高考生物专题课件10：细胞的分化、衰老、凋亡和癌变（共43张PPT）

第10讲　细胞的分化、衰老、
凋亡和癌变
高考生物专题课件
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1.细胞分化
?
必备知识
2.细胞的全能性
(1)概念:已经⑥????分化????的细胞,仍然具有⑦????发育成完整个体????的潜能。
(2)实例?
(3)干细胞:动物和人体内少数具有⑩????分裂和分化????能力的细胞。
?
(4)把实例与相应的原理或过程连线
????A—b、B—a、C—d、D—cd????
3.细胞的衰老
?
?
?
巧学妙记????细胞衰老的特征
4.细胞的凋亡
?
5.细胞的癌变
(1)实质:?????原癌基因????和抑癌基因发生突变。
(2)特征:
?
?
(3)致癌因子的类型与实例(连一连)
?A—b　B—c　C—a????
?
1.细胞的分化程度越高全能性越强。?( ? )
2.细胞分化过程中蛋白质种类和数量发生改变。?( √ )
3.造成同一生物个体的神经细胞与肌细胞功能不同的根本原因是细胞
分化过程中遗传物质改变。?( ? )
4.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达。?( ? )
5.衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录。?( √ )
6.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的。?( ? )
7.正常细胞的衰老凋亡是个体衰老死亡的主要原因。?( ? )
8.细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育。?( ? )
9.胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因。?( √ )
10.衰老细胞内酪氨酸酶活性降低,使老年人头发变白。?( √ )
11.细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。?( ? )
12.原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达。?( ? )
13.原癌基因或抑癌基因的突变都可导致癌症的发生。?( ? )
14.生物体中细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,都是通过
细胞凋亡完成的。?( √ )
?
1.细胞分化
(1)图解:
?
突破1　细胞分化和全能性
深化突破
(2)实质:在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,即
基因的选择性表达,从而转录出不同的mRNA,控制合成出不同的蛋白质。
(3)标志
①分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平:形成不同种类的细胞。
2.细胞的全能性
(1)原因:已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗传物质。
(2)表达条件:在离体状态下,需要适宜的水、无机盐、有机营养及激素
等,还需要适宜的温度等条件。
3.细胞分化与细胞全能性的比较
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细胞分化
细胞全能性
原因
细胞内基因选择性表达
细胞内含有本物种全套遗传物质
特点
①持久性
②稳定性和不可逆性: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普遍性:在生物界中普遍存在
①高度分化的植物体细胞具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受到限制,但细胞核仍具有全能性
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞
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
细胞全能性表达的容易程度不同,如受精卵>生殖细胞>体细胞
联系
(1)两者遗传物质都不发生改变 (2)已分化的细胞仍然保持全能性
(3)一般情况下,分化程度越高,全能性越难表达
失分警示????细胞分化与细胞全能性易错辨析
(1)多细胞生物的个体发育离不开细胞的分化,但分化了的不同细胞中
核DNA相同,mRNA和蛋白质一般不同。
(2)细胞分化不改变细胞数目,却导致细胞种类增多。
(3)细胞全能性的体现以产生新个体为标志,若无新个体产生,则不能体
现细胞的全能性。
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判断细胞分化与全能性的标志
(1)判断细胞分化的标志
在所有细胞中都表达的基因,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等的表达
不能证明细胞发生分化;只有在特定细胞中选择性表达的基因,如胰岛
素基因、血红蛋白基因等的表达才可以证明细胞发生了分化。
(2)判断细胞全能性的标志
由体细胞发育成一个个体能证明体细胞具有全能性。判断体细胞是否
具有全能性,主要是看起点和终点,起点是“已分化的体细胞”,终点是
发育成的“个体”。
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考向1　以实例分析的形式或以图、表为信息载体,考查细胞分化的特
点、实质
1.(2019北京海淀上学期期中)下列有关细胞分化的叙述,不正确的是(　C　)
?A.细胞分化是多细胞生物个体发育的基础
B.细胞分化的实质是细胞中基因选择性表达的结果
C.细胞分化导致遗传物质发生改变,细胞功能随之改变
D.细胞分化的结果是产生不同种类的细胞
解析　细胞分化是多细胞生物个体发育的基础,A正确;细胞分化的
实质是基因的选择性表达,合成mRNA和蛋白质的种类和数量不同,从
而导致细胞的结构和功能不同,最终产生不同种类的细胞,B、D正确;细
胞分化过程中遗传物质不变,C错误。
2.(2018北京西城期末)下图为胚胎细胞形成多种类型细胞的过程示意
图。下列叙述错误的是?(　D　)
?
A.在生物体内M细胞一般不会回到B细胞时的状态
B.调节蛋白的不同组合诱导了不同类型细胞的分化过程
C.细胞中基因的选择性表达可受调节蛋白的影响
D.G与H之间的遗传物质组成的差异一定小于G与K
解析　分析图形可知,不同细胞中含有的调节蛋白种类不一样,细胞
中含有不同蛋白质是基因选择性表达的结果,所以图中细胞发生了分
化。细胞分化一般是不可逆的,A正确;如图所示,不同调节蛋白使细胞
向不同方向发生分化,细胞中基因的选择性表达可受调节蛋白的影
响,B、C正确;细胞分化过程中,遗传物质不会发生变化,mRNA会不同,D
错误。
考向2　以基础判断的形式,考查细胞的全能性
3.(2018北京五十五中期中阶段性调研)下列关于细胞全能性的叙述,正
确的是?(　A　)
A.离体植物细胞全能性的体现,需借助某些因子的作用
B.细胞分化过程中通过改变遗传物质体现细胞的全能性
C.植物各部位细胞均含有全套遗传物质,全能性都相同
D.乳腺癌细胞易于进行离体培养,说明其全能性比较高
解析　离体植物细胞全能性的体现,需借助某些因子如生长素、细
胞分裂素等的作用,A正确;细胞分化过程中遗传物质不变,其实质是基
因的选择性表达,B错误;植物各部位细胞均含有全套遗传物质,但全能
性大小不同,C错误;乳腺癌细胞易于进行离体培养,但没有发育成个体,
因此不能说明其具有全能性,D错误。
4.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是?(　A　)
A.将植物离体的细胞培养成植株,表明植物体细胞具有全能性
B.伞藻的嫁接与核移植实验,表明伞藻的细胞核具有全能性
C.利用核移植技术培养克隆动物,表明动物体细胞具有全能性
D.造血干细胞增殖分化成多种血细胞,表明干细胞具有全能性
解析　将离体的植物组织、器官或细胞通过植物组织培养得到
完整植株,体现了细胞的全能性,A正确;伞藻的嫁接与核移植实验,表明
生物体形态结构的形成与细胞核有关,不能体现伞藻的细胞核具有全能
性,B错误;利用核移植技术培养克隆动物,表明动物体细胞的细胞核具
有全能性,C错误;造血干细胞增殖分化成多种血细胞,表明干细胞具有
发育的全能性,D错误。
突破2　细胞的衰老、凋亡和癌变
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1.细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的比较

实质
结果
遗传物质
细胞衰老
内因、外因共同作用
细胞正常死亡
不发生改变
细胞凋亡
受到由遗传机制决定的程序性调控
基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡
细胞坏死
受外界不利因素影响;不受基因控制
细胞膜破裂,对周围细胞造成伤害,引起发炎
细胞癌变
致癌因子诱发部分基因突变
形成能无限增殖的癌细胞
发生改变
2.癌变的机理
　　　　　　　　　　　　　正常细胞
　　　　　　　　　　　　　　 ↓
?
?易混辨析????(1)机体感染病原体,免疫系统没有来得及清除病原体,致使
部分细胞死亡,属于细胞坏死;若免疫系统主动清除病原体侵染的细胞,
则属于细胞凋亡。
(2)放疗、化疗都可杀死部分癌细胞,同时正常体细胞也受到损伤,对人
体副作用很大。早期癌症可以通过手术治疗,副作用相对较小。
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1.巧断细胞生命历程中遗传物质的变化情况

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
形成不同组织和器官
遗传物质不发生改变
细胞癌变
变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
细胞凋亡
细胞正常死亡
遗传物质不发生改变
2.区分细胞凋亡与细胞坏死的方法
细胞凋亡是受严格的程序性调控的,是一种自然的生理过程;细胞坏死
是在种种不利的因素(如病菌感染、细胞缺氧、有毒物质毒害等)影响
下,由于细胞正常的代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
(1)判断方法:主要依据是细胞的死亡对机体是否有利,若细胞的死亡对
机体是有利的,则为细胞凋亡,反之则为细胞坏死。
(2)细胞凋亡的实例:
①清除多余、无用的细胞。如蝌蚪的尾巴按照一定程序消失,这里的蝌
蚪尾巴的细胞属于多余无用的细胞。
②清除完成正常使命的衰老细胞。如“脱落的人体皮肤表皮细胞”是
完成正常使命的衰老细胞。
③清除体内有害细胞、被病原体感染的细胞等异常细胞。如“吞噬过
多的细菌导致的死亡的白细胞”和癌细胞都属于此类异常细胞。
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考向1　以实例分析的形式或以相关图示为信息载体,考查凋亡和衰老
的特征和意义
1.下图表示细胞的生命历程,其中甲~辛表示相关生理过程。下列描述
中正确的是?(　　)
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A.甲过程代表有丝分裂,乙过程中细胞分化并不改变细胞的遗传信息B.丙过程的发生是致癌因子使抑癌基因突变成原癌基因并表达的结果
C.丁过程与基因表达有关,只发生在胚胎发育过程中,并与戊过程有区别
D.己过程中细胞内水分减少,细胞核体积变小,辛过程体现了细胞全能性
答案????A
解析　由图可知,甲是有丝分裂,乙、庚和辛是细胞分化,丙是细胞
癌变,丁是细胞凋亡,戊是细胞坏死,己是细胞衰老。甲是有丝分裂过程,
乙是细胞分化,其实质是细胞内基因的选择性表达,其遗传信息不发生
改变,A项正确;丙是细胞癌变,细胞癌变是因为致癌因子使原癌基因和
抑癌基因突变,原癌基因和抑癌基因都是正常基因,B项错误;丁是细胞
凋亡,细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程,细胞凋亡可以
发生在多细胞生物的整个生命历程中,细胞凋亡是正常的生命现象,戊
(细胞坏死)是不正常的生命现象,是细胞受到种种不利因素而导致的细
胞代谢紊乱的死亡,细胞凋亡和细胞坏死有本质区别,C项错误;己(细胞
衰老)过程中细胞内水分减少,细胞核体积变大,辛(细胞分化)过程是由
组织、器官或系统发育成个体,不能体现细胞的全能性,细胞的全能性
是指已经分化的细胞发育成完整个体的潜能,D项错误。
2.(2018北京平谷五中期中)细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种方
式。细胞坏死是因病理因素而产生的被动死亡。近期研究表明,存在于
人体内的一种名为RIP3的蛋白激酶通过调节能量代谢,可以将肿瘤坏
死因子诱导的细胞凋亡转换为细胞坏死。下列有关叙述不正确的是
(　A　)
A.在人体造血干细胞中不存在控制RIP3合成的基因
B.通过调控RIP3的合成可以调控细胞死亡的方式
C.若抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制细胞坏死
D.以上研究结果证明细胞坏死与部分基因表达有关
解析　在人体造血干细胞中存在控制RIP3合成的基因,A错误。因
RIP3可将细胞凋亡转变为细胞坏死,故通过调控RIP3的合成可以调控
细胞死亡的方式,抑制RIP3的活性也可在一定程度上抑制细胞坏死,B、
C正确。此项研究结果证明细胞坏死与RIP3基因的表达有关,D正确。
考向2　以基础判断的形式,考查癌细胞的特征和细胞癌变的机理
3.(2018课标全国Ⅱ)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　)
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
解析　本题主要考查癌细胞特点的相关知识。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5~6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,A错误,B正确;在致癌因子的作
用下,细胞中的染色体可能受到损伤,导致原癌基因和抑癌基因表达异
常,使细胞的增殖失去控制,C正确;致癌因子可能使细胞中遗传物质受
到损伤,进而使细胞表面的糖蛋白减少,D正确。
4.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?(　C　)
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ATP
C.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
解析????根据题干信息可知,肿瘤干细胞可增殖分化形成癌细胞,所以
肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同,A项正确;直肠癌患者使用
姜黄素治疗时,细胞外液姜黄素浓度高于细胞内,而肿瘤干细胞可逆浓
度梯度排出姜黄素,可确定姜黄素的排出需要消耗ATP,细胞增殖需要
消耗ATP,B项正确;分析题干可知编码BAX的基因属于凋亡基因,C项错
误;用ABCG2抑制剂可阻止肿瘤干细胞有效排出姜黄素,姜黄素可引起
肿瘤干细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱导肿瘤干细胞凋亡,D项正
确。
网络构建
?
填充:①????原癌基因和抑癌基因????　②????数量????　③????种类????　④????基因选择性表达????
核心构建
要语强记
1.三种现象
(1)细胞分化是基因选择性表达的结果,在自然条件下是不可逆的,是生
物个体发育的基础。
(2)细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
(3)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,也称为细胞
编程性死亡。
2.一种特性
细胞的全能性是指已分化的细胞,仍具有发育成完整个体的潜能。
3.两类基因
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
因主要是阻止细胞不正常的增殖。
4.一个原因
细胞癌变原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。