1、,2020新亮劍高考總復(fù)習(xí),課時(shí)2細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變,第四單元,細(xì)胞的生命歷程,目錄CONTENTS,3,磨劍：課前自學(xué),悟劍：課堂精講,磨劍：課前自學(xué),考點(diǎn)1細(xì)胞的分化及全能性1.細(xì)胞分化(1)概念:在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生一系列穩(wěn)定性差異的過程。(2)特征:細(xì)胞分化具有普遍性、持久性、不可逆性和穩(wěn)定性。一般來說,分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡。(3)原因:在個(gè)體發(fā)育中,不同的細(xì)胞遺傳信息執(zhí)行的情況不同,即在特定的時(shí)間和空間條件下基因的選擇性表達(dá)。(4)意義:細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象,是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ);

2、細(xì)胞分化使生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化,有利于提高各種生理功能的效率。,2.細(xì)胞的全能性(1)概念:已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。(2)實(shí)例:已分化的植物細(xì)胞具有全能性;高度分化的動物細(xì)胞全能性受到抑制,但細(xì)胞核具有全能性。(3)原因:細(xì)胞核中含有本物種生長發(fā)育的全套遺傳信息。(4)干細(xì)胞:動物和人體內(nèi)保留著少量具有分裂和分化能力的細(xì)胞。(5)全能性比較:植物細(xì)胞動物細(xì)胞;受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞。(6)細(xì)胞分化程度與全能性的關(guān)系:分化程度越低(高)的細(xì)胞全能性越高(低)。,考點(diǎn)2細(xì)胞的衰老、凋亡和壞死1.細(xì)胞衰老的特征,2.細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的比較,考點(diǎn)3細(xì)胞的癌變1.概念:細(xì)胞由于

3、受到致癌因子的作用,細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,變成了不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。2.特征(1)在適宜條件下,能夠無限增殖。(2)癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。(3)癌細(xì)胞的表面發(fā)生了變化。由于細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,使得癌細(xì)胞彼此之間的黏著性顯著降低,導(dǎo)致癌細(xì)胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。,3.致癌因子的種類(1)物理致癌因子:主要指輻射,如紫外線、X射線等。(2)化學(xué)致癌因子:如砷、苯、煤焦油、石棉等。(3)病毒致癌因子:能使細(xì)胞發(fā)生癌變的病毒。,1.細(xì)胞分化的六個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn)(1)分化的細(xì)胞不一定不再進(jìn)行分裂,如B淋巴細(xì)胞,接受抗原刺激后仍可再分裂。(2)并非所有干細(xì)胞都要發(fā)生

4、分化。干細(xì)胞分裂后一部分細(xì)胞發(fā)生分化,成為具有特定功能的組織細(xì)胞;還有一部分保持分裂能力,用于干細(xì)胞本身的自我更新。(3)同一個(gè)體不同類型細(xì)胞的RNA不完全相同。同一個(gè)體的體細(xì)胞中核遺傳物質(zhì)相同,但由于不同細(xì)胞選擇性表達(dá)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(xì)胞其全能性不一定低。一般來說,細(xì)胞分化程度越高,全能性越難以表達(dá),細(xì)胞分化程度越低,全能性越高,但卵細(xì)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(xì)胞分化是基因的選擇性表達(dá),不會導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改變。已分化的細(xì)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。(

5、6)細(xì)胞分化的標(biāo)志:在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因,與細(xì)胞分化無關(guān),如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等表達(dá)不能證明細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化;只有在特定細(xì)胞中選擇性表達(dá)的基因如胰島素基因、血紅蛋白基因表達(dá)可以證明細(xì)胞發(fā)生了分化。,2.細(xì)胞全能性的理解誤區(qū)由一個(gè)細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體才能體現(xiàn)全能性。判斷的標(biāo)準(zhǔn)是:“細(xì)胞個(gè)體”。如一個(gè)體細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)形成幼苗,可體現(xiàn)全能性,將一個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成葉片則不能體現(xiàn)全能性,因?yàn)槿~片不是個(gè)體,將一個(gè)干細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)幼小動物可以體現(xiàn)全能性,培養(yǎng)成一顆跳動的心臟則不能體現(xiàn)全能性。,3.準(zhǔn)確辨析細(xì)胞生命歷程中的三個(gè)“例外”(1)除細(xì)胞癌變發(fā)生了遺傳信息改變外,細(xì)胞分裂、分化、衰老、

6、凋亡均未改變遺傳信息。(2)除細(xì)胞癌變與細(xì)胞壞死對生物體不利外,細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡均對生物體有積極意義。(3)除細(xì)胞壞死外,細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌變均與基因有關(guān),即受基因控制。,15,悟劍：課堂精講,磨劍：課前自學(xué),悟劍：課堂精講,考點(diǎn)1細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性1.細(xì)胞分化的機(jī)理(1)實(shí)質(zhì):基因的選擇性表達(dá)。即在個(gè)體發(fā)育中,不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同,轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA,控制合成出不同種類的蛋白質(zhì),如右圖所示:,2.細(xì)胞分化與細(xì)胞的全能性比較,3.細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的區(qū)別和聯(lián)系(1)細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多,但細(xì)胞類型不變。(2)細(xì)胞分化使細(xì)胞類型增多,但細(xì)胞數(shù)目不變。(3

7、)細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)。,解析,1.對細(xì)胞全能性及細(xì)胞分化的理解未脫離植物體的細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性。植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要一定的條件,即離體(必要條件)、無菌、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素(生長素與細(xì)胞分裂素對植物細(xì)胞全能性的表達(dá)至關(guān)重要)、適宜的條件(適宜的溫度、pH等)。未脫離植物體的細(xì)胞,其全能性受到抑制,不能發(fā)育成完整的新個(gè)體。2.有關(guān)細(xì)胞全能性的易錯(cuò)點(diǎn)(1)確認(rèn)是否體現(xiàn)出全能性,必須參照“起點(diǎn)”與“終點(diǎn)”,起點(diǎn)為“離體的細(xì)胞、組織或器官”,終點(diǎn)為“完整個(gè)體”,不能達(dá)到“完整個(gè)體”的,決不可以說實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞全能性。種子萌發(fā)成幼苗不是細(xì)胞全能性的體現(xiàn),而是個(gè)體發(fā)育過程。(2)胚胎干細(xì)胞發(fā)

8、育成各種組織器官(未形成個(gè)體)不叫細(xì)胞全能性表達(dá)。(3)動物細(xì)胞因具有該物種全套的遺傳物質(zhì),盡管沒有實(shí)驗(yàn)成功,但理論上具有全能性;而動物克隆只體現(xiàn)細(xì)胞核的全能性,二者并不矛盾。,例1(2018年成都模擬)關(guān)于細(xì)胞的全能性的敘述,錯(cuò)誤的是()。A.離體的植物細(xì)胞在一定條件下培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性B.在生物體所有的細(xì)胞中,受精卵的全能性最高C.卵細(xì)胞因高度分化,所以不具有全能性D.卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂體現(xiàn)了動物細(xì)胞具有全能性解析處于離體狀態(tài)的植物細(xì)胞,在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件作用下,能發(fā)育形成完整植株,體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性,A項(xiàng)正確;受精卵的分化程度最低,全能性最高,B項(xiàng)正確;卵細(xì)胞已經(jīng)

9、高度分化,但仍有全能性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂的過程中發(fā)生了細(xì)胞分化,體現(xiàn)了卵細(xì)胞(成熟生殖細(xì)胞)的全能性,D項(xiàng)正確。,答案,解析,C,例22014年2月28日,細(xì)胞-干細(xì)胞在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院誘導(dǎo)“人成纖維細(xì)胞”重編程為肝細(xì)胞(hiHep細(xì)胞)的成果。hiHep細(xì)胞具有肝細(xì)胞的許多功能,包括分泌血清白蛋白、積累糖原、代謝藥物、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)等。下列相關(guān)敘述中,錯(cuò)誤的是()。A.人成纖維細(xì)胞重編程為hiHep細(xì)胞并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性B.該項(xiàng)成果表明,分化了的細(xì)胞其分化后的狀態(tài)是可以改變的C.人成纖維細(xì)胞與hiHep細(xì)胞的核酸完全相同D.hiHep細(xì)胞的誘導(dǎo)成功,為人類重癥

10、肝病的治療提供了可能性,C,答案,解析,解析人成纖維細(xì)胞重編程為hiHep細(xì)胞,并沒有形成一個(gè)個(gè)體,因此未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,A項(xiàng)正確;分化了的細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)后,其分化后的狀態(tài)是可以改變的,B項(xiàng)正確;人成纖維細(xì)胞與hiHep細(xì)胞的DNA完全相同,但RNA不完全相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;hiHep細(xì)胞的誘導(dǎo)成功,為人類重癥肝病的治療提供了可能性,D項(xiàng)正確。,考點(diǎn)2細(xì)胞的衰老、凋亡和癌變1.細(xì)胞凋亡、衰老、癌變、壞死的區(qū)別,2.癌變的機(jī)理(1)癌變機(jī)理(2)原癌基因與抑癌基因的關(guān)系原癌基因是維持機(jī)體正?；顒铀匦璧幕?在細(xì)胞分裂過程中它負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程。只有當(dāng)原癌基因突變成癌基因后,細(xì)

11、胞才可能會惡性增殖。抑癌基因是一類抑制細(xì)胞過度生長、增殖,從而遏制腫瘤形成的基因,抑癌基因的丟失或失活,可能導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。抑癌基因和原癌基因共同對細(xì)胞的生長和分裂起著調(diào)節(jié)作用。,(3)原癌基因、抑癌基因與癌變之間的關(guān)系人和動物細(xì)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。癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果,而是多個(gè)基因突變的累積效應(yīng)。從理論上分析,抑制癌細(xì)胞增殖的途徑有:抑制癌細(xì)胞的DNA復(fù)制;激活癌細(xì)胞的凋亡基因,促使癌細(xì)胞凋亡。,1.細(xì)胞衰老、凋亡和癌變的幾個(gè)失分點(diǎn)(1)細(xì)胞增殖、分化、衰老和凋亡是細(xì)胞的正常生命活動,而不能誤認(rèn)為是細(xì)胞發(fā)育的4個(gè)階段。細(xì)胞凋亡與細(xì)胞增殖都是維

12、持生物體內(nèi)細(xì)胞動態(tài)平衡的基本行為。(2)除細(xì)胞癌變與細(xì)胞壞死對細(xì)胞不利外,細(xì)胞的其余生命歷程(細(xì)胞分裂、分化、衰老、凋亡)均對生命有積極意義。(3)除細(xì)胞壞死外,其余各類生命歷程(含癌變)均與“基因”有關(guān),即受基因控制。,(4)誤認(rèn)為原癌基因和抑癌基因是“壞基因”。正常細(xì)胞中既有原癌基因,又有抑癌基因,其中原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程,抑癌基因的作用則主要是阻止組織細(xì)胞不正常增殖。致癌因子使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,從而導(dǎo)致正常細(xì)胞畸形分化為惡性增殖細(xì)胞,即癌細(xì)胞。癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果,至少在一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生56個(gè)基因突變,才能賦予癌細(xì)胞所有的特征,這是

13、一種累積效應(yīng)。(5)細(xì)胞衰老和凋亡對機(jī)體的正常發(fā)育都是有利的,細(xì)胞壞死對機(jī)體有害。(6)細(xì)胞凋亡與基因選擇性表達(dá)有關(guān),但不屬于細(xì)胞分化過程。,2.細(xì)胞分裂、分化、癌變及衰老的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別,(2)聯(lián)系3.細(xì)胞中的管家基因和奢侈基因(1)管家基因:在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因,與細(xì)胞分化無關(guān),如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。(2)奢侈基因:只在特定細(xì)胞中選擇性表達(dá)的基因,與細(xì)胞的分化有關(guān),如胰島素基因、血紅蛋白基因等。,例3研究發(fā)現(xiàn),直腸癌患者體內(nèi)存在癌細(xì)胞和腫瘤干細(xì)胞。用姜黃素治療,會引起癌細(xì)胞內(nèi)BAX等凋亡蛋白高表達(dá),誘發(fā)癌細(xì)胞凋亡;而腫瘤干細(xì)胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白,能有效排

14、出姜黃素,從而逃避凋亡,并增殖分化形成癌細(xì)胞。下列說法不正確的是()。A.腫瘤干細(xì)胞與癌細(xì)胞中基因的執(zhí)行情況不同B.腫瘤干細(xì)胞的增殖及姜黃素的排出都需要消耗ATPC.編碼BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都屬于原癌基因D.用ABCG2抑制劑與姜黃素聯(lián)合治療,可促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞凋亡,答案,解析,C,解析腫瘤干細(xì)胞和癌細(xì)胞是兩種不同的細(xì)胞,二者細(xì)胞中基因的執(zhí)行情況不同,A項(xiàng)正確;腫瘤干細(xì)胞的增殖及姜黃素的排出都耗能,細(xì)胞生命活動所需要的能量主要來自ATP,B項(xiàng)正確;ABCG2蛋白在腫瘤細(xì)胞內(nèi)高效表達(dá),其編碼基因應(yīng)屬于癌基因,C項(xiàng)錯(cuò)誤;通過抑制劑抑制ABCG2表達(dá),可抑制姜黃素的排出,引起癌細(xì)胞內(nèi)BAX

15、等凋亡蛋白高表達(dá),從而促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞凋亡,D項(xiàng)正確。,例4苦馬豆素(SW)是一種具有抗腫瘤功能的生物堿。為了解苦馬豆素在抗腫瘤過程中的作用效果,科研人員進(jìn)行了相關(guān)研究。(1)細(xì)胞發(fā)生癌變的根本原因是。癌變后,細(xì)胞膜上的等物質(zhì)減少,使得癌細(xì)胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。同時(shí),某些癌細(xì)胞的細(xì)胞膜成分發(fā)生改變,出現(xiàn)甲胎蛋白等物質(zhì),這些物質(zhì)可以作為刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫,這種現(xiàn)象體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有的功能。癌細(xì)胞的線粒體也較正常細(xì)胞減少,從而影響了癌細(xì)胞中的(填選項(xiàng)前的符號)過程。A.葡萄糖分解成丙酮酸、HB.丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸C.丙酮酸和水徹底分解成CO2和HD.H和氧結(jié)合形成H2O,C、D,基因突變,糖蛋白,

16、抗原,進(jìn)行細(xì)胞間信息交流,答案,解析,解析(1)細(xì)胞發(fā)生癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突變。細(xì)胞癌變后,細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,細(xì)胞間的黏著性降低,使得癌細(xì)胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。同時(shí),細(xì)胞癌變后,細(xì)胞膜成分發(fā)生改變,出現(xiàn)癌胚抗原、甲胎蛋白等物質(zhì),這些物質(zhì)可以作為抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫,這種現(xiàn)象體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能。癌細(xì)胞的線粒體較正常細(xì)胞減少,會影響癌細(xì)胞中的有氧呼吸的第二、三階段。,(2)細(xì)胞凋亡是所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。為研究SW對胃癌細(xì)胞凋亡的影響,科研人員進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):取胃癌細(xì)胞用處理后,使之分散成單個(gè)細(xì)胞,用細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng),此細(xì)胞培養(yǎng)

17、液與植物組織培養(yǎng)基最主要的不同是需要添加。將制備好的細(xì)胞懸液在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,加入不同濃度的SW,分別培養(yǎng)24h、48h、72h后,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下:將經(jīng)實(shí)驗(yàn)處理過的胃癌細(xì)胞制成裝片在顯微鏡下進(jìn)行觀察,可以觀察到癌細(xì)胞出現(xiàn)了凋亡的特征。結(jié)合圖中數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是_。,基因,胰蛋白酶(或膠原蛋白酶),動物血清,答案,解析,解析(2)細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。在探究苦馬豆素(SW)對胃癌細(xì)胞凋亡的影響實(shí)驗(yàn)中,分析題圖,可以發(fā)現(xiàn),苦馬豆素(SW)對胃癌細(xì)胞的凋亡有誘導(dǎo)作用,且隨著濃度和培養(yǎng)時(shí)間的增加,誘導(dǎo)作用顯著增強(qiáng)。,(3)為研究不同濃度SW在治療腫瘤的過程中對機(jī)體免

18、疫調(diào)節(jié)功能的影響,科研人員利用正常小鼠和移植腫瘤的小鼠進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中,除設(shè)置不同濃度SW處理的實(shí)驗(yàn)組以外,還需設(shè)置作為對照。(填選項(xiàng)前的符號)A.注射等量清水的正常小鼠B.注射等量生理鹽水的正常小鼠C.注射等量生理鹽水的移植腫瘤小鼠D.注射等量不同濃度SW的移植腫瘤小鼠如果還需要將SW與具有免疫調(diào)節(jié)功能的臨床應(yīng)用藥物左旋咪唑的效果進(jìn)行比較,應(yīng)設(shè)置作為對照才能得出結(jié)論。,B、C,注射等量左旋咪唑的移植腫瘤小鼠,答案,解析,解析(3)在“探究不同濃度SW在治療腫瘤的過程中對機(jī)體免疫調(diào)節(jié)功能的影響”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)組是注射等量不同濃度的SW的移植腫瘤小鼠,對照組是注射等量生理鹽水的正常小鼠和

19、移植腫瘤小鼠。若要將SW與具有免疫調(diào)節(jié)功能的臨床應(yīng)用藥物左旋咪唑的效果進(jìn)行比較,還須設(shè)置注射等量左旋咪唑的移植腫瘤小鼠作為對照才能得出結(jié)論。,1.(2018年全國高考)在致癌因子的作用下,正常動物細(xì)胞可轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘?xì)胞。有關(guān)癌細(xì)胞特點(diǎn)的敘述錯(cuò)誤的是()。A.細(xì)胞中可能發(fā)生單一基因突變,細(xì)胞間黏著性增加B.細(xì)胞中可能發(fā)生多個(gè)基因突變,細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變化C.細(xì)胞中的染色體可能受到損傷,細(xì)胞的增殖失去控制D.細(xì)胞中遺傳物質(zhì)可能受到損傷,細(xì)胞表面的糖蛋白減少,答案,解析,A,解析本題是對細(xì)胞癌變的原因及癌細(xì)胞特點(diǎn)的考查。細(xì)胞癌變的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果,而是一系列的原癌基因與抑癌基因的變異逐漸積累的結(jié)果,癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,其細(xì)胞膜上的糖蛋白減少,細(xì)胞的黏著性降低,A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確;原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂進(jìn)程,抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖,如果細(xì)胞中的染色體受到損傷,導(dǎo)致原癌基因或抑癌基因隨著它們所在的染色體片段一起丟失,則可能會出現(xiàn)細(xì)胞的增殖失去控制,C項(xiàng)正確;綜上分析,癌細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)可能受到損傷,細(xì)胞表面的糖蛋白減少,D項(xiàng)正確。,2.(2016年江蘇高考)下