第2讲 细胞的分化、衰老、凋亡 和癌变
考纲要求 名师诠释高考 1.细胞的分化 (Ⅱ) 2.细胞的全能 1.考情分析:从细胞分裂、分化、癌变、衰老和凋亡等多角 性(Ⅱ) 度考查细胞的生命历程,是高考命题的重要方式;多以选择 3.细胞的衰老 题的形式出现,常联系白血病、癌症、干细胞的研究等实 和凋亡以及与 例考查细胞的全能性、细胞分化、癌变、凋亡等知识。 人体健康的关 2.备考指导:通过联想、对比,理解细胞全能性与细胞分化、 系(Ⅱ) 癌变、衰老、凋亡的特点,明确细胞凋亡和坏死的区别。 4.癌细胞的主 要特征及防治 (Ⅱ)
1.细胞的生命历程基因选择性表达的结果 在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异 普遍性、持久性和不可逆性
糖蛋白减少 ④原癌基因和抑癌基因 体积增大 基因 正常发育 内部环境 减少 逐渐积累 改变
2.细胞的全能性及其表达发育成完整个体
植物组织培养
含有形成完整 个体所需的全 套基因
动物克隆 离体、适宜营养、激素等
走进高考 1.同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要 原因是二者合成的特定蛋白不同(2014课标全国Ⅱ,2B)( 2.死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫(2014山东,3D)( ) )
3.胚胎发育过程中,蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加(2014江 苏,2D)( ) )
4.细胞分裂使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率(2013天津,3B)( 5.细胞凋亡使细胞自主有序死亡,有利于生物体内部环境的稳定(2013天 津,3D)( )
6.哺乳动物成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达(2013四川,7D)(
)
7.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡(2012山东,3C)(
)
8.真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂(2011山 东,5B)( ) )
9.某细胞中存在血红蛋白能说明其已经发生分化(2011大纲全国,1C改编)( 10.玉米种子萌发长成新植株的过程,发生了细胞分化且能体现细胞全能性 (2011山东,2A改编)( )
【自我校对】 1.√ 细胞分化是基因选择性表达的结果,在不同类型的细胞中表达的基因不一 样,导致合成的特定蛋白不相同。
2.× 吞噬细胞吞噬死亡细胞属于非特异性免疫。3.× 蛙胚胎发育的过程中,所需营养物质主要来自于受精卵,随分裂次数的增 加,有机物的大量消耗,其总量不增反而减少。 4.× 细胞分化使细胞趋向专门化。 5.√ 6.× 哺乳动物成熟红细胞已不具有细胞核与线粒体等细胞器,故细胞内也不 具有基因。 7.× 8.×
9.√ 血红蛋白是红细胞基因选择性表达的结果。 10.× 玉米种子萌发长成新植株的过程中,发生了细胞分化,但体现的不是细
胞的全能性。
考点一
考点二
考点一
细胞的分化与全能性
1.细
胞分化与细胞全能性的比较细胞分化 原 ① 基因选择性表达 理 持久性 特 ③ 不可逆性 :一般来说,分化了的细胞 点 将一直保持分化后的状态,直到死亡 普遍性:在生物界中普遍存在 形态、结构、生理功能不同 结 形成⑥ 的细胞群 果 细胞全能性 含有② 本物种全套遗传物质 高度分化的植物体细胞 ④ 具有全能性 动物已分化的体细胞全能性受 到限制,但细胞核⑤具有全能性 ⑦形成 新的个体
考点一
考点二
2.细胞生命历程与细胞全能性
癌变 越高高 越低 高
最低
最高
3.不同类型细胞全能性比较 大于 (1)植物细胞全能性 动物细胞全能性。 大于 (2)受精卵 大于 生殖细胞 体细胞。
考点一
考点二
例1:(2014安徽理综,3)分别用β-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,结果见下表(注:“+”表示阳性,“-”表示阴性)。下列 叙述不正确的是( )
探针细胞总 RNA β-珠蛋白基因 成红细胞 输卵管细胞 胰岛细胞 + -
卵清蛋 丙酮酸激 白基因 酶基因 + + + +
A.在成红细胞中,β-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β-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表达有关
考点一
考点二
解析:细胞分化的本质在于基因的选择性表达,即由受精卵分化形成的不同组织 细胞中,虽然DNA(基因)的种类和数量是相同的,但转录产生的RNA、翻译产生的 蛋白质是不同的。而一些对细胞的基本生命活动极为重要的基因则不存在表达 的选择性,而是在所有细胞中均表达,如题目中的丙酮酸激酶基因。据表分析,β-珠 蛋白基因只在成红细胞中处于活动状态,而卵清蛋白基因则只在输卵管细胞中处
于活动状态。答案:B
考点一
考点二
思维链接 (1)细胞分化的实质是什么?同一个体不同细胞中的DNA、mRNA和蛋白质是否 相同? 提示:细胞分化的实质是基因的选择性表达。同一个体不同细胞中的DNA相 同,mRNA和蛋白质不完全相同。 (2)一粒种子萌发成一株幼苗、一粒花粉经过离体培养发育成一株单倍体幼苗 是否都体现了全能性?细胞全能性得以体现的标志是什么?
提示:种子萌发成幼苗不能体现全能性,花粉经过离体培养发育成单倍体幼苗体现了全能性。细胞全能性得以体现的标志是离体的组织、器官或细胞发育成完 整的个体,若只发育到某个器官则不能体现出全能性。 (3)请列举几个证明细胞全能性的实例? 提示:植物组织培养证明了植物细
胞具有全能性;克隆动物证明了高度分化的动 物细胞的细胞核具有全能性。
考点一
考点二
对点训练1 1.(2015重庆理综,1)比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞,相同的是( A.线粒体的功能 C.膜蛋白的种类和数量 B.发育的全能性 D.内质网上核糖体的数量 )
解析:本题主要考查细胞的结构和分化,解题的切入点是明确细胞分化的实质。
胚胎干细胞和胰腺腺泡细胞都必须有线粒体为生命活动提供能量,A项正确。胚胎干细胞是未分化的细胞,具有发育的全能性,而胰腺腺泡细胞是高度分化的细胞, 发育的全能性很难表达,B项错误。细胞分化导致了蛋白质的种类和数量都发生 变化,C项错误。胰腺腺泡细胞合成并分泌消化酶,内质网上的核糖体数量较多,胚 胎干细胞中相对较少,D项错误。只有明确细胞分化的实质才能正确判断各项内 容。 答案:A
考点一
考点二
2.(2014课标全国Ⅱ理综,2)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同 的,造成这种差异的主要原因是 ( A.二者所处的细胞周期不同 B.二者合成的特定蛋白不同 )
C.二者所含有的基因组不同D.二者核DNA的复制方式不同 解析:神经细胞和肌细胞在功能上不同,是细胞分化的结果,即细胞中的基因选 择性表达,合成的特定蛋白不同,B项正确。神经细胞和肌细胞都是高度分化的细 胞,不再分裂,则都不具有周期性,也不进行核DNA的复制,A、D两项错误。二者含 有的基因组相同,C项错误。 答案:B
考点一
考点二
考点二
细胞的衰老、凋亡和癌变
比较细胞的凋亡、坏死和癌变细胞凋亡 与基因 的关系 细胞膜 的变化 形态 变化 影响 因素 对机体 的影响 受基因控制 内陷 细胞变圆、与 周围细胞脱离 由遗传机制决 定的程序性调 控 对机体有利 细胞坏死 不受基因控制 破裂 细胞外形不规则变 化 细胞癌变 受突变基因控制 糖蛋白等减少,黏 着性降低 呈球形
电、热、冷、机械等 分为物理、化学和 不利因素影响 病毒致癌因子 对机体有害 对机体有害
考点一
考点二
例2:(2015海南,5)下列关于细胞凋亡的叙述,错误的是( A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控 B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡 C.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
)
D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除[尝试解答] 解析:本题主要考查细胞凋亡的概念及意义。细胞凋亡是受自身基因调控的,A 项正确。细胞凋亡是细胞编程性死亡,是自主的,B项正确。细胞凋亡在生物体发 育的整个过程中都存在,C项错误。被病原体感染的细胞被清除是通过细胞凋亡 完成的,D项正确。 答案:C
