2021屆-一輪復習-人教版-細胞的分化衰老凋亡與癌變-教案-湖北專用

第12講細胞的分化、衰老、凋亡與癌變課程內(nèi)容核心素養(yǎng)——提考能1.說明細胞分化。2.說明細胞的全能性。3.探討細胞的衰老和死亡與人類健康的關(guān)系。4.說出癌細胞的主要特征，討論惡性腫瘤的防治。5.搜集有關(guān)干細胞研究進展和應用的資料。6.搜集惡性腫瘤防治方面的資料。生命觀念通過討論細胞的分化、衰老、凋亡、癌變的內(nèi)容，能較好地理解相關(guān)概念并能解釋相關(guān)問題?？茖W思維通過對分化、衰老、凋亡、癌變等概念進行歸納與概括，形成良好的生活習慣。社會責任通過對干細胞和癌變的有關(guān)問題分析，養(yǎng)成學以致用，關(guān)注科技開展和人體健康的態(tài)度?？键c一細胞的分化與細胞的全能性1.細胞分化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。(3)干細胞：動物和人體內(nèi)少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞。(4)把實例與相應的原理或過程[連線]1.基因選擇性表達機理的模型構(gòu)建與解讀(1)如下圖，經(jīng)過有絲分裂、分化得到的心肌細胞、神經(jīng)細胞和唾液腺細胞中所含遺傳物質(zhì)與親代細胞的相同(均用A、B、C、D、E代表)。分化時，心肌細胞中A、D基因處于活潑狀態(tài)(能表達的狀態(tài))，神經(jīng)細胞中C、D基因處于活潑狀態(tài)，唾液腺細胞中D、E基因處于活潑狀態(tài)。(2)由于表達的基因不同，因此指導合成的蛋白質(zhì)有差異，每種細胞中含有自身特有的蛋白質(zhì)，如心肌細胞中，A基因指導合成了肌動蛋白；唾液腺細胞中，E基因指導合成了唾液淀粉酶。(3)細胞中D基因都表達了，這說明D基因指導合成的蛋白質(zhì)可能是細胞根底生命活動所必需的，如與呼吸作用有關(guān)的酶。2.“三看〞法確認細胞“全能性〞3.假設用胰島素基因作探針檢測胰島B細胞、肝細胞、口腔上皮細胞這三類細胞的DNA分子，那么其雜交帶狀況如何？假設將探針改作檢測胰島素基因的mRNA，其雜交帶狀況如何？提示這三類細胞中均含胰島素基因，但該基因只有在胰島B細胞中才能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，故用胰島素基因作探針，三類細胞均可形成雜交帶，假設將探針改為檢測胰島素基因的mRNA，那么只有胰島B細胞能產(chǎn)生雜交帶。教材eq\o(,\s\up7(VS))高考1.真題重組判斷正誤(1)葉肉細胞和根尖細胞在結(jié)構(gòu)和功能上的差異是細胞分化的結(jié)果(2021·海南，T9D)()(2)哺乳動物造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程不可逆(2021·全國Ⅲ，T2D)()(3)同一個體莖分生組織細胞的分化能力比葉肉細胞的強(2021·海南，T6D)()(4)高度分化的成熟葉肉細胞不具備發(fā)育成完整植株的潛能(2021·海南卷，T9A)()(5)造血干細胞分化形成的紅細胞和白細胞壽命不同(2021·海南，T6D)()提示(1)√(2)√(3)√(4)×高度分化的成熟葉肉細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能。(5)√2.深挖教材(1)教材P119“側(cè)欄思考題〞：動物的細胞核為什么具有全能性？可通過什么實驗來證實？提示它含有保持本物種遺傳特性所需要的全套基因，并沒有因細胞分化而失去基因，因此，高度分化的細胞核仍然具有全能性。這可以從細胞核移植實驗以及其他的實驗證據(jù)中得到證實。(2)教材必修1P120“拓展題2改編〞：可否用肌細胞代替干細胞在體外培育出組織器官用于器官移植等，實現(xiàn)對臨床疾病的治療？提示動物細胞特別是高等動物細胞隨著胚胎的發(fā)育，細胞分化潛能變窄。肌細胞是已分化的細胞，它通常不能轉(zhuǎn)化為其他類型的細胞，因而不能用肌細胞代替干細胞在體外培育組織和器官。圍繞細胞分化考查生命觀念1.(2021·全國卷Ⅱ，2)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的復制方式不同解析同一動物個體的神經(jīng)細胞與肌細胞在功能上不同是細胞分化的結(jié)果，其實質(zhì)是基因的選擇性表達，合成了特定的蛋白質(zhì)，從而表現(xiàn)出特定的生理功能，B正確；二者都是高度分化的細胞，均不具有分裂能力，所以二者均沒有細胞周期，核DNA也不能進行復制，A、D錯誤；細胞分化過程中基因組不變，所以二者基因組相同，C錯誤。答案B2.(2021·北京海淀模擬)研究說明myoD基因在黃顙魚雌雄成體的心、腦、肌肉等不同組織中均有表達，在肌肉組織中表達量最高。以下分析正確的選項是()A.myoD基因在肌肉組織中表達量最高，說明肌肉細胞的分化程度最高B.心、腦、肌肉細胞中DNA和RNA相同，但蛋白質(zhì)種類不一定相同C.myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達量不同，可能導致雌雄個體出現(xiàn)生長差異D.通過檢測組織細胞的myoD基因和呼吸酶基因是否表達，可確定細胞是否分化解析不同細胞中基因是選擇性表達的，myoD基因在肌肉組織中表達量最高，不能說明該細胞分化程度最高，A錯誤；心、腦、肌肉細胞中DNA相同，但是RNA和蛋白質(zhì)是不完全相同的，B錯誤；myoD基因在雌雄黃顙魚肌肉中表達量不同，可能導致雌雄個體出現(xiàn)生長差異，C正確；所有細胞中呼吸酶基因都表達，因此不能通過檢測組織細胞的呼吸酶基因是否表達確定細胞是否分化，D錯誤。答案C圍繞細胞的全能性和干細胞考查生命觀念及社會責任3.(新題快遞)上海生命科學研究院誘導人成纖維細胞重編程為肝細胞(hiHep細胞)獲得成功，hiHep細胞具有肝細胞的許多功能，包括分泌血清白蛋白、積累糖原、代謝藥物等。以下相關(guān)表達中錯誤的選項是()A.該項成果說明，分化了的細胞其分化后的狀態(tài)是可以改變的B.人成纖維細胞與hiHep細胞的核DNA完全相同C.人成纖維細胞重編程為hiHep細胞，并未表達細胞的全能性D.hiHep細胞通過主動運輸方式將血清白蛋白運出細胞解析血清白蛋白是大分子物質(zhì)，因此hiHep細胞是通過胞吐的方式將血清白蛋白運出細胞。答案D4.關(guān)于人體造血干細胞的表達，錯誤的選項是()A.造血干細胞與成熟紅細胞中的酶存在差異B.造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程是可逆的C.健康成年人的造血干細胞主要存在于其骨髓中D.造血干細胞分化形成的紅細胞和白細胞壽命不同解析造血干細胞可增殖分化為成熟紅細胞，由于在細胞分化過程中基因的選擇性表達，導致造血干細胞與成熟紅細胞中的酶存在差異，A正確；造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程是不可逆的，B錯誤；健康成年人的造血干細胞主要存在于其骨髓中，C正確；造血干細胞分化形成的紅細胞和白細胞壽命不同，是細胞分化的結(jié)果，D正確。答案B考點二細胞的衰老、凋亡和癌變1.細胞衰老的特征2.細胞凋亡3.細胞的癌變■助學巧記1.利用數(shù)字巧記細胞衰老的特征2.“三看法〞判斷細胞凋亡與細胞壞死3.細胞癌變的原理與特征的歸納整合(1)細胞癌變的原理(2)癌細胞特征的歸納“不死〞在適宜條件下能無限增殖“變態(tài)〞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變(各種形態(tài)→球形)“擴散〞細胞外表的糖蛋白減少，細胞間黏著性降低，易在體內(nèi)擴散和轉(zhuǎn)移研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素能抗癌，并有可能徹底改變癌癥的治療方法。研究人員從青蒿中提取出青蒿素，參加細胞培養(yǎng)液中培養(yǎng)人乳腺癌細胞，檢測青蒿素對癌細胞增殖的影響。青蒿素濃度和實驗結(jié)果如圖1所示。(1)此實驗中還應有一組對照實驗，應做怎樣的處理？提示培養(yǎng)液中不添加青蒿素。(2)圖1結(jié)果說明了什么？提示青蒿素能抑制人乳腺癌細胞(癌細胞、腫瘤細胞)的增殖，且青蒿素作用的效果受青蒿素的濃度和作用時間的影響。(3)研究發(fā)現(xiàn)，人體內(nèi)大多數(shù)癌細胞都表現(xiàn)出較高的端粒酶活性。選用青蒿素濃度為40(μg·mL－1)的培養(yǎng)液培養(yǎng)癌細胞，測定端粒酶活性，結(jié)果如圖2所示。綜合兩個實驗結(jié)果，可以得出什么結(jié)論？提示青蒿素通過抑制端粒酶的活性來抑制乳腺癌細胞(癌細胞、腫瘤細胞)的增殖。教材eq\o(,\s\up7(VS))高考1.真題重組判斷正誤(1)當細胞衰老時，其細胞膜的通透性會發(fā)生改變(2021·全國Ⅰ，T1B)()(2)細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程(2021·全國Ⅲ，T2D)()(3)癌細胞是動物體內(nèi)具有自養(yǎng)能力并快速增殖的細胞(2021·全國Ⅲ，T2C)()(4)動物細胞間的黏著性與細胞膜上的糖蛋白有關(guān)(2021·全國Ⅱ，T1B)()提示(1)√(2)√(3)×癌細胞是營異養(yǎng)生活的。(4)√2.深挖教材(1)教材P123“資料搜集和分析〞：評價一個國家步入社會老齡化的依據(jù)是什么？提示60歲以上人口所占比例到達或超過總?cè)丝诘?0%，或者65歲以上人口到達或超過總?cè)丝诘?%。(2)教材P127“資料分析〞：說出不恰當飲食引發(fā)癌癥的原因。提示發(fā)霉的、熏制的、燒烤的以及高脂肪的食品中含有較多的致癌物質(zhì)，如黃曲霉素、亞硝酸鹽等。圍繞細胞的衰老與凋亡考查生命觀念1.(2021·11月浙江選考)人體細胞凋亡和衰老是細胞生命活動的必然規(guī)律。以下表達正確的選項是()A.細胞凋亡僅發(fā)生在衰老細胞中B.細胞凋亡由機械損傷引發(fā)C.衰老細胞中所有酶的活性降低D.衰老細胞的有氧呼吸變慢解析細胞凋亡發(fā)生在生物體的整個生命進程中，A錯誤；細胞凋亡是由基因決定的細胞編程性死亡，并非由機械損傷引發(fā)，B錯誤；衰老細胞中許多酶活性下降，但并非所有酶的活性降低，C錯誤；衰老細胞中由于細胞呼吸相關(guān)酶活性下降，有氧呼吸變慢，D正確。答案D2.(2021·山東臨沂模擬)細胞凋亡與細胞壞死是兩個不同的過程，如下圖。以下有關(guān)表達錯誤的選項是()A.細胞凋亡是由基因控制的，對生物的個體生長發(fā)育和機體穩(wěn)態(tài)的維持具有重要作用B.細胞壞死最終細胞以細胞膜破裂、胞漿外溢而死亡C.吞噬細胞吞噬凋亡小體與溶酶體有關(guān)D.在成人體內(nèi)，被病原體感染的細胞的去除是通過細胞壞死實現(xiàn)的解析細胞凋亡是由基因控制的，對生物的個體生長發(fā)育和機體穩(wěn)態(tài)的維持具有重要作用。由圖可知，細胞壞死是細胞膜被破壞、胞漿外溢造成死亡。吞噬細胞吞噬凋亡小體后在細胞內(nèi)的溶酶體中將其消化。成人體內(nèi)，被病原體感染的細胞的去除是通過細胞凋亡實現(xiàn)的。答案D圍繞細胞的癌變考查生命觀念與社會責任3.(2021·全國卷Ⅱ，6)在致癌因子的作用下，正常動物細胞可轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘毎?。有關(guān)癌細胞特點的表達錯誤的選項是()A.細胞中可能發(fā)生單一基因突變，細胞間黏著性增加B.細胞中可能發(fā)生多個基因突變，細胞的形態(tài)發(fā)生變化C.細胞中的染色體可能受到損傷，細胞的增殖失去控制D.細胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷，細胞外表的糖蛋白減少解析根據(jù)大量的病例分析，癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，至少在一個細胞中發(fā)生5～6個基因突變，才能賦予癌細胞所有的特征，這是一種累積效應；癌細胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷，細胞外表的糖蛋白減少使得癌細胞之間的黏著性顯著降低，A錯誤、D正確；癌細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，細胞中可能發(fā)生多個基因突變，B正確；癌細胞中的染色體可能受到損傷，癌細胞具有無限增殖能力，C正確。答案A4.研究者將乳腺細胞(M)誘導成為乳腺癌細胞(記為Me)，研究細胞癌變后的代謝水平變化(如下圖)，其中圖2是在培養(yǎng)液中參加線粒體內(nèi)膜呼吸酶抑制劑后測得的相關(guān)數(shù)據(jù)。以下分析正確的選項是()A.M中的原癌基因和抑癌基因選擇性表達導致Me產(chǎn)生B.M對該呼吸酶抑制劑的敏感性大于MeC.Me的線粒體對葡萄糖的攝取能力高于MD.Me的培養(yǎng)液中酒精含量要高于M的培養(yǎng)液解析乳腺癌細胞(Me)的產(chǎn)生是M中的原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變的結(jié)果，A錯誤；據(jù)圖2分析，參加線粒體內(nèi)膜呼吸酶抑制劑后，M數(shù)量減少較多，說明M對該呼吸酶抑制劑的敏感性大于Me，B正確；葡萄糖的氧化分解發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)，線粒體沒有攝取葡萄糖的能力，C錯誤；動物細胞無氧呼吸產(chǎn)生的是乳酸，M對呼吸酶抑制劑的敏感性大，因此其培養(yǎng)液中乳酸含量要高于Me的培養(yǎng)液，D錯誤。答案B澄清易錯易混·強化科學思維[易錯易混]易錯點1對細胞分化理解不清點撥(1)分化的細胞不一定不再進行分裂，如B淋巴細胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。(2)并非所有干細胞都要發(fā)生分化。干細胞分裂后一局部細胞發(fā)生分化，成為具有特定功能的組織細胞；還有一局部保持分裂能力，用于干細胞本身的自我更新。(3)同一個體不同類型細胞的RNA不完全相同。同一個體的體細胞中核遺傳物質(zhì)相同，但由于不同細胞選擇性表達的基因不完全相同，因而轉(zhuǎn)錄生成的RNA及翻譯生成的蛋白質(zhì)不完全相同。(4)分化程度高的細胞其全能性不一定低。一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以表達，細胞分化程度越低，全能性越高，但卵細胞的分化程度較高，其全能性也較高。(5)分化不會改變遺傳物質(zhì)。細胞分化是基因的選擇性表達，不會導致遺傳物質(zhì)改變。已分化的細胞都含有保持該物種遺傳性所需要的全套遺傳物質(zhì)，因而都具有全能性。易錯點2對細胞分化與全能性表達的標志把握不準點撥(1)細胞分化的標志：在所有細胞中都表達的基因與細胞分化無關(guān)，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能證明細胞已經(jīng)發(fā)生分化；只有在特定細胞中選擇性表達的基因控制細胞分化，如胰島素基因的表達、血紅蛋白基因的表達可以證明細胞發(fā)生了分化。(2)由體細胞發(fā)育成一個個體能證明體細胞的全能性。判斷全能性表達的標志是能否發(fā)育成“個體〞。易錯點3對原癌基因、抑癌基因與癌細胞的關(guān)系理解不清點撥人和動物細胞的染色體上本來就存在著與癌有關(guān)的基因——原癌基因和抑癌基因。環(huán)境中的致癌因子會損傷細胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。根據(jù)大量的病例分析，癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，至少在一個細胞中發(fā)生5～6個基因突變，才能賦予癌細胞所有的特征，這是一種累積效應。[深度糾錯]1.(針對易錯點1)以下關(guān)于細胞分化的表達，錯誤的選項是()A.從個體水平分析，分化是生物個體發(fā)育的根底B.從細胞水平分析，細胞功能趨向?qū)ｉT化C.從細胞器水平分析，細胞器數(shù)目可發(fā)生改變D.從分子水平分析，分化的本質(zhì)是DNA發(fā)生改變解析細胞分化是生物個體發(fā)育的根底，A項不符合題意；細胞分化使細胞功能趨向?qū)ｉT化，B項不符合題意；細胞分化會產(chǎn)生不同的細胞、組織和器官，細胞中的細胞器數(shù)目可發(fā)生改變，C項不符合題意；細胞分化是基因的選擇性表達，其DNA沒有發(fā)生改變，D項符合題意。答案D2.(針對易錯點2)有關(guān)細胞全能性的表達，正確的選項是()A.植物體只有體細胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因B.高度分化的植物細胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性C.植物體內(nèi)某些體細胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因發(fā)生了改變D.紫色糯性玉米種子培育成植株，這反映植物種子具有全能性解析細胞具有全能性的原因是細胞具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因，而配子也具有這樣的全套基因，同樣具有全能性，A錯誤；植物細胞表現(xiàn)出全能性的前提條件是離體，B正確，植物體內(nèi)細胞沒有表現(xiàn)出全能性是細胞內(nèi)基因在特定時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果，C錯誤；種子是器官，種子發(fā)育成植株是個體正常發(fā)育的過程，不能反映全能性，D錯誤；細胞表達全能性的前提是處于離體狀態(tài)，B正確。答案B3.(針對易錯點3)導致正常細胞發(fā)生癌變的根本原因是()A.染色體上存在原癌基因B.致癌因子導致原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變C.原癌基因和抑癌基因協(xié)調(diào)表達D.原癌基因和抑癌基因以外的其他基因突變解析正常細胞的染色體上存在原癌基因，A錯誤；致癌因子引起原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，從而導致正常細胞的分裂和生長失控而變成癌細胞，B正確；細胞癌變是原癌基因和抑癌基因突變，不能正常表達的結(jié)果，C錯誤，D錯誤。答案B隨堂·真題&預測1.(2021·11月浙江選考)以下關(guān)于細胞癌變與癌細胞的表達，正確的選項是()A.癌細胞的分裂失去控制，但其增殖是有限的B.癌細胞外表糖蛋白的增加，使其易擴散轉(zhuǎn)移C.有些物理射線可誘發(fā)基因突變，導致細胞癌變D.癌變是細胞異常分化的結(jié)果，此分化大多可逆解析此題考查的是癌細胞的主要特征和引起細胞癌變的因素。癌細胞是由正常細胞轉(zhuǎn)化而來的，最重要的特點是無限增殖，A錯誤；癌細胞外表的糖蛋白很少或缺失，所以癌細胞容易在組織間轉(zhuǎn)移，B錯誤；引起癌變的致癌因素有物理因素(各種射線)、化學因素(許多種無機或有機化合物—如吸煙時煙霧中的物質(zhì))、生物因素(許多病毒)，C正確；正常細胞發(fā)生突變而成為癌細胞的過程稱為癌變，細胞的癌變可看作是細胞異常分化的結(jié)果，正常情況下，細胞分化是不可逆的，D錯誤。答案C2.(2021·全國卷Ⅱ，1)在細胞的生命歷程中，會出現(xiàn)分裂、分化等現(xiàn)象。以下表達錯誤的選項是()A.細胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有奉獻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解析細胞增殖是重要的細胞生命活動，是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的根底，而細胞增殖的主要方式是有絲分裂，A正確；哺乳動物的造血干細胞是已經(jīng)分化的多能干細胞，B錯誤；細胞分化的實質(zhì)是：在個體發(fā)育中，在遺傳物質(zhì)的控制下合成特異性蛋白質(zhì)的過程，即細胞分化是細胞內(nèi)基因選擇性表達的結(jié)果，C正確；植物細胞具有全能性，借助植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可將離體的植物葉肉細胞培育成新的植株，D正確。答案B3.(2021·全國卷Ⅱ，2)端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，該酶能結(jié)合到端粒上，以自身的RNA為模板合成