资源描述
高三年级生物 8周
内容:细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
主讲人:霍永芳 备课时间:2015年9月23日
一、知识梳理:
细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
知识点一 细胞的分化
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。
注:(1)细胞分化的时间:整个生命历程中。(胚胎期分化程度最大)
2.特点:普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。
3.实质:在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同。(基因选择性表达)
注:(1)细胞分化后遗传物质不变(如:某人体内的神经细胞核胰岛B细胞遗传物质是一样的);
(2)分化之后的细胞mRNA和蛋白质不完全相同。
4.结果:产生不同种类的细胞。
5.意义
知识点二 细胞的全能性
1.概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
2.实例
3.干细胞:动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。
4.原因:已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体所需的整套遗传物质。
5.(1)细胞分化的机理
相同的核DNA不同的mRNA不同的蛋白质不同的形态结构不同的功能
(2)细胞分化的过程
(3)细胞分化
知识点二 细胞的衰老和细胞凋亡
1.细胞衰老的特征
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。
(2)类型
(3)意义
注:细胞衰老和凋亡遗传物质不变
知识点三 细胞的癌变
1.癌变实质: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。
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,如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。
③细胞的表面发生了变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致癌细胞在体内容易分散和转移。
3.致癌因子:物理致癌因子,化学致癌因子,生物致癌因子
注:细胞癌变遗传物质发生变化。
细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系
(1)区别
项目
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
可形成不同组织器官
遗传物质不发生改变
细胞癌变
形成能无限增殖的癌细胞
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
二、课时安排:
6课时
三、重点难点:(教学方法或典型例题)
重点:1. 细胞的分化和细胞的全能性
2. 细胞癌变与细胞凋亡的比较
难点:细胞分化和细胞全能性
[典例1] 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原因是( )
A.二者所处的细胞周期不同
B.二者合成的特定蛋白不同
C.二者所含有的基因组不同
D.二者核DNA的复制方式不同
答案 B
解析 A项,神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞,不再进行分裂,不存在细胞周期。B项,同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同,源于基因的选择性表达,即在不同的时间和空间条件下合成了不同的蛋白质,因此二者合成的特定蛋白不同。C项,同一动物个体的所有体细胞都是通过受精卵的分裂和分化形成的,因此所含的基因组相同。D项,DNA的复制方式是半保留复制,因此二者核DNA的复制方式相同。
[典例2] 如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段,有关叙述正确的是( )
A.细胞甲的分裂能力最强,分化程度最高
B.过程①②中均发生了遗传物质的改变
C.T细胞与B细胞内所含的基因不同
D.淋巴因子作用于膜受体后即被灭活
答案 D
解析 细胞甲的分裂能力强,分化程度低,A错误;①过程为有丝分裂,②过程为细胞分化,这两个过程中均不发生遗传物质的改变,B错误;T细胞与B细胞所含的基因相同,C错误;淋巴因子在发挥作用后即被灭活,D正确。
[典例3]下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A.进行ATP的合成 B.进行mRNA的合成
C.存在血红蛋白 D.存在纤维蛋白原基因
答案 C
解析 ATP是生命活动的直接能源物质,活细胞里都有ATP的合成,A不符合题意;蛋白质是生命活动的主要承担者,无论是分化程度低的干细胞,还是分化程度高的细胞中都有蛋白质的合成,即有相关mRNA的合成,B不符合题意;血红蛋白只存在于高度分化的红细胞中,C符合题意;来自同一机体的所有细胞都由同一个受精卵发育而来,其中的DNA都相同,结构完整的细胞中都存在纤维蛋白原基因,D不符合题意。
[典例4]下神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如图所示。下列说法正确的是( )
A.细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育
B.生存因子影响了神经细胞的基因表达
C.神经细胞与靶细胞间通过电信号传递信息
D.死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
答案 B
解析 细胞程序性死亡是一个正常的、生理性过程,有利于个体的正常发育,A项错误;据图可知,当神经细胞未得到足够生存因子时,神经细胞程序性死亡,该过程的实质是基因的选择性表达,B项正确;神经细胞与靶细胞(效应器)间通过化学信号(神经递质)传递信息,C项错误;死亡细胞被吞噬细胞清除属于非特异性免疫,D项错误。
[典例5].关于细胞衰老、凋亡与坏死的叙述正确的是( )
A.衰老细胞的体积和细胞核体积都缩小
B.青蛙发育过程中尾的消失属于细胞坏死现象
C.细胞凋亡的根本原因是病原体感染
D.细胞衰老与凋亡是细胞正常的生理过程
答案 D
解析 衰老细胞的体积缩小,细胞核体积增大;青蛙发育过程中尾的消失属于细胞凋亡现象;细胞凋亡是受基因控制的主动性死亡过程。
四、本周练习安排及周末练习:
一、选择题
1.下图所示的细胞类型转换过程为( )
A.细胞融合 B.细胞生长
C.细胞分裂 D.细胞分化
2.下图中横坐标1、2、3、4表示某种哺乳动物(2n)在有性生殖过程中某些时期的细胞。图中a、b、c分别表示DNA分子、染色体和染色单体在不同时期数量的连续变化 ,与图中横坐标1、2、3、4相对应的细胞是( )
A.初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子
B.精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞
C.卵原细胞、次级卵母细胞、第一极体、第二极体
D.卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体
3.如图是细胞分裂过程图,下列有关图中a~c阶段(不含a、c两点)的有关叙述,正确的是( )
A.细胞中始终存在同源染色体
B.细胞中始终存在姐妹染色单体
C.细胞中染色体数与DNA分子数的比由1∶2变为1∶1
D.此期的染色体行为是生物变异的根本来源
4.如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞,其中一个极体的染色体组成是1、3,则卵细胞中染色体组成是( )
A.2、4 B.1、3
C.1、3或2、4 D.1、4或2、3
5. 人类寄希望于利用干细胞(人体中具有分裂、分化能力的细胞)的分离和体外培养,在体外培育出组织器官,并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。能否用肌细胞代替干细胞?( )
A.不能,因为肌细胞与干细胞含有的遗传物质不同
B.不能,因为肌细胞是高度分化的细胞,一般没有分裂能力
C.能,因为肌细胞虽然是分化的细胞,但在一定条件下也可脱分化,实现细胞全能性
D.能,因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质
6.分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后,可能出现的情况是( )
A.来自G1期细胞的染色质开始复制
B.融合细胞DNA含量是G1期细胞的2倍
C.来自G1期细胞的染色质开始凝集
D.融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转
7.下列有关人体细胞的叙述,正确的是( )
①细胞内水分减少,代谢速度减慢是细胞衰老的重要特征 ②癌变是细胞的正常基因突变成原癌基因的过程 ③寄主细胞因病毒的增殖释放而死亡不属于细胞凋亡现象 ④癌细胞容易在体内转移,与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关
A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
8.关于细胞全能性的理解不确切的是( )
A.动物细胞培养获得大量骨髓瘤细胞,证明了动物体细胞也具有全能性
B.细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素
C.经植物组织培养得到的试管苗,是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果
D.同一生物体内,分化程度越高的细胞其全能性越低
9.下列关于干细胞和癌细胞的描述,正确的是( )
A.干细胞是具有正常分化能力的细胞,而癌细胞则不是
B.造血干细胞可分化发育成一个完整的个体,癌细胞则不能
C.癌细胞具有分裂能力,而干细胞只能分化不能分裂
D.干细胞的子细胞均不可逆地完成分化过程
10.由细胞凋亡与癌症生物学研究实验室主任Hermann Steller教授领导的研究小组发现,当细胞以异常的模式进行复制的时候,机体会释放一系列的死亡信号激发细胞自我摧毁,以免异常的细胞变成癌细胞。他们首次披露一种名为IAPs(细胞凋亡抑制蛋白)的蛋白控制细胞凋亡的机制。IAPs的作用机制是与细胞凋亡酶——caspases酶结合抑制细胞凋亡。他们研究小鼠发现IAPs的一个RANG区域具有抑制细胞凋亡的作用,人为去除小鼠细胞IAPs的RING区域,能有效地促进更多的细胞凋亡。Steller说:“癌细胞无限增殖的秘密在于破坏细胞凋亡的信号。”
阅读上述材料,回答下列问题:
(1)细胞凋亡是由基因所决定的细胞________________________的过程。
(2)癌细胞是不受机体控制的、_______________的恶性增殖细胞。癌细胞的形成是由于致癌因子的作用,__________________发生突变所致。
(3)检测某一组织,发现其分解有机物速率减慢,且细胞萎缩。该细胞正在____。
A.分化 B.分裂 C.衰老 D.癌变
(4)请就以上资料对癌症的治疗进行大胆的设想。
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