2019版高考生物一輪復習 第4單元 細胞的增殖、分化、衰老和凋亡 第3講 細胞的分化、衰老、凋亡和癌變學案 蘇教版

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1、 第3講　細胞的分化、衰老、凋亡和癌變 考綱要求 全國卷五年考情 1.細胞的分化(Ⅱ) 2016·卷ⅡT1，2014·卷ⅡT2 2.細胞的全能性(Ⅱ) 無考題 3.細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系(Ⅱ) 2017·卷ⅢT2，2014·卷ⅠT1 4.癌細胞的主要特征及防治(Ⅱ) 2017·卷ⅢT2 考點一| 細胞的分化和細胞全能性 (對應(yīng)學生用書第83頁) [識記—基礎(chǔ)梳理] 1．細胞分化 (1)概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞經(jīng)細胞分裂產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。 (2)圖示： (3)特點： ①普遍性：是生

2、物界普遍存在的生命現(xiàn)象。 ②持久性：細胞分化貫穿于生物體的整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度。 ③穩(wěn)定性和不可逆性：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。 (4)結(jié)果：產(chǎn)生不同形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能的細胞，不同類型的細胞構(gòu)成不同的組織和器官。 (5)實質(zhì)：在個體發(fā)育過程中，不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同(基因的選擇性表達)。 (6)意義 ①是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。 ②增加細胞類型，不同類型的細胞構(gòu)成了生物體的組織和器官，執(zhí)行不同的生理功能。 2．細胞的全能性 (1)概念：已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。 (2)實例 1．判斷正誤 (1)

3、細胞分化使細胞趨向?qū)ｉT化，提高了機體生理功能的效率。(√) (2)細胞的高度分化改變了物種的遺傳信息。(×) 【提示】　細胞分化只是基因的選擇性表達，并沒有改變遺傳信息。 (3)成人體內(nèi)不同分化細胞的遺傳信息相同。(√) (4)分化后的細胞將短暫保持分化后的狀態(tài)，很容易再分化。(×) 【提示】　細胞分化具有持久性，不容易再分化。 (5)玉米種子萌發(fā)長成新植株體現(xiàn)了細胞的全能性。(×) 【提示】　玉米種子萌發(fā)長成新植株是植物的個體發(fā)育過程。細胞的全能性是分化的細胞發(fā)育為生物新個體的過程。 (6)胚胎干細胞與胰腺腺泡細胞發(fā)育的全能性相同。(×) 【提示】　胚胎干細胞是由早期胚胎或

4、原始性腺中分離出來的一類細胞，具有發(fā)育的全能性；胰腺腺泡細胞是高度分化的動物細胞，其發(fā)育的全能性受到了限制。 (7)分化程度越高的細胞，其全能性一定很低。(×) 【提示】　生殖細胞分化程度高，全能性也高。 (8)斷尾壁虎長出新尾巴的過程體現(xiàn)了動物細胞的全能性。(×) 【提示】　該過程是細胞分裂和分化的結(jié)果。 2．據(jù)圖思考 關(guān)于干細胞的分裂和分化 (1)圖中a和虛線表示細胞增殖過程，圖中b和c表示細胞分化過程。 (2)b和c過程發(fā)生的直接原因是細胞內(nèi)產(chǎn)生了不同結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)，根本原因是基因的選擇性表達。 (3)生物體內(nèi)發(fā)生b、c過程的意義是形成不同的細胞和組織。 [理

5、解—深化探究] 　比較細胞分化與細胞全能性 細胞分化 細胞的全能性 原因 細胞內(nèi)基因選擇性表達 含有本物種全套遺傳物質(zhì) 特點 ①持久性 ②穩(wěn)定性和不可逆性；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：在生物界中普遍存在 ①高度分化的植物體細胞具有全能性 ②動物已分化的體細胞全能性受限制，但細胞核仍具有全能性 結(jié)果 形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞群 形成新的個體 大小 比較 細胞分化程度有高低之分，如體細胞>生殖細胞>受精卵 細胞全能性表達的難易程度不同，如受精卵>生殖細胞>體細胞 聯(lián)系 ①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生改變 ②已分化

6、的細胞仍然保持全能性 ③一般情況下，分化程度越高，全能性相對越低 [運用—考向?qū)歖 1．細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，下列敘述中正確的是(　　) A．分化并不一定發(fā)生在生物體的整個生命進程中 B．分化是基因在特定的時間和空間等條件下選擇性表達的結(jié)果 C．離體的高度分化的體細胞都能表現(xiàn)出全能性 D．分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 B　[細胞分化貫穿整個生命歷程；細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，即在個體發(fā)育過程中，不同細胞中的遺傳信息的執(zhí)行情況不同；離體的已分化的動物細胞全能性受到抑制，不會表現(xiàn)出全能性；細胞分化過程中遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。] 2．(2018·福建四地六

7、校聯(lián)考)下列關(guān)于細胞分化的敘述，正確的是 (　　) 【導學號：41780057】 A．細胞分化既能使細胞數(shù)目增加，也能使細胞種類增加 B．細胞分化會導致種群基因頻率的改變 C．花藥離體培養(yǎng)成單倍體植株體現(xiàn)了細胞的全能性 D．同一個體的不同細胞內(nèi)酶的種類相同 C　[細胞分裂能使細胞數(shù)目增加，細胞分化能使細胞種類增加，A錯誤；細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，不會導致種群基因頻率的改變，B錯誤；花藥離體培養(yǎng)的過程中，由一個細胞培養(yǎng)成一個單倍體植株，體現(xiàn)了細胞的全能性，C正確；同一個體的不同細胞內(nèi)，由于基因的選擇性表達使產(chǎn)生的酶的種類可能相同，也可能不同，D錯誤。] 3．下

8、列有關(guān)植物細胞全能性的敘述，正確的是(　　) A．只有體細胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因 B．高度分化的細胞隨時都能表現(xiàn)出全能性 C．植物細胞的全能性是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)之一 D．從一粒玉米種子長成一棵植株體現(xiàn)了植物細胞具有全能性 C　[生殖細胞中也具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因，A項錯誤；高度分化的細胞脫離母體后才能表現(xiàn)出全能性，B項錯誤；植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是細胞的全能性，C項正確；玉米種子長成一棵植株是植物的發(fā)育過程，沒有體現(xiàn)細胞具有全能性。] [規(guī)律總結(jié)] 細胞分化的機理及過程圖解 1．細

9、胞分化的機理 相同的核DNA不同的mRNA不同的功能不同的蛋白質(zhì)不同的形態(tài)結(jié)構(gòu) 2．細胞分化的過程 考點二| 細胞的衰老、凋亡和癌變 (對應(yīng)學生用書第85頁) [識記—基礎(chǔ)梳理] 1．細胞衰老的特征 (1)代謝的變化 (2)細胞核的變化 細胞核 2．細胞的凋亡 (1)概念：是一個主動地由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，也被稱為細胞程序性死亡。 (2)原因：細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控。 (3)類型 (4)意義 3．細胞的癌變 (1)致癌因子分類[連線] 類型 實例 ①物理致癌因子 a.肝炎病毒等 ②化學致癌因子 b

10、.X射線、紫外線等 ③病毒致癌因子 c.亞硝胺、黃曲霉素等 【提示】　①—b?、凇猚　③—a (2)癌變機理 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。 (3)癌細胞的特征 [教材邊角知識]　據(jù)教材必修1　P104細胞衰老的特征分析老年人出現(xiàn)“老年斑”和“白發(fā)蒼蒼”的原因。 【提示】　“老年斑”的出現(xiàn)是由于色素積累的原因，“白發(fā)蒼蒼”則是由于形成黑色素的酪氨酸酶活性降低的原因。 1．神經(jīng)細胞程序性死亡不利于神經(jīng)系統(tǒng)正常發(fā)育。(×) 【提示】　細胞程序性死亡也稱細胞凋亡，細胞凋亡對機體的正常發(fā)育是有利的。 2．細胞凋亡使細胞自主有序死亡，有利于生物體

11、內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。(√) 3．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。(×) 【提示】　體細胞中發(fā)生的癌變不能遺傳給后代。 4．原癌基因的主要功能是阻止細胞發(fā)生異常增殖。(×) 【提示】　原癌基因的功能是調(diào)控正常的細胞周期。 5．細胞癌變導致細胞黏著性降低，易分散和轉(zhuǎn)移。(√) [理解—深化探究] 1．細胞衰老、凋亡、壞死與癌變的比較 實質(zhì) 結(jié)果 遺傳物質(zhì) 細胞衰老 內(nèi)因、外因共同作用 細胞正常死亡 不發(fā)生改變 細胞凋亡 受到由遺傳機制決定的程序性調(diào)控 基因決定的細胞自動結(jié)束生命的正常死亡 細胞壞死 受種種不利因素影響；不受基因控制

12、 細胞膜破裂，對周圍細胞造成傷害，引起發(fā)炎 細胞癌變 致癌因子誘發(fā)基因突變 形成能無限增殖的癌細胞 發(fā)生改變 2.細胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌變的五個易錯點 (1)除細胞癌變發(fā)生了遺傳信息改變外，細胞分裂、分化、衰老、凋亡等均未改變遺傳信息。 (2)除細胞癌變與細胞壞死對生物體不利外，細胞分裂、分化、衰老、凋亡均對生物體有積極意義。 (3)除細胞壞死外，細胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌變均與“基因”有關(guān)，即受基因控制。 (4)靶細胞被效應(yīng)T細胞裂解的過程應(yīng)屬細胞“凋亡”(不可看成“壞死”)。 (5)細胞凋亡與基因選擇性表達有關(guān)，但不屬于細胞分化過程。 [運用—考向?qū)?/p>

13、練] ◎考向1　細胞衰老和凋亡的考查 1．(2018·濰坊一模)下列對細胞衰老和凋亡的敘述，錯誤的是(　　) A．細胞普遍衰老會導致個體衰老 B．效應(yīng)T細胞可誘導靶細胞發(fā)生凋亡 C．細胞凋亡過程中各種酶的活性都降低 D．衰老細胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響DNA復制和轉(zhuǎn)錄 C　[細胞衰老和個體衰老是兩個問題，但個體的細胞普遍衰老會導致個體衰老，A項正確；效應(yīng)T細胞誘導靶細胞凋亡，B項正確；細胞凋亡是基因控制的細胞自動結(jié)束生命的過程，有些酶的活性可能增強，C項錯誤；衰老細胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響DNA復制和DNA轉(zhuǎn)錄RNA的過程，D項正確。] 2．(2018·海南東坡學校一模)下列現(xiàn)象中屬于細胞編

14、程性死亡的是(　　) 【導學號：41780058】 A．噬菌體裂解細菌的過程 B．因創(chuàng)傷引起的細胞壞死 C．造血干細胞產(chǎn)生紅細胞的過程 D．蝌蚪發(fā)育成青蛙過程中尾部細胞的死亡 D　[細胞編程性死亡是由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程；細胞壞死是在外界不利因素作用下細胞代謝活動中斷而引起的死亡，是非編程性死亡。細菌在噬菌體的作用下裂解死亡屬于細胞壞死；造血干細胞產(chǎn)生紅細胞屬于細胞分化；蝌蚪發(fā)育成青蛙過程中的尾部細胞死亡是基因選擇性表達的結(jié)果，屬于細胞編程性死亡。] 1．

15、巧記細胞衰老的特征 2．判斷細胞凋亡與細胞壞死的方法 (1)從方式看 (2)從結(jié)果看 ◎考向2　細胞癌變的考查 3．(2018·湖北八市聯(lián)考)我國珠江三角洲地區(qū)的鼻咽癌發(fā)病率居全球首位。下列關(guān)于鼻咽癌發(fā)病誘因及防治方法的敘述，正確的是(　　) A．鼻咽癌的化療主要是利用藥物作用于癌細胞的分裂間期 B．珠江三角洲地區(qū)的居民中含有的原癌基因較其他地區(qū)多 C．細胞癌變后，癌細胞的細胞周期將比正常細胞更長 D．細胞癌變屬于細胞的正常分化，其本質(zhì)是基因的選擇性表達 A　[化療所用藥物主要是抑制癌細胞分裂，因此主要作用于癌細胞的分裂間期DNA復制時，A項正確。原癌基因是所有人、所有

16、細胞中都具有的基因，細胞癌變的原因是原癌基因和抑癌基因突變，B項錯誤。細胞癌變后，細胞分裂加快，因此細胞周期變短，C項錯誤。細胞癌變屬于異常的細胞分化，D項錯誤。] 4．(2018·內(nèi)蒙古赤峰一模)下圖表示正常細胞突變?yōu)榘┘毎倪^程，有關(guān)說法正確的是(　　) A．圖示中與癌變有關(guān)的基因都是原癌基因 B．圖中顯示癌變的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果 C．圖中染色體上的基因變化可導致基因重組 D．圖示細胞形態(tài)的變化說明癌變過程中細胞發(fā)生了遺傳物質(zhì)變化 B　[細胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，A錯誤；圖中顯示，癌變的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果，B正確；圖中染色體上的基因

17、發(fā)生的變化屬于基因突變，C錯誤；圖中細胞形態(tài)的變化是遺傳物質(zhì)發(fā)生變化的結(jié)果，但細胞分化、細胞衰老也會導致細胞形態(tài)變化，D錯誤。] [誤區(qū)警示] 原癌基因、抑癌基因的存在 1．原癌基因、抑癌基因存在于所有細胞中。 2．癌癥發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，而是原癌基因、抑癌基因等多個基因突變的結(jié)果。 真題驗收| 感悟高考　淬煉考能 (對應(yīng)學生用書第86頁) 1．(2017·全國卷Ⅲ)下列與細胞相關(guān)的敘述，錯誤的是(　　) A．動物體內(nèi)的激素可以參與細胞間的信息傳遞 B．葉肉細胞中光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 C．癌細

18、胞是動物體內(nèi)具有自養(yǎng)能力并快速增殖的細胞 D．細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程 C　[A對：動物體內(nèi)的激素可隨血液循環(huán)到達相應(yīng)的靶細胞，并與靶細胞表面的相應(yīng)受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細胞。B對：葉肉細胞中光合作用的暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。C錯：癌細胞可快速增殖，但其同化作用方式為異養(yǎng)，不具有自養(yǎng)能力。 D對：細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，又稱細胞編程性死亡。] 2．(2016·全國卷Ⅱ) 在細胞的生命歷程中，會出現(xiàn)分裂、分化等現(xiàn)象。下列敘述錯誤的是(　　) A．細胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有貢獻 B．哺乳動物的造血干細胞是未經(jīng)分化的細胞 C．細胞分化

19、是細胞內(nèi)基因選擇性表達的結(jié)果 D．通過組織培養(yǎng)可將植物葉肉細胞培育成新的植株 B　[細胞有絲分裂的重要意義是將親代細胞的染色體經(jīng)過復制(實質(zhì)為DNA的復制)之后，精確地平均分配到兩個子細胞中。由于細胞核中的DNA位于染色體上，DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)，因而有絲分裂使細胞的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。可見細胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有很大貢獻，A項正確。哺乳動物的受精卵是未經(jīng)分化的細胞，而哺乳動物的造血干細胞是由受精卵分化形成的，屬于已分化的細胞，只是分化程度不高，仍保留分裂和分化能力，B項錯誤。細胞分化的根本原因是在個體發(fā)育的過程中，同一生物的不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同

20、，即基因的選擇性表達，C項正確。高度分化的植物細胞仍具有全能性，故通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)可將離體的植物葉肉細胞培育成新的植株，D項正確。] 3．(2014·全國卷Ⅱ)同一動物個體的神經(jīng)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(　　) A．二者所處的細胞周期不同 B．二者合成的特定蛋白不同 C．二者所含有的基因組不同 D．二者核DNA的復制方式不同 B　[A項，神經(jīng)細胞與肌細胞都是高度分化的細胞，不再進行分裂，不存在細胞周期。B項，同一動物個體的神經(jīng)細胞與肌細胞在功能上不同，源于基因的選擇性表達，即在不同的時間和空間條件下合成了不同的蛋白質(zhì)，因此二者合成的特定蛋白不同。C

21、項，同一動物個體的所有細胞都是通過受精卵的分裂和分化形成的，因此所含的基因組相同。D項，DNA的復制方式是半保留復制，因此二者核DNA的復制方式相同。] 4．(2016·天津高考)在培養(yǎng)人食管癌細胞的實驗中，加入青蒿琥酯(Art)，隨著其濃度升高，凋亡蛋白Q表達量增多，癌細胞凋亡率升高。下列敘述錯誤的是(　　) A．為初步了解Art對癌細胞的影響，可用顯微鏡觀察癌細胞的形態(tài)變化 B．在癌細胞培養(yǎng)液中加入用放射性同位素標記的Art，可確定Art能否進入細胞 C．為檢測Art對凋亡蛋白Q表達的影響，須設(shè)置不含Art的對照實驗 D．用凋亡蛋白Q飼喂患癌鼠，可確定該蛋白能否在動物體內(nèi)誘導癌細

22、胞凋亡 D　[癌細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與正常細胞相比發(fā)生了變化，因此可以用顯微鏡觀察癌細胞的形態(tài)變化，了解Art對癌細胞的影響，A選項正確；用同位素標記Art，通過檢測其放射性，可確定Art是否進入細胞，B選項正確；要檢測Art對凋亡蛋白Q表達的影響，應(yīng)設(shè)置不含Art的對照實驗，C選項正確；不能通過飼喂的方式來檢測凋亡蛋白Q的作用，因為其化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)，飼喂后會在相關(guān)消化酶的作用下被分解，失去其功效，D選項錯誤。] 5．(2016·四川高考)研究發(fā)現(xiàn)，直腸癌患者體內(nèi)存在癌細胞和腫瘤干細胞。用姜黃素治療，會引起癌細胞內(nèi)BAX等凋亡蛋白高表達，誘發(fā)癌細胞凋亡；而腫瘤干細胞因膜上具有高水平的ABCG2

23、蛋白，能有效排出姜黃素，從而逃避凋亡，并增殖分化形成癌細胞。下列說法不正確的是(　　) A．腫瘤干細胞與癌細胞中基因的執(zhí)行情況不同 B．腫瘤干細胞的增殖及姜黃素的排出都需要消耗ATP C．編碼BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都屬于原癌基因 D．用ABCG2抑制劑與姜黃素聯(lián)合治療，可促進腫瘤干細胞凋亡 C　[腫瘤干細胞與癌細胞不同的根本原因是基因的執(zhí)行情況不同，即基因選擇性表達，A選項正確；細胞的增殖需要能量，用姜黃素治療癌癥時，細胞外的姜黃素濃度大于細胞內(nèi)，因而在ABCG2蛋白的作用下排出姜黃素為主動運輸，需要消耗能量，ATP為直接供能物質(zhì)，B選項正確；編碼BAX蛋白的基因為凋亡基因

24、，編碼ABCG2蛋白的基因為載體蛋白基因，兩者都不屬于原癌基因，C選項錯誤；用ABCG2抑制劑與姜黃素聯(lián)合治療，可阻止腫瘤干細胞排出姜黃素，進而促進腫瘤干細胞凋亡，D選項正確。] 1．細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，此過程中遺傳物質(zhì)并未改變。 2．細胞分化是個體發(fā)育中，由一個或一種細胞經(jīng)細胞分裂產(chǎn)生的后代，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上逐漸發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。 3．細胞的全能性是指已分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。 4．細胞衰老最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生變化。 5．細胞凋亡是一個主動地由基因決定的自行結(jié)束細胞生命的過程。 6．癌癥是在致癌因子的作用下，一系列原癌基因與抑癌基因發(fā)生突變并逐漸積累的結(jié)果。 7．細胞分化、衰老、凋亡都不會使遺傳物質(zhì)發(fā)生改變。 10