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1、第 2、 3、 4節(jié) 細胞的分化、衰老、凋亡和癌變 基礎自主梳理 一、細胞的分化 1概念:在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增 殖產生的后代,在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā) 生 _____________的過程。 2特征:具有 _______、穩(wěn)定性和不可逆性。 3意義:是生物個體發(fā)育的基礎;細胞分化使 多細胞生物體中的細胞趨向專門化,有利于提 高各種生理功能的效率。 穩(wěn)定性差異 持久性 4原因:不同的細胞形態(tài)、結構和功能不同, 是因為不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。 思考感悟 1同一生物不同部位的細胞如人的胰島 B細 胞和唾液腺細胞,基因和 mRNA是否相同? 【 提示 】 基因相同, mRNA不
2、同。 5細胞的全能性 (1)概念:已經分化的細胞,仍然具有發(fā)育成 __________的潛能。 (2)動、植物細胞的區(qū)別:高度分化的植物細胞仍 然具有發(fā)育成完整植株的能力,說明植物細胞具 有全能性;實驗表明已分化的動物體細胞的 __________具有全能性。 (3)干細胞:動物和人體內仍保留著的少數具有 ___________能力的細胞。 完整個體 細胞核 分裂和分化 二、細胞的衰老和凋亡 1細胞衰老 (1)與個體衰老的關系 單細胞生物: ______的衰老或死亡就是個體 的衰老或死亡。 多細胞生物:個體衰老的過程也是組成個體 的細胞普遍衰老的過程。 (2)特征 細胞內 _____減少,結果
3、使細胞萎縮,體積 變小,細胞新陳代謝的速率 ______。 細胞 水分 減慢 細胞內多種酶的 _____降低。 隨著細胞的衰老,細胞內的 ____會逐漸積累。 細胞內 _________減慢, ______的體積增大, 核膜內折,染色質收縮、染色加深。 細胞膜通透性改變,使物質運輸功能降低。 (3)原因 自由基學說。 ______學說。 2細胞凋亡 (1)概念:由 ______所決定的細胞自動結束生命 的過程。 活性 色素 呼吸速率 細胞核 端粒 基因 (2)意義 在生物的個體發(fā)育中,清除多余的細胞。 在正常的代謝中,清除掉正常衰老死亡的 細胞,以維持器官、組織中 __________的相 對
4、穩(wěn)定。 清除掉 ___________的細胞,以利于機體 的自我保護。 (3)與細胞壞死的區(qū)別: 細胞壞死是在種種不利因素影響下,由于細 胞的正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損 傷和死亡。 細胞數目 發(fā)生病變 科目一考試網 http:/ 科目一模 擬考試 2016 金手指駕校網 http:/ 金手指駕駛員考試 2016 三、細胞的癌變 1癌細胞的概念:有的細胞受到致癌因子的作 用,細胞中遺傳物質發(fā)生變化,就變成不受機體 控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。 2癌細胞的主要特征 (1)在適宜條件下,癌細胞能夠 _________;而一 般正常人體細胞只能分裂 50 60次。 (2)癌細胞的 __
5、_________發(fā)生顯著變化,癌變后 的細胞呈球形。 (3)癌細胞的表面發(fā)生變化。由于細胞膜上的 _________等物質減少,使得癌細胞間的黏著性 降低,容易在體內 ____________。 無限增殖 形態(tài)結構 糖蛋白 分散和轉移 3致癌因子 (1)物理致癌因子。 (2)化學致癌因子。 (3)_____ 致癌因子。 4癌變的機理:致癌因子損傷細胞中的 ____, 使 _____基因和 ______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。 病毒 DNA 原癌 抑癌 5預防治療 (1)預防:目前癌癥是危害人類生命的第二殺 手;對于癌癥晚期病人,目前還缺少有效的 治療手段。因
6、此個人生活中應注意遠離 ___________,盡量規(guī)避罹患癌癥的風險。健 康的生活方式是防癌抗癌的有效手段。 (2)診斷:病理切片的顯微觀察、 CT、核磁共 振以及癌基因檢測等先進手段。 (3)治療:手術切除、化療和放療等手段。 致癌因子 思考感悟 2據癌細胞具有的特性可以推測,在癌細胞中, 最有可能缺乏或功能不足的細胞器是哪一種?為 什么? 【 提示 】 內質網。內質網是細胞內糖類、脂質 等有機物合成的 “車間 ”。 高頻考點突破 細胞分化與細胞全能性及其應用 1細胞分化、細胞全能性及相互比較 2.干細胞類型及在醫(yī)學上的應用 (1)概念:具有自我復制能力的多潛能細胞,在 一定條件下,可以分
7、化為多種功能的細胞。 (2)分類: 根據所處的發(fā)育階段分為胚胎干細胞和成體 干細胞。 根據干細胞的發(fā)育潛能分為全能干細胞、多 能干細胞和專能干細胞。 胚胎干細胞發(fā)育等級較高,是全能干細胞,成 體干細胞發(fā)育等級較低,是多能干細胞 (如造血 干細胞 )、專能干細胞 (如神經干細胞 )。 (3)應用: 培育器官進行器官移植。 臍血干細胞治療血液病。 神經干細胞治療帕金森癥。 即時應用 (隨學隨練,輕松奪冠 ) 1 (2011年北京西域區(qū)高三抽樣 )下列關 于細胞的描述,不正確的是 ( ) A干細胞是具有正常分化能力的細胞 B造血干細胞屬于多功能干細胞 C胚胎干細胞只能分化不能分裂 D干細胞發(fā)生的分化
8、一般是不可逆的 解析: 選 C。干細胞是一類可以分化成多種細胞 的未分化的細胞。它能分裂也會分化,分裂是分 化的基礎。一旦分化后,在機體中不可逆。根據 干細胞分化潛能不同可以分為全能干細胞 (如受 精卵 )、多能干細胞 (如造血干細胞、胚胎干細胞 ) 和專能干細胞。 細胞的衰老、凋亡和癌變 1個體衰老與細胞衰老的關系 (1)單細胞生物的細胞衰老或死亡就是個體的 衰老或死亡。 (2)多細胞生物體內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。 2細胞癌變 (1)機理 (2)原癌基因與抑癌基因的關系 原癌基因是維持
9、機體正?;顒铀匦璧幕?, 在細胞分裂過程中它負責調節(jié)細胞周期,控制細 胞生長和分裂的進程。只有當原癌基因突變 (或 稱激活、活化 )成癌基因后,細胞才會惡性增殖。 抑癌基因是一類抑制細胞過度生長、增殖,從 而遏制腫瘤形成的基因,抑癌基因的丟失或失活, 可能導致腫瘤發(fā)生。 抑癌基因和原癌基因共同對細胞的生長和分化 起著調節(jié)作用。 【 易誤警示 】 癌細胞是一種只分裂而不能分化 或畸形分化的細胞。 3細胞的凋亡、壞死與癌變的比較 即時應用 (隨學隨練,輕松奪冠 ) 2 (2011年東北第一次聯(lián)考 )下列有關細胞衰老、 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
10、膜黏 性增強 B細胞凋亡受基因控制,細胞癌變不受基因控 制 C細胞壞死代謝停止,細胞癌變代謝增強 D衰老、死亡的細胞可被漿細胞清除,癌細胞 可被效應 T細胞裂解 解析: 選 C。衰老細胞的膜通透性增加,癌變細 胞的膜黏性降低;細胞凋亡和癌變都受基因控制; 衰老、死亡的細胞可被吞噬細胞清除,靶細胞可 被效應 T細胞裂解。 (2)實驗結論是在實驗結果的基礎上,根據已有 知識進行的合理遷移,通過對實驗現(xiàn)象的分析、 比較、抽象概括而得出的定性表述,是對以后 實踐活動具有指導作用的 “規(guī)律性 ”認識,如鑒 定葡萄糖是還原糖的實驗中,實驗結果是 “葡 萄糖與斐林試劑加熱后出現(xiàn)磚紅色沉淀 ”,實 驗結論是
11、“葡萄糖是還原糖 ”。 2探究性實驗的結果預測與結論 (1)假設與結論。假設是根據現(xiàn)有的科學理論、 事實,對所研究的對象設想出的一種或幾種可 能性的答案或解釋。實驗結果預測一般與假設 相對應:若實驗結果與預期結果一致,則得出 與先前的假設一致的結論,即假設成立;反之, 假設不成立。 (2)探究性實驗的結果和結論不唯一,需分情 況討論: 實驗結果 實驗結論 若實驗組和對照組無顯 著差異 實驗變量對結果無 影響 若實驗組效果和對照組 效果有明顯差異 實驗變量對實驗結 果具有影響 實戰(zhàn)演練 (專項提能,小試牛刀 ) 閱讀下列材料,回答問題: 在對癌癥的研究過程中,許多科學家付出了大 量的努力和汗水。
12、 1911年,年僅 30歲的勞斯研 究一種雞的肉瘤 (惡性腫瘤生長在結締組織中 稱為肉瘤,而生長在上皮組織稱為腫瘤 )做了 下面的實驗:他把雞肉瘤組織取出來研磨成液 體,用一種特別的 “篩子 ”過濾,這種過濾連最 小的細胞也過不去,然后把濾液注射到健康的 雞體內,結果雞很快長出了肉瘤。 (1)上述材料為哪種致癌因子的研究提供了證據? (2)如果有某種病毒存在,人們都認為它是引起 癌癥發(fā)生的罪魁禍首,請你設計實驗說明上述觀 點是否正確。 (簡要寫出步驟,并預測結果 ) (3)上述實驗是否需要重復?闡明理由。 答案: (1)病毒致癌因子 (2) 選擇健康的、生 理條件相同的同種實驗動物,分成實驗組
13、和對照 組。 實驗組用該病毒侵染,對照組不做任何處 理,其他條件保持一致。 一段時間 (較長 )后, 對兩組動物進行檢測、記錄、對照。結果及結論: 如果實驗組動物出現(xiàn)腫瘤而對照組沒有出現(xiàn), 說明該病毒是致癌因子。 如果兩組差別不大, 則這種病毒可能無影響,不是致癌因子。 (3)需 要,防止實驗中出現(xiàn)的偶然因素影響實驗結果的 準確性。 命題視角剖析 緊扣教材重點 細胞的生命歷程 細胞增殖、分化、衰老、死亡和癌變之間的 關系記憶。 (2011年南京市質檢 )下列關于細胞增殖、 分化、癌變和衰老的敘述,不合理的是 ( ) A細胞總體的衰老導致個體的衰老,但細胞衰 老不等同于有機體的衰老 B體內正常細
14、胞的壽命受分裂次數的限制,細 胞增殖受環(huán)境影響 C細胞分化是基因選擇性表達的結果,細胞全 能性的實現(xiàn)與分化無關 D細胞的基因突變與癌細胞的產生有直接關系 【 嘗試解答 】 __C__ 例 1 【 解析 】 本題綜合考查了細胞增殖、分化、 癌變與衰老的關系。逐項分析如下: 選項判 斷 原因分析 A項正確 細胞衰老與個體衰老并不完全同步,對于多細胞生物來 說,細胞衰老并不意味著個體衰老,但個體衰老是生物 體內細胞普遍衰老的結果 B項正確 在人的一生中,體細胞一般能分裂 50 60次,細胞壽命受分裂次數的限制,而分裂過程又受環(huán)境條件的影響 C項錯 誤 隨著細胞分化程度的提高,細胞全能性的實現(xiàn)受到的限
15、 制作用不斷增強 D項正 確 原癌基因和抑癌基因的突變,導致細胞不能正常分化, 成為不受機體控制的無限增殖細胞。因此,癌變是細胞 的一種畸形分化 變式訓練 (2011年蘇北第一次調研 )下列關于 細胞分化、衰老、凋亡和癌變的敘述中,錯誤 的是 ( ) A癌變是正常細胞發(fā)生基因突變的結果 B個體發(fā)育過程中細胞的衰老對于生物體是 有害的 C細胞分化將造成不同細胞間蛋白質種類的 差異 D細胞凋亡對生物的個體發(fā)育、機體穩(wěn)態(tài)的 維持等有著重要作用 解析: 選 B。細胞衰老是生物體正常的生命現(xiàn) 象,對生物體并非都是有害的。 洞察高考熱點 干細胞的特點 (2010年高考廣東卷 )骨髓移植是治療白血 病常用的
16、有效療法之一,最主要的原因是移植骨 髓中的造血干細胞可在患者體內 ( ) A正常生長 B增殖并分化成多種細胞 C分泌抗體 D殺死各種病原菌 【 嘗試解答 】 __B__ 例 2 【 解析 】 骨髓中含有造血干細胞,造血干細 胞為多能干細胞,可分化為多種血細胞。將正 常人的骨髓移植到白化病患者體內,其中的造 血干細胞可增殖、分化形成多種血細胞,能有 效治療白血病。 互動探究 (1)造血干細胞在增殖的過程中一定 不會發(fā)生遺傳物質的改變嗎? (2)干細胞增殖分化的多種細胞中核糖體和蛋白 質相同嗎? 【 提示 】 (1)有可能改變,如基因突變 (2)核糖體相同,蛋白質種類不同 (4)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有體細胞 中,在癌細胞中兩種基因已發(fā)生突變。 (5)細胞衰老和凋亡對機體的正常發(fā)育都是有利 的,細胞壞死和癌變對機體有害。 (6)哺乳動物紅細胞衰老時不具備 “細胞核體積增 大 ”這一特征,因為已無細胞核。 A與 相比, 的分裂增殖能力加強, 分化能力減弱 B 的核基因相同,細胞內的蛋白質 種類和數量也相同 C 的形成過程中發(fā)生了基因分離和 自由組合 D進入 c過程的細胞,酶活性降低,代謝減 慢繼而出現(xiàn)凋亡小體 【 嘗試解答 】 __D__