2025届高考生物一轮复习第4单元细胞的生命历程第3讲细胞的分化衰老凋亡和癌变学案新人教版必修1

PAGEPAGE12第3讲细胞的分化、苍老、凋亡和癌变考情研读·备考定位考点展示核心素养1．说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性分化，形成了困难的多细胞生物体。2．描述在正常状况下，细胞苍老和死亡是一种自然的生理过程。3．举例说明癌变细胞的主要特征，探讨恶性肿瘤的防治。1．生命观念——结构与功能观：细胞结构的变更与细胞分化、苍老、凋亡、癌变的关系。2．理性思维——分析与综合：比较细胞分化、苍老、凋亡、癌变的关系。3．社会责任——关爱生命，提倡健康的生活方式。考点一细胞的分化和全能性自主回顾·素养储备基础梳理1．细胞的分化和全能性2．细胞的全能性3．干细胞思维辨析易错整合，推断正误。(1)细胞分化后的不同细胞中核DNA、mRNA和蛋白质均不相同(×)(2)细胞分化导致细胞种类增多(√)(3)体现细胞全能性以产生个体为标记，若无个体产生，则不能体现全能性(√)(4)植物种子发育成植株体现了细胞的全能性(×)(5)胚胎干细胞发育成各种组织器官不能体现细胞的全能性(√)(6)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要缘由是二者所含有的基因组不同(×)(7)细胞分化使细胞趋向特地化，提高了机体生理功能的效率(√)(8)细胞内进行mRNA的合成说明该细胞已经发生分化(×)(9)小麦花粉经离体培育发育成单倍体植株，说明已发生了细胞分化且体现了体细胞的全能性(×)(10)ATP合成酶基因在不同细胞中选择性表达(×)延长探究1．可以利用干细胞培育组织、器官来修复受到损伤的组织、器官的缘由是？[提示]因为干细胞具有分裂、分化的实力，可培育出组织或器官。2．可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官用于器官移植等，实现对临床疾病的治疗？说明理由。[提示]动物细胞特殊是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是已分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官。剖析难点·考点突破重难精讲细胞分化的七个关键点(1)细胞分化的标记(2)过程图解(3)细胞分裂与细胞分化的区分和联系(4)分化细胞表达的基因(5)细胞分化的“变”与“不变”(6)细胞分化过程中遵循的中心法则(7)并非全部干细胞都要发生分化干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂实力，用于干细胞本身的自我更新。精准命题〔典例剖析〕例1(2024·深圳期中)下列有关细胞分化说法错误的是(D)A．造血干细胞具有较强的分化实力B．在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型C．已经分化的植物细胞仍旧具有全能性D．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同[解析]造血干细胞具有较强的分裂和分化实力，A正确；在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型，B正确；已经分化的植物细胞仍旧具有全能性，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，不会变更细胞中的遗传物质，因此细胞分化不会使各种细胞的遗传物质有所差异，D错误。┃┃归纳总结►“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达(1)推断关系(2)实例①同一来源的细胞形成形态、功能不同的组织细胞→细胞分化。②植物体细胞eq\o(→,\s\up7(形成))新个体→细胞全能性表达。〔对应训练〕1．ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶，下表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针，探讨番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达状况。下列分析正确的是(B)果实成熟的不同阶段叶片雌蕊雄蕊根绿果变红桃红橙红亮红红透－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－＋－注：“－”表示该基因不表达，“＋”表示该基因表达，“＋”的数目越多，表示表达水平越高。A．该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段无差异B．橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多C．绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物，体现了基因的选择性表达D．果实中该基因表达水平高于叶片，说明前者的分化程度高于后者[解析]依据表中信息可知，番茄的不同组织以及果实成熟的不同阶段ACC合成酶基因的表达水平存在明显差异，A错误；橙红和亮红的果实中，ACC合成酶基因表达水平最高，故其细胞中ACC合成酶基因的转录产物可能相对较多，B正确；番茄不同的组织和果实成熟的不同阶段该基因的表达水平不同，体现了不同细胞中基因的选择性表达，而不是绿果、雌蕊、叶片和根无该基因，C错误；果实中该基因的表达水平高于叶片，说明该基因进行了选择性表达，但不能说明果实的分化程度高于叶片，D错误。2．(2024·泰州二模)2024年1月国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道，我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体胜利克隆两只猕猴，成为全球首例体细胞克隆灵长类动物。相关叙述错误的是(A)A．这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性B．探讨中须要运用成熟卵母细胞作为移植核的受体C．培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同D．克隆猕猴的胜利为大量培育灵长类遗传病模型动物供应了可能[解析]核移植培育出的动物，证明白高度分化的动物体细胞核具有全能性，A错误；探讨中须要运用成熟卵母细胞作为移植核的受体，B正确；培育出的两只猕猴的细胞核取自同一个体，故培育出的两只猕猴的基因组成几乎完全相同，C正确；克隆猕猴的胜利为大量培育灵长类遗传病模型动物供应了可能，D正确。考点二细胞的苍老、凋亡和癌变自主回顾·素养储备基础梳理1．细胞苍老(1)细胞苍老的特征(2)细胞苍老的假说①自由基假说：细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质，致使细胞苍老。②端粒假说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常的DNA序列损伤，使细胞渐渐苍老。2．细胞的凋亡(1)概念：由__基因__所确定的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞__编程性__死亡。(2)类型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(个体发育中细胞的编程性死亡,成熟个体中细胞的__自然更新__,被病原体感染的细胞的清除))(3)意义eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(保证多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的__稳定__,抵挡外界各种因素的干扰))3．细胞的癌变(1)癌细胞的概念：正常机体细胞在__致癌因子__的作用下，细胞中__遗传物质__发生变更，变成不受机体限制的、连续进行分裂的__恶性增殖__细胞，这种细胞就是癌细胞。(2)癌细胞的特征①无限增殖。②形态结构发生显著变更，如癌变的成纤维细胞由扁平梭形变成__球__形。③细胞膜表面发生变更a．__糖蛋白__削减→黏着性降低→易于__扩散和转移__。b．甲胎蛋白、__癌胚抗原__等增多。④细胞的接触抑制丢失。(3)癌变机理①致癌因子的类型②原癌基因和抑癌基因a．原癌基因︰主要负责调整__细胞周期__，限制细胞生长和分裂的进程。b．抑癌基因︰主要是阻挡细胞__不正常的增殖__。③细胞癌变的机理︰环境中的致癌因子会损伤细胞中的__DNA__分子，使原癌基因和抑癌基因发生__突变__，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。④特点︰癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有累积效应。思维辨析易错整合，推断正误。(1)细胞普遍苍老会导致个体苍老(√)(2)苍老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录(√)(3)细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育(×)(4)效应T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡(√)(5)癌变前后，细胞的形态和结构有明显差异(√)(6)原癌基因的主要功能是阻挡细胞发生异样增殖(×)延长探究1．细胞代谢产生的自由基是如何引起细胞苍老的？[提示]自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。当自由基攻击磷脂分子时，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，致使细胞苍老。2．端粒酶是延长端粒的一种酶，是由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白复合体，属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而来稳定染色体的结构。据此从染色体水平分析癌细胞无限增殖的缘由。[提示]癌细胞能激活端粒酶活性，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而来稳定染色体的结构。3．病毒致癌因子为什么会引起细胞癌变？[提示]致癌病毒含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列，它们通过感染人的细胞后，将其基因组整合进人的基因组中，从而诱发人的细胞癌变。剖析难点·考点突破重难精讲1．细胞癌变的原理及特征(1)细胞癌变的原理(2)癌细胞的特征“不死”在相宜条件下能无限增殖“变态”形态结构发生变更(各种形态→球形)“扩散”细胞表面的糖蛋白削减，细胞间黏着性降低，易在体内扩散和转移2．细胞苍老、凋亡、坏死与癌变的比较项目实质结果遗传物质细胞苍老内因、外因共同作用细胞正常死亡不发生改变细胞凋亡受到由遗传机制确定的程序性调控基因确定的细胞自动结束生命的正常死亡细胞坏死受外界不利因素影响；不受基因限制细胞膜裂开，对四周细胞造成损害，引起发炎细胞癌变致癌因子诱发突变形成无限增殖的癌细胞发生变更3．与细胞癌变、苍老、凋亡、坏死有关的三个易错点(1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于全部体细胞中，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)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。(3)细胞苍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。(4)细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。精准命题突破点细胞的苍老和凋亡分析〔典例剖析〕例2(2024·石家庄模拟)细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示。下列有关叙述错误的是(D)A．细胞凋亡是由基因限制的，对生物的个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用B．细胞坏死最终细胞因细胞膜裂开，胞浆外溢而死亡C．吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关D．在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的[解析]细胞凋亡是由基因限制的，对生物的个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用；由图可知，细胞坏死是细胞膜被破坏，胞浆外溢造成死亡；吞噬细胞吞噬凋亡小体后通过细胞内的溶酶体将其消化；成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的。〔对应训练〕3．某探讨小组发觉，血液中含有一种名为GDF11的蛋白质，其含量削减可导致神经干细胞中端粒酶的活性下降。因端粒酶在细胞中可以将端粒修复延长，而让端粒不因细胞分裂而有所损耗，使细胞分裂次数增加，所以GDF11含量削减会导致细胞分裂实力下降，下列分析错误的是(C)A．GDF11可能与人体神经干细胞的苍老有关B．血液中GDF11含量削减可导致神经干细胞的形态、结构发生变更C．限制GDF11合成的基因发生突变，可导致神经干细胞发生癌变D．细胞的苍老和癌变都与基因的调控有关[解析]GDF11含量削减可导致神经干细胞中端粒酶的活性下降，从而抑制端粒的修复延长，使细胞苍老；苍老的细胞会发生细胞形态、结构和功能的变更；限制GDF11合成的基因发生突变，则机体无法合成GDF11，可能会加速细胞苍老，但不会导致神经干细胞发生癌变；血液中GDF11含量受基因的调控，细胞癌变与原癌基因和抑癌基因的突变有关，因此细胞的苍老和癌变都与基因的调控有关。突破点细胞生命历程的综合考查〔典例剖析〕例3(2024·上饶期中)下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是(A)A．细胞坏死是细胞正常代谢受损或中断引起的细胞损伤和死亡B．细胞生长，其相对表面积增大，导致细胞的物质交换效率提高C．原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达，细胞癌变后才表达，并代谢增加D．细菌在无丝分裂过程中需进行DNA复制[解析]长期以来细胞坏死被认为是因病理而产生的被动死亡，如物理性或化学性的损害因子及缺氧与养分不良等均导致细胞坏死，A正确；细胞生长，其相对表面积减小，导致细胞的物质交换效率降低，但也不是体积越小的细胞越有利于进行各项生命活动，因为细胞须要肯定的体积才能容纳各种结构，B错误；正常细胞的原癌基因和抑癌基因均正常表达，C错误；细菌属于原核生物，其不能进行无丝分裂，多数进行二分裂，D错误。〔对应训练〕4．(2024·海南海口一模)下列有关细胞分化、苍老、凋亡及癌变的叙述，正确的是(D)A．细胞分化发生在多细胞生物的胚胎期，细胞苍老与死亡发生在老年期B．细胞苍老会发生代谢降低、酶活性降低及细胞核体积变小等现象C．细胞凋亡受基因限制；细胞癌变不受基因限制D．细胞膜上糖蛋白削减或产生了甲胎蛋白的细胞可能是癌细胞[解析]在个体发育的每个阶段都会发生细胞分化、苍老和凋亡，A错误；苍老的细胞，核体积增大，B错误；细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变造成的，也受基因限制，C错误。课末总结学问导图·思维缕析学科素养·核心释疑下图为细胞的生命历程示意图，据图分析：(1)癌细胞易扩散和转移的缘由是：细胞膜表面糖蛋白削减，使细胞间黏着性降低。(2)原癌基因的主要功能是︰调整细胞周期，限制细胞生长和分裂的进程。(3)乙和丙过程中基因活动的区分是：乙过程是相关基因选择性表达的结果，遗传物质没有发生变更；丙过程是原癌基因和抑癌基因突变导致的结果，遗传物质发生了变更。(4)丁和戊过程的区分是：丁是在相关基因调控下细胞主动结束生命的过程，对生物体有利；戊是在外力作用下快速使细胞裂开死亡的过程，对生物体是不利的。(5)己过程中细胞代谢会减慢，缘由有：水分削减，酶活性降低，细胞膜通透性变更，染色质收缩等。探究高考·明确考向1．(2024·江苏卷，4)下列关于细胞生命活动的叙述，正确的是(C)A．高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖B．癌变细胞内发生变异的基因都不再表达C．正常组织细胞在体外长时间培育，一般会走向苍老D．凋亡细胞内有活跃的基因表达，主动引导走向坏死[解析]高度分化的细胞能执行特定的功能，但也可能接着分裂增殖，如性原细胞能进行有丝分裂和减数分裂，A错误；癌变细胞是由原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而形成，发生突变的基因仍能表达，B错误；正常组织细胞在体外长时间培育，细胞分裂达到肯定次数后一般都会走向苍老，C正确；细胞凋亡是由基因限制的程序性死亡，细胞坏死与细胞凋亡不同，它是在种种不利因素影响下，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，D错误。故选C。2．(2024·全国卷Ⅰ，1)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是(B)A．胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡B．小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象C．清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象D．细胞凋亡是基因确定的细胞死亡过程，属于细胞坏死[解析]在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起的，后来随着指间细胞的自动死亡，才发育为成形的手指，A项错误。小肠上皮细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的，B项正确。被病原体感染的细胞的清除也是通过细胞凋亡完成的，C项错误。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，不同于细胞凋亡，D项错误。3．(2024·江苏卷，2)下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是(D)A．细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制B．细胞分化要通过基因的选择性表达来实现C．细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动D．细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起[解析]细胞分裂间期会进行染色质的复制(DNA的复制和有关蛋白质的合成)，故既有基因表达又有DNA复制，A项正确。细胞分化是通过基因的选择性表达实现的，B项正确。细胞凋亡是一个主动地由基因确定的自行结束细胞生命的过程，由严格的遗传机制确定的程序性调控，由程序性死亡相关基因的表达所启动，C项正确。细胞癌变是在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变并渐渐积累的结果，其中抑癌基因的突变是隐性的，原癌基因的突变是显性的，D项错误。4．(2024·全国Ⅱ，