第四单元课时2细胞的分化、衰老、凋亡和癌变.ppt

1、2020新亮剑高考总复习 课时2 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变第四单元细胞的生命历程目 录CONTENTS磨剑：课前自学悟剑：课堂精讲3磨剑：课前自学悟剑：课堂精讲磨剑：课前自学易错警示目标导航考点清单目 录考点清单目 录易错警示目标导航学科素养课程标准学习指导1.生命观念:结构与功能观,说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体;描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程;描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下,基因突变的概率可能提高,而某些基因突变能导致细胞分裂失控,甚至发生癌变。2.科学思维:归纳与概括,从分子、细胞等不同水

2、平理解细胞分化的实质,以及细胞分化在个体发育和生命活动中的重要意义。3.社会责任:关爱生命,科学解释细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系;崇尚健康文明的生活方式,成为健康中国的促进者和实践者;通过对干细胞和细胞的癌变的有关问题分析,养成学以致用,关注科技发展和人体健康的态度。1.说明细胞的分化。2.举例说明细胞的全能性。3.探讨细胞的衰老和凋亡与人类健康的关系。4.说出癌细胞的主要特征,讨论恶性肿瘤的防治。1.结合实例,理解细胞分化的过程、特点及意义,分析细胞分化的原因;理解细胞凋亡的概念和意义。2.结合教材讲解,理解动物体细胞的细胞核具有全能性、癌细胞的主要特征、致癌因子等。3.从细胞的物质组成

3、和结构方面分析细胞衰老的特征。4.通过资料搜集和分析,正确理解干细胞、细胞分化、细胞衰老和凋亡、细胞癌变等知识,并了解其中研究的新方法和新技术。考点清单目标导航目 录易错警示考点1 细胞的分化及全能性1.细胞分化(1)概念:在个体发育中,由一个或多个细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程。(2)特征:细胞分化具有普遍性、持久性、不可逆性和稳定性。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。(3)原因:在个体发育中,不同的细胞遗传信息执行的情况不同,即在特定的时间和空间条件下基因的选择性表达。(4)意义:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象,是生物个体

4、发育的基础;细胞分化使生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。考点清单目标导航目 录易错警示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)实例:已分化的植物细胞具有全能性;高度分化的动物细胞全能性受到抑制,但细胞核具有全能性。(3)原因:细胞核中含有本物种生长发育的全套遗传信息。(4)干细胞:动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。(5)全能性比较:植物细胞动物细胞;受精卵生殖细胞体细胞。(6)细胞分化程度与全能性的关系:分化程度越低(高)的细胞全能性越高(低)。考点清单目标导航目 录易错警示考点2 细胞的衰老、凋亡和坏死1.细胞衰老的

5、特征考点清单目标导航目 录易错警示项目细胞凋亡细胞坏死原因由基因决定不利因素的影响(极端的物理、化学因素或病理性刺激)特点是主动的,细胞自行结束生命的过程是被动的,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的病理过程实例女性月经期子宫内膜的脱落成熟个体中细胞的自然更新被病原体感染的细胞的清除烫伤后的皮肤、黏膜的脱落骨折时部分骨细胞死亡吸烟者肺部细胞因尼古丁作用而死亡2.细胞凋亡与细胞坏死的比较考点清单目标导航目 录易错警示考点3 细胞的癌变1.概念:细胞由于受到致癌因子的作用,细胞中的遗传物质发生变化,变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。2.特征(1)在适宜条件下,能够无限增殖。(2)癌

6、细胞的形态结构发生显著变化。(3)癌细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,导致癌细胞容易在体内分散和转移。考点清单目标导航目 录易错警示3.致癌因子的种类(1)物理致癌因子:主要指辐射,如紫外线、X射线等。(2)化学致癌因子:如砷、苯、煤焦油、石棉等。(3)病毒致癌因子:能使细胞发生癌变的病毒。易错警示目标导航目 录考点清单1.细胞分化的六个易错易混点(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,

7、用于干细胞本身的自我更新。(3)同一个体不同类型细胞的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,因而转录生成的RNA及翻译生成的蛋白质不完全相同。(4)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。易错警示目标导航目 录考点清单(5)分化不会改变遗传物质。细胞分化是基因的选择性表达,不会导致遗传物质改变。已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性。(6)细胞分化的标志:在所有细胞中都表达的基因,与细胞分化无关,

8、如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等表达不能证明细胞已经发生分化;只有在特定细胞中选择性表达的基因如胰岛素基因、血红蛋白基因表达可以证明细胞发生了分化。易错警示目标导航目 录考点清单2.细胞全能性的理解误区 由一个细胞发育成一个完整个体才能体现全能性。判断的标准是:“细胞个体”。如一个体细胞经植物组织培养形成幼苗,可体现全能性,将一个细胞培养成叶片则不能体现全能性,因为叶片不是个体,将一个干细胞培养成一个幼小动物可以体现全能性,培养成一颗跳动的心脏则不能体现全能性。易错警示目标导航目 录考点清单3.准确辨析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

9、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。15悟剑：课堂精讲真题体验体系构建考点巧讲磨剑：课前自学悟剑：课堂精讲目 录真题体验目 录体系构建考点巧讲考点1 细胞分化与细胞全能性1.细胞分化的机理(1)实质:基因的选择性表达。即在个体发育中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,转录出不同的mRNA,控制合成出不同种类的蛋白质,如右图所示:真题体验目 录体系构建考点巧讲真题体验目 录体系构建考点巧讲项目细胞分化细胞的全能性原理细胞内基因的选择性表达含有本

10、物种全套遗传信息特点持久性普遍性不可逆性稳定性高度分化的植物体细胞具有全能性;动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性;全能性的体现要进行诱导和离体培养结果形成形态、结构、功能不同的细胞群形成新的个体大小比较细胞分化程度有高低之分,如:体细胞生殖细胞受精卵细胞全能性表达的难易程度不同,如:受精卵生殖细胞体细胞关系两者的遗传物质都未发生改变;已分化的植物细胞仍然保持全能性;一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低2.细胞分化与细胞的全能性比较真题体验目 录体系构建考点巧讲3.细胞分化与细胞分裂的区别和联系(1)细胞分裂使细胞数目增多,但细胞类型不变。(2)细胞分化使细胞类型增多,但细

11、胞数目不变。(3)细胞分裂是细胞分化的基础。解析真题体验目 录体系构建考点巧讲1.对细胞全能性及细胞分化的理解未脱离植物体的细胞不能表现出全能性。植物细胞全能性的表达需要一定的条件,即离体(必要条件)、无菌、一定的营养物质、植物激素(生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性的表达至关重要)、适宜的条件(适宜的温度、pH等)。未脱离植物体的细胞,其全能性受到抑制,不能发育成完整的新个体。2.有关细胞全能性的易错点(1)确认是否体现出全能性,必须参照“起点”与“终点”,起点为“离体的细胞、组织或器官”,终点为“完整个体”,不能达到“完整个体”的,决不可以说实现了细胞全能性。种子萌发成幼苗不是细胞全能性的

12、体现,而是个体发育过程。(2)胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体)不叫细胞全能性表达。(3)动物细胞因具有该物种全套的遗传物质,尽管没有实验成功,但理论上具有全能性;而动物克隆只体现细胞核的全能性,二者并不矛盾。真题体验目 录体系构建考点巧讲例1(2018年成都模拟)关于细胞的全能性的叙述,错误的是()。A.离体的植物细胞在一定条件下培养能表现出全能性B.在生物体所有的细胞中,受精卵的全能性最高C.卵细胞因高度分化,所以不具有全能性D.卵细胞直接发育成雄蜂体现了动物细胞具有全能性解析处于离体状态的植物细胞,在一定的营养物质、激素和其他外界条件作用下,能发育形成完整植株,体现了植物细胞的全

13、能性,A项正确;受精卵的分化程度最低,全能性最高,B项正确;卵细胞已经高度分化,但仍有全能性,C项错误;由卵细胞直接发育成雄蜂的过程中发生了细胞分化,体现了卵细胞(成熟生殖细胞)的全能性,D项正确。答案解析C真题体验目 录体系构建考点巧讲例22014年2月28日,细胞-干细胞在线发表了中国科学院上海生命科学研究院诱导“人成纤维细胞”重编程为肝细胞(hiHep细胞)的成果。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相关叙述中,错误的是()。A.人成纤维细胞重编程为hiHep细胞并未体现细胞的全能性B.该项成果表明,分化了的细胞其分化后的状态是可以

14、改变的C.人成纤维细胞与hiHep细胞的核酸完全相同D.hiHep细胞的诱导成功,为人类重症肝病的治疗提供了可能性C答案解析真题体验目 录体系构建考点巧讲解析人成纤维细胞重编程为hiHep细胞,并没有形成一个个体,因此未体现细胞的全能性,A项正确;分化了的细胞经诱导后,其分化后的状态是可以改变的,B项正确;人成纤维细胞与hiHep细胞的DNA完全相同,但RNA不完全相同,C项错误;hiHep细胞的诱导成功,为人类重症肝病的治疗提供了可能性,D项正确。真题体验目 录体系构建考点巧讲考点2 细胞的衰老、凋亡和癌变1.细胞凋亡、衰老、癌变、坏死的区别项目细胞凋亡细胞衰老细胞癌变细胞坏死与基因的关系

15、受基因控制可能有关基因突变不受基因控制细胞膜的变化内陷皱缩糖蛋白减少破裂形态变化破裂细胞萎缩呈球形外形不规则变化影响因素受基因严格的控制内、外因共同作用物理、化学、病毒等致癌因子电、热、冷、机械等各种不利因素对机体的影响 机体有利对对机体有利对机体有害对机体有害真题体验目 录体系构建考点巧讲2.癌变的机理(1)癌变机理(2)原癌基因与抑癌基因的关系原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因,在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌基因后,细胞才可能会恶性增殖。抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖,从而遏制肿瘤形成的基因,抑癌基因的丢失或失活,可能导致肿瘤

16、发生。抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分裂起着调节作用。真题体验目 录体系构建考点巧讲(3)原癌基因、抑癌基因与癌变之间的关系人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因原癌基因和抑癌基因。癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是多个基因突变的累积效应。从理论上分析,抑制癌细胞增殖的途径有:抑制癌细胞的DNA复制;激活癌细胞的凋亡基因,促使癌细胞凋亡。真题体验目 录体系构建考点巧讲1.细胞衰老、凋亡和癌变的几个失分点(1)细胞增殖、分化、衰老和凋亡是细胞的正常生命活动,而不能误认为是细胞发育的4个阶段。细胞凋亡与细胞增殖都是维持生物体内细胞动态平衡的基本行为。(2)除细胞癌变与细胞坏死

17、对细胞不利外,细胞的其余生命历程(细胞分裂、分化、衰老、凋亡)均对生命有积极意义。(3)除细胞坏死外,其余各类生命历程(含癌变)均与“基因”有关,即受基因控制。真题体验目 录体系构建考点巧讲(4)误认为原癌基因和抑癌基因是“坏基因”。正常细胞中既有原癌基因,又有抑癌基因,其中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,抑癌基因的作用则主要是阻止组织细胞不正常增殖。致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变,从而导致正常细胞畸形分化为恶性增殖细胞,即癌细胞。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56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。(5)细胞衰老和凋

18、亡对机体的正常发育都是有利的,细胞坏死对机体有害。(6)细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程。真题体验目 录体系构建考点巧讲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.细胞分裂、分化、癌变及衰老的区别与联系(1)区别真题体验目 录体系构建考点巧讲(2)联系3.细胞中的管家基因和奢侈基因(1)管家基因:在所有细胞中都表达的基因,与细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。(2)奢侈基因:只在特定细胞中选

19、择性表达的基因,与细胞的分化有关,如胰岛素基因、血红蛋白基因等。真题体验目 录体系构建考点巧讲例3研究发现,直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗,会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱发癌细胞凋亡;而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白,能有效排出姜黄素,从而逃避凋亡,并增殖分化形成癌细胞。下列说法不正确的是()。A.肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同B.肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATPC.编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因D.用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗,可促进肿瘤干细胞凋亡答案解析C真题体验目 录体系构建考点巧讲解析肿瘤干细胞和

20、癌细胞是两种不同的细胞,二者细胞中基因的执行情况不同,A项正确;肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都耗能,细胞生命活动所需要的能量主要来自ATP,B项正确;ABCG2蛋白在肿瘤细胞内高效表达,其编码基因应属于癌基因,C项错误;通过抑制剂抑制ABCG2表达,可抑制姜黄素的排出,引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,从而促进肿瘤干细胞凋亡,D项正确。真题体验目 录体系构建考点巧讲例4苦马豆素(SW)是一种具有抗肿瘤功能的生物碱。为了解苦马豆素在抗肿瘤过程中的作用效果,科研人员进行了相关研究。(1)细胞发生癌变的根本原因是。癌变后,细胞膜上的等物质减少,使得癌细胞容易在体内分散和转移。同时,某些癌细胞的细

21、胞膜成分发生改变,出现甲胎蛋白等物质,这些物质可以作为刺激机体产生特异性免疫,这种现象体现了细胞膜具有的功能。癌细胞的线粒体也较正常细胞减少,从而影响了癌细胞中的(填选项前的符号)过程。A.葡萄糖分解成丙酮酸、HB.丙酮酸转化成乳酸C.丙酮酸和水彻底分解成CO2和HD.H和氧结合形成H2OC、D基因突变糖蛋白抗原进行细胞间信息交流答案解析真题体验目 录体系构建考点巧讲解析(1)细胞发生癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突变。细胞癌变后,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞间的黏着性降低,使得癌细胞容易在体内分散和转移。同时,细胞癌变后,细胞膜成分发生改变,出现癌胚抗原、甲胎蛋白等物质,这些物质可

22、以作为抗原刺激机体产生特异性免疫,这种现象体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。癌细胞的线粒体较正常细胞减少,会影响癌细胞中的有氧呼吸的第二、三阶段。真题体验目 录体系构建考点巧讲(2)细胞凋亡是所决定的细胞自动结束生命的过程。为研究SW对胃癌细胞凋亡的影响,科研人员进行了下列实验:取胃癌细胞用处理后,使之分散成单个细胞,用细胞培养液进行培养,此细胞培养液与植物组织培养基最主要的不同是需要添加。将制备好的细胞悬液在适宜条件下培养一段时间后,加入不同浓度的SW,分别培养24h、48h、72h后,统计结果如下:将经实验处理过的胃癌细胞制成装片在显微镜下进行观察,可以观察到癌细胞出现了凋亡的特征

23、。结合图中数据可以得出的结论是_。基因胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)动物血清对胃癌细胞的凋亡有诱导作用,且随着浓度和培养时间苦马豆素(SW)的增加,诱导作用显著增强答案解析真题体验目 录体系构建考点巧讲解析(2)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。在探究苦马豆素(SW)对胃癌细胞凋亡的影响实验中,分析题图,可以发现,苦马豆素(SW)对胃癌细胞的凋亡有诱导作用,且随着浓度和培养时间的增加,诱导作用显著增强。真题体验目 录体系构建考点巧讲(3)为研究不同浓度SW在治疗肿瘤的过程中对机体免疫调节功能的影响,科研人员利用正常小鼠和移植肿瘤的小鼠进行了相关实验。实验过程中,除设置不同浓度SW处理的

24、实验组以外,还需设置作为对照。(填选项前的符号)A.注射等量清水的正常小鼠B.注射等量生理盐水的正常小鼠C.注射等量生理盐水的移植肿瘤小鼠D.注射等量不同浓度SW的移植肿瘤小鼠如果还需要将SW与具有免疫调节功能的临床应用药物左旋咪唑的效果进行比较,应设置作为对照才能得出结论。B、C注射等量左旋咪唑的移植肿瘤小鼠答案解析真题体验目 录体系构建考点巧讲解析(3)在“探究不同浓度SW在治疗肿瘤的过程中对机体免疫调节功能的影响”实验中,实验组是注射等量不同浓度的SW的移植肿瘤小鼠,对照组是注射等量生理盐水的正常小鼠和移植肿瘤小鼠。若要将SW与具有免疫调节功能的临床应用药物左旋咪唑的效果进行比较,还须设

25、置注射等量左旋咪唑的移植肿瘤小鼠作为对照才能得出结论。真题体验考点巧讲目 录体系构建1.(2018年全国高考)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是()。A.细胞中可能发生单一基因突变,细胞间黏着性增加B.细胞中可能发生多个基因突变,细胞的形态发生变化C.细胞中的染色体可能受到损伤,细胞的增殖失去控制D.细胞中遗传物质可能受到损伤,细胞表面的糖蛋白减少答案解析A真题体验考点巧讲目 录体系构建解析本题是对细胞癌变的原因及癌细胞特点的考查。细胞癌变的发生并不是单一基因突变的结果,而是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果,癌细胞的形态结构发生显著变化,

26、其细胞膜上的糖蛋白减少,细胞的黏着性降低,A项错误、B项正确;原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂进程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,如果细胞中的染色体受到损伤,导致原癌基因或抑癌基因随着它们所在的染色体片段一起丢失,则可能会出现细胞的增殖失去控制,C项正确;综上分析,癌细胞中的遗传物质可能受到损伤,细胞表面的糖蛋白减少,D项正确。真题体验考点巧讲目 录体系构建2.(2016年江苏高考)下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是()。A.线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞衰老死亡的结果B.恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性,所以不易被化疗药物杀死C.人的造血干细胞是全能干

27、细胞,可以分化为多种细胞D.体外培养时,儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞D答案解析真题体验考点巧讲目 录体系构建解析线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞衰老、凋亡的结果,A项错误;恶性肿瘤细胞容易转移、能无限增殖,且适应不良环境的能力强,所以不易被化疗药物杀死,B项错误;人的造血干细胞分化形成的是多种血细胞,而不是完整个体,因而不是全能干细胞,C项错误;儿童成纤维细胞分化程度低,成人的成纤维细胞分化程度高,所以体外培养时前者传代次数多,D项正确。真题体验考点巧讲目 录体系构建3.(2015年全国高考)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的

28、一条链。下列叙述正确的是()。A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长C答案解析真题体验考点巧讲目 录体系构建解析端粒酶存在于真核生物染色体的末端,是由DNA序列及相关蛋白质所组成的复合体,A项错误;由“端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链”可知,端粒酶中的蛋白质为逆转录酶,B项错误;正常体细胞的端粒随细胞分裂次数增加而变短,D项错误。体系构建考点巧讲目 录真题体验感谢观看 下节课再会GANXIE GUANKAN XIAJIEKE ZAIHUI