在胸腺中成熟的T細胞，B細胞和T細胞受到抗原刺激后，增殖、分化分別形成

13、漿細胞和記憶B細胞以及效應T細胞和記憶T細胞。個體發(fā)育的起點是受精卵，是最原始的干細胞。 答案(1)分裂、分化漿細胞記憶B抗原刺激(2)受精卵神經(jīng)組織干細胞、骨髓造血干細胞、胚胎干細胞(3)全能性每個細胞都是由受精卵發(fā)育而來的，都具有全套的遺傳物質(zhì)(4)ABC 四、個體衰老與細胞衰老的關系生物種類關系單細胞生物 細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡多細胞生物(1)細胞水平：生物體內(nèi)的細胞不斷更新，既存在幼嫩的細胞，也存在衰老或走向死亡狀態(tài)的細胞(2)個體水平：個體衰老過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程 例3(2011寧波質(zhì)檢)關于個體衰老與細胞衰老的關系，下列說法正確的是() A細胞的衰老就

14、是個體的衰老 B衰老的生物體，細胞都處于衰老狀態(tài) C年幼的生物體內(nèi)，沒有衰老的細胞 D從總體上看，個體衰老的過程是組成個體的細胞普遍衰老的過程 解析本題考查個體衰老與細胞衰老的關系。對單細胞生物個體而言，細胞的衰老與個體的衰老是同步的；而對多細胞生物體來說，年幼的生物體內(nèi)，有不斷衰老的細胞，年老的生物體內(nèi)，也有新生成的細胞，從總體上來看，個體衰老的過程是組成個體的細胞普遍衰老的過程。 答案D 五、細胞凋亡、壞死與癌變的比較項目細胞凋亡細胞壞死細胞癌變與基因的關系 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

15、變化呈球形影響因素嚴格的受由遺傳機制決定的程序性調(diào)控電、熱、冷、機械等不利因素分為物理、化學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 1. (2010山東高考)下列實例與基因的作用無關的是 () A細胞分裂素延遲植物衰老 B極端低溫導致細胞膜破裂 C過量紫外線輻射導致皮膚癌 D細菌感染導致B淋巴細胞形成效應B(漿)細胞 解析：本題考查了基因與生物性狀之間的關系。細胞分裂素能抑制乙烯的生成，延遲乙烯高峰期的到來，從而延緩植物的衰老，延長其壽命，細胞分裂素和乙烯的合成都與基因控制合成的酶有關，因而與基因有關；冰點以下的低溫會使細胞內(nèi)水分子呈現(xiàn)固態(tài)，導致細胞破裂，與基因無關；過量紫外

16、線會激活皮膚細胞內(nèi)的原癌基因；B淋巴細胞內(nèi)的基因進行了選擇性表達，從而分化為漿細胞。 答案：B 2. (2010廣東高考)骨髓移植是治療白血病常用的有效療法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干細胞可在患者體內(nèi) () A正常生長 B增殖并分化成多種細胞 C分泌抗體 D殺死各種病原菌 解析：本題考查細胞分化的知識。造血干細胞為專能干細胞，在體內(nèi)能增殖并分化為多種細胞。 答案：B 3(2010安徽高考)大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可以通過合成半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用。將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中，測定其細胞總數(shù)及細胞內(nèi)半乳糖苷酶的活性變化(如圖)。據(jù)圖分析，下列敘

17、述合理的是() A050 min，細胞內(nèi)無半乳糖苷酶基因 B50100 min，細胞內(nèi)無分解葡萄糖的酶 C培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時存在時，半乳糖苷酶基因開始表達 D培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時，半乳糖苷酶基因開始表達 解析：本題考查基因的選擇性表達與環(huán)境可利用的能源物質(zhì)之間的關系。大腸桿菌可以通過合成半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用，說明其細胞中含有半乳糖苷酶基因。 在050 min，葡萄糖和乳糖同時存在，但半乳糖苷酶的活性為零，說明半乳糖苷酶基因沒有表達或是細胞中有半乳糖苷酶但沒有活性。實際上，大腸桿菌細胞中的半乳糖苷酶是一種誘導酶，當葡萄糖比較充足時，大腸桿菌直接利用葡萄糖，細胞中的半

18、乳糖苷酶基因不表達，當葡萄糖被消耗后，大腸桿菌中的半乳糖苷酶基因開始表達，合成半乳糖苷酶，大腸桿菌開始利用培養(yǎng)基中的乳糖，所以，半乳糖苷酶的活性開始升高。50100 min細胞內(nèi)既有分解葡萄糖的酶，也有分解乳糖的酶。 答案：D 4. (2009山東高考)細胞分化是奢侈基因選擇表達的結果。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：本題考查對基因選擇性表達的理解。只有在紅細胞中，控制血紅蛋白合成的基因才能選擇性的表達。而其他選項中的ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖體蛋白基因是在每一個具有生命活動的細胞中都要表達的，分別合成ATP

19、合成酶、DNA解旋酶、核糖體蛋白。 答案：A 5. (2009寧夏高考)下列關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 解析：本題考查對細胞編程性死亡的理解。細胞編程性死亡是由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控，是一種正常的生理過程。而細胞癌變是由于原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控所致。 答案：B 6. (2009天津高考)如圖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

20、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：本題考查細胞凋亡的有關知識。由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，叫細胞凋亡。是凋亡誘導因子與膜受體發(fā)生特異性結合，表明細胞凋亡具有特異性，體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能；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；過程中凋亡細胞被吞噬，是細胞主動死亡的過程；凋亡相關基因在機體中本來就存在，是固有的，在動物生長發(fā)育過程中的不同時期表達，發(fā)揮重要作用。 答案：C 7.

21、(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果 D皮膚上的“老年斑”是細胞凋亡的產(chǎn)物 解析：本題綜合考查細胞的生命活動歷程。細胞會隨著分裂次數(shù)的增多而衰老，可見人體各組織細胞的衰老不是同步進行的；環(huán)境中的致癌因子損傷細胞中的DNA，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞，是細胞不正常分化的結果；皮膚上的“老年斑”是細胞內(nèi)的色素隨細胞的衰老而逐漸積累的結果。 答案：B 8. (2009海南高考)下列關于癌細

22、胞的敘述，錯誤的是 () A癌細胞具有無限增殖的能力 B細胞癌變可以由病毒感染引發(fā) C原癌基因只存在于癌細胞中 D癌細胞的轉(zhuǎn)移與細胞間黏著性下降有關 解析：本題綜合考查癌細胞的相關知識。正常的細胞都存在原癌基因和抑癌基因，它們發(fā)揮作用相互制約，使細胞保持正常，當其中一個基因發(fā)生突變時，細胞將會發(fā)生癌變。 答案：C 9. (2008寧夏高考)下列過程不屬于細胞分化的是() AB淋巴細胞形成漿細胞 B胚胎干細胞形成神經(jīng)細胞 C植物細胞的質(zhì)壁分離復原 D蜥蜴斷尾再生 解析：本題主要考查對細胞的分化含義的理解。受到抗原刺激的B淋巴細胞可分裂分化形成記憶細胞和漿細胞(效應B細胞)；胚胎干細胞可分裂分化形

23、成神經(jīng)細胞等多種組織細胞；動物的修復性再生的過程也是細胞進行有絲分裂和分化的過程。而細胞的質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象是具有大液泡的植物細胞失水和吸水的結果，與細胞的分化無關。 答案：C 10(2008江蘇高考)動物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞。對右圖的相關敘述中，錯誤的是 () Aa過程表示干細胞能自我更新 Bb、c過程表示干細胞具有分化能力 Ca、b、c過程中細胞的遺傳信息表達情況不同 Db過程形成的細胞直接組成器官，可供器官移植使用 解析：本題綜合考查細胞分裂與分化的有關知識。據(jù)題圖可知：a表示干細胞生成干細胞，即干細胞的自我更新；干細胞通過b、c生成了不同形態(tài)結構的細胞，表示細胞的

24、分化過程；細胞分化的原因是遺傳物質(zhì)的選擇性表達，故三條途徑遺傳信息的表達是不同的；細胞分化形成的是各種組織，不能直接構成器官。 答案：D 11. (2008山東高考)通過特定方法，科學家將小鼠和人已分化的體細胞成功地轉(zhuǎn)變成了類胚胎干細胞。有關分化的體細胞和類胚胎干細胞的描述，正確的是() A類胚胎干細胞能夠分化成多種細胞 B分化的體細胞丟失了某些基因 C二者功能有差異，但形態(tài)沒有差異 D二者基因組相同，且表達的基因相同 解析：本題主要考查細胞的分裂、分化及干細胞等相關知識。干細胞具有有絲分裂和分化成多種組織細胞的能力。有絲分裂產(chǎn)生的子細胞基因型相同。在細胞分化過程中，因基因的選擇性表達在不同的細胞中產(chǎn)生不同的mRNA和蛋白質(zhì)，從而使細胞在形態(tài)和功能上發(fā)生永久性、不可恢復的變化分化。由此可知：細胞分化的過程中，沒有基因的丟失而有基因的選擇性表達。細胞分化是細胞形態(tài)、功能上的變化。 答案：A