2014年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第四單元 第13講 細胞的分化、衰老、凋亡及癌變教案
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1、第13講 細胞的分化、衰老、凋亡及癌變 [考綱要求] 1.細胞的分化和細胞的全能性(Ⅱ)。2.細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系(Ⅱ)。3.癌細胞的主要特征及防治(Ⅱ)。 一、細胞的分化與全能性 1. 細胞分化 (1)概念:在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。 (2)特點:普遍性、持久性、穩(wěn)定性和不可逆性。 (3)意義:①細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。 ②細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)iT化,有利于提高各種生理功能的效率。 (4)實質(zhì):在個體發(fā)育過程中,不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同,即基因的選擇性表達,
2、轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA,控制合成出不同的蛋白質(zhì)。 (5)標(biāo)志:①分子水平:合成了某種細胞特有的蛋白質(zhì),如唾液淀粉酶、胰島素等;②細胞水平:控制合成不同種類的細胞。 解惑 由于基因的選擇性表達,不同類型的細胞中mRNA和蛋白質(zhì)種類大部分相同,只有少部分不同,DNA卻都相同。 2. 細胞的全能性 (1)概念:已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。 (2)全能性差異:高度分化的植物細胞具有發(fā)育成完整植株的能力,說明植物細胞仍然具有全能性;實驗表明已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。 (3)干細胞:動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞。 判一判 (1)蜜蜂由未受精卵細
3、胞發(fā)育成雄蜂證明了動物細胞具有全能性 ( √ ) (2)轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細胞或番茄、馬鈴薯細胞雜交后培育出植株,證明了植物細胞的全能性 ( √ ) (3)壁虎斷尾后重新長出尾部證明動物細胞具有全能性;紫色糯性玉米種子培育出植株, 證明了植物細胞的全能性 ( × ) (4)細胞的全能性以產(chǎn)生個體為標(biāo)志,若無個體產(chǎn)生,不能體現(xiàn)全能性 ( √ ) 二、細胞的衰老、凋亡和壞死 1. 衰老的特征 判一判 (1)細胞衰老等于多細胞生物個體衰老 ( × ) (2)人體紅細胞衰老時細胞核增大 ( × ) 2. 細胞
4、的凋亡 (1)概念:由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。 (2)類型 (3)意義 解惑 細胞凋亡,即細胞編程性死亡,是一種自然生理過程;與細胞凋亡密切相關(guān)的細胞器是溶酶體。 三、細胞的癌變 1. 癌變實質(zhì):原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,導(dǎo)致正常細胞的生長和分裂失控。 2. 癌細胞的特征 (1)在適宜的條件下,能夠無限增殖。 (2)形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,如成纖維細胞由扁平梭形變成球形。 (3)表面發(fā)生了變化,細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,導(dǎo)致癌細胞容易分散和轉(zhuǎn)移。 3. 致癌因子分類(連一連) 考點一 聚焦細胞分化與細胞的全能性 1. 比較細胞分裂與細
5、胞分化的區(qū)別和聯(lián)系 (1)細胞分裂使細胞數(shù)目增多,細胞類型不變。 (2)細胞分化使細胞類型增多,數(shù)目不變。 (3)細胞分裂是細胞分化的基礎(chǔ)。 2. 比較細胞分化與細胞的全能性 細胞分化 細胞的全能性 原因 細胞內(nèi)基因選擇性表達 含有本物種全套遺傳物質(zhì) 特點 持久性、穩(wěn)定性、不可逆性、普遍性 ①分化程度的高低與全能性大小呈負相關(guān) ②受精卵>配子>體細胞 結(jié)果 形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞群 形成新的個體 3. 總結(jié)細胞全能性表達的條件 (1)離體(必要條件)。 (2)一定的營養(yǎng)物質(zhì)(無機鹽、維生素、氨基酸等)。 (3)激素。 (4)適宜的條件(適宜
6、的溫度、pH等)。 易錯警示 有關(guān)細胞全能性的3個易錯點 (1)植物種子發(fā)育成植株不叫全能性。 (2)胚胎干細胞發(fā)育成各種組織器官(未形成個體——體現(xiàn)全能性的終點)不叫全能性。 (3)動物細胞因具有該物種全套的遺傳物質(zhì),盡管沒有實驗成功,但理論上具有全能性;而動物克隆只體現(xiàn)細胞核的全能性,二者并不矛盾。 1. (2011·山東卷,2)下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學(xué)過程是 ( ) A.玉米種子萌發(fā)長成新植株 B.小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞 C.小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株 D.胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株 答案 D 解析 玉米種
7、子中的胚由受精卵發(fā)育而來,不是分化了的體細胞,故胚發(fā)育形成新植株的過程不能體現(xiàn)體細胞的全能性;小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞,并沒有發(fā)育成個體,所以不能體現(xiàn)細胞的全能性;小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株,體現(xiàn)的是植物生殖細胞的全能性。 2. 如圖為人體某早期胚胎細胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育階段的示意圖,圖中甲、乙為兩個階段的細胞,a、b表示發(fā)育變化的模式過程。下列敘述正確的是 ( ) ①a過程有可能發(fā)生基因突變?、谝壹毎煌幕蛑亟M導(dǎo)致b過程產(chǎn)生不同的細胞 ③上皮細胞與甲細胞遺傳物質(zhì)相同,因此它們的全能性高低應(yīng)該相同 ④b過程中遺傳信息的流動方向為DNA→RNA→蛋白質(zhì) A.
8、①④ B.③④ C.①② D.②③④ 答案 A 解析 識別圖解中的過程和名稱是解題的關(guān)鍵,識別的依據(jù)是細胞的數(shù)量和形態(tài)的變化。a過程為細胞增殖過程,乙細胞為由甲細胞形成的子細胞;b過程為細胞的分化,其結(jié)果是形成多種細胞。在細胞增殖的間期,由于要進行DNA復(fù)制,所以可能發(fā)生基因突變,①正確;因為該圖解表示的是人體某早期胚胎細胞發(fā)生的變化,所以不可能是減數(shù)分裂過程,也不可能發(fā)生基因重組,②錯誤;上皮細胞的全能性明顯低于甲細胞(甲細胞為多能干細胞),③錯誤;細胞分化過程中,基因要進行選擇性表達,所以b過程內(nèi)遺傳信息的流動方向為DNA→RNA→蛋白質(zhì),④正確。
9、 技法提煉 正確解讀有關(guān)細胞生命歷程的圖形信息 從上圖可解讀以下信息: 1.圖中①③⑤細胞特征相似:細胞核大,細胞質(zhì)濃,液泡小或無,都應(yīng)具有較旺盛的細胞分裂能力。其中①→③表示通過細胞分裂使細胞數(shù)目加倍;③→⑤表示通過細胞生長使細胞體積增大。 2.圖中②④細胞形態(tài)特征與①有較大區(qū)別,所以①→②和①→④均表示細胞分化過程。 3.圖中⑥⑦⑧表示從圖中②取出的一個細胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng),獲得了完整的植株,體現(xiàn)了植物細胞的全能性。 考點二 聚焦細胞的衰老、凋亡與癌變 1. 歸納細胞衰老的特征 “一大”:細胞核的體積增大;“一小”:細胞體積變小;“一多”:色素增多;“三低”:代謝
10、速率、多種酶的活性、物質(zhì)運輸功能均降低。 2. 比較細胞凋亡與細胞壞死 項目 細胞凋亡 細胞壞死 與基因的關(guān)系 受基因控制 不受基因控制 細胞膜的變化 內(nèi)陷 破裂 形態(tài)變化 細胞變圓,與周圍細胞脫離 細胞外形不規(guī)則 影響因素 由遺傳機制決定的程序性調(diào)控 電、熱、冷、機械等不利因素 對機體的影響 有利 有害 3. 分析癌細胞的特征與癌變機理 (1)特征分析 ①不死性:條件適宜時,癌細胞可以無限增殖,而且分裂迅速,細胞內(nèi)的核糖體數(shù)目大量增加,代謝異?;钴S。 ②遷移性:癌細胞分泌一些酶類分解細胞表面的某些結(jié)構(gòu),導(dǎo)致癌細胞黏著性降低,易于擴散。 ③失去接
11、觸抑制性:正常細胞貼壁生長匯合成單層后停止生長,而癌細胞即使堆積成群,仍然可以生長。如下圖: (2)癌變機理 (3)原癌基因與抑癌基因的關(guān)系 ①原癌基因是維持機體正?;顒铀匦璧幕?,在細胞分裂過程中它負責(zé)調(diào)節(jié)細胞周期,控制細胞生長和分裂的進程;而抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。 ②抑癌基因和原癌基因共同對細胞的生長和分化起著調(diào)節(jié)作用。 易錯警示 與細胞癌變、衰老、凋亡有關(guān)的5個易錯點 (1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有體細胞中,并非只存在于癌細胞中,只不過在癌細胞中兩種基因已發(fā)生突變。 (2)個體衰老與細胞衰老并不總是同步的,在幼年個體中有衰老的細胞,老年個體中
12、有新產(chǎn)生的細胞,但細胞總體衰老會導(dǎo)致個體的衰老。(3)細胞的癌變是細胞畸形分化的結(jié)果,對機體有害。(4)細胞衰老和凋亡對機體的正常發(fā)育都是有利的,細胞壞死對機體有害。(5)細胞凋亡與基因選擇性表達有關(guān),但不屬于細胞分化過程。 3. 下列有關(guān)細胞衰老、凋亡、壞死與癌變的說法,正確的是 ( ) A.衰老細胞的膜通透性降低,癌變細胞的膜黏著性增強 B.細胞凋亡受基因控制,細胞癌變不受基因控制 C.細胞壞死時代謝停止;細胞癌變時代謝增強 D.衰老、死亡的細胞可被漿細胞清除;癌細胞可被效應(yīng)T細胞裂解 答案 C 解析 癌變細胞的膜黏著性降低,易擴散;細胞癌變是原癌基因和抑癌基因
13、發(fā)生突變的結(jié)果,受基因控制;衰老、死亡的細胞可被吞噬細胞清除,效應(yīng)T細胞可裂解癌細胞。 4. 如圖為人體細胞的分裂、分化、衰老和死亡過程示意圖,圖中①~⑥為各個時期的細胞a~c表示細胞所進行的生理過程。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是 ( ) (1)由①細胞分裂產(chǎn)生③④細胞的方式有三種 (2)⑤與⑥細胞的基因型相同,mRNA的種類不同 (3)⑤和⑥細胞內(nèi)遺傳信息的流動方向為DNA→RNA→蛋白質(zhì) (4)細胞的衰老與死亡就會引起人體的衰老與死亡 (5)細胞死亡受基因控制,細胞癌變不受基因控制 (6)⑤⑥的分化程度比①的分化程度高,全能性也高 (7)細胞壞死,膜通透性降低;細胞癌變,膜黏著
14、性增強 (8)細胞癌變,細胞周期延長;細胞凋亡,細胞周期變短 A.只有一項正確 B.只有兩項正確 C.只有三項正確 D.只有四項正確 答案 B 解析 該圖所示人體細胞的分裂方式為有絲分裂;細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果,分化產(chǎn)生的細胞基因型相同,但表達的基因不同,產(chǎn)生的mRNA的種類不同,分化過程的遺傳信息流動方向是DNA→RNA→蛋白質(zhì),因此(2)(3)正確;細胞的衰老與死亡與人體的衰老與死亡一般是不同步的;細胞衰老、死亡、分化等現(xiàn)象都是基因程序性表達的結(jié)果,發(fā)生癌變的細胞惡性增殖,細胞周期變短,細胞膜表面的糖蛋白減少,黏著性降低。 細胞的分裂、分化、癌
15、變及衰老的關(guān)系 1. 區(qū)別 結(jié)果 遺傳物質(zhì)變化 細胞分裂 單細胞生物完成生殖,多細胞生物產(chǎn)生新細胞 遺傳物質(zhì)復(fù)制后均分 細胞分化 形成不同組織和器官 遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變 細胞癌變 無限增殖的癌細胞 遺傳物質(zhì)發(fā)生改變 細胞衰老 細胞正常死亡 遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變 2. 聯(lián)系 序號 錯因分析 正確答案 序號 錯因分析 正確答案 ① 表述不準(zhǔn)確 細胞增殖 ② 表述不完整 細胞分化 ③ 未按要求作答 不能 ④ 未按要求作答 a ⑤ 畫蛇添足,出現(xiàn)了知識性錯誤 色素 ⑥ 表述不完整 基因控制的程序性死亡 ⑦
16、 答案不全面 原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變 ⑧ 對“細胞分化過程DNA不變”不理解 mRNA 題組一 細胞分化與細胞的全能性 1. 判斷正誤 (1)免疫系統(tǒng)中的記憶細胞既有分化潛能又有自我更新能力(2009·江蘇,4B) ( ) (2)細胞癌變是細胞高度分化的結(jié)果(2009·安徽,2C) ( ) (3)細胞分化導(dǎo)致細胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變(2007·江蘇,17A) ( ) (4)質(zhì)壁分離植物細胞的復(fù)原屬于細胞分化(2008·寧夏,1C) ( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× 2. (2012·四川卷,1)蛙的受精卵發(fā)育成
17、原腸胚的過程中,下列行為在細胞內(nèi)不能發(fā)生的是 ( ) A.基因的選擇性表達 B.DNA的半保留復(fù)制 C.同源染色體的分離 D.姐妹染色單體的分開 答案 C 解析 蛙的受精卵發(fā)育成原腸胚的過程中既有細胞的有絲分裂,又有細胞的分化,細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達,A項正確;在有絲分裂間期,DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制,B項正確;同源染色體的分離只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,不發(fā)生在有絲分裂過程中,C項錯誤;在細胞有絲分裂后期,姐妹染色單體分開,D項正確。 3. (2012·江蘇卷,22)下列事實能體現(xiàn)細胞全能性的是(多選) ( ) A.棉花根尖細胞經(jīng)誘導(dǎo)形
18、成幼苗 B.單細胞的DNA在體外大量擴增 C.動物雜交瘤細胞產(chǎn)生單克隆抗體 D.小鼠體細胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成小鼠 答案 AD 解析 細胞全能性是指已分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能,所以判斷是否體現(xiàn)細胞全能性的依據(jù)是看其能否發(fā)育成完整個體,選項中只有A、D項符合。B項DNA的擴增和C項雜交瘤細胞的培養(yǎng)分別屬于分子和細胞水平上的克隆,不能體現(xiàn)細胞全能性。 4. (2012·天津卷,1)下列有關(guān)干細胞的敘述,錯誤的是 ( ) A.自體干細胞移植通常不會引起免疫排斥反應(yīng) B.胚胎干細胞在體外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導(dǎo)分化 C.組織的細胞更新包括細胞凋亡和干細胞增殖分化等過
19、程 D.造血干細胞具有分化出多種血細胞的能力,可用于治療白血病 答案 B 解析 通過聯(lián)想干細胞及其生命歷程的基礎(chǔ)知識解答本題。自體干細胞及其增殖分化產(chǎn)生的組織細胞對自身沒有抗原性,自體移植時不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng),A項正確;干細胞的增殖分化及細胞的凋亡都是組織的細胞更新過程,C項正確;骨髓造血干細胞具有分化成多種血細胞的能力,因此骨髓造血干細胞移植是目前治療白血病的最有效方法,D項正確;胚胎干細胞是全能干細胞,理論上可以分化為所有類型的體細胞,在培養(yǎng)基中滿足適宜的條件可以將其定向誘導(dǎo)分化成多種組織和器官,B項錯誤。 題組二 細胞的衰老、凋亡與癌變 5. (2012·山東卷,3)細胞衰老
20、和凋亡對維持個體的正常生長發(fā)育及生命活動具有重要意義。下列敘述錯誤的是 ( ) A.細胞普遍衰老會導(dǎo)致個體衰老 B.效應(yīng)T細胞可誘導(dǎo)靶細胞發(fā)生凋亡 C.細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡 D.衰老細胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 答案 C 解析 個體衰老的過程是組成個體的細胞普遍衰老的過程,A項正確;被病原體感染的細胞(靶細胞)被效應(yīng)T細胞清除屬于細胞凋亡,B項正確;各種不利因素引起的細胞死亡是細胞壞死,細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程,C項錯誤;衰老細胞的染色質(zhì)固縮,DNA不易解旋,影響DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,D項正確。 6. (2012·
21、課標(biāo)全國卷,2)下列關(guān)于細胞癌變的敘述,錯誤的是 ( ) A.癌細胞在條件適宜時可無限增殖 B.癌變前后,細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)有明顯差別 C.病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發(fā)癌變 D.原癌基因的主要功能是阻止細胞發(fā)生異常增殖 答案 D 解析 細胞癌變是由原癌基因和抑癌基因突變引起的,其中抑癌基因能阻止細胞不正常的增殖,D項錯誤。癌細胞在適宜條件下可無限增殖,這是癌細胞的基本特征之一,A項正確。癌變前后,癌細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,如癌細胞可由正常的形態(tài)變?yōu)榍蛐危毎け砻娴奶堑鞍诇p少等,B項正確。誘發(fā)癌變的因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素,其中病毒癌基因整合到宿主細胞基
22、因組中可誘發(fā)癌變,其屬于生物因素,C項正確。 7. (2012·安徽卷,3)脊椎動物在胚胎發(fā)育中產(chǎn)生了過量的運動神經(jīng)元,它們競爭肌細胞所分泌的神經(jīng)生長因子,只有接受了足夠量神經(jīng)生長因子的神經(jīng)元才能生存,并與靶細胞建立連接,其他的則發(fā)生凋亡。下列敘述正確的是 ( ) A.脊椎動物細胞凋亡僅發(fā)生在胚胎發(fā)育時期 B.一個存活的神經(jīng)元只與一個靶細胞建立連接 C.神經(jīng)元凋亡是不受環(huán)境影響的細胞編程性死亡 D.神經(jīng)元凋亡是由基因控制的、自動的細胞死亡 答案 D 解析 細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程,又稱為細胞編程性死亡,故D項正確;細胞凋亡是一種自然的生理過程,人在
23、胚胎時期尾的消失,成熟生物體中細胞的自然更新,都是通過細胞凋亡完成的,故A項錯誤;神經(jīng)元有多個突起,可與多個靶細胞建立連接,故B項錯誤;細胞凋亡由基因決定,還受環(huán)境影響,如被病原體感染的細胞的凋亡,故C項錯誤。 【組題說明】 考 點 題 號 錯題統(tǒng)計 錯因分析 細胞的分化及 細胞的全能性 1、2、3、4、5、6 細胞衰老、凋 亡與癌變 7、8、9、10、11、 12、13、14 實驗與探究 15 1. 下列關(guān)于細胞分裂和分化的敘述,正確的是 ( ) A.植物器官的形成是細胞增殖的結(jié)果 B.癌細胞既能無限增殖,又能完成
24、正常的細胞分化 C.機體不同組織細胞中,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同 D.在任何條件下,細胞分化都是不可逆轉(zhuǎn)的 答案 C 解析 植物器官的形成是細胞增殖和分化的結(jié)果;癌細胞能無限增殖,但不能完成正常的細胞分化;由于基因的選擇性表達,機體不同組織細胞中,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同;在適宜的條件下,高度分化的植物細胞經(jīng)離體培養(yǎng)可重新獲得分化能力。 2. 動物細胞中的一類基因是維持基本生命活動的,在各種細胞 中都處于活動狀態(tài)。另一類基因是選擇性表達的基因,如圖 為B細胞,關(guān)于該細胞中三個基因的開閉狀態(tài),下列說法正 確的是 ( ) A.其中有一個處于活動狀態(tài),即A抗體基因
25、 B.其中有一個處于活動狀態(tài),即ATP合成酶基因 C.其中在Ⅰ號染色體上有兩個處于活動狀態(tài) D.三個都處于活動狀態(tài) 答案 B 解析 胰島素基因和A抗體基因是特定細胞選擇性表達的基因,ATP合成酶基因?qū)儆诰S持細胞生存的基因之一,在活細胞中都可表達,故題圖中ATP合成酶基因在該細胞中是打開的。B細胞中的A抗體基因只能在受到特異性抗原刺激后才能表達。 3. 如圖表示干細胞的三個發(fā)育途徑,下列有關(guān)說法不正確的是 ( ) A.由甲細胞形成的乙細胞仍然保持著分裂能力,所以乙細胞能無限增殖 B.若丁細胞是胰腺細胞,則結(jié)構(gòu)⑦所起的作用是對蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝 C.一般情況下,
26、甲、乙、丙、丁等細胞的細胞核中的DNA相同 D.甲細胞分化成丁細胞的根本原因是基因的選擇性表達 答案 A 解析 由甲干細胞形成的乙干細胞雖然保持著分裂能力,但其分裂的次數(shù)是有限的,故A錯誤;⑦為高爾基體,其作用主要是對蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝,故B正確;由于甲、乙、丙、丁是由同一細胞通過有絲分裂形成的,其細胞核內(nèi)的DNA相同,故C正確;細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達,故D正確。 4. 以下能說明細胞具有全能性的實驗是 ( ) A.胚胎干細胞形成神經(jīng)細胞 B.用矮稈抗病小麥種子培育出小麥植株 C.給去核蛙卵植入體細胞核后又發(fā)育成正常的蝌蚪 D.將轉(zhuǎn)入抗蟲
27、基因的棉花細胞培育成棉花植株 答案 D 解析 細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。A選項體現(xiàn)的是細胞分化。B選項是正常的有性生殖現(xiàn)象。C選項是動物克隆,只能體現(xiàn)細胞核的全能性。D選項轉(zhuǎn)入了抗蟲基因的棉花細胞發(fā)育成完整植株,體現(xiàn)了細胞的全能性。 5. 下列關(guān)于細胞增殖與分化的敘述,錯誤的是 ( ) A.能增殖的細胞不一定能分化 B.正常情況下,細胞增殖和分化過程都會導(dǎo)致一些基因丟失 C.細胞增殖和分化過程中都有基因的表達 D.花藥離體培養(yǎng)過程中既有細胞增殖也有細胞分化 答案 B 解析 能增殖的細胞不一定能分化,如精原細胞可以增殖但不能分化
28、;正常情況下,細胞增殖和分化過程都不會丟失基因;細胞增殖和分化過程中都需要合成蛋白質(zhì),所以都會發(fā)生基因的表達;花藥離體培養(yǎng)包括脫分化和再分化兩個過程,脫分化中存在細胞增殖,再分化中既有細胞增殖也有細胞分化。 6. 干細胞的研究一直是科技熱點之一。干細胞是指在個體發(fā)育過程中能自我復(fù)制,并在一定條件下能分化的原始細胞。下列有關(guān)造血干細胞的說法正確的是 ( ) A.造血干細胞比受精卵分化程度低 B.造血干細胞分化出各類血細胞,表現(xiàn)了細胞的全能性 C.在生物體內(nèi),造血干細胞分化形成紅細胞的過程是不可逆的 D.造血干細胞分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 答案 C 解析 受精卵分化程度最低
29、,全能性最高;造血干細胞分化出的各類血細胞沒有發(fā)育成個體,因此不能說明其表現(xiàn)出了細胞的全能性;在生物體內(nèi),分化是不可逆的;造血干細胞分化形成血細胞的過程中,遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。 7. 下列關(guān)于高等動物體內(nèi)細胞的生命歷程的敘述,不正確的是 ( ) A.細胞的增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細胞分裂兩個連續(xù)的過程 B.細胞的分化有利于提高生物體各種生理功能的效率 C.細胞在癌變的過程中發(fā)生了基因突變和基因重組 D.細胞的衰老與凋亡并不能說明動物個體已經(jīng)衰老 答案 C 解析 細胞在癌變的過程中發(fā)生了基因突變。 8. 下列有關(guān)細胞癌變的敘述,錯誤的是 ( ) A.某些病
30、毒可能導(dǎo)致細胞發(fā)生癌變 B.癌變細胞黏著性降低,容易發(fā)生轉(zhuǎn)移 C.癌變細胞有可能被人體免疫系統(tǒng)清除 D.癌變細胞的酶活性降低導(dǎo)致代謝減緩 答案 D 解析 致癌因子有物理致癌因子、化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子;癌細胞的細胞膜表面的糖蛋白減少,細胞的黏著性降低,容易發(fā)生轉(zhuǎn)移;癌變細胞可以被人體的免疫系統(tǒng)清除;癌變細胞的酶活性增強,代謝活躍。 9. 下列關(guān)于細胞的生命歷程的說法,錯誤的是 ( ) A.腦細胞因缺氧而死亡是細胞壞死 B.細胞代謝速率減慢是細胞衰老的主要特征之一 C.細胞的正常基因突變成原癌基因是細胞癌變的原因 D.老鼠在胚胎時期指間有蹼,出生后指間無蹼
31、是細胞凋亡的結(jié)果 答案 C 解析 腦細胞因缺氧而死亡是細胞的不正常死亡,屬于細胞壞死;細胞代謝速率減慢是細胞衰老的主要特征之一;細胞癌變是由原癌基因和抑癌基因在各種因素的影響下發(fā)生突變而引起的;細胞凋亡是生物體內(nèi)一種自然的生理過程,是由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程,老鼠在胚胎時期指間有蹼,出生后指間無蹼是通過細胞凋亡完成的。 10.(2011·江蘇卷,5)關(guān)于人體細胞分化、衰老、凋亡和癌變的敘述,正確的是 ( ) A.細胞分化導(dǎo)致基因選擇性表達,細胞種類增多 B.細胞衰老表現(xiàn)為酶活性降低,細胞核體積減小 C.細胞凋亡受基因控制,不利于個體生長發(fā)育 D.細胞癌變導(dǎo)致細胞黏著
32、性降低,易分散轉(zhuǎn)移 答案 D 解析 基因的選擇性表達導(dǎo)致細胞分化,細胞種類增加,A項錯誤;衰老的細胞中大多數(shù)酶活性降低,細胞核體積增大,細胞的體積變小,B項錯誤;細胞凋亡是由基因控制的程序性死亡,是細胞的正常生命現(xiàn)象,對機體是有積極意義的,C項錯誤;因癌細胞膜表面的糖蛋白減少,細胞之間的黏著性降低,癌細胞容易分散轉(zhuǎn)移,D項正確。 11.德國研究人員發(fā)現(xiàn),癌變前的衰老肝細胞能通過由腫瘤抗原引起的免疫反應(yīng)被清除。利用這一結(jié)果,對癌變前衰老細胞進行抗原特異性免疫監(jiān)測,在癌癥預(yù)防和治療中起重要作用。下列有關(guān)敘述中,不正確的是 ( ) A.衰老肝細胞細胞核的體積增大 B.癌變
33、肝細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化 C.在免疫系統(tǒng)被抑制的患者體內(nèi),衰老肝細胞不會積累 D.這一研究成果可指導(dǎo)生產(chǎn)相應(yīng)疫苗 答案 C 解析 衰老細胞的體積變小,而細胞核體積變大,A正確;癌細胞的特點:無限增殖,細胞結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,細胞膜上糖蛋白減少,導(dǎo)致其易擴散和轉(zhuǎn)移,B正確;正常機體內(nèi)衰老肝細胞的清除依賴于免疫系統(tǒng),故免疫系統(tǒng)被抑制的患者體內(nèi)衰老肝細胞會積累,C錯誤。 12.下列與細胞的生命歷程相關(guān)的敘述,正確的是 ( ) A.衰老細胞的體積和細胞核體積都縮小 B.青蛙發(fā)育過程中尾的消失屬于細胞壞死現(xiàn)象 C.細胞的癌變常發(fā)生在細胞周期的間期,常與多個基因有關(guān) D.造血干
34、細胞分化成白細胞的過程是不可逆的,原因是遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 答案 C 解析 衰老細胞的體積縮小,細胞核的體積變大;青蛙發(fā)育過程中尾的消失屬于細胞凋 亡;細胞的癌變與原癌基因和抑癌基因突變有關(guān),基因突變常發(fā)生在細胞分裂的間期; 造血干細胞分化成白細胞的過程屬于細胞分化,其遺傳物質(zhì)不變,只是基因進行選擇性 表達。 13.演藝圈的女明星,有些為了保持年輕貌美,不惜重金到香港注射人體胎盤素。人體胎盤素的功效主要有:全面激活面部休眠的成體細胞,使之轉(zhuǎn)化為功能細胞;加強全身皮膚纖維母細胞、膠原纖維與彈性纖維的新陳代謝,增加表皮與真皮層的厚度;全面促進新生角質(zhì)層細胞的增殖與生長,加速死皮細胞的脫落,
35、對各類衰老產(chǎn)生的色素沉著、面部各類色斑(遺傳類色斑除外)有很強的淡化作用;迅速溶解衰老皮膚點狀、片狀色素堆積,使皮膚膚質(zhì)細膩、色澤均勻、潔凈無瑕。據(jù)此回答下列問題: (1)衰老的細胞內(nèi)水分________(填“增加”或“減少”),那么所有生物的細胞內(nèi)水分出現(xiàn)這種情況一定是衰老的細胞嗎?________,為什么?__________________________ ________________________________________________________________________。 (2)細胞衰老后細胞核________,核膜________。那么人體內(nèi)所有細胞
36、衰老都會出現(xiàn)這種情況嗎?________,為什么?__________________________________________。 (3)現(xiàn)有衰老的肝細胞和新生的肝細胞,用______________(染色劑)能將染色質(zhì)染色,染色深淺的比較,情況是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)與題干中休眠細胞相比,功能細胞內(nèi)的水分________、酶的活性________
37、,進而細胞代謝________________。 (5)注射人體胎盤素以后,新生的角質(zhì)層細胞的細胞周期將________(填“縮短”或“延長”)。 答案 (1)減少 不一定 種子成熟過程中水分減少,但細胞沒有出現(xiàn)衰老 (2)變大 內(nèi)折 不一定 因為人成熟的紅細胞沒有細胞核 (3)醋酸洋紅或龍膽紫 衰老的肝細胞細胞核染色較深 (4)多 強 旺盛 (5)縮短 解析 細胞衰老的特點有細胞內(nèi)的水分減少,多種酶的活性降低,細胞代謝速率減慢,細胞核變大,核膜內(nèi)折,細胞膜通透性降低等。但是具有這些特點的細胞不一定是衰老的細胞,比如種子成熟過程中水分減少,但并未出現(xiàn)細胞衰老。另外,衰老的細胞也不一定都具
38、備以上特點,比如哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核,衰老時也就不存在細胞核變大和核膜內(nèi)折的現(xiàn)象。 14.如圖表示人體骨髓造血干細胞的生命歷程。請據(jù)圖回答下列問題: (1)區(qū)分①細胞與植物細胞最主要的依據(jù)是____________,細胞②不能無限長大的原因有______________________、 ________________________________________________________________________。 (2)c過程的實質(zhì)是________________,請用箭頭和文字簡要表明該過程中遺傳信息的流動途徑:__________________
39、_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞形狀發(fā)生改變的直接原因是_________________。 (4)若白細胞發(fā)生了癌變,根本原因是細胞中的______________________發(fā)生了突變,癌細胞無限增殖過程中直接參與a、b過程的無膜細胞器依次是_________________。 答案 (1)有無細胞壁 細胞核中DNA不會隨細胞增大而增加
40、 細胞表面積與體積的比例關(guān)系限制了細胞的長大 (2)基因的選擇性表達 DNA轉(zhuǎn)錄,mRNA翻譯,蛋白質(zhì) (3)血紅蛋白分子中發(fā)生了氨基酸的替換 (4)原癌基因和抑癌基因 核糖體、中心體 解析 (1)區(qū)分動物細胞與植物細胞最主要的依據(jù)是有無細胞壁。細胞不能無限長大的原因有兩個:細胞核中的DNA不會隨細胞的增大而增加;細胞表面積和體積的比例限制了細胞的長大。(2)圖中的c過程是細胞分化,細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達。在細胞分化的過程中存在遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,沒有DNA的復(fù)制。(3)鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞的形狀發(fā)生改變的直接原因是血紅蛋白分子中發(fā)生了氨基酸的替換。(4)細胞癌變的根本
41、原因是細胞中的原癌基因和抑癌基因發(fā)生了突變,在細胞增殖過程中直接參與a、b過程的無膜細胞器依次是核糖體、中心體。 15.癌細胞通常是由正常細胞的遺傳物質(zhì)(基因)發(fā)生改變后形成的。某生物興趣小組的同學(xué)從資料上獲知:二氯二乙胺能夠阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA相互作用。他們推測:二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖,能作為一種癌癥的化療藥物,并就此問題設(shè)計實驗進行了探究。 實驗材料:肝部長有腫瘤的小鼠,二氯二乙胺溶液,蒸餾水,生理鹽水,含有全部營養(yǎng)物質(zhì)的細胞培養(yǎng)液,顯微鏡,血細胞計數(shù)板,試管,吸管等。 (1)通常能夠引起基因改變的因素可能有(填寫序號)________________________
42、。 A.紫外線 B.甘油 C.肝炎病毒 D.煤焦油及其衍生物苯 E.葡萄糖 F.尼古丁 G.丙酮酸 H.核輻射 (2)化療時采用的烷化劑,如二氯二乙胺能夠與DNA分子發(fā)生反應(yīng),從而阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA的相互作用。此類藥品作用于癌細胞周期的________期。 (3)在進行實驗探究時其中某位同學(xué)的實驗操作如下:(請將實驗內(nèi)容補充完整) ①取潔凈的培養(yǎng)皿一個,加入適量的培養(yǎng)液,從小鼠肝部切 取腫瘤組織,剪碎,并用胰蛋白酶處理,使其分散開來,置于培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。 ②取潔凈的試管5支,加入等量的培養(yǎng)液,編號1、2、3、4、5,并在1~4號試管中加入等量的不同濃度的二氯二乙胺溶液。5
43、號試管中加入________________。 ③從培養(yǎng)皿中吸取等量的培養(yǎng)液置于1~5號試管中,振蕩后,在冰箱中培養(yǎng)一段時間。 ④從靜置的5支試管中吸取適量的培養(yǎng)液置于____________________內(nèi),在顯微鏡下計數(shù),記錄數(shù)據(jù)。 ⑤請你糾正上面這位同學(xué)操作上的兩處錯誤: a.________________________________________________________________________; b.________________________________________________________________________。 (
44、4)另一位同學(xué)按照正確的方法進行實驗探究,得到的結(jié)果如下: 實驗組別 1 2 3 4 5 二氯二乙胺 濃度(mg/mL) 0.1 0.2 0.3 0.4 0 細胞數(shù)目(個/mL) 320 275 186 96 560 ①在該實驗中,遵循了實驗設(shè)計的________原則和________________原則。 ②根據(jù)實驗結(jié)果,你能得出的結(jié)論是_______________________________________ ___________________________________________________________________
45、_____ ________________________________________________________________________。 答案 (1)A、C、D、F、H (2)間 (3)②等量生理鹽水 ④血細胞計數(shù)板?、輆.在“冰箱中”應(yīng)改為在“適宜溫度下”或“恒溫箱中” b.“從靜置的5支試管中吸取適量的培養(yǎng)液”應(yīng)改為“振蕩搖勻后,從5支試管中吸取適量的培養(yǎng)液” (4)①對照 單一變量 ②二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖,且在一定范圍內(nèi),隨二氯二乙胺濃度的增大,抑制作用逐漸增強 解析 (1)能夠引起基因改變的因素有化學(xué)致癌因子,如煤焦油及其衍生物苯、尼古丁等;物理
46、致癌因子,如紫外線和核輻射;病毒致癌因子,如肝炎病毒。(2)由于烷化劑能夠與DNA分子發(fā)生反應(yīng),從而阻止參與DNA復(fù)制的酶與DNA的相互作用,使DNA復(fù)制不能正常進行,DNA的復(fù)制發(fā)生在分裂間期。(3)分析題目可知,癌細胞的增殖應(yīng)在“適宜溫度下”或“恒溫箱中”才可完成,試管靜置時,其內(nèi)的溶液會出現(xiàn)沉淀,吸取培養(yǎng)液時所得每毫升中細胞的數(shù)目不準(zhǔn)確,因此應(yīng)搖勻后再吸取。由表中數(shù)據(jù)可知,二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖,且抑制效果與濃度有關(guān)。(4)由題干可知,實驗的自變量是二氯二乙胺,因變量是癌細胞的數(shù)量。實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則。 教師備課資源 1. 細胞分裂與細胞分化的區(qū)別與聯(lián)系
47、 細胞分裂 細胞分化 原因 ①細胞表面積和體積發(fā)展不平衡;②細胞核與細胞質(zhì)發(fā)展不平衡;③增殖的需要 基因的選擇性表達 結(jié)果 生成相同的細胞 生成不同的細胞 意義 ①促進多細胞個體形成,生長和發(fā)育的需要;②單細胞生物形成新個體的需要 ①組織、器官的形成;②組織、器官的修復(fù) 特性 ①局部性;②周期性 ①持久性;②不可逆性;③普遍性;④差異性 關(guān)系 ①細胞分裂是細胞分化的基礎(chǔ),細胞分裂產(chǎn)生了相同細胞的后代,細胞分化使相同細胞的后代發(fā)生了形態(tài) 、結(jié)構(gòu)和生理功能上的差異。生物體內(nèi)細胞并沒有表現(xiàn)出全能性,而是分化成為不同的細胞、組織,這是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達
48、的結(jié)果;②細胞分裂只是增加了細胞數(shù)量,細胞分化形成了具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官,沒有細胞的分化,多細胞生物不可能正常發(fā)育 2. 全能性表達需要的條件 (1)離體。生物體內(nèi)的活細胞盡管具有全能性,但受基因選擇性表達的調(diào)控,一般都要進行定向的、不可逆轉(zhuǎn)的細胞分化,不能表現(xiàn)其全能性。(2)適宜的營養(yǎng)、適宜的環(huán)境條件、植物激素(生長素和細胞分裂素)。 3. 細胞的分化、衰老、凋亡、壞死和癌變的比較 實質(zhì) 特點 結(jié)果與意義 細胞 分化 基因的選擇性表達 ①持久性;②普遍性;③不可逆性;④差異性 產(chǎn)生各種不同的組織、器官 細胞 衰老 內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果 ①
49、酶活性降低,呼吸速率減慢; ②細胞體積增大,線粒體減少; ③核增大,核膜內(nèi)折,染色質(zhì)收縮、染色加深 ①生物體的絕大多數(shù)細胞都經(jīng)歷未分化→分化→衰老→死亡的過程;②細胞衰老是時刻都在發(fā)生的 細胞 凋亡 由遺傳機制決定的程序性調(diào)控 細胞膜內(nèi)陷,細胞變圓,與周圍細胞脫離 ①清除多余無用細胞;②清除完成使命的衰老細胞;③清除體內(nèi)異常細胞 細胞 壞死 受電、熱、冷、機械等不利因素影響。不受基因控制 細胞膜破裂 傷害周圍細胞,引發(fā)炎癥 細胞 癌變 物理、化學(xué)和病毒致癌因子影響下,原癌基因和抑癌基因的突變 ①惡性增殖的“不死細胞”; ②形狀顯著改變的“變態(tài)細胞”; ③黏著性降低的“擴散細胞” 癌細胞的出現(xiàn)并大量增殖
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