1、第13讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变新高考复习目标1生命观念：了解细胞的分化、衰老、凋亡以及癌变，理解细胞的结构与功能是相适应的。2科学思维：通过对细胞全能性的分析，阐明细胞全能性的原因。3社会责任：通过搜集有关干细胞进展、社会老龄化问题和健康的生活方式与防癌等资料，关注人体健康。授课提示：对应学生用书第91页 考点一细胞的分化与全能性 1细胞分化2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)(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)把实例与相应的原理或过程连线 1教材必修1 P117“问题探讨”：骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗？提
2、示：可以改变血型，但不会影响遗传。2教材必修1 P119“侧栏思考题”：动物体细胞的细胞核为什么具有全能性？可通过什么实验来证实？提示：它含有保持本物种遗传特性所需要的全套基因，并没有因细胞分化而失去基因，因此，高度分化的细胞核仍然具有全能性。这可以从细胞核移植实验以及其他的实验证据中得到证实。1哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程可逆。()2同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。()3断尾壁虎长出新尾巴的过程体现了动物细胞的全能性。() 4.同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。()5细胞的分化程度越高，全能性越强。() 1.澄清四个易错易混点(1)分化的细胞不一定
3、不再进行分裂，如B淋巴细胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。(2)并非所有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能力，用于干细胞本身的自我更新。(3)分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性越高，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。(4)分化一般不会改变遗传物质。细胞分化是基因选择性表达的结果，一般不会导致遗传物质改变。已分化的细胞一般都含有保持该物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。2细胞分化的标志与分化的“变”与“不变”(1)细胞分化的标志分子水平：合成
4、了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。细胞水平：形成不同种类的细胞。(2)细胞分化的“变”与“不变”不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。3“三看”法确认细胞“全能性”1下图示表示某种植物细胞分裂和分化的过程，据图思考问题。设计意图：考查生命观念(1)图中分别代表哪些过程？提示：细胞分裂， 细胞分化，细胞分化。(2)细胞b能够再形成细胞a或细胞c吗？这说明细胞分化具有什么特点？提示：不能。说明细胞分化具有稳定性和不可逆性。(3)细胞a、b、c的核遗传物质相同吗？为什么？提示：相同。因为细胞b、c是由细胞a经过有丝分裂产生进
5、一步分化得到的，而有丝分裂中遗传物质没有变化。(4)造成细胞a、b、c在形态、结构和生理功能上出现差异的原因是什么？提示：细胞中的遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。2体细胞与早期胚胎干细胞都起源于受精卵，理论上都具有全能性；下列是研究细胞全能性的历程中的几个事实：设计意图：考查科学探究与社会责任事实1：通过培养体细胞到目前为止还没有得到任何动物个体；事实2：通过早期胚胎干细胞培养已经得到了某些动物个体；事实3：通过将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中形成重组细胞，已经培育出某些动物个体。通过上述事实进行推理，得出结论：_。提示：动物体细胞的全能性会随着分化程度的提高而逐渐受到抑制，已
6、分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的 命题点11研究已证实当胰岛B细胞受到破坏时，胰腺中大约1%的胰岛A细胞开始缓慢地转化为与胰岛B细胞类似的细胞。这一转化过程能够实现的结构或物质基础是()A胰岛A、B细胞中表达的基因相同B胰岛A、B细胞中遗传物质相同C胰岛A、B细胞中酶相同D胰岛A、B细胞中细胞器的种类相同解析：根据题意，当胰岛B细胞受到破坏时，胰腺中大约1%的胰岛A细胞开始缓慢地转化为与胰岛B细胞类似的细胞，这种转化过程实质上是细胞分化，而细胞分化是细胞内基因选择性表达的过程，即同一个个体不同细胞内所含的遗传物质相同，但不同细胞内表达的基因不完全相同，形成的mRNA和蛋白质种类不完全相同
7、，导致细胞在结构和功能上存在差异，综上分析，B正确，A、C、D错误。答案：B2分别用珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交，结果见表(注：“”表示阳性，“”表示阴性)。下列叙述不正确的是()探针细胞总RNA珠蛋白基因卵清蛋白基因丙酮酸激酶基因成红细胞输卵管细胞胰岛细胞A.在成红细胞中，珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态B输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因，缺少珠蛋白基因C丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要D上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性
8、表达有关解析：基因探针既可以用来检测目的基因存在，也可以检测目的基因转录的产物mRNA分子，若存在说明该基因得到了表达。在成红细胞中，不存在卵清蛋白基因对应的mRNA，即该基因不表达，处于关闭状态，故A正确；同一个个体所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来，具有一套相同基因，故B错误；丙酮酸激酶基因表达产物为与细胞呼吸相关的酶，保证细胞呼吸正常进行，提供生命活动需要的能量，故C正确；上述不同类型细胞通过细胞分化形成，与基因选择性表达有关，故D正确。答案：B(1)同一个体分化形成的不同细胞为什么遗传物质相同？提示：因为这些不同的细胞是由一个受精卵通过有丝分裂和细胞分化形成的。(2)细胞分裂与细
9、胞分化有怎样的相关性？提示：细胞分裂是细胞分化的基础，二者相伴相随，一般来说，随着细胞分化程度的加大，细胞分裂能力降低。命题点2以细胞的全能性与干细胞为依托考查生命观念与社会责任3(2021适应性测试湖南卷)多细胞生物个体发育过程中，细胞增殖与分化相伴随。下列叙述正确的是()A肝细胞和肌细胞的形态、核DNA序列和生理功能均存在差异B体细胞克隆猴实验说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性C白血病患者血液中出现大量红细胞异常增殖，可通过骨髓移植治疗D人体中大多数乳腺细胞仍然具有分裂和分化能力解析：肝细胞和肌细胞是经细胞分裂和分化形成的，它们的形态生理功能均存在差异，但核DNA序列相同，A错误；体
10、细胞克隆猴实验只能说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，但动物细胞的全能性受到限制，B正确；白血病患者血液中出现大量异常白细胞，可通过骨髓移植治疗，C错误；人体中大多数乳腺细胞是高度分化细胞，已失去分裂和分化能力，D错误。答案：B4细胞核重编程是将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，以发育成各种类型细胞的过程。下列叙述错误的是()A细胞核重编程与基因的选择性表达有关B“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将被改写C该项研究证明了动物细胞具有全能性D该项研究为临床上解决器官移植的排斥反应带来了希望解析：“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，类似于植物组织培养过程的脱分化，
11、与基因的选择性表达密切相关，A正确；细胞分化是一种持久性变化，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡，而题干中能将人类成熟的体细胞诱导回干细胞的状态，所以“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写，B正确；细胞全能性的体现必须是由细胞发育成完整个体才能体现，而由细胞发育成组织或器官不能体现全能性，C错误；将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，并能再分化形成多种类型细胞，通过该技术获得的器官进行移植属于自体移植，没有免疫排斥反应，D正确。答案：C“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达 关键 考点二细胞的衰老、凋亡与癌变 1细胞衰老的特征 2.细胞凋亡3细胞的癌变(1)癌
12、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)癌细胞的特征在适宜的条件下，能够无限增殖。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。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)致癌因子的分类连线(4)原癌基因与抑癌基因的作用原癌基因：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。1教材必修1 P122“文字信息”：人体产生自由基有怎样的危害？提示：攻击磷脂分子，攻击DNA分子，攻击蛋白质等生物分子。2教材必修1 P122“文字信息”：端粒有怎样的作用？提示：具有保护内侧正常基
13、因的DNA序列的作用。3教材必修1 P123“资料搜集和分析”：评价一个国家步入社会老龄化的依据。提示：60岁以上人口所占比例达到或超过总人口的10%，或者65岁以上人口达到或超过总人口的7%。4教材必修1 P127“资料分析”：说出不恰当饮食引发癌症的原因。提示：发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂肪的食品中含有较多的致癌物质，如黄曲霉素、亚硝酸盐等。1衰老细胞内染色质固缩但不影响DNA复制和转录。()2细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小。()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原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症
14、，因此癌症可遗传。() 1.明辨细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的五个重要结论(1)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。(2)细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。(3)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。(4)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。(5)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。2细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较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
15、不发生改变细胞凋亡受到由遗传机制决定的程序性调控基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡细胞坏死受种种不利因素影响；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能无限增殖的癌细胞发生改变1如图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图思考：设计意图：考查生命观念(1)对人体来说，在A、B、C、D、E五项生命活动中，有积极意义的是_。(2)B过程表示一个细胞增殖的后代，在形态、结构和功能上发生_的过程。(3)在真核生物中，A过程的方式可能有_。(4)在细胞有丝分裂末期染色体的动态变化是指_。 (5)由于某种原因，正常细胞发生了D过程，细胞中的遗传物质是否发生变
16、化？_。提示：(1)A、B、C、E(2)稳定性差异(3)有丝分裂、无丝分裂和减数分裂(4)染色体解螺旋形成染色质(5)是 2白血病是一类造血干细胞的恶性克隆性疾病。据报道，我国各地区白血病的发病率在各种肿瘤中占第六位，而家庭装修中的挥发性油性涂料可能是诱发白血病的因素之一。欲探究装修所用油性涂料对小白鼠产生肿瘤的作用，请你写出实验思路、预期实验结果及结论。设计意图：考查科学思维与科学探究提示：实验思路：将月龄、体重与性别组成相同或生理状态相同的同种健康小白鼠，分成A、B两组；A组(实验组)小白鼠生活在使用油性涂料装修的环境中，B组(对照组)小白鼠生活在没有经过油性涂料装修的环境中；对两组小白鼠
17、进行正常的饲喂，一段时间后检测两组小白鼠肿瘤的发生率。预期实验结果及结论：如果A组实验组小白鼠肿瘤发生率明显高于B组对照组，说明油性涂料能够诱发小白鼠产生肿瘤；如果A组(实验组)小白鼠肿瘤发生率明显低于B组(对照组)，说明油性涂料具有抑制小白鼠产生肿瘤作用；如果A、B两组小白鼠肿瘤发生率没有显著差异，说明油性涂料对小白鼠肿瘤的发生没有作用。 命题点1以细胞的衰老与凋亡为依托考查生命观念及科学思维1(2016高考海南卷)下列关于人体细胞的叙述，错误的是()A人的正常体细胞的分裂次数是有限的B自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老C细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除D衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减
18、少引起的解析：人的正常体细胞分裂次数为50次左右，A项正确；自由基攻击蛋白质可引起细胞衰老，B项正确；细胞中衰老的细胞器会被溶酶体清除，C项正确；衰老细胞代谢速率减慢，D项错误。答案：D2a、b为正常细胞在生命活动历程中可能发生的两种途径。下列有关叙述不正确的是() Aa途径会导致细胞正常代谢活动受损或中断Bb途径是由基因调控主导的过程，其实质是基因的选择性表达C途径b与被病原体感染细胞的清除有紧密关系，一般不会发生炎症反应Da、b途径的发生是长期进化的结果，有助于多细胞个体维持自身的正常功能解析：细胞坏死过程中会出现细胞正常代谢受损或中断，A正确；细胞凋亡是基因控制的细胞程序性死亡过程，其实
19、质是基因的选择性表达，被病原体感染靶细胞的清除过程通过细胞凋亡完成，B、C正确；细胞凋亡是长期进化的结果，有助于自身稳态的维持，而细胞坏死是被动过程，与生物进化无关，D错误。答案：D细胞凋亡和细胞坏死的区别(1)从方式看(2)从结果看命题点2以细胞癌变为依托考查科学思维与科学探究3人体细胞中的染色体DNA会随着复制次数增加而逐渐缩短。在生殖系细胞和癌细胞中存在端粒酶(由RNA和蛋白质形成的复合体)，能够将变短的DNA末端重新加长。端粒酶作用机理如图所示。下列相关叙述不正确的是() A人体生殖系细胞以外的其他细胞不含端粒酶基因B端粒酶中的蛋白质能够催化染色体DNA的合成C细胞衰老与染色体DNA随
20、复制次数增加而缩短有关D抑制端粒酶的作用可抑制癌细胞增殖解析：人体生殖系细胞以外的其他细胞也含有端粒酶基因，A错误；端粒酶能以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，说明端粒酶中蛋白质为逆转录酶，能够催化染色体DNA的合成，B正确；根据细胞衰老的端粒学说，细胞衰老与染色体DNA随复制次数增加而缩短有关，C正确；端粒酶能够将变短的DNA末端重新加长，由此可见，抑制端粒酶的作用可抑制癌细胞增殖，D正确。答案：A4已知Bcl2基因和Bax基因为细胞凋亡相关基因。如表是用鼻咽癌细胞作为实验材料探究三羟基异黄酮诱导癌细胞凋亡的数据。三羟基异黄酮浓度Bcl2基因表达率Bax基因表达率鼻咽癌细胞凋亡率0
21、mol/L90%19%0%5 mol/L75%58%15.72%10 mol/L49%67%27.33%15 mol/L22%85%35.48%下列相关说法不正确的是()A癌细胞和正常细胞中的基因相同，但基因表达率不同B本实验的无关变量有添加三羟基异黄酮的体积、培养时间C三羟基异黄酮能抑制Bcl2基因表达，促进Bax基因表达D鼻咽癌细胞凋亡率与Bcl2蛋白/Bax蛋白的值呈负相关解析：癌细胞基因已经发生改变，和正常细胞中的基因不同，A错误；本实验的自变量是三羟基异黄酮的浓度，因变量是正常细胞凋亡率和鼻咽癌细胞凋亡率，无关变量有添加三羟基异黄酮的体积、培养时间等，B正确；随着三羟基异黄酮浓度的增加，Bcl2蛋白表达降低，Bax蛋白表达升高表明三羟基异黄酮能抑制Bcl2基因表达，促进Bax基因表达，C正确；Bcl2蛋白表达降低和Bax蛋白表达升高时，鼻咽癌细胞凋亡增加，鼻咽癌细胞凋亡率与Bcl 2蛋白/Bax蛋白的值呈负相关，D正确。答案：A(1)细胞癌变属于可遗传的变异吗？癌症属于人类遗传病吗？(1)提示：细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果，基因突变是可遗传变异。人类体细胞的基因突变不会遗传给下一代，所以不属于遗传病。(2)病毒能使细胞发生癌变的原理是什么？提示：病毒感染人的细胞后，将其含有的病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列整合到人的基因组中，从而诱发人的细胞癌变。