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1、,必修分子與細胞,,第四章細胞的生命歷程,,第14講細胞的分化、衰老、凋亡及癌變,Z整合 核心考點,1細胞的分化,,(1)概念：在個體發(fā)育中，由 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 的過程。 (2)特點：普遍性、持久性、穩(wěn)定性和 。 (3)意義：細胞分化是生物 的基礎。 細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向 ，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 的執(zhí)行情況不同，即基因的 表達，轉(zhuǎn)錄出不同的 ，控制合成不同的________。 解惑由于基因的選擇性表達，不同類型的細胞中mRN

2、A和蛋白質(zhì)種類出現(xiàn)少部分不同，DNA卻都相同。,一個或一種細胞,穩(wěn)定性差異,不可逆性,個體發(fā)育,專門化,遺傳信息,選擇性,mRNA,蛋白質(zhì),2細胞的全能性 (1)概念： 的細胞，仍然具有發(fā)育成 。 (2)分析下列實例所依據(jù)的原理連線 組織培養(yǎng)植物個體a細胞核具有全能性 克隆羊“多利” b細胞增殖分化 干細胞 c細胞具有全能性 答案cab,已經(jīng)分化,完整個體的潛能,1分化后的細胞一定不會再進行細胞分裂嗎？(舉例說明) 提示可能會恢復分裂能力，如B淋巴細胞。 2肌肉細胞中的ATP合成酶基因、某抗體基因、胰島素基因都處于表達狀態(tài)嗎？ 提示某抗體基因、胰島素基因不表達。,1(2

3、015河北六校聯(lián)考)如圖為人體某早期胚胎細胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育階段示意圖，圖中甲、乙、丙、丁、戊為各個時期的細胞，a、b表示細胞所進行的生理過程。下列敘述正確的是 () a過程是有絲分裂，b是細胞分化 乙和丙的染色體組成不同 丁和戊因遺傳物質(zhì)不同而發(fā)生分化 甲、丁、戊中的蛋白質(zhì)不完全相同 AB C D,,解析a過程是有絲分裂，b過程是細胞分化，細胞分裂和分化的過程中遺傳物質(zhì)一般不改變，所以圖中各細胞的遺傳物質(zhì)均相同，錯誤；細胞分化使丁、戊細胞中蛋白質(zhì)的種類不同，故呈現(xiàn)不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能，正確。 答案B,2分別用珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(與細胞呼吸相關(guān)的酶)基因的片段為探針，與

4、雞的成紅細胞、輸卵管細胞和胰島細胞中提取的總RNA進行分子雜交，結(jié)果見下表(注：“”表示陽性，“”表示陰性)。下列敘述不正確的是(),A.在成紅細胞中，珠蛋白基因處于活動狀態(tài)，卵清蛋白基因處于關(guān)閉狀態(tài) B輸卵管細胞的基因組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達產(chǎn)物對維持雞細胞的基本生命活動很重要 D上述不同類型細胞的生理功能差異與基因的選擇性表達有關(guān),解析細胞分化的本質(zhì)在于基因的選擇性表達，即由受精卵分化形成的不同組織細胞中，雖然DNA(基因)的種類和數(shù)量是相同的，但轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA、翻譯產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是不同的。而一些對細胞的基本生命活動極為重要的基因則不存在表達的選擇

5、性，而是在所有細胞中均表達，如題目中的丙酮酸激酶基因。據(jù)表分析，珠蛋白基因只在成紅細胞中處于活動狀態(tài)，而卵清蛋白基因則只在輸卵管細胞中處于活動狀態(tài)。 答案B,1.細胞分化的機理和過程 (1)細胞分化的機理,(2)細胞分化的過程,,2基因組中表達的基因分類 (1)一類是維持細胞基本生命活動所必需的，在所有細胞中都表達，稱管家基因，如ATP合成酶基因、呼吸酶基因等。 (2)另一類是指導合成組織特異性蛋白的基因，稱奢侈基因(因為只是一些細胞表達，所以奢侈)，如胰島素基因，唾液淀粉酶基因、血紅蛋白基因等。這類基因只在一些分化細胞中選擇性表達，與各類細胞的特殊性有直接的關(guān)系。這些基因的特異表達與否，決定

6、了生命歷程中細胞的發(fā)育、分化、細胞周期的調(diào)控、體內(nèi)平衡、細胞衰老、甚至于程序性死亡。,1細胞的衰老 (1)代謝速度的變化 (2)細胞核的變化：體積 、核膜內(nèi)折，染色質(zhì) 、染色 。 巧記一大(核大)、一小(體積小)、一多(色素積累)和兩低(酶活性和物質(zhì)運輸功能)。 【特別提醒】細胞衰老學說見教材122頁。,增大,固縮,加深,2細胞的凋亡 (1)概念：由 所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。,基因,編程性死亡,自然更新,正常發(fā)育,內(nèi)部環(huán)境,外界各種因素,3細胞的癌變 (1)癌變實質(zhì) 和 發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控。 (2)癌細胞的特征,原癌基因,抑癌基

7、因,(3)致癌因子的類型和實例連線,,1以上“知識鏈接”中，細胞衰老、凋亡和癌變過程中都有新的蛋白質(zhì)產(chǎn)生嗎？細胞凋亡過程受環(huán)境因素影響嗎？ 提示都有，受環(huán)境影響。 2鼻咽癌是種族差異非常明顯的惡性腫瘤，我國南方幾省特別是珠江三角洲地區(qū)的鼻咽癌發(fā)病率居全球首位。試分析惡性腫瘤與遺傳有關(guān)嗎？理由是什么？ 提示有關(guān)，有的具有家族性，可能是遺傳因素導致的。,1(2015山東理綜)關(guān)于細胞生命歷程的敘述，正確的是() A胚胎細胞中存在與細胞凋亡有關(guān)的基因 B原癌基因與抑癌基因在正常細胞中不表達 C真核細胞不存在無絲分裂這一細胞增殖方式 D細胞分化過程中蛋白質(zhì)種類和數(shù)量未發(fā)生改變,解析本題考查細胞的生命歷

8、程。胚胎細胞也會發(fā)生增殖、分化和凋亡，細胞中存在凋亡基因，A項正確。原癌基因與抑癌基因是細胞中的正?；颍苓M行表達，B項錯誤。真核細胞能進行無絲分裂，如蛙的紅細胞，C項錯誤。細胞分化過程中由于基因的選擇性表達，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量會發(fā)生變化，D項錯誤。 答案A,2(2015江蘇)下列關(guān)于人體細胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌變的敘述，正確的是() A細胞的分化程度越高，全能性越強 B癌細胞具有細胞增殖失控的特點 C正常細胞的衰老凋亡必將使個體衰老死亡 D幼年個體生長需細胞增殖，成年后不需細胞增殖,解析本題考查細胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌變的相關(guān)內(nèi)容。細胞分化程度與細胞全能性呈負相關(guān)，A項錯誤。癌

9、細胞是基因突變的結(jié)果，能夠無限增殖，即增殖失控，B項正確。對于多細胞生物，細胞的衰老凋亡不會導致個體的衰老死亡，C項錯誤。細胞增殖伴隨人體整個一生，如造血干細胞，始終保持分裂、分化能力，D項錯誤。 答案B,1.細胞凋亡、壞死和癌變的比較,2.細胞分化、分裂、癌變及凋亡的關(guān)系,,【特別提醒】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。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。,T突破 考疑考技,1并非所有干細胞都要發(fā)生分化 干細胞分裂增加細胞數(shù)目。一部分細胞發(fā)生分化，成為具有特定功能的組織細胞；還有一部分細胞保持分裂能力，用于干細胞本身的自我更新

10、。 2未脫離植物體的細胞不能表現(xiàn)出全能性 植物細胞全能性的表達需要一定的條件，即離體、無菌、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素等。未脫離植物體的細胞，其全能性受到抑制，不能發(fā)育成完整的新個體。,3混淆細胞衰老與個體衰老，誤認為衰老個體中細胞一定衰老 對于單細胞生物體來說，細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡；多細胞生物體內(nèi)的細胞總是不斷地更新，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)，但從整體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。 4混淆細胞編程性死亡與細胞病理性死亡 (1)病理性死亡是在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。 (2)細胞編程性死亡是細胞的

11、一種生理控制機制，它也可以受許多因素(包括外部因素和內(nèi)部因素)的誘導，如X射線、射線。同時它也可以通過一些因素的作用而受到抑制，如白細胞介素2。,5誤認為只有癌細胞內(nèi)才有原癌基因與抑癌基因，且只要有一個基因突變即可引發(fā)細胞癌變 人和動物細胞的染色體上本來就存在著與癌有關(guān)的基因原癌基因和抑癌基因。環(huán)境中的致癌因子會損傷細胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。根據(jù)大量的病例分析，癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，至少在一個細胞中發(fā)生56個基因突變，才能賦予癌細胞所有的特征，這是一種累積效應。,【思維診斷】 1考題診斷： (1)(2015河南洛陽

12、一模)受精卵中的所有基因均被表達，因此受精卵具有全能性。( ) (2)(2015四川高考T7D)成熟紅細胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達。( ) (3)(2012江蘇高考T20D)癌細胞類似于胚胎細胞，都脫離了細胞的正常分化。( ),,,,2易錯診斷： (1)細胞分化過程中不進行基因表達。( ) (2)細胞衰老不一定導致個體衰老。( ) (3)被病原體感染的細胞的清除屬于細胞壞死。( ) (4)凋亡細胞內(nèi)的基因表達能力全部下降，酶活性減弱。( ),,,,,1(2015課標全國理綜卷)端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，該酶能結(jié)合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘

13、述正確的是() A大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒 B端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶 C正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA D正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變長,解析本題考查端粒和端粒酶的相關(guān)知識。端粒存在于真核生物染色體的兩端，是由DNA片段及其相關(guān)的蛋白質(zhì)所組成的復合體，A項錯誤、C項正確。由“端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，該酶能結(jié)合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈”可知，端粒酶中的蛋白質(zhì)為逆轉(zhuǎn)錄酶，B項錯誤。正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變短，D項錯誤。 答案C,2(2014課標全國理綜)同一動物個體的神經(jīng)細胞與肌細胞在功能上是不同的，造成

14、這種差異的主要原因是() A二者所處的細胞周期不同 B二者合成的特定蛋白不同 C二者所含有的基因組不同 D二者核DNA的復制方式不同,解析神經(jīng)細胞和肌細胞在功能上不同，是細胞分化的結(jié)果，即細胞中的基因選擇性表達，合成的特定蛋白不同，B項正確。神經(jīng)細胞和肌細胞都是高度分化的細胞，不再分裂，則都不具有周期性，也不進行核DNA的復制，A、D兩項錯誤。二者含有的基因組相同，C項錯誤。 答案B,3(2016試題調(diào)研)細胞凋亡又稱細胞編程性死亡，其大致過程如下圖所示。有關(guān)敘述不正確的是() A細胞凋亡是細胞在特定條件下的被動死亡過程 B細胞凋亡過程中以小泡形式形成凋亡小體，需要消耗能量 C細胞凋亡發(fā)生過

15、程中，細胞內(nèi)容物不釋放出來 D細胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成，體現(xiàn)了基因的選擇性表達,,解析細胞凋亡是由基因調(diào)控的細胞自動結(jié)束生命的過程。 答案A,4(2015山東濱州一模)科學家發(fā)現(xiàn)了存在于高等生物細胞中的nucI基因，該基因編碼的蛋白質(zhì)能使DNA降解，所以nucI基因又被稱為細胞“死亡基因”。據(jù)此分析，下列敘述錯誤的是() A靶細胞在效應T細胞的作用下死亡可能與nucI基因被激活有關(guān) B在胚胎發(fā)育過程中細胞中的nucI基因也在表達 C該基因編碼的蛋白質(zhì)需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工運輸 D癌變細胞中nucI基因的表達可能會受阻,解析每個細胞都含有nucI基因，細胞的死亡與否可能與其是否激活有關(guān)，

16、胚胎發(fā)育過程中有細胞的凋亡，A、B項正確；該蛋白質(zhì)是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)，不需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工運輸，C項錯誤；癌變細胞中該基因表達可能受阻，因而會不停地分裂下去，D項正確。 答案C,5(2016啟東質(zhì)測)如圖是人體細胞生命歷程的概括，下列敘述正確的是(),,A3過程發(fā)生在整個生命歷程中，造成不同細胞間蛋白質(zhì)種類的不同 B4過程會使細胞膜的通透性改變，導致物質(zhì)運輸功能提高 C5過程形成的細胞周期變短，形成的子細胞核增大，染色較深 D能進行1、2、6過程的細胞都具有細胞周期，并且經(jīng)歷的時間相同,解析3過程表示細胞分化的過程，該過程由于基因的選擇性表達，導致蛋白質(zhì)的種類不同；衰老過程中細胞膜的通透性

17、改變，使物質(zhì)運輸功能降低；細胞核增大，染色較深是衰老細胞的特征；不同細胞由于各自生存環(huán)境的差異，細胞周期一般是不同的。 答案A,6(2016湖北八市模擬)下表為人體四種細胞某些基因表達的結(jié)果，下列相關(guān)敘述正確的是() A.與上述四種蛋白質(zhì)的合成、加工或分泌均有關(guān)的細胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體 B四種細胞轉(zhuǎn)錄的mRNA有相同的也有不同的，如mRNA3在其他細胞中也有 C四種細胞的全能性有差異，如幼嫩紅細胞的全能性大于造血干細胞 D四種蛋白質(zhì)的功能不同，原因是它們的氨基酸組成不同,解析蛋白質(zhì)合成場所是核糖體，血漿蛋白、免疫球蛋白需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上進行加工，而血紅蛋白、呼吸酶不需要

18、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工；mRNA3在活細胞中都有，其他mRNA則在不同細胞內(nèi)存在差別；四種細胞的全能性有差異，但幼嫩紅細胞是由造血干細胞分化而來的，其全能性小于造血干細胞；蛋白質(zhì)的功能不同，原因可能是它們的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序或肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。 答案B,7(2015鄭州模擬)利用不同濃度的維生素K2(VK2)培養(yǎng)腫瘤細胞72 h后，測定腫瘤細胞凋亡率與細胞凋亡相關(guān)基因bcl2和bax的表達情況(以轉(zhuǎn)錄形成的mRNA相對值表示)，結(jié)果如下：,,下列敘述中，最合理的是() A腫瘤細胞在沒有VK2誘導的情況下不會凋亡 B誘導腫瘤細胞凋亡的最適VK2濃度為40 mol/L CVK2誘導細胞凋亡可能與bcl2基因表達減弱有關(guān) Dbax基因穩(wěn)定表達使VK2失去誘導細胞凋亡作用,解析由表和曲線圖可以看出，隨著維生素K2(VK2)濃度的不斷增大，腫瘤細胞的凋亡率也隨之增大，bcl2基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA相對值逐漸減小，而bax基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA相對值變化不大，說明VK2誘導細胞凋亡可能與bcl2基因表達減弱有關(guān)；由于設置的VK2溶液的濃度范圍太小，所以不能確定誘導腫瘤細胞凋亡的最適濃度。 答案C,