2020高考生物必修1细胞的生命历程细胞分化、衰老、凋亡、癌变考纲解读(15页)

1、1 2020 高考生物必修1 细胞的生命历程细胞分化、衰老、 凋亡、 癌变考纲解读知识网络命题预测必修 1 课题 9：细胞的生命历程细胞分化、衰老、凋亡、癌变考纲：最新考纲细解考点核心素养1. 细胞的分化 ( ) 2. 细胞的全能性 ( ) 3. 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系( ) 4. 癌细胞的主要特征及防治 ( ) 1. 说出细胞分化的概念、原因和意义2. 说出细胞全能性的概念和原因3. 说明细胞衰老与个体衰老的关系4. 说出细胞衰老的特征及原因5. 说出细胞凋亡的概念、机制和意义6. 说出细胞癌变的特征和原因7. 知道癌症的预防 , 了解癌症的治疗1. 生命观念结构与功能观:细胞

2、的结构变化与细胞分化、 衰老和癌变的关系2. 科学思维比较与分类: 比较细胞的分化、衰老、 凋亡和癌变特征的本质3. 社会责任关爱生命, 倡导健康的生活方式全国卷考情2018 全国卷 (6)、2017 全国卷 (2)、2016 全国卷 (1)、2014 全国卷 (2)课标导航 1.理解细胞分化的概念、实质、特点以及细胞全能性，了解干细胞； 2.理解细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系； 3.理解细胞癌变的原因、癌细胞的特征及癌症防治的问题。高考定位 1.考查细胞增殖、分化与生长发育、遗传变异的关系； 2.考查细胞的全能性、干细胞的研究进展及其医学应用； 3.考查与细胞增殖、分化、衰老和癌变相关

3、实验与探究问题，运用相关知识解决相应问题。 4.结合人体健康实际考查细胞衰老、凋亡、癌变的特征及保健的有关问题。【预测题型】选择题、识图、分析、设计1. 什么是细胞分化？【提醒】细胞分化特点：持久性，一般不可逆。2. 细胞分化的原因是什么？3. 什么是细胞的全能性？与细胞分化有何关系？4. 细胞具有全能性的原因是什么？【提醒】细胞的全能性大小比较：2 受精卵 生殖细胞 分生组织（干细胞） 体细胞；植物细胞 动物细胞。5. 细胞衰老有何特点？细胞凋亡有何生理意义？6. 癌细胞有何特点？7. 举例说明致癌因素。【提醒】查看该部分的错题，进行知识、技能改正。【回扣教材】1教材 117 页阅读“细胞分

4、化及其意义”，了解所列举的几种细胞名称及特点。2教材 119 页图 612：了解造血干细胞的增殖分化过程。3教材 122 页小字部分：细胞衰老的两种学说，尤其关注端粒学说。4教材 124 页 技能训练 分析处理数据、得出结论。5教材 126 页防癌和治癌的方法、措施。6教材 130 页一中画概念图和二技能应用。【深挖教材】为什么可利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官? 提示: 因为干细胞具有分裂分化能力, 可培养出组织或器官。【深度思考】与体细胞相比 , 生殖细胞中遗传物质减少了一半, 为什么生殖细胞还具有全能性? 提示: 生殖细胞中遗传物质减少了一半, 但仍含有控制生长发育的全

5、套基因。一、细胞分化(一)定义：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。过程 :(二)理解:1.细胞分化是从相同细胞变成不同细胞的过程,分化前后细胞种类增加 .2.细胞分化前后 ,只是形态、结构、生理功能上发生改变，始终不变的是遗传物质.3.细胞分化是一种稳定性变化,一般是不可逆的 . (在离体人工条件下，高度分化的细胞能够脱分化。) 4.细胞分化是一种持久性的变化,它贯穿于整个生命进程中.（细胞的正常分化能抑制细胞的癌变）5.细胞分裂与细胞分化的关系.3 (1)细胞分裂使细胞数目增多,但种类不变 . (2)细胞分化使细胞种类增多,但数目不变

6、 .分列是分化的基础 ;分化是发育的关键 .细胞分裂细胞分化细胞种类不变增加细胞数量增加不变实质基因准确传递基因选择性表达相同点遗传物质均不变，都是个体生长、发育、遗传的基础联系细胞分裂是细胞分化的基础， 细胞的分裂能力和细胞的分化程度往往呈负相关。都是生物体重要的生命特征。细胞分裂与分化往往相伴相随，常常出现边分裂边分化的现象。 其次，细胞的分化并不是单个或少数细胞的孤立变化，而必须以细胞增殖生成一定数量的细胞做基础。6.细胞分化在胚胎发育过程中最大限度的得到了体现.胚胎发育完成后 ,细胞分化仍在进行 ,但程度没有那么高了 .7.细胞分化的实质：一个个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息，但是

7、，在个体发育中，不同细胞的遗传信息的执行情况不同, 转录出不同的 mrna， 控制合成出不同蛋白质。 （即基因的选择性表达）。8.细胞分化的前后不变的：遗传物质、细胞数目、trna、rrna改变的：可表达的基因、 mrna 种类、蛋白质种类（含酶） （特异性蛋白）、细胞结构和功能。9.标志分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等；细胞水平：控制合成不同种类的细胞。解惑：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，dna 却都相同。10.意义细胞分化是生物 个体发育 的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化 ，有利于提高各种

8、 生理功能 的效率。通过细胞分裂和细胞分化实现个体发育过程。(三)已分化了的细胞仍然具有全能性1.全能性概念：已经 分化的细胞，仍然具有 发育成完整个体 的潜能。2.原因（基础）：细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信息。3.生长于生物体内的细胞由于基因选择性表达，不能体现全能性。细胞体现全能性的条件有两个：离体、在一定条件下培养并诱导。4 4.全能性大小：(1)未分化的细胞全能性都很高，其中最高的是受精卵。(2)已分化的细胞全能性有所降低，而且细胞分化程度越高，全能性变得越低。(3)植物细胞全能性比动物细胞高。一个离体的植物细胞能直接发育成新个体，如植物组织培养。一个离体的动物细胞不能直接发

9、育成新个体，需经过核移植，如克隆动物的培养。(4)通常生殖细胞的全能性大于体细胞。(5)胚胎干细胞（全能干细胞）造血干细胞（多能干细胞）皮肤生发层干细胞（专能干细胞）5. 细胞分化和细胞全能性的比较【特别提醒】(1) 细胞全能性表达的条件：一离体（必要条件）；二无菌；三营养 (无机盐、维生素、氨基酸等)和激素 (细胞分裂素、生长素 )；四适宜外部条件光照、温度、ph 等。(3) 已分化的细胞发育成完整个体的潜能全能性项目细胞分化细胞全能性原理细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度；稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞

10、将一直保持分化后的状态，直到死亡；普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础高度分化的植物体细胞具有全能性(植物细胞在离体的情况下， 在一定的营养物质、 激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性)；动物已分化的体细胞全能性受限制， 但细胞核仍具有全能性。例如，动物克隆技术结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体大小比较细胞分化程度有高低之分；体细胞生殖细胞受精卵细胞全能性有大小之分： 受精卵生殖细胞体细胞关系细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；一般情况下，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细胞分化程度越低，全能

11、性就越高5 植物种子发育成植株不叫全能性。胚胎干细胞发育成各种组织器官( 未形成个体体现全能性的终点) 不叫全能性。动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。【高校教材链接】1. 管家基因：所有细胞都需要表达的基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，例如，与呼吸有关酶的基因、 atp合成与水解酶的基因、转录翻译有关酶及解旋酶相关基因。2奢侈基因：某类细胞特有蛋白质的相关基因，即只在特定细胞表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，例如控制胰岛素、唾液淀粉酶、生长激素、血红蛋白、卵清蛋白等合成的基因。3细胞分化

12、实质基因的选择性表达奢侈基因表达的结果合成特定的蛋白质 (细胞分化分子水平的标志如血红蛋白合成意味着造血干细胞分化成红细胞) 。判一判(1)蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性()(2)转入抗虫基因的棉花细胞或番茄、马铃薯细胞杂交后培育出植株，证明了植物细胞的全能性()(3)壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞具有全能性；紫色糯性玉米种子培育出植株，证明了植物细胞的全能性()(4)细胞的全能性以产生个体为标志，若无个体产生，不能体现全能性()二、细胞的衰老(一)个体衰老与细胞衰老的关系1.单细胞生物 ,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。2.多细胞生物 ,细胞的衰老或死亡不等于

13、个体的衰老或死亡。(1)个体的衰老是由细胞的衰老导致的.(2)幼年的个体也会出现衰老的细胞,但比例很小 ;当衰老细胞的比例达到一定程度后,就会导致个体衰老。(3)从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。(二)衰老细胞的特征衰老的细胞在形态、结构和功能上都发生了一些变化。1.含水量下降 . 自由水 /结合水使细胞萎缩 ,体积减小 ,代谢缓慢 .2.多种酶活性降低如:酪氨酸酶活性降低 ,使黑色素合成减少 ,头发变白 .6 3.某些色素逐渐积累会影响细胞功能.4.呼吸速率减慢 ,细胞核体积增大 .5.细胞膜通透性降低 ,物质运输能力下降 .6.其他,细胞质流动速率减慢 .记忆窍门

14、： 可据图结合细胞结构从外向里联想记忆；也可按下列方法记忆：一大（核大）、一小（水少体积小）、一多（色素积累）和两低。衰老症状与原因分析衰老症状原因分析皮肤干燥、发皱细胞水分减少，体积减小头发变白细胞内的酶活性降低老年斑细胞内色素的累积无力细胞内呼吸速度减慢饮食减少细胞膜通透性功能改变三、细胞的凋亡(一)定义: 由基因所决定的 细胞自动结束生命 的过程。(二)理解:1.细胞凋亡是由遗传机制决定的程序性调控过程,是一种自然的生理过程 .2.细胞凋亡现象在个体生长发育的任何时期都有可能发生.3.细胞凋亡对于生物体的生命活动都具有一定意义.4.细胞凋亡现象与溶酶体的功能关系密切.5.蝌蚪尾消失的有关

15、激素 甲状腺激素；与之有关的细胞器溶酶体。6.实例：人胚胎发育过程中指间细胞的消失；蝌蚪尾消失；人的红细胞、白细胞、角质层细胞正常死亡更新；白细胞吞噬细菌后的死亡及效应t 细胞将靶细胞裂解死亡，对机体有利，这些都是细胞凋亡。7.股骨头坏死、早衰症等属于细胞坏死。8.凋亡与疾病7 ? 细胞凋亡不足：肿瘤、自身免疫病? 细胞凋亡过度：心肌缺血、心力衰竭、神经元退行性疾病、病毒感染? 不足与过度并存：动脉粥样硬化(三)意义1.细胞凋亡现象 ,对于多细胞生物完成正常的发育有意义.2.细胞凋亡可以实现生物体细胞的自然更新.3.细胞凋亡可以清除病原体感染的细胞,这对于维持内部环境的稳定以及抵御各种外界因素

16、的干扰有重要意义 .(四)细胞凋亡与细胞坏死的区别细胞凋亡是细胞自然死亡,是由基因决定的 ,是正常的生理现象 .细胞坏死是偶然的现象,是细胞在不利因素的影响下,由于正常的代谢受损或中断引起的损伤或死亡.四、细胞的癌变 ( 一)癌细胞 : 受致癌因子 的作用，细胞中 遗传物质 发生变化， 成为不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖 细胞。(二)致癌的原因 1.内因: 由基因决定与癌有关的基因原癌基因 :主要负责调节 细胞周期 ，控制细胞的 生长和分裂的 进程。是维持机体正常活动所必需的基因，只有当原癌基因突变成癌基因(或称激活、活化 )后，细胞才会恶性增殖。抑癌基因 :主要是阻止细胞的 不正常的

17、增殖。 是一类抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失和失活，可能导致肿瘤发生。原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。当原癌基因和抑癌基因突变时, 会导致正常细胞生长和分裂失去控制, 成为癌细胞 . 所有细胞里都有这两种基因 , 不是所有细胞里这两种基因都表达, 在有分裂能力细胞中表达. 提醒癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸形分化的细胞。【深挖教材】原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中吗? 提示: 原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中, 并非只存在于癌细胞中, 只不过在癌细胞中原癌基因和抑癌基因已发生突变。 深入思考 （1） 细胞癌变属于可遗传的变异吗？

18、癌症属于人类遗传病吗？提示细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果，基因突变是可遗传变异。人类体细8 胞的基因突变不会遗传给下一代，所以不属于遗传病。（2） 原癌基因与抑癌基因只存在于癌细胞吗？提示原癌基因和抑癌基因存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。（3） “细胞的畸形分化与癌细胞产生有直接关系”这句话对吗？提示对。细胞正常分化的结果是产生具有特定功能的成熟细胞和组织，并失去分裂能力。这些成熟细胞最终会衰老和死亡，若细胞发生畸形分化，则可能使细胞失去机体的制约持续增殖，从而表现出癌变，所以细胞的畸形分化与癌细胞产生有直接关系。 2.外因: 致癌

19、因子物理致癌因子紫外线化学致癌因子亚硝胺、黄曲霉素病毒致癌因子肉瘤病毒癌症的发生 , 不是单一基因发生突变的结果, 是一种积累效应 , 所以癌症的发病率并不高, 而且老年人患癌症几率更大 . (三)癌细胞的主要特征1.适宜条件下，能够 无限增殖 。基因是决定因素癌细胞不受正常分裂次数的限制,能无限增殖下去 ,所以不但有细胞周期 ,而且细胞周期短 .2.形态结构发生显著变化。不但结构发生改变 ,而且功能发生改变 ,失去正常细胞具有的功能 .3.癌细胞的 表面 发生了变化， 糖蛋白 等物质减少，细胞之间的黏着性 显著降低，容易 在体内分散和转移 。 4.没有接触抑制现象，酶活性增强，自由水/ 结合

20、水，代谢旺盛，细胞质流动速度加快，中心体、线粒体和核糖体数目明显增多。(四)人体对癌细胞的免疫体液免疫有抗体细胞免疫预防癌症：远离致癌因子，提高免疫力。细胞的凋亡、坏死与癌变的比较项目细胞凋亡细胞坏死细胞癌变与基因的关系受基因控制不受基因控制受突变基因控制细胞膜的变化内陷破裂糖蛋白等减少，黏着性降低9 形态变化细胞变圆，与周围细胞脱离细 胞 外型 不 规 则变化呈球形影响因素受严格的由遗传机制决定的程序性调控电、热、冷、机械等不利因素影响分为物理、化学和病毒致癌因子对机体的影响对机体有利对机体有害对机体有害【思考感悟】老年人头发变白与白化病人的白发机理相同吗？不同，老年人头发变白是酪氨酸酶活性

21、降低，合成黑色素减少，而白化病人的白发是病人体内没有控制酪氨酸合成的正常基因。细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系(1)区别结果遗传物质变化细胞分裂单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞遗传物质复制后均分细胞分化形成不同组织器官遗传物质不发生改变细胞癌变无限增殖的癌细胞遗传物质发生改变细胞衰老细胞正常死亡遗传物质不发生改变(2)联系细胞分裂是细胞分化的基础；仅有细胞分裂和生长，而没有细胞分化，生物体不能正常生长发育；细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌变是细胞的畸形分化。如图所示。方法体验细胞生命历程中识图分析与信息解读1基因选择性表达模型图解10 解读：奢侈基因 (a、b)在特定的细胞中选择性

22、表达，合成特定的蛋白质并改变细胞的形态与功能；而管家基因 (c)在所有细胞中均表达。但注意选择性表达后的细胞中仍具备全套基因。2细胞凋亡内在机理图解3细胞生命历程的图示信息解读从上图可解读以下信息：(1)图中细胞特征相似：细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺盛的细胞分裂能力。其中表示通过细胞分裂使细胞数目加倍；表示通过细胞生长使细胞体积增大。(2)图中细胞形态特征与有较大区别，所以和均表示细胞分化过程。(3)图中表示图中的某些细胞失去了最高分裂次数限制，无限增殖，发生了细胞癌变。(4)图中表示从图中取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株，体现了植物细胞的全能性。易错警示 与细

23、胞癌变、衰老、凋亡有关的5 个易错点(1) 原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中， 只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。(2) 个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。(3) 细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。11 (4) 细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。(5) 细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。教师备课资源1 细胞分裂与细胞分化的区别与联系细胞分裂细胞分化原因细胞表面积和体积发展不平衡；细胞核与细胞质发展不平衡；增殖的需要基因的选择性表达结果生成相同的细胞生成不同的细胞意义促进多细胞个体形成，生长和发育的需要；单细胞生物形成新个体的需要组织、器官的形成； 组织、器官的修复特性局部性；周期性持久性；不可逆性； 普遍性；差异性关系细胞分裂是细胞分化的基础，细胞分裂产生了相