（天津专用）2020届高考生物一轮复习 专题8 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变教师用书（PDF，含解析

专题８细胞的分化、衰老、凋亡和癌变对应学生用书起始页码Ｐ７７考点１细胞的分化与细胞的全能性　　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。２．时间：发生在整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。３．结果：形成不同的组织和器官。４．特点（１）持久性：贯穿于生物体整个生命历程中。（２）稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态。（３）普遍性：生物界中普遍存在。（４）遗传物质不变性：细胞分化后形态、结构和功能发生改变，但细胞内的遗传物质一般不变。５．意义：细胞分化是生物个体发育的基础；使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。６．原因：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（或基因的选择性表达）。相同核ＤＮＡ基因选择性表达→不同ｍＲＮＡ合成→不同的蛋白质表现→不同的形态、结构和功能　　二、细胞的全能性　　（１）为什么可利用干细胞培养组织、器官来修复或更换受到损伤的组织、器官？提示：因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。（２）同一个体的体细胞中核ＤＮＡ相同吗？ＲＮＡ相同吗？提示：同一个体的体细胞中核遗传物质相同，但由于不同细胞选择性表达的基因不完全相同，因此转录生成的ＲＮＡ及翻译生成的蛋白质也不完全相同。（３）种子萌发、壁虎断尾再生能体现细胞的全能性吗？提示：种子萌发、壁虎断尾再生均不能体现细胞的全能性，前者起点不是一个细胞，后者没有产生新个体。考点２细胞的衰老、凋亡与癌变　　一、细胞衰老１．衰老细胞的特点（１）代谢的变化（２）细胞核的变化：染色质固缩，染色加深；体积增大；核膜内折。２．细胞衰老原因之“二学说”（１）自由基学说：各种生化反应产生的自由基会损伤生物膜、攻击ＤＮＡ、攻击蛋白质等致使细胞衰老。（２）端粒学说：染色体两端的特殊ＤＮＡ序列（端粒）会随细胞分裂次数的增加而被“截短”，进而损伤正常基因的ＤＮＡ序列，使细胞活动趋向异常。　　（１）细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡吗？提示：单细胞生物是。多细胞生物体中细胞衰老与个体衰老不是一回事，在幼年个体中有细胞衰老，老年个体中也有新细胞的产生。（２）细胞衰老与凋亡过程中，酶的活性都是降低的吗？提示：不是。与衰老、凋亡相关的酶的活性是增强的。　　二、细胞凋亡１．概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。２．类型和意义类型（１）个体发育中细胞的编程性死亡；（２）成熟个体中细胞的自然更新；（３）被病原体感染细胞的清除意义（１）保证多细胞生物完成正常发育；（２）维持内部环境的稳定；（３）抵御外界因素的干扰　　３．细胞凋亡与细胞坏死不同：细胞坏死是受不利因素影响的病理性死亡；细胞凋亡是正常状态下的生理性死亡。　　三、细胞癌变１．癌变机理：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。　　　　　　　　　　　　正常细胞　　　　　　　　　　　　　　↓致癌因子引起原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖→突变癌细胞（生长和分裂失控）↓２．癌细胞的特征􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋特征“不死”无限增殖“变态”形态结构发生改变（各种形态→球形）“扩散”细胞表面的糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，易在体内扩散和转移３．致癌因子的类型和实例类型机理实例物理致癌因子损伤细胞内的ＤＮＡＸ射线、紫外线等化学致癌因子改变核酸碱基砷化物、亚硝胺、黄曲霉素等病毒致癌因子影响宿主细胞ＤＮＡＲｏｕｓ肉瘤病毒等　　（１）只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因吗？提示：不是。原癌基因和抑癌基因在人体的细胞中本来就存在。（２）癌变是单一基因突变的结果吗？提示：癌症的发生并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，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋对应学生用书起始页码Ｐ７８一　辨认、比较细胞的分化、癌变、衰老与凋亡（生命观念）１．比较管家基因和奢侈基因基因细胞中表达情况功能管家基因所有细胞均要表达维持细胞基本生命活动所必需的奢侈基因不同类型细胞中特异性表达赋予不同细胞特异的生理功能　　２．辨认细胞分化与细胞全能性的表达（１）判断关键：关键➝看终点终点是“个体”细胞全能性的表达→终点是“组织或器官”细胞分化→（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植物体细胞形成→新个体→细胞全能性表达。３．比较细胞凋亡与细胞坏死（１）从方式看主动结束生命活动⇒细胞凋亡被动结束生命活动⇒细胞坏死{（２）从结果看对生物体是有利的⇒细胞凋亡对生物体是有害的⇒细胞坏死{４．比较、辨认细胞（有丝）分裂、分化、癌变、衰老和凋亡（１）结果比较结果核遗传物质的变化有丝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的组织、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续表结果核遗传物质的变化细胞凋亡细胞正常死亡遗传物质不发生改变　　（２）联系①细胞分裂是细胞分化的基础；②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；③细胞癌变是细胞畸形分化的结果。如图所示。１．分化的细胞不一定不再进行分裂，如Ｂ淋巴细胞，接受抗原刺激后仍可再进行分裂。２．细胞分化过程中遵循的中心法则为ＤＮＡ转录→ＲＮＡ翻译→蛋白质，细胞全能性表达过程中所遵循的中心法则为。３．并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂产生的细胞中，一部分发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。４．同一个体不同类型细胞中的ＲＮＡ不完全相同。同一个体的体细胞中核遗传物质相同，但由于不同细胞选择性表达的基因不完全相同，因此转录生成的ＲＮＡ及翻译生成的蛋白质也不完全相同。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋下列关于细胞的生命历程叙述正确的是（　　）Ａ．原核细胞没有染色体，所以原核生物以无丝分裂的方式进行细胞增殖Ｂ．胰岛Ｂ细胞中既有胰岛素基因和血红蛋白基因，也有合成胰岛素和血红蛋白的ｍＲＮＡＣ．效应Ｔ细胞裂解靶细胞的过程属于细胞凋亡的过程Ｄ．癌细胞同正常细胞相比核糖体的活动会明显减弱思路导引　知识储备细胞分化的本质真核细胞的分裂方式细胞凋亡类型癌细胞特点作出判断↓解析　有丝分裂、无丝分裂和减数分裂是真核细胞的分裂方式；胰岛Ｂ细胞中含有人体细胞的所有基因，其内的血红蛋白基因不表达，故胰岛Ｂ细胞中无血红蛋白的ｍＲＮＡ；癌细胞分裂旺盛，其核糖体较正常细胞活动明显增强；效应Ｔ细胞裂解靶细胞的过程对人体有利，属于细胞凋亡。答案　Ｃ１－１　下列有关细胞生命历程的叙述，不正确的是（　　）Ａ．细胞增殖过程中细胞的全能性下降Ｂ．细胞分化过程中不同基因的活动状态不同Ｃ．衰老的细胞内多种酶的活性降低Ｄ．细胞癌变后细胞周期的时间长短发生改变１－１答案　Ａ　细胞增殖过程中没有发生细胞分化，细胞的全能性不变，Ａ错误；细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，故细胞分化过程中不同基因的活动状态不同，Ｂ正确；细胞衰老的特征之一是细胞内多种酶的活性降低，Ｃ正确；细胞癌变后具有无限增殖能力，细胞周期变短，Ｄ正确。　　１－２　下列关于细胞衰老、凋亡和癌变的说法中正确的是（　　）Ａ．凋亡细胞内的基因表达都下降，酶活性减弱Ｂ．原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变抑制细胞癌变Ｃ．效应Ｔ细胞可诱导其靶细胞发生凋亡Ｄ．个体衰老会出现的“老年白”和“白化病”都是由酪氨酸酶活性降低引起的１－２答案　Ｃ　凋亡细胞内基因表达及酶活性不是都下降，控制细胞凋亡的基因的表达加强，相关酶活性增强，Ａ错误；癌变是原癌基因和抑癌基因突变的结果，Ｂ错误；效应Ｔ细胞可诱导其靶细胞发生凋亡，Ｃ正确；“白化病”是一种由缺乏酪氨酸酶，黑色素合成发生障碍所导致的遗传病，“老年白”是由于酪氨酸酶活性降低，毛囊中的色素细胞产生的黑色素减少，头发变白，Ｄ错误。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋二　比较、解读细胞生命历程模型（科学思维）１．物理建模细胞分化过程２．辨认、解读细胞分裂、分化及全能性物理模型（１）经过ａ、ｂ过程，一个细胞分成两个细胞，这是细胞的分裂。（２）ｃ过程中细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这叫细胞的分化。细胞分化的结果是产生了组织，④⑤⑥⑦分别属于不同的组织。（３）ｄ、ｆ过程分别为细胞的衰老、凋亡。经过ｅ过程，已分化细胞变为恶性增殖细胞，此为癌变过程。１．除细胞癌变过程中发生了遗传信息改变外，细胞分裂、分化、衰老、凋亡变过程中遗传信息均未改变。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。如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态（图中糖酵解表示有氧呼吸第一阶段），黑色表示该基因能表达。据图分析，下列说法错误的是（　　）Ａ．三种人体细胞有各自不同的形态，根本原因是不同细胞的遗传信息执行情况不同Ｂ．这三种细胞都不可能是红细胞，细胞Ｃ是神经细胞，细胞Ａ肯定是胰岛Ｂ细胞Ｃ．三种细胞都可以将葡萄糖分解为丙酮酸Ｄ．三种细胞具有该生物的全套遗传物质，所以均可直接表􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋现全能性思路导引思路阅读题干，提取信息→黑色长方形表示该基因能表达分析题图三种细胞中糖酵解酶基因都表达晶体蛋白基因和胰岛素基因分别在不同细胞中表达→动物体细胞不能直接表现全能性解析　这三种细胞的细胞核中ＤＮＡ相同，但细胞形态有差异，是基因选择性表达的结果，Ａ正确；由于图中细胞均不表达血红蛋白基因，因此这三种细胞都不可能是红细胞，根据细胞Ｃ的形态可判断，细胞Ｃ是神经细胞，由于细胞Ａ的胰岛素基因能表达，因此可以确定其是胰岛Ｂ细胞，Ｂ正确；据图分析知，这三种细胞都可以将葡萄糖分解为丙酮酸，因为三种细胞中糖酵解酶基因均表达，Ｃ正确；尽管三种细胞的细胞核具有该生物的全套遗传物质，但由于这三种细胞都已经高度分化，故均不能直接表现全能性，Ｄ错误。答案　Ｄ解题关键　正确解读图文信息，区分管家基因和奢侈基因是解题关键。２－１　科学家将４个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多能干细胞（ｉＰＳ细胞）。如图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是（　　）Ａ．应用该技术可提高器官移植的成功率Ｂ．ｉＰＳ细胞所带遗传信息与肌肉细胞相同Ｃ．关键基因表达使细胞功能趋向专门化，降低了细胞的分化程度Ｄ．图示过程体现了ｉＰＳ细胞的全能性２－１答案　Ａ　诱导ｉＰＳ细胞分化成所需器官后进行自体移植，避免发生免疫排斥反应，能提高器官移植的成功率，Ａ正确；往肌肉细胞中移入４个关键基因，关键基因表达可使肌肉细胞成为ｉＰＳ细胞，故ｉＰＳ细胞所带遗传信息与肌肉细胞不完全相同，Ｂ错误；关键基因表达使高度分化的细胞成为干细胞，降低了细胞的分化程度，Ｃ错误；图示过程中ｉＰＳ细胞只是分化形成各种细胞，没有形成个体，故没有体现ｉＰＳ细胞的全能性，Ｄ错误。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋