2013高考生物講義1-3-2.ppt

第二講 細(xì)胞的分化、衰老、凋亡與癌變,1(2012年高考山東卷)細(xì)胞衰老和凋亡對維持個體的正常生長發(fā)育及生命活動具有重要意義。下列敘述錯誤的是( ) A細(xì)胞普遍衰老會導(dǎo)致個體衰老 B效應(yīng)T細(xì)胞可誘導(dǎo)靶細(xì)胞發(fā)生凋亡 C細(xì)胞凋亡是各種不利因素引起的細(xì)胞死亡 D衰老細(xì)胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,解析：本題主要考查了細(xì)胞衰老和凋亡的相關(guān)知識。多細(xì)胞生物個體的衰老是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程，A正確；細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，效應(yīng)T細(xì)胞使靶細(xì)胞裂解死亡是機(jī)體主動進(jìn)行的免疫過程，屬于細(xì)胞凋亡，B正確；各種不利因素引起的細(xì)胞死亡屬于細(xì)胞壞死，C錯誤；衰老細(xì)胞內(nèi)染色質(zhì)固縮后影響了DNA解旋，從而影響DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程，D正確。 答案：C,2(2012年高考安徽卷)脊椎動物在胚胎發(fā)育中產(chǎn)生了過量的運(yùn)動神經(jīng)元，它們競爭肌細(xì)胞所分泌的神經(jīng)生長因子，只有接受了足夠量神經(jīng)生長因子的神經(jīng)元才能生存，并與靶細(xì)胞建立連接，其他的則發(fā)生凋亡。下列敘述正確的是( ) A脊椎動物細(xì)胞凋亡僅發(fā)生在胚胎發(fā)育時期 B一個存活的神經(jīng)元只與一個靶細(xì)胞建立連接 C神經(jīng)元凋亡是不受環(huán)境影響的細(xì)胞編程性死亡 D神經(jīng)元凋亡是由基因控制的、自動的細(xì)胞死亡 解析：本題主要考查細(xì)胞凋亡和神經(jīng)元的相關(guān)知識。細(xì)胞凋亡發(fā)生在整個生命歷程中，不僅僅發(fā)生在胚胎發(fā)育時期，故A不正確；一個神經(jīng)元可以和多個靶細(xì)胞建立連接，形成多個突觸，B不正確；神經(jīng)元凋亡是由基因控制的、自動的細(xì)胞編程性死亡，其過程也會受環(huán)境條件影響(如被病毒感染也會誘導(dǎo)其凋亡)，故C不正確，D正確。 答案：D,3(2012年高考新課標(biāo)全國卷)下列關(guān)于細(xì)胞癌變的敘述，錯誤的是( ) A癌細(xì)胞在條件適宜時可無限增殖 B癌變前后，細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)有明顯差別 C病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發(fā)癌變 D原癌基因的主要功能是阻止細(xì)胞發(fā)生異常增殖 解析：本題主要考查癌細(xì)胞的特點(diǎn)、形成過程等知識。原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程，D錯誤；癌細(xì)胞具有無限增殖的特點(diǎn)，A正確；組織細(xì)胞發(fā)生癌變后，細(xì)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)均發(fā)生明顯變化，如細(xì)胞變?yōu)榍蛐危?xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，B正確；生物致癌因子中的病毒癌基因可以整合到宿主基因組誘發(fā)癌變，C正確。 答案：D,4(2012年高考江蘇卷)(多選)下列事實(shí)能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是( ) A棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗 B單細(xì)胞的DNA在體外大量擴(kuò)增 C動物雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體 D小鼠體細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成小鼠 解析：本題考查細(xì)胞全能性的知識。棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗，小鼠體細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成小鼠，這均是細(xì)胞發(fā)育成完整個體，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性，故A、D符合題意；DNA在體外大量擴(kuò)增屬于DNA克隆，故B不符合題意；單克隆抗體的制備屬于動物細(xì)胞融合的應(yīng)用，故C不符合題意。 答案：AD,5(2012年高考天津卷)下列有關(guān)干細(xì)胞的敘述，錯誤的是( ) A自體干細(xì)胞移植通常不會引起免疫排斥反應(yīng) B胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導(dǎo)分化 C組織的細(xì)胞更新包括細(xì)胞凋亡和干細(xì)胞增殖分化等過程 D造血干細(xì)胞具有分化出多種血細(xì)胞的能力，可用于治療白血病 解析：本題主要考查細(xì)胞的增殖、分化、凋亡及免疫等知識。自體干細(xì)胞不會被自身免疫系統(tǒng)識別為抗原，因此通常不會引起免疫排斥反應(yīng)，故A正確；胚胎干細(xì)胞全能性較高，在體外培養(yǎng)不但能增殖，更易被誘導(dǎo)分化，故B錯誤；組織的細(xì)胞更新，包括細(xì)胞的凋亡和新細(xì)胞的產(chǎn)生，故C正確；造血干細(xì)胞具有分化出多種血細(xì)胞的能力，可用于治療白血病，故D正確。 答案：B,6(2012年高考浙江卷)請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料，完善生物制劑W對動物不同細(xì)胞的分裂具有促進(jìn)作用的實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)材料：培養(yǎng)液、正常體細(xì)胞、癌細(xì)胞、W、胰蛋白酶。(要求與說明：答題時不考慮加入W后的體積變化等誤差。提供的細(xì)胞均具有分裂能力，只進(jìn)行原代培養(yǎng)且培養(yǎng)條件適宜) 請回答： (1)實(shí)驗(yàn)思路： 取培養(yǎng)瓶若干個，分組如下：_。 每組設(shè)置若干個重復(fù)樣品。,各組樣品在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段合適的時間后，各取其中的幾個樣品，加入_，搖勻，在顯微鏡下用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板分別計(jì)數(shù)并記錄細(xì)胞數(shù)。 重復(fù)若干次。 _。 (2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果(用坐標(biāo)系和細(xì)胞數(shù)變化曲線示意圖表示)： 解析：此題考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力。(1)驗(yàn)證生物制劑W對動物不同細(xì)胞的分裂具有促進(jìn)作用。此驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)實(shí)際涉及兩個變量，一是不同種類的動物細(xì)胞，二是生物制劑W的有無，故本實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)計(jì)如下四組：A組：培養(yǎng)液中加入正常體細(xì)胞。B組：培養(yǎng)液中加入正常體細(xì)胞，加入W。,C組：培養(yǎng)液中加入癌細(xì)胞。D組：培養(yǎng)液中加入癌細(xì)胞，加入W。動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中的細(xì)胞一般具有貼壁生長和接觸抑制的特性，通常使用胰蛋白酶將其分散開來。在顯微鏡下，使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，可以計(jì)數(shù)細(xì)胞數(shù)目，統(tǒng)計(jì)分析各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即可得出結(jié)論。(2)生物制劑W對細(xì)胞分裂具有促進(jìn)作用。最終得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：細(xì)胞數(shù)目D組C組B組A組。,答案：(1)A組：培養(yǎng)液中加入體細(xì)胞。B組：培養(yǎng)液中加入體細(xì)胞，加入W。C組：培養(yǎng)液中加入癌細(xì)胞。D組：培養(yǎng)液中加入癌細(xì)胞，加入W 胰蛋白酶 統(tǒng)計(jì)并分析所得數(shù)據(jù)(其他合理答案均可) (2)如圖所示(其他合理答案均可),核心強(qiáng)化 1細(xì)胞全能性 (1)高度分化的細(xì)胞仍然具有本物種的全套遺傳物質(zhì)，即具有發(fā)育成完整個體的潛能。 (2)已分化的植物細(xì)胞和動物細(xì)胞核的全能性已得到了證實(shí)。 2細(xì)胞分化 (1)實(shí)質(zhì)：是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。 (2)結(jié)果：一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異，功能進(jìn)一步特異化。,(3)特點(diǎn) 生物界中普遍存在； 持久性； 一般說來，細(xì)胞分化是不可逆的。 要點(diǎn)整合 1細(xì)胞全能性的表現(xiàn)過程,2細(xì)胞具有全能性的原因 細(xì)胞內(nèi)含有形成完整個體所需的全套基因。,3細(xì)胞全能性的證明實(shí)例 (1)植物組織培養(yǎng)證明了植物細(xì)胞具有全能性。 (2)克隆動物證明了高度分化的動物細(xì)胞核也具有發(fā)育的潛能。 4可作為證明細(xì)胞全能性的實(shí)例必須同時滿足以下三個條件 (1)起點(diǎn)：高度分化的細(xì)胞； (2)終點(diǎn)：形成完整的個體； (3)外部條件：離體、營養(yǎng)物質(zhì)等。 特別提醒 (1)細(xì)胞分化在自然條件下是不可逆的。(2)細(xì)胞分化遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變。(3)細(xì)胞分化的關(guān)鍵是特異性蛋白質(zhì)的合成，而特異性蛋白質(zhì)合成的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。,5細(xì)胞全能性比較 (1)動物與植物：植物細(xì)胞動物細(xì)胞。 (2)同一個體：受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞。 (3)同一細(xì)胞：剛產(chǎn)生的細(xì)胞成熟細(xì)胞衰老細(xì)胞。,1(2013年長寧模擬)細(xì)胞的全能性指( ) A具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的完整細(xì)胞，能進(jìn)行各種生理活動 B具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)，無細(xì)胞核也能完成特定的生理活動 C單個細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞分裂和分化后具有形成整個生物體的潛能 D具有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)的細(xì)胞 解析：細(xì)胞的全能性是指高度分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整生物個體的潛能。 答案：C,核心強(qiáng)化 1衰老細(xì)胞的特征 (1)結(jié)構(gòu)方面 細(xì)胞體積變小，而細(xì)胞核體積變大。 細(xì)胞膜通透性改變。 核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深。 (2)代謝方面 水分減少，酶活性降低，新陳代謝速率減慢。 物質(zhì)運(yùn)輸速率降低，色素積累。,2細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死 (1)細(xì)胞凋亡是細(xì)胞在嚴(yán)格的遺傳機(jī)制控制下實(shí)現(xiàn)的自動結(jié)束生命的過程，也稱為細(xì)胞編程性死亡。 (2)細(xì)胞壞死是在種種不利因素影響下，由于細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。 3細(xì)胞癌變與癌細(xì)胞的特征 (1)癌變機(jī)理：原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。 (2)致癌因子：物理致癌因子(如X射線、紫外線)、化學(xué)致癌因子(如亞硝胺、尼古丁)、病毒致癌因子(如Rous肉瘤病毒)。 (3)癌細(xì)胞的主要特征 無限增殖；形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；表面發(fā)生改變，易分散和轉(zhuǎn)移。,要點(diǎn)整合 1細(xì)胞分裂、分化、衰老、癌變和凋亡的聯(lián)系,2細(xì)胞的凋亡、壞死與癌變的比較,特別提醒 細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，但癌變時卻發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變。 (1)細(xì)胞的分裂、分化、衰老和凋亡是細(xì)胞的正常生命歷程，而癌變則是細(xì)胞惡性增殖的結(jié)果。 (2)生物的個體發(fā)育從細(xì)胞角度分析是細(xì)胞分裂、分化的結(jié)果；從分子水平分析則是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。 (3)有絲分裂、細(xì)胞分化不改變細(xì)胞的遺傳物質(zhì)；而減數(shù)分裂發(fā)生基因重組，癌變是基因突變，都會導(dǎo)致遺傳物質(zhì)發(fā)生改變。 (4)細(xì)胞衰老而導(dǎo)致的細(xì)胞自然更新是細(xì)胞凋亡的一個方面，除此之外，被病原體感染的細(xì)胞的清除，也是通過細(xì)胞凋亡完成的。細(xì)胞衰老的學(xué)說如下： 自由基學(xué)說：自由基是一類瞬時形成的含不成對電子的原子或功能基團(tuán)，普遍存在于生物系統(tǒng)。自由基的化學(xué)性質(zhì)活潑，可攻擊生物體內(nèi)的DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子物質(zhì)，造成損傷。,端粒學(xué)說：端粒是染色體末端的具有一段特殊序列的DNA，端粒在細(xì)胞分裂時不能被完全復(fù)制，因而隨分裂次數(shù)的增加而縮短。端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，RNA含有與端粒DNA重復(fù)序列互補(bǔ)的一個片段，是合成端粒DNA的模板，蛋白質(zhì)催化端粒DNA的合成。研究表明：如果細(xì)胞中不存在端粒酶的活性，染色體將隨每次分裂而變得越來越短，而且細(xì)胞的后代因必需基因的丟失，最終死亡。 (5)判斷細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的主要依據(jù)是細(xì)胞的死亡對機(jī)體是否有利，若細(xì)胞的死亡對機(jī)體是有利的，則為細(xì)胞凋亡，反之則為細(xì)胞壞死。細(xì)胞凋亡的實(shí)例如下： 清除多余、無用的細(xì)胞。如蝌蚪的尾巴按照一定程序消失，這里的“蝌蚪的尾巴”屬于多余無用的細(xì)胞。,清除完成正常使命的衰老細(xì)胞。如“脫落的人體皮膚表皮細(xì)胞”是完成正常使命的衰老細(xì)胞，應(yīng)當(dāng)?shù)蛲觥?清除體內(nèi)有害細(xì)胞、被病原體感染的細(xì)胞等異常細(xì)胞。如“白細(xì)胞吞噬過多的細(xì)菌導(dǎo)致死亡”和癌細(xì)胞的清除都屬于此類。 維持器官和組織中細(xì)胞數(shù)目的相對穩(wěn)定的細(xì)胞凋亡。,2下圖為人體細(xì)胞的分裂、分化、衰老和凋亡過程的示意圖，圖中為各個時期的細(xì)胞，ac表示細(xì)胞所進(jìn)行的生理過程。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是( ),A與的基因型相同，蛋白質(zhì)的種類也相同 B細(xì)胞的衰老與凋亡就會引起人體衰老與死亡 C若已失去分裂能力，則其細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的流動方向?yàn)镈NARNA蛋白質(zhì) D與相比，的表面積與體積的比值增大，與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的能力增強(qiáng),解析：據(jù)圖分析，細(xì)胞都是由同一個細(xì)胞分裂分化而來，分化過程中基因選擇性表達(dá)，所以細(xì)胞的基因型相同，而蛋白質(zhì)不同；細(xì)胞衰老不等同于個體的衰老，在年輕個體中同樣存在著細(xì)胞的衰老；由生長而來，體積相對增大，但是體積越大，其表面積和體積的比值就越小，與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的能力就越差。 答案：C,一、細(xì)胞全能性不等于細(xì)胞核全能性 1沒有明確克隆動物的結(jié)論 植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證明了植物細(xì)胞的全能性，但是“多利”羊的克隆實(shí)驗(yàn)只是證明了動物細(xì)胞核的全能性。到目前為止，人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。 2沒有理解細(xì)胞全能性的范圍 細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。分化的動物細(xì)胞不能直接培養(yǎng)成一個個體，即分化的動物細(xì)胞不具有全能性，但其細(xì)胞核有全能性。植物細(xì)胞可以經(jīng)過植物組織培養(yǎng)形成一個個體，所以細(xì)胞的全能性往往指的是植物細(xì)胞。,二、正確區(qū)分細(xì)胞死亡、細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的方法 1細(xì)胞死亡包括細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死兩種形式。 2細(xì)胞凋亡是指由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，因此又稱細(xì)胞編程性死亡，其本質(zhì)原因是基因的選擇性表達(dá)。 3細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死不同：細(xì)胞壞死是在不利因素影響下病理性死亡；細(xì)胞凋亡是正常狀態(tài)下的生理性死亡。 三、細(xì)胞凋亡機(jī)制與基因的選擇性表達(dá) 1細(xì)胞凋亡是由凋亡基因控制的，凋亡基因在體細(xì)胞內(nèi)都存在，只有在一定時期或在環(huán)境因子的誘導(dǎo)下才表達(dá)，即選擇性表達(dá)。 2細(xì)胞中有的基因是選擇性表達(dá)，而那些維持細(xì)胞最基本的生命活動的基因在任何細(xì)胞中都要表達(dá)，如決定合成核糖體的基因。,例1 (2011年高考山東卷)下列發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性的生物學(xué)過程是( ) A玉米種子萌發(fā)長成新植株 B小鼠骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞 C小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株 D胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株,解析 細(xì)胞具有發(fā)育成完整個體的潛能叫做細(xì)胞的全能性。種子萌發(fā)長成植株，發(fā)生了細(xì)胞分化，但沒有經(jīng)過細(xì)胞離體培養(yǎng)，故沒有體現(xiàn)出體細(xì)胞的全能性，A項(xiàng)不符合題意；骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞，僅僅是細(xì)胞分化的過程，沒有完整個體的形成，體現(xiàn)不出細(xì)胞的全能性，B項(xiàng)不符合題意；花粉離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株，經(jīng)歷了細(xì)胞分化，體現(xiàn)的是花粉(生殖細(xì)胞)的全能性，沒有體現(xiàn)體細(xì)胞的全能性，C項(xiàng)不符合題意；胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株，該過程既有細(xì)胞分化，又體現(xiàn)出體細(xì)胞的全能性，D項(xiàng)符合題意。 答案 D,例2 (2011年高考江蘇卷)關(guān)于人體細(xì)胞分化、衰老、凋亡和癌變的敘述，正確的是( ) A細(xì)胞分化導(dǎo)致基因選擇性表達(dá)，細(xì)胞種類增多 B細(xì)胞衰老表現(xiàn)為酶活性降低，細(xì)胞核體積減小 C細(xì)胞凋亡受基因控制，不利于個體生長發(fā)育 D細(xì)胞癌變導(dǎo)致細(xì)胞黏著性降低，易分散轉(zhuǎn)移 解析 基因的選擇性表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞分化，細(xì)胞的種類增加，A項(xiàng)錯誤；衰老的細(xì)胞中大多數(shù)酶活性降低，細(xì)胞核體積增大，細(xì)胞的體積變小，B項(xiàng)錯誤；細(xì)胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，是細(xì)胞的正常生命現(xiàn)象，對機(jī)體是有積極意義的，C項(xiàng)錯誤；因癌細(xì)胞膜表面的糖蛋白減少，細(xì)胞之間的黏著性降低，癌細(xì)胞容易分散轉(zhuǎn)移，D項(xiàng)正確。 答案 D,拓展提升 細(xì)胞分裂、分化與全能性的關(guān)系及細(xì)胞衰老、凋亡和癌變。,例3 (2012年高考四川卷改編)研究表明，癌細(xì)胞和正常分化細(xì)胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細(xì)胞呼吸的葡萄糖是正常細(xì)胞的若干倍。下圖是癌細(xì)胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據(jù)圖分析回答問題。,(1)圖中A代表細(xì)胞膜上的_。葡萄糖進(jìn)入癌細(xì)胞后，在代謝過程中可通過氨基轉(zhuǎn)換作用形成非必需氨基酸，也可通過形成五碳糖進(jìn)而合成_作為DNA復(fù)制的原料。 (2)在有氧條件下，癌細(xì)胞呼吸作用的方式為_。與正常細(xì)胞相比，過程在癌細(xì)胞中明顯增強(qiáng)的有_(填編號)，代謝途徑發(fā)生這種變化的意義在于能夠_，從而有利于癌細(xì)胞的增殖。 (3)細(xì)胞在致癌因子的影響下，_基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而被激