2012高考生物优化探究一轮复习精品课件必修1第6章第2节细胞的分化衰老凋亡和癌变

一、细细胞的分化和全能性 二、细细胞衰老 三、细细胞的凋亡 四、细细胞的癌变变 细细胞分化和细细胞的全能性 1细胞分化、细胞全能性及相互比较 知识识拓展 (1)分化细胞基因组所表达的基因可分为两种类型：管 家基因和奢侈基因。 管家基因指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基 本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。 奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因，其产物赋予不同 细胞特异的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。 (2)由于基因的选择性表达，不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种 类大部分相同，只有少部分不同，但DNA却都相同。 2干细胞及其在医学上的应用 (1)概念：干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。 机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。 (2)类型及相互关系 类型：干细胞分为3类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。 相互关系(以干细胞分化为红细胞为例)： (3)医学上的应应用：干细细胞的研究为为器官移植提供了新的思路，为为癌 症、癫痫癫痫 、糖尿病等疾病的根治带带来了希望。 1下列关于细细胞分化的说说法错误错误 的是( ) A一般来说说，分化了的细细胞将一直保持分化后的状态态，直到死 亡 B细细胞分化是由于遗传遗传 物质质的改变变 C正常情况下，细细胞分化是稳稳定、不可逆的 D从分子水平看，细细胞分化意味着各种细细胞内合成了不同的专专 一蛋白质质 解析： 细胞分化不会改变细胞的遗传物质。分化一般是不可逆的 ，具有稳定性和普遍性。分化的实质是基因的选择性表达，不同细 胞内合成的蛋白质不完全相同。 答案：B 2细细胞具有全能性，但在生物体内细细胞没有表现现出全能性，而 是分化为为不同的组织组织 、器官，原因是 ( ) A细细胞丧丧失了全能性 B不同的细细胞内基因不完全相同 C基因的表达具有选择选择 性 D在个体发发育的不同时时期，细细胞内的基因发发生了变变化 解析：生物的每一个细胞都包含有该物种的全套遗传信息，都有 发育成完整个体的潜在能力，所以每一个细胞都有全能性，在生物 体内之所以没有表现出来，是因为基因选择性表达的结果。 答案：C 细细胞的衰老、凋亡与癌变变 1个体衰老与细胞衰老的关系 细胞的衰老与机体的衰老都是生物体正常的生命现象。 (1)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 (2)对多细胞生物而言，细胞的衰老不等于细胞机体的衰老，如 幼年个体中每天也有细胞的衰老；机体的衰老也不等于细胞的衰 老，如老年个体中每天也有新的细胞产生。但个体衰老时，组成 该个体的细胞往往表现为普遍衰老的现象。 2癌细胞的主要特征 (1)适宜条件下，无限增殖。 (2)癌细胞的形态结构发生了变化 例如，体外培养中的正常的成纤维细纤维细 胞呈扁平梭形，转转化成癌细细胞 后变变成球形。 (3)癌细细胞的表面发发生了变变化 由于细细胞膜上糖蛋白等物质质减少，细细胞间间的黏着性显显著降低，导导致 癌细细胞容易在体内到处处游走分散，进进行分裂、繁殖，形成肿块肿块 。 正常细细胞相互接触后，就会停止运动动和增殖，即有接触抑制现现象。 而癌细细胞无接触抑制现现象，在培养条件下可生长长成多层层。 3细胞癌变 (2)原癌基因与抑癌基因的关系 原癌基因是维维持机体正常活动动所必需的基因，在细细胞分裂过过程 中它负责调节细负责调节细 胞周期，控制细细胞生长长和分裂的进进程。只有当原癌 基因突变变成癌基因(或称激活、活化)后，细细胞才会恶恶性增殖。 抑癌基因是一类类抑制细细胞过过度生长长、增殖，从而遏制肿肿瘤形成 的基因，抑癌基因的丢丢失或失活，可能导导致肿肿瘤发发生。 抑癌基因和原癌基因共同对细对细 胞的生长长和分化起着调节调节 作用。 知识识拓展癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸形分化的细胞。 4细胞的凋亡、坏死与癌变的比较 3关于衰老细细胞特征的描述，不正确的是( ) A细细胞内的水分减少，结结果使细细胞萎缩缩。中年人鱼鱼尾纹纹的出现现 就缘缘于此，所以中年妇妇女设设法保水以葆青春 B细细胞内的色素会随着细细胞衰老而逐渐积渐积 累，体现现在老年人身 上的是皱纹皱纹 的出现现 C细细胞膜通透性改变变，物质质运输输功能降低，体现现在老年人身上 的是吸收能力下降 D细细胞内多种酶的活性降低，体现现在老年人身上的是头发变头发变 白 解析：细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，体现在老年人 身上就是出现“老年斑”，皱纹的出现则是细胞内水分减少、细胞 萎缩导致的。 答案：B 4(2011年长春市模拟)用3H标记标记 的胸腺嘧啶嘧啶 脱氧核苷酸培养某种细细 胞一段时间时间 后，再移至普通培养基中培养，不同间间隔时间时间 取样样，进进 行放射显显影，在显显微镜镜下观观察计计数，统计标记细统计标记细 胞的百分数。图图 中A：细细胞核开始被标记标记 ；B：一个被标记细标记细 胞X开始进进入分裂期； C：细细胞X着丝丝点开始分裂；D：细细胞X分裂成两个子细细胞，被标记标记 细细胞数目在增加；E：标记细标记细 胞第二次进进入分裂期；F：被标记细标记细 胞的比例在减少；G：被标记细标记细 胞的数目在减少。试试回答： (1)该细该细 胞分裂一次平均经历经历 的时间为时间为 _h。图图中 _期和_期(用图图中字母表示)DNA分子稳稳定性最低， 适于进进行诱发诱发 突变变。 (2)图图乙所示分裂状态态位于图图甲的_(用图图中字母表示)期的 前段，细细胞内含有_个染色体组组。 (3)当细细胞完成一个细细胞周期后，将可能有以下三种变变化： 继续进继续进 入下一个细细胞周期； 暂暂停分裂，但保留分裂能力； 停止分裂，分化成特定功能的细细胞。 以上几种特殊细细胞的分裂属于哪一类类型？(填序号)癌细细胞_ ；浆细浆细 胞_。造成这这种状态态的根本原因是_。 解析：AB段是分裂间期，DNA进行复制，稳定性最低。图示乙为 有丝分裂后期，处于图甲中的CD段，此时细胞内含有4个染色体组。 癌细胞是无限增殖的细胞；浆细胞为高度分化的细胞，是不增殖的细 胞。造成细胞分化的根本原因是细胞内基因的选择性表达。 答案：(1)10 AB DE (2)CD 4 (3) 基因选择选择 性表达 相关实验设计实验设计 的思路分析 1根据细胞癌变比例检测有毒物质的毒性主要步骤 (1)利用待测物质配制成动物细胞培养液。 (2)选取正常的动物细胞进行培养。 (3)一段时间后检测癌变细胞占所培养细胞的比例，推测物质的毒性。 2已经分化的动物细胞全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性 设计实验并证明如下： (1)方法步骤： 从同一只母羊(A)身上取出乳腺上皮细胞分成两组，编号为甲、乙。 将甲组乳腺上皮细胞直接培养，观察结果；将乙组乳腺上皮细胞核与另 一只母羊(B)的去核卵细胞电激融合，观察结果。 将中发育形成的早期胚胎移植到第三只羊(C)的子宫内，继续发育，观 察最终结果。 (2)实验结果： 只有乙组乳腺上皮细胞核的全能性得以发挥，而甲组乳腺上皮细胞的全能 性不能发挥。 (3)实验结论： 已经分化的动物细胞全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。 3科学历程启示：探索动物细胞分化发育潜能 (1)用两栖类做的细胞核移植试验 20世纪50年代里，用两栖类做的细胞核移植试验首先取得成功。从 豹蛙囊胚期胚中分离单个细胞，取出细胞核，移植到预先去核的卵母 细胞中，经过精心培育，这个核移植细胞居然分化发育成蝌蚪，并进 而变态发育为正常可育的成体豹蛙。 后来，又有人从爪蟾的蝌蚪肠上皮细胞中提取细胞核，移入经紫外 线照射破坏了染色体的未受精的卵中，所得到的核移植细胞，也分化 发育长成成体爪蟾。 (2)核移植试验在哺乳类亦取得成功 20世纪80年代用试验动物小鼠做的核移植试验取得成功。把囊胚期 细胞的细胞核移入到去核的受精卵中，核移植细胞在体外培育至囊胚 期，再移入受体小鼠子宫内。后来生出的子鼠，其遗传特征与供给细 胞核的小鼠一致。 1997年英国罗林斯研究所威尔穆特所领导的研究小组克隆羊试验的 成功更引起极大的轰动。 以上介绍绍的核移植试验试验 ，说说明两个问题问题 ： 动动物细细胞分化发发育进进程中，发发育潜能的变变窄并不是由于细细胞 核中基因的丢丢失。 几次实验实验 供给给核的细细胞尽管在分化程度上跨度很大，从囊胚期细细 胞到高度分化的体细细胞，但它们们的细细胞核中都仍保持着足以分化发发 育成完整个体的全套基因。 决定发发育潜能能否发挥发挥 出来的因子在细细胞质质中。因为为接受细细 胞核的一方都是未受精的或刚刚受精的卵细细胞。用不同方法去核就是 破坏核物质质，关键键的细细胞质质成分保持未变变。在以后的培育中，正是 接受细细胞中细细胞质质的成分，才能够够使移入的细细胞核中的全套遗传遗传 信 息能够够“全面施展”开来。 5(2011年连云港模拟)下表为环为环 腺苷酸(cAMP)和环鸟环鸟 苷酸(cGMP) 的浓浓度(M1、M2、M3、M4表示浓浓度，且M1M2M3M4)对细对细 胞分 化的影响情况(“”表示促进进分化，“”表示抑制分化)，下列叙述正 确的是( ) A.cAMP和cGMP对细对细 胞分化具有调调控作用 BcGMP含量增高时时，则则促进细进细 胞分化 CcAMP含量增高时时，则则抑制细细胞分化 DcAMP和cGMP对细对细 胞分裂没有影响 解析：依据表格中的内容，可以确定随着cAMP浓度的增加其促 进细胞分化的作用增强，随着cGMP浓度的增加其抑制细胞分化的 作用增强，得出cAMP和cGMP对细胞分化具有调控作用，细胞分化 是伴随着细胞分裂而进行的，cAMP和cGMP对细胞分化有调控作用 ，对细胞分裂也有影响。 答案：A 6.近期统计统计 数据显显示，癌症已成为为我国城乡乡 居民的首要死因。请请根据提供的资资料回答 问题问题 ： (1)体外分别别培养某种癌细细胞和正常体细细胞， 右图图中代表癌细细胞生长长曲线线的是_。在体内，癌细细胞可能 侵袭袭周围围正常组织组织 ，说说明癌细细胞具有_的特性。 (2)细细胞癌变变后，膜表面会出现现一些不同于正常细细胞的蛋白质质，这这 些蛋白质质会成为为_，引起机体的免疫应应答，在应应答中直接使 癌细细胞裂解的免疫细细胞是_。 解析：(1)癌细胞具有无限增殖的特性，所以图中代表癌细胞生长 曲线的为a。癌细胞由于细胞膜上糖蛋白的减少，所以具有易扩散、 转移的特性。(2)这些不同于正常细胞的蛋白质，能引起机体免疫应 答，所以这些蛋白质会成为抗原；裂解靶细胞的为效应T细胞。 答案：(1)a 易扩扩(分)散转转移 (2)抗原 效应应T细细胞 细细胞分化、衰亡、癌变变的分析 (2010年高考山东理综)下列实例与基因的作用无关的是( ) A细胞分裂素延迟植物衰老 B极端低温导致细胞膜破裂 C过量紫外线辐射导致皮肤癌 D细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B(浆)细胞 【解析】 植物的生长发育过程受到多种激素的共同调节，这种调 节过程是基因在特定时间和空间上选择性表达的结果，细胞分裂素能 延迟植物衰老是通过调控基因的表达来实现的；极端低温导致细胞膜 破裂是不利环境的刺激导致细胞坏死的现象，与基因无关；细胞癌变 是原癌基因和抑癌基因突变的结果；B淋巴细胞形成效应B(浆)细胞是 细胞的增殖分化现象，也是基因选择性表达的结果。 【答案】 B 细细胞生命活动动中的各种变变化 (2009年高考江苏卷)下列有关细胞生命活动的叙述，正确的是( ) A分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成 B免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力 C凋亡细胞内的基因表达都下降，酶活性减弱 D原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变抑制细胞癌变 【解析】 分裂期的细胞不进行DNA复制，但可进行少量的蛋白 质合成。免疫系统中的记忆细胞通过增殖，产生新细胞，一部分新细 胞通过分化形成相应的效应细胞，即记忆细胞有分化潜能和自我更新 能力。凋亡细胞内促使细胞凋亡的相关基因表达增强，相关酶活性也 增强。原癌基因和抑癌基因发生突变导致细胞癌变。 【答案】 B 细细胞生命历历程的实验设计实验设计 2009年诺贝诺贝 尔生理学或医学奖奖授予三位美国科学家，以表彰他们们“发发 现现端粒和端粒酶是如何保护护染色体的”。端粒是染色体末端的一段特 殊的DNA序列。端粒酶是与染色体末端结结构相关的一种细细胞组组分。 表中数据显显示了细细胞癌变变与端粒酶活性的关系，据表完成下面的实实 验验： (1)实验实验 目的：探究端粒酶活性与细细胞癌变变的关系。 (2)实验实验 材料：癌细细胞、端粒酶抑制剂剂、细细胞培养液等。 (3)实验实验 步骤骤 _(分组组并编编号)。 _(体现单现单 一变变量和对对照原则则)。 _(观观察与记录记录 )。 (4)结结果预测预测 及结论结论 A组组比B组组增殖代数减少，说说明_。 A组组仍然无限增殖，说说明_。 【解析】 本题考查探究性实验步骤的设计。该类实验设计的一 般步骤是：根据实验目的处理实验材料、相同条件下进行实验、观 察实验、得出结论。根据实验目的“探究端粒酶活性与细胞癌变的 关系”可确定本实验的变量为“端粒酶的活性”，设计时除通过端 粒酶抑制剂改变端粒酶的活性外，还要注意分组、编号和无关变量 的影响。 【答案】 (3)将癌细细胞分成A、B两组组 A组组加入端粒酶抑制剂剂，B组组不加，相同条件下进进行细细胞培养 记录记录 并比较较A、B两组组的增殖代数(分裂次数) (4)端粒酶活性与细细胞癌变变(连续连续 分裂)有关 端粒酶活性与细细胞癌变变(连续连续 分裂)无关 1下列关于细细胞分化的说说法正确的是 ( ) 分化是稳稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细细胞沿一定方向分 化，便不会再脱分化到原先的状态态 细细胞分化后，细细胞中mRNA不同，tRNA相同 分化的结结果是赋赋予不同种类类的细细胞特异的结结构和功能 一般不会出现细现细 胞核遗传遗传 物质质的改变变 细细胞分化的实质实质 是基因的选择选择 性表达 A B C D 解析：细胞分化具有不可逆性。mRNA是转录的结果，因基因的选 择性表达，分化后的细胞发生转录的基因不同，mRNA也就不同，但 tRNA的种类相同。细胞分化不会引起遗传物质的改变。 答案：D 2 (2011年漳州模拟)下列有关细细胞凋亡的说说法，正确的是( ) 细细胞凋亡受基因调调控 细细胞凋亡等同于细细胞坏死 细细胞凋 亡是在不利环环境因素影响下形成的 感染病毒的细细胞的清除也属 于细细胞凋亡 A B C D 解析：细胞坏死是在不利环境因素影响下，由于细胞正常代谢活 动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 答案：D 3下列有关细细胞凋亡、坏死与癌变变的说说法，正确的是( ) A细细胞凋亡受基因控制；细细胞癌变变不受基因控制 B细细胞坏死，代谢谢停止；细细胞癌变变，代谢谢增强 C细细胞坏死，膜通透性降低；细细胞癌变变，膜黏着性增强 D细细胞癌变变，细细胞周期延长长；细细胞凋亡，细细胞周期变变短 解析：细胞凋亡和细胞癌变都受基因的控制。细胞坏死后，生命 活动停止即代谢停止。但细胞癌变后，由于要进行更快的增殖，所 以细胞分裂周期缩短，代谢增强。 答案：B 4人头发头发 基部的黑色素细细胞衰老和白化病都会出现现白发发，白发发的 原因 ( ) A都是由于酪氨酸酶的活性降低 B前者由于细细胞萎缩缩，后者由于细细胞代谢谢 C前者由于外部环环境导导致，后者由于内部因素导导致 D前者由于细细胞中酪氨酸酶的活性降低，后者由于体内缺乏酪氨 酸酶 解析：人头发基部的黑色素细胞，在衰老过程中由于细胞内酪氨酸 酶的活性降低，导致酪氨酸向黑色素转化速率降低，出现白发。白化 病患者由于基因突变，体内缺乏酪氨酸酶，使酪氨酸转化为黑色素的 过程不能进行。 答案：D 5如图图表示同一人体内的几种正常细细胞，这这些细细胞的( ) A全能性相同 B细细胞器的种类类和数量相同 C基因组组成相同 DmRNA的种类类和数量相同 解析：图中不同细胞的分化程度不同，全能性也不同；同一人体内 正常体细胞中基因组成是相同的，但细胞器的种类和数量、mRNA的 种类和数量可能不同，这主要与基因的选择性表达有关。 答案：C 6经经研究发现发现 ，从孕妇妇的羊水中提取的干细细胞在实验实验 室经经培 养后形成了骨骼、血管、肌肉、神经经以及肝脏脏等多种人体器官组组 织织。以下有关叙述正确的是( ) A此过过程体现现了细细胞的全能性 B神经细经细 胞的分化程度比干细细胞的分化程度低 C提取的干细细胞与其形成的肌肉细细胞染色体组组成不同 D经经培养后形成的多种人体组织细组织细 胞中mRNA存在差异 解析：细胞全能性是由细胞发育为完整个体的潜能。题干中干 细胞并未发育为完整个体，因此未实现全能性。神经细胞的分化 程度高于干细胞。分化不会改变细胞的遗传物质，因此干细胞与 其形成的肌肉细胞染色体组成相同。细胞分化的实质是基因的选 择性表达，故不同组织细胞中mRNA不同。 答案：D 7如图图表示细细胞内发发生的一系列重大生命活动动，请请据图图回答： (1)对对于人体来说说，在A、B、C、D四项项生命活动动中，有积积极意义义 的是_。 (2)B过过程表示一个细细胞增殖的后代在形态态、结结构和功能上发发生 _的过过程。 (3)该该生物为为_生物，其中A过过程的方式可能有_ 。 (4)在细细胞有丝丝分裂末期，染色体的动态变动态变 化是指 _，在高度分化的生物体细细胞中，基因的 表达特点是_。 (5)在动动物体内由F到E过过程的细细胞信号主要来自_和内分 泌系统统。 (6)由于某种原因，正常细细胞发发生了D过过程，细细胞中分子水平上发发 生的变变化是_。 解析：(1)细胞分裂、分化、衰老都是正常生命活动，对人体来说 都有积极意义，细胞癌变对人体是有害的。(2)细胞分化是细胞在形 态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。(3)因有细胞分化， 可判断此生物为多细胞生物，含有染色体，则为真核生物。(4)有丝 分裂末期，染色体解旋成染色质状态，分化是基因的选择性表达。 (5)动物的生命活动主要受神经系统和内分泌系统的调节。 (6)癌变是细胞内原癌基因和抑癌基因发生了突变。 答案：(1)A、B、C (2)稳稳定性差异 (3)多细细胞真核 有丝丝分裂、无丝丝分裂和减数分裂 (4)染色体解旋形成染色质质 选择选择 性表达 (5)神经经系统统 (6)原癌基因和抑癌基因发发生了突变变 8目前临临床上癌症治疗疗的方法，一般是手术术切除肿肿瘤，为为防止 体内残留癌细细胞，在手术术后进进行化疗疗，某生物兴兴趣小组组的同学从 资资料上获获知：二氯氯二乙胺能够够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互 作用。他们们推测测：二氯氯二乙胺能抑制癌细细胞的增殖，能作为为一种 癌症的化疗药疗药 物，并就此问题设计实验进问题设计实验进 行了探究。 实验实验 材料：肝部长长有肿肿瘤的小鼠，二氯氯二乙胺溶液，蒸馏馏水， 生理盐盐水，含有全部营营养物质质的细细胞培养液，显显微镜镜，血球计计数 板，试试管，吸管等。 (1)其中某位同