专题10-细胞的分化、衰老、凋亡和癌变(教案).docx

专题10 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

讲考纲考情

1、 最新考纲
1.细胞的分化(Ⅱ)
2.细胞的全能性(Ⅱ)
3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)
4.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)
2、最近考情
2019·全国Ⅰ(1)、2018·全国卷Ⅱ(6)、2018·全国卷Ⅲ(2)
讲核心素养

生命观念 比较细胞的分化、衰老、凋亡和癌变，建立细胞是一个统一整体的生物学观点
社会责任 分析细胞衰老、凋亡和癌变的特点，关注人体健康和科技发展
构思维导图

核心突破例题精讲

考点一 细胞分化与全能性【生命观念】
【基础知识梳理】
1．细胞分化
(1)概念：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。
(2)特点
①普遍性：多细胞生物普遍具有。
②持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。
③稳定性：分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
④不可逆性：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。
(3)实质(如图所示)

在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。
(4)意义
归纳总结　细胞分化的三个关键点
(1)细胞分化的标志
①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。
②细胞水平：形成不同种类的细胞。
(2)分化细胞表达的基因
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
(3)细胞分化的“改变”与“不变”
①不变：DNA、细胞的数目，tRNA、rRNA的种类。
②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。
2．细胞的全能性

3．干细胞
(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
(2)类型
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自早期胚胎或原始性腺组织
来自各式各样的组织
功能
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能细胞的能力
举例
囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞

【核心考点突破】
1.理解细胞分化的关键点
(1)细胞分化的标志：
①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平：形成了不同种类的细胞。
(2)分化细胞表达的基因：
①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
(3)细胞分化的“变”与“不变”：
①不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。
②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。
2.“图解法”深刻理解细胞分化过程

例题精讲：(2020·成都市诊断)下表是人体内红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“＋”表示该基因能表达，“－”表示该基因未表达)。下列有关说法正确的是(　　)
细胞
血红蛋白基因
胰岛素基因
抗体基因
有氧呼吸酶基因
红细胞
＋
－
－
＋
胰岛B细胞
－
①
－
＋
浆细胞
－
－
②
③
A.①②③均表示“＋”
B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达
C.三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同
D.三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同
【答案】　A
【解析】　题表说明细胞分化的原因是基因选择性表达的结果，B错误；三种细胞中有氧呼吸酶基因都表达，C错误；三种细胞是同一个体中的体细胞核基因种类相同，只是表达的基因不同，D错误。
变式训练：(2020·山东高考模拟)研究人员用三种基因探针，通过分子杂交技术分别对某动物三种细胞中的mRNA 进行检测，结果如下表所示。下列说法错误的是(　　)
细胞
杂交带
探针
输卵管细胞
未成熟红细胞
胰岛B细胞
卵清蛋白基因探针
有
无
无
β-珠蛋白基因探针
无
有
无
胰岛素基因探针
无
无
有

A．三种探针的核苷酸序列不同
B．有杂交带出现表明相应基因发生了转录
C．用上述探针分别检测三种细胞的 DNA，实验结果不变
D．可用 mRNA 逆转录产生的 DNA 制作相应基因的探针
【答案】　C
【解析】　三种基因不同，三种探针的核苷酸序列也不相同，A正确；检测的是三种细胞的mRNA，可以说明特定细胞发生了特定基因的转录(基因的选择性表达)，B正确；同种生物的三种不同细胞遗传物质相同，如果用上述探针分别检测三种细胞的DNA，都会出现杂交带，C错误；分子探针可以通过逆转录过程获得，D正确。

考点二 细胞的衰老、凋亡和癌变【生命观念】
【基础知识梳理】
1．细胞衰老
(1)个体衰老与细胞衰老的关系

(2)细胞衰老的特征
①代谢变化

②细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深，核膜向内折叠。
2．细胞的凋亡
(1)概念：由基因所决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
(3)意义
(4)细胞凋亡与细胞坏死的比较
项目
实质
结果
细胞凋亡
由遗传机制决定的程序性调控
自动结束生命的正常死亡，对生物体有利
细胞坏死
受外界不利因素影响；不受基因控制
细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎，多数是有害的

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化，就变成不受机体控制的、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在适宜的条件下，能够无限增殖。
②形态结构发生显著变化，如癌变的成纤维细胞由扁平梭形变成球形。
③细胞膜表面发生变化
a．糖蛋白等物质减少→黏着性降低→易于分散和转移。
b．甲胎蛋白、癌胚抗原等增多。
④细胞的接触抑制丧失。
(3)致癌因子和癌变机理
①致癌因子的类型(连线)

②原癌基因和抑癌基因
a．原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。
b．抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖。
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。

【核心考点突破】
1.细胞凋亡和细胞坏死的区别

注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况。若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死；若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。
2.细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
项目
实质
结果
遗传物质
细胞衰老
内因、外因共同作用
细胞正常死亡
不发生改变
细胞凋亡
由遗传机制决定的程序性调控
自动结束生命的正常死亡
细胞坏死
受外界不利因素影响；不受基因控制
细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，引起发炎
细胞癌变
致癌因子诱发基因突变
形成无限增殖的癌细胞
发生改变
细胞生命历程中的三个“例外”
(1)除细胞癌变发生了遗传信息改变外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信息。
(2)除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体有积极意义。
(3)除细胞坏死外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与基因有关，即受基因控制。

例题精讲：(2019·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(　　)
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.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
【答案】　B
【解析】　胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A错误；小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡，B正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，D错误。

变式训练1：(2020·四川广安二中第一次月考)以下是细胞衰老、细胞癌变的某些特征，叙述正确的是(　　)
①水分减少，细胞萎缩　②某些酶的活性降低　③无限增殖　④糖蛋白减少　⑤细胞的呼吸速率减慢
A．细胞衰老具有①②③ B．细胞衰老具有①②④
C．细胞癌变具有③④ D．细胞癌变具有②③⑤
【答案】　C
【解析】　衰老细胞中水分减少，体积变小，某些酶的活性降低，呼吸速率减慢，故①②⑤为衰老细胞的特征；癌细胞的细胞形态发生显著变化，能无限增殖、细胞膜上糖蛋白减少，易分散和转移，故③④为癌细胞的特征，C正确。

变式训练2：《PNAS》杂志发表了中国科学院生物物理研究所研究人员在肿瘤药物靶向输送领域的最新成果(如图所示)。下列叙述正确的是(多选)(　　)

A．恶性肿瘤内有大量癌细胞，和正常细胞相比，癌细胞水分含量多，细胞呼吸速率加快
B．细胞癌变后，位于细胞膜上的糖蛋白等物质会减少，使癌细胞容易在体内分散和转移
C．细胞癌变与细胞凋亡都是基因选择性表达的结果，前者是异常表达，后者是正常表达
D．要控制肿瘤细胞的过度增殖，肿瘤药物作用的时间最好是细胞分裂前期纺锤体形成时
【答案】　AB
【解析】　恶性肿瘤内有大量癌细胞，和正常细胞相比，癌细胞水分含量多，细胞呼吸速率加快，A项正确；细胞癌变后，位于细胞膜上的糖蛋白等物质会减少，使癌细胞容易在体内分散和转移，B项正确；细胞癌变是基因突变的结果，细胞凋亡是基因决定的细胞程序性死亡，C项错误；要控制肿瘤细胞的过度增殖，肿瘤药物作用的时间最好是细胞分裂间期DNA复制时，D项错误。

考点三 细胞生命历程的综合分析【科学思维】
【基础知识梳理】
细胞生命历程的综合分析

(1)除细胞癌变发生了遗传信息改变外，其他过程均未改变遗传信息。
(2)除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外，其他过程均对生物体有积极意义。
(3)除细胞坏死外，其他过程均与基因有关，即受基因控制。
例题精讲：(2019·北师大广东石竹附校第一次月考)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是(　　)
A．观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时，应先在低倍显微镜下找到排列紧密、呈正方形、含中央大液泡的分生区细胞进行观察
B．胰岛素基因和RNA聚合酶基因都具有选择性表达的特性
C．艾滋病病毒寄生在T细胞中导致T细胞裂解死亡属于细胞凋亡
D．性格过于孤僻、经常压抑自己的情绪，会影响神经系统和内分泌系统的调节功能，增加癌症发生的可能性
【答案】　D
【解析】　分生区细胞不是成熟植物细胞，无大液泡，A错误；RNA聚合酶用于基因的转录，正常体细胞中均会发生基因的转录，因此RNA聚合酶基因的表达没有选择性，B错误；艾滋病病毒寄生在T细胞中导致T细胞裂解死亡属于细胞坏死，C错误；性格过于孤僻、经常压抑自己的情绪，会影响神经系统和内分泌系统的调节功能，增加癌症发生的可能性，D正确。

变式训练：(2020·大连期末)下图表示细胞的生命历程，其中甲～辛表示相关生理过程。下列描述中正确的是(　　)

A.甲过程代表有丝分裂，乙过程中细胞分化并不改变细胞的遗传信息
B.丙过程的发生是由于致癌因子使抑癌基因突变成原癌基因并表达的结果
C.丁过程与基因表达有关，只发生在胚胎发育过程中，并与戊过程有区别
D.己过程中细胞内水分减少，细胞核体积变小，辛过程体现了细胞全能性
【答案】　A
【解析】　由图可知，甲是有丝分裂，乙、庚和辛是细胞分化，丙是细胞癌变，丁是细胞凋亡，戊是细胞坏死，己是细胞衰老。甲是有丝分裂过程，乙是细胞分化，其实质是细胞内基因的选择性表达，其遗传信息不发生改变，A正确；丙是细胞癌变，细胞癌变是由于致癌因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，原癌基因和抑癌基因都是正常基因，B错误；丁是细胞凋亡，细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡可以发生在多细胞生物的整个生命历程中，细胞凋亡是正常的生命现象。戊(细胞坏死)是不正常的生命现象，是细胞受到种种不利因素而导致的细胞代谢紊乱的死亡。细胞凋亡和细胞坏死有本质区别，C错误；己(细胞衰老)过程中细胞内水分减少，细胞核体积变大，辛(细胞分化)过程是由组织、器官或系统发育成个体，不能体现细胞的全能性。细胞的全能性是指已经分化的细胞发育成完整个体的潜能，D错误。
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