2013高考生物講義1-3-2.ppt

第二講 細胞的分化、衰老、凋亡與癌變,1(2012年高考山東卷)細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細胞普遍衰老會導(dǎo)致個體衰老 B效應(yīng)T細胞可誘導(dǎo)靶細胞發(fā)生凋亡 C細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡 D衰老細胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,解析：本題主要考查了細胞衰老和凋亡的相關(guān)知識。多細胞生物個體的衰老是組成個體的細胞普遍衰老的過程，A正確；細胞凋亡是由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，效應(yīng)T細胞使靶細胞裂解死亡是機體主動進行的免疫過程，屬于細胞凋亡，B正確；各種不利因素引起的細胞死亡屬于細胞壞死，C錯誤；衰老細胞內(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)生了過量的運動神經(jīng)元，它們競爭肌細胞所分泌的神經(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)元只與一個靶細胞建立連接 C神經(jīng)元凋亡是不受環(huán)境影響的細胞編程性死亡 D神經(jīng)元凋亡是由基因控制的、自動的細胞死亡 解析：本題主要考查細胞凋亡和神經(jīng)元的相關(guān)知識。細胞凋亡發(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年高考新課標全國卷)下列關(guān)于細胞癌變的敘述，錯誤的是( ) A癌細胞在條件適宜時可無限增殖 B癌變前后，細胞的形態(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胞發(fā)生異常增殖 解析：本題主要考查癌細胞的特點、形成過程等知識。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，D錯誤；癌細胞具有無限增殖的特點，A正確；組織細胞發(fā)生癌變后，細胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)均發(fā)生明顯變化，如細胞變?yōu)榍蛐?，細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)下列事實能體現(xiàn)細胞全能性的是( ) A棉花根尖細胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗 B單細胞的DNA在體外大量擴增 C動物雜交瘤細胞產(chǎn)生單克隆抗體 D小鼠體細胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成小鼠 解析：本題考查細胞全能性的知識。棉花根尖細胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗，小鼠體細胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成小鼠，這均是細胞發(fā)育成完整個體，體現(xiàn)了細胞的全能性，故A、D符合題意；DNA在體外大量擴增屬于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)干細胞的敘述，錯誤的是( ) A自體干細胞移植通常不會引起免疫排斥反應(yīng) B胚胎干細胞在體外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導(dǎo)分化 C組織的細胞更新包括細胞凋亡和干細胞增殖分化等過程 D造血干細胞具有分化出多種血細胞的能力，可用于治療白血病 解析：本題主要考查細胞的增殖、分化、凋亡及免疫等知識。自體干細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；組織的細胞更新，包括細胞的凋亡和新細胞的產(chǎn)生，故C正確；造血干細胞具有分化出多種血細胞的能力，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)以下提供的實驗材料，完善生物制劑W對動物不同細胞的分裂具有促進作用的實驗思路，并預(yù)測實驗結(jié)果。 實驗材料：培養(yǎng)液、正常體細胞、癌細胞、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。提供的細胞均具有分裂能力，只進行原代培養(yǎng)且培養(yǎng)條件適宜) 請回答： (1)實驗思路： 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，在顯微鏡下用血細胞計數(shù)板分別計數(shù)并記錄細胞數(shù)。 重復(fù)若干次。 _。 (2)預(yù)測實驗結(jié)果(用坐標系和細胞數(shù)變化曲線示意圖表示)： 解析：此題考查考生的實驗探究能力。(1)驗證生物制劑W對動物不同細胞的分裂具有促進作用。此驗證實驗實際涉及兩個變量，一是不同種類的動物細胞，二是生物制劑W的有無，故本實驗應(yīng)設(shè)計如下四組：A組：培養(yǎng)液中加入正常體細胞。B組：培養(yǎng)液中加入正常體細胞，加入W。,C組：培養(yǎng)液中加入癌細胞。D組：培養(yǎng)液中加入癌細胞，加入W。動物細胞培養(yǎng)過程中的細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，使用血細胞計數(shù)板，可以計數(shù)細胞數(shù)目，統(tǒng)計分析各組實驗數(shù)據(jù)，即可得出結(jié)論。(2)生物制劑W對細胞分裂具有促進作用。最終得到的實驗結(jié)果是：細胞數(shù)目D組C組B組A組。,答案：(1)A組：培養(yǎng)液中加入體細胞。B組：培養(yǎng)液中加入體細胞，加入W。C組：培養(yǎng)液中加入癌細胞。D組：培養(yǎng)液中加入癌細胞，加入W 胰蛋白酶 統(tǒng)計并分析所得數(shù)據(jù)(其他合理答案均可) (2)如圖所示(其他合理答案均可),核心強化 1細胞全能性 (1)高度分化的細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)已分化的植物細胞和動物細胞核的全能性已得到了證實。 2細胞分化 (1)實質(zhì)：是基因選擇性表達的結(jié)果，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。 (2)結(jié)果：一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異，功能進一步特異化。,(3)特點 生物界中普遍存在； 持久性； 一般說來，細胞分化是不可逆的。 要點整合 1細胞全能性的表現(xiàn)過程,2細胞具有全能性的原因 細胞內(nèi)含有形成完整個體所需的全套基因。,3細胞全能性的證明實例 (1)植物組織培養(yǎng)證明了植物細胞具有全能性。 (2)克隆動物證明了高度分化的動物細胞核也具有發(fā)育的潛能。 4可作為證明細胞全能性的實例必須同時滿足以下三個條件 (1)起點：高度分化的細胞； (2)終點：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)細胞分化在自然條件下是不可逆的。(2)細胞分化遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變。(3)細胞分化的關(guān)鍵是特異性蛋白質(zhì)的合成，而特異性蛋白質(zhì)合成的實質(zhì)是基因選擇性表達的結(jié)果。,5細胞全能性比較 (1)動物與植物：植物細胞動物細胞。 (2)同一個體：受精卵生殖細胞體細胞。 (3)同一細胞：剛產(chǎn)生的細胞成熟細胞衰老細胞。,1(2013年長寧模擬)細胞的全能性指( ) A具有細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核結(jié)構(gòu)的完整細胞，能進行各種生理活動 B具有細胞膜、細胞質(zhì)，無細胞核也能完成特定的生理活動 C單個細胞經(jīng)過細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)的細胞 解析：細胞的全能性是指高度分化的細胞仍具有發(fā)育成完整生物個體的潛能。 答案：C,核心強化 1衰老細胞的特征 (1)結(jié)構(gòu)方面 細胞體積變小，而細胞核體積變大。 細胞膜通透性改變。 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)運輸速率降低，色素積累。,2細胞凋亡和細胞壞死 (1)細胞凋亡是細胞在嚴格的遺傳機制控制下實現(xiàn)的自動結(jié)束生命的過程，也稱為細胞編程性死亡。 (2)細胞壞死是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。 3細胞癌變與癌細胞的特征 (1)癌變機理：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。,要點整合 1細胞分裂、分化、衰老、癌變和凋亡的聯(lián)系,2細胞的凋亡、壞死與癌變的比較,特別提醒 細胞凋亡和細胞壞死遺傳物質(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)細胞的分裂、分化、衰老和凋亡是細胞的正常生命歷程，而癌變則是細胞惡性增殖的結(jié)果。 (2)生物的個體發(fā)育從細胞角度分析是細胞分裂、分化的結(jié)果；從分子水平分析則是基因選擇性表達的結(jié)果。 (3)有絲分裂、細胞分化不改變細胞的遺傳物質(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)細胞衰老而導(dǎo)致的細胞自然更新是細胞凋亡的一個方面，除此之外，被病原體感染的細胞的清除，也是通過細胞凋亡完成的。細胞衰老的學說如下： 自由基學說：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，普遍存在于生物系統(tǒng)。自由基的化學性質(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。,端粒學說：端粒是染色體末端的具有一段特殊序列的DNA，端粒在細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，而且細胞的后代因必需基因的丟失，最終死亡。 (5)判斷細胞凋亡和細胞壞死的主要依據(jù)是細胞的死亡對機體是否有利，若細胞的死亡對機體是有利的，則為細胞凋亡，反之則為細胞壞死。細胞凋亡的實例如下： 清除多余、無用的細胞。如蝌蚪的尾巴按照一定程序消失，這里的“蝌蚪的尾巴”屬于多余無用的細胞。,清除完成正常使命的衰老細胞。如“脫落的人體皮膚表皮細胞”是完成正常使命的衰老細胞，應(yīng)當?shù)蛲觥?清除體內(nèi)有害細胞、被病原體感染的細胞等異常細胞。如“白細胞吞噬過多的細菌導(dǎo)致死亡”和癌細胞的清除都屬于此類。 維持器官和組織中細胞數(shù)目的相對穩(wěn)定的細胞凋亡。,2下圖為人體細胞的分裂、分化、衰老和凋亡過程的示意圖，圖中為各個時期的細胞，ac表示細胞所進行的生理過程。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，則其細胞內(nèi)遺傳信息的流動方向為DNARNA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)境進行物質(zhì)交換的能力增強,解析：據(jù)圖分析，細胞都是由同一個細胞分裂分化而來，分化過程中基因選擇性表達，所以細胞的基因型相同，而蛋白質(zhì)不同；細胞衰老不等同于個體的衰老，在年輕個體中同樣存在著細胞的衰老；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)境進行物質(zhì)交換的能力就越差。 答案：C,一、細胞全能性不等于細胞核全能性 1沒有明確克隆動物的結(jié)論 植物組織培養(yǎng)實驗證明了植物細胞的全能性，但是“多利”羊的克隆實驗只是證明了動物細胞核的全能性。到目前為止，人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的個體。 2沒有理解細胞全能性的范圍 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。分化的動物細胞不能直接培養(yǎng)成一個個體，即分化的動物細胞不具有全能性，但其細胞核有全能性。植物細胞可以經(jīng)過植物組織培養(yǎng)形成一個個體，所以細胞的全能性往往指的是植物細胞。,二、正確區(qū)分細胞死亡、細胞凋亡與細胞壞死的方法 1細胞死亡包括細胞凋亡和細胞壞死兩種形式。 2細胞凋亡是指由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，因此又稱細胞編程性死亡，其本質(zhì)原因是基因的選擇性表達。 3細胞凋亡與細胞壞死不同：細胞壞死是在不利因素影響下病理性死亡；細胞凋亡是正常狀態(tài)下的生理性死亡。 三、細胞凋亡機制與基因的選擇性表達 1細胞凋亡是由凋亡基因控制的，凋亡基因在體細胞內(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，即選擇性表達。 2細胞中有的基因是選擇性表達，而那些維持細胞最基本的生命活動的基因在任何細胞中都要表達，如決定合成核糖體的基因。,例1 (2011年高考山東卷)下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學過程是( ) A玉米種子萌發(fā)長成新植株 B小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞 C小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株 D胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株,解析 細胞具有發(fā)育成完整個體的潛能叫做細胞的全能性。種子萌發(fā)長成植株，發(fā)生了細胞分化，但沒有經(jīng)過細胞離體培養(yǎng)，故沒有體現(xiàn)出體細胞的全能性，A項不符合題意；骨髓造血干細胞形成各種血細胞，僅僅是細胞分化的過程，沒有完整個體的形成，體現(xiàn)不出細胞的全能性，B項不符合題意；花粉離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株，經(jīng)歷了細胞分化，體現(xiàn)的是花粉(生殖細胞)的全能性，沒有體現(xiàn)體細胞的全能性，C項不符合題意；胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株，該過程既有細胞分化，又體現(xiàn)出體細胞的全能性，D項符合題意。 答案 D,例2 (2011年高考江蘇卷)關(guān)于人體細胞分化、衰老、凋亡和癌變的敘述，正確的是( ) A細胞分化導(dǎo)致基因選擇性表達，細胞種類增多 B細胞衰老表現(xiàn)為酶活性降低，細胞核體積減小 C細胞凋亡受基因控制，不利于個體生長發(fā)育 D細胞癌變導(dǎo)致細胞黏著性降低，易分散轉(zhuǎn)移 解析 基因的選擇性表達導(dǎo)致細胞分化，細胞的種類增加，A項錯誤；衰老的細胞中大多數(shù)酶活性降低，細胞核體積增大，細胞的體積變小，B項錯誤；細胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，是細胞的正常生命現(xiàn)象，對機體是有積極意義的，C項錯誤；因癌細胞膜表面的糖蛋白減少，細胞之間的黏著性降低，癌細胞容易分散轉(zhuǎn)移，D項正確。 答案 D,拓展提升 細胞分裂、分化與全能性的關(guān)系及細胞衰老、凋亡和癌變。,例3 (2012年高考四川卷改編)研究表明，癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍。下圖是癌細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代表細胞膜上的_。葡萄糖進入癌細胞后，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而合成_作為DNA復(fù)制的原料。 (2)在有氧條件下，癌細胞呼吸作用的方式為_。與正常細胞相比，過程在癌細胞中明顯增強的有_(填編號)，代謝途徑發(fā)生這種變化的意義在于能夠_，從而有利于癌細胞的增殖。 (3)細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