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    高中生物全套课件第4单元 第13课时 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变.ppt

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    高中生物全套课件第4单元 第13课时 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变.ppt

    第四单元,细胞的生命历程,1.涵盖范围,本单元包括必修1第六章细胞的生命历程细胞增殖、细胞分化、细胞衰老和凋亡、细胞癌变以及必修2第二章第一节减数分裂和受精作用两部分。,单元教学分析,2.考情分析,1考查力度该专题在高考中所占比重一般,赋分比值在6~15分。 2考查内容 ①有丝分裂和减数分裂过程的特点及染色体、染色单体、DNA的数量变化和图像识别。 ②动植物有丝分裂的不同,精子和卵细胞形成的区别。 ③细胞分化的实质、癌变与身体健康。,3考查题型 ①选择题考查细胞周期及图像识别、细胞分化、衰老、癌变。 ②坐标曲线及图像考查有丝分裂和减数分裂的过程。 ③实验设计题考查细胞癌变、衰老的原因。,3.复习指导,1复习线索 ①以细胞的生命历程为线索系统总结细胞增殖、细胞分化、细胞衰老和凋亡、细胞癌变相关知识。 ②以细胞分裂中染色体数目、形态及排列为中心,比较复习各个时期的变化特点及图像识别。,2复习方法 ①图解法细胞周期图解和各时期细胞分裂图像。 ②比较法列表比较精子和卵细胞的异同,动植物有丝分裂的区别。,第 13 课时,细胞的分化、衰老、 凋亡和癌变,回扣基础构建网络,一、细胞的分化及全能性 1.细胞分化,基础导学,,⑴概念在个体发育中,由_______增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生_____的过程。 ⑵特点普遍性、持久性、稳定性和____。 ⑶意义①细胞分化是生物____的基础。 ②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向___,有利于提高各种生理功能的效率。 ⑷实质在个体发育中,不同的细胞中____的执行情况不同。即基因的___表达,转录出不同的__,控制合成出不同___。 ⑸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细胞水平控制合成不同种类的细胞。,一个或一种细胞,稳定性差异,不可逆性,个体发育,专门化,遗传信息,选择性,mRNA,蛋白质,练一练 2011大纲全国卷,1下列能说明某细胞已经发生分化的是 A.进行ATP的合成 B.进行mRNA的合成 C.存在血红蛋白 D.存在纤维蛋白原基因,答案 C 解析 细胞分化是指在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。人体内的所有体细胞中含有的基因都是相同的,因此都含有纤维蛋白原基因,故D项错误;只要是活细胞,都能进行ATP和mRNA的合成,所以A、B两项错误;血红蛋白只存在于红细胞内,是基因选择性表达的产物,故C项正确。,2.细胞全能性 ⑴概念____的细胞,仍然具有发育成____的潜能。 ⑵全能性差异高度分化的植物细胞具有发育成____的能力,说明植物细胞仍然具有全能性;实验表明已分化的动物体细胞的___具有全能性。 ⑶干细胞动物和人体内仍保留着少数具有_____能力的细胞。,已经分化,完整个体,完整植株,分裂和分化,细胞核,判一判 ⑴蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性 ⑵转入抗虫基因的棉花细胞或番茄、马铃薯细胞杂交后培育出植株,证明了植物细胞的全能性 ⑶壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞全能性;紫色糯性玉米种子培育出植株,证明了植物细胞的全能性 ,√,,√,提示 全能性强调已分化的细胞发育成完整个体且在人为条件下。,二、细胞的衰老、凋亡和坏死 1.衰老的特征,基因,不利,有利,程序性,被动,性,2.细胞凋亡和细胞坏死,减少,变小,新陈代谢速率,活性降低,酪氨酸,逐渐积累,体积增大,内折,收缩,加深,通透性改变,物质运输,三、细胞癌变 1.概念受致癌因子的作用,细胞中____发生变化,成为不受__控制的、连续进行分裂的____细胞。 2.主要特征⑴适宜条件下,能够____。⑵____发生显著变化。⑶癌细胞表面发生了变化。___等物质减少,癌细胞之间___显著降低,容易分散和转移。 3.致癌因子大致分为__致癌因子、__致癌因子、__致癌因子三类。 4.细胞癌变的原因 ⑴致癌因子使____和____发生突变。,遗传物质,机体,恶性增殖,无限增殖,形态结构,糖蛋白,黏着性,物理,化学,病,毒,原癌基因,抑癌基因,⑵原癌基因主要负责调节____,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是__________。,细胞周期,阻止细胞不正常的增殖,判一判 原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中 ,,提示 正常细胞中也存在。,1.教材117页阅读“细胞分化及其意义”,了解所列举的几种细胞名称及特点。 2.教材119页图6-12了解造血干细胞的增殖分化过程。 3.教材122页小字部分细胞衰老的两种学说,尤其关注端粒学说。 4.教材124页[技能训练]分析处理数据、得出结论。 5.教材126页防癌和治癌的方法、措施。 6.教材130页一中画概念图和二技能应用。,回扣教材,,知识网络,,细胞数量,基因选择性表达,细胞类型,突破考点提炼方法,1.2007年11月下旬,美国和日本的两个研究小组几乎同时宣布成功将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的多功能干细胞“iPS细胞”,人类iPS细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”的说法中,正确的是 A.“iPS细胞”分化为人体多种组织细胞的过程表现了细胞的全能性 B.“iPS细胞”有细胞周期,它分化形成的神经细胞没有细胞周期 C.“iPS细胞”既可分化形成神经元,也可用于制造心肌细胞,说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变,列表比较法细胞分化和细胞全能性,典例引领,考点39,,,解析 “iPS细胞”分化为多种组织细胞,没有发育成完整个体,因此未表现出细胞的全能性;“iPS细胞”分化成不同的细胞是基因选择性表达的结果,不能说明在分裂时容易发生突变;“iPS细胞”是多功能干细胞,含有人体生长发育的完整基因组。 答案 B 排雷 ⑴单细胞生物与多细胞生物分化形式的不同单细胞生物的细胞分化不表现为细胞间的差异,而是在生活史中有规律地发生形态和生理上的阶段性变化。多细胞生物通过细胞分化形成特定形态、结构和功能的组织和器官,各自完成特定的功能。 ⑵在个体发育过程中,细胞分化的实质是基因的选择性表,D.“iPS细胞”只能分化成人体多种组织细胞是因为它不具有人体的全套遗传物质,达。同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同,但由于基因的选择性表达,转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不同,这是不同细胞出现形态、结构和生理功能差异的根本原因。,细胞分化和细胞全能性的比较,考点剖析,,特别提醒 ⑴细胞全能性表达的条件离体必要条件、一定的营养物质无机盐、维生素、氨基酸等、激素细胞分裂素、生长素、适宜的条件适宜的温度、pH等。 体细胞胡萝卜韧皮部细胞 植株 表达的类型 生殖细胞花药 单倍体植株 卵细胞 雄蜂,,,,,⑵ 细胞全能性,⑶已分化的细胞发育成完整个体的潜能全能性 ①植物种子发育成植株不叫全能性。 ②胚胎干细胞发育成各种组织器官未形成个体体现全能性的终点不叫全能性。 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。,1.干细胞类型 按分化潜能的大小,干细胞基本上可分为3种类型全能干细胞,它具有形成完整个体的分化潜能,胚胎干细胞就属于此类;多能干细胞,它具有分化出多种细胞组织的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,如造血干细胞;专能干细胞,只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如皮肤生发层的干细胞。,热点链接,,2.各种干细胞的相互关系,1.管家基因所有细胞都需要表达的基因,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的,例如,与呼吸有关酶的基因、ATP合成与水解酶的基因、转录翻译有关酶及解旋酶相关基因。 2.奢侈基因某类细胞特有蛋白质的相关基因,即只在特定细胞表达的基因,其产物赋予不同细胞特异的生理功能,例如控制胰岛素、唾液淀粉酶、生长激素、血红蛋白、卵清蛋白等合成的基因。 3.细胞分化实质基因的选择性表达奢侈基因表达的结果 合成特定的蛋白质细胞分化分子水平的标志如血红蛋白合成意味着造血干细胞分化成红细胞。,高校教材链接,,,1.2011山东卷,2下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是 A.玉米种子萌发长成新植株 B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株 D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株,对位训练,,答案 D 解析 “细胞全能性”是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整新个体的潜能。选项A所述内容是玉米的胚后发育过程;“全能性”的结果是得到完整新个体;由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”,花粉属于生殖细胞;胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞,经组织培养后得到了完整的新植株,故D正确。,2.2011江苏卷,5关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是 A.细胞分化导致基因选择性表达,细胞种类增多 B.细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小 C.细胞凋亡受基因控制,不利于个体生长发育 D.细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散转移,关注生物学热点和人体健康知识 细胞的衰老、凋亡和癌变,典例引领,考点40,,,解析 基因的选择性表达导致细胞分化,细胞的种类增加,A项错误;衰老的细胞中大多数酶活性降低,细胞核体积增大,细胞的体积变小,B项错误;细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡,是细胞的正常生命现象,对机体是有积极意义的,C项错误;,因癌细胞膜表面的糖蛋白减少,细胞之间的黏着性降低,癌细胞容易分散转移,D项正确。 答案 D 排雷 ⑴关注生物学方面因果关系,将因果颠倒或不相干的知识点牵在一起都是错误的。例上题A就属第一种情况;由于纺锤丝的牵引,使着丝点断裂属第二种情况,着丝点断裂不是纺锤丝牵引拉断的,其作用只是将染色体牵引到两极。 ⑵细胞增殖、分化、凋亡、衰老都是有利于机体生长发育的,而细胞坏死和细胞癌变不利于机体健康。,1.个体衰老与细胞衰老的关系 ⑴单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 ⑵多细胞生物体内的细胞总是不断地更新,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从整体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,考点剖析,,2.细胞凋亡 ⑴是由基因控制的。 ⑵蝌蚪尾消失的有关激素甲状腺激素;与之有关的细胞器溶酶体。 ⑶实例人胚胎发育过程中指间细胞的消失;蝌蚪尾消失;人的红细胞、白细胞、角质层细胞正常死亡更新;白细胞吞噬细菌后的死亡及效应T细胞将靶细胞裂解死亡,对机体有,⑵原癌基因与抑癌基因的关系 ①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过程。只有当原癌基因突变成癌基因或称激活、活化后,细胞才会恶性增殖。,利,这些都是细胞凋亡。 ⑷股骨头坏死、早衰症等属于细胞坏死。,3.细胞癌变 ⑴机理,②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,抑癌基因的丢失和失活,可能导致肿瘤发生。 ③原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。,提醒 癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸形分化的细胞。,4.细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系 ⑴区别,⑵联系 ①细胞分裂是细胞分化的基础;②仅有细胞分裂和生长,而没有细胞分化,生物体不能正常生长发育;③细胞的正常分化能抑制细胞癌变,细胞癌变是细胞的畸形分化。如图所示。,2.下列有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的说法,正确的是 A.衰老细胞的膜通透性降低,癌变细胞膜的黏着性增强 B.细胞凋亡受基因控制,细胞癌变不受基因控制 C.细胞坏死代谢停止,细胞癌变代谢增强 D.衰老、死亡的细胞可被浆细胞清除,癌细胞可被效应T细胞裂解,对位训练,,答案 C 解析 癌细胞细胞膜的糖蛋白减少,细胞黏着性降低;细胞癌变是因为原癌基因和抑癌基因发生突变;浆细胞的作用是分泌抗体,而不能直接作用于抗原。,1.基因选择性表达模型图解,,方法体验 细胞生命历程中识图分析与信息解读,解读奢侈基因A、B在特定的细胞中选择性表达,合成特定的蛋白质并改变细胞的形态与功能;而管家基因C在所有细胞中均表达。但注意选择性表达后的细胞中仍具备全套基因。,2.细胞凋亡内在机理图解,3.细胞生命历程的图示信息解读,从上图可解读以下信息 ⑴图中①③⑤细胞特征相似细胞核大,细胞质浓,液泡小或无,都应具有较旺盛的细胞分裂能力。其中①→③表示通过细胞分裂使细胞数目加倍;③→⑤表示通过细胞生长使细胞体积增大。,⑵图中②④细胞形态特征与①有较大区别,所以①→②和①→④均表示细胞分化过程。 ⑶图中⑥表示图中④的某些细胞失去了最高分裂次数限制,无限增殖,发生了细胞癌变。 ⑷图中⑦⑧⑨表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养,获得了完整的植株,体现了植物细胞的全能性。,典例 下图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图,图中①~⑦为不同的细胞,a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述正确的是 ,A.与①相比,②③④的分裂增殖能力加强,分化能力减弱 B.⑤⑥⑦的核基因相同,细胞内的蛋白质种类和数量也相同 C.②③④的形成过程中发生了基因分离和自由组合 D.进入c过程的细胞,酶活性降低,代谢减慢继而出现凋亡小体,解析 人体细胞一般只能分裂50~60次,②③④的分裂能力应低于①;细胞在分裂分化过程中遗传物质保持不变,但在分化过程中基因进行选择性表达,因此不同种类的细胞中蛋白质的种类和数量不同;基因分离和自由组合只发生于减数分裂,而①通过有丝分裂形成②③④;酶活性降低,代谢减慢是细胞衰老的特征,衰老后的细胞将逐渐形成凋亡小体而凋亡。 答案 D,典例 如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和死亡过程示意图,图中①~⑥为各个时期的细胞,a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述正确的是 ,,易错警示 易混淆细胞分化、衰老和癌变的特点,⑴由①细胞分裂产生③④细胞的方式有三种 ⑵⑤与⑥细胞的基因型相同,mRNA的种类不同 ⑶⑤和⑥细胞内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质 ⑷细胞的衰老与死亡就会引起人体的衰老与死亡 ⑸细胞死亡受基因控制,细胞癌变不受,错因分析 此题不易做出正确判断的原因主要是基础不牢固,审题不仔细。如细胞分裂的三种方式并不适合于所有细胞;对细胞分化程度与全能性的关系不明确;对细胞坏死、癌变的特点及区别记忆不清。 解析 该图所示人体细胞的分裂方式为有丝分裂,细胞分化是基因选择性表达的结果,分化产生的细胞基因型相同,但表达的基因不同,产生的mRNA的种类不同,分化过程的遗传信息流动方向是DNA→RNA→蛋白质,因此⑵⑶正确;细胞与人体,基因控制 ⑹⑤⑥的分化程度比①的分化程度高,全能性也高 ⑺细胞坏死,膜通透性降低;细胞癌变,膜黏着性增强 ⑻细胞癌变,细胞周期延长;细胞凋亡,细胞周期变短 A.只有一项正确 B.只有两项正确 C.只有三项正确 D.只有四项正确,的衰老与死亡一般是不同步的;细胞衰老、死亡、分化等现象都是基因程序性表达的结果,发生癌变的细胞恶性增殖,细胞周期变短,细胞膜表面的糖蛋白减少,黏着性降低。 答案 B 纠错笔记 ⑴细胞分化过程中遗传物质未改变,只是基因的选择性表达。 ⑵细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现,若发育成某个器官不叫全能性。 ⑶精子、卵细胞是高度分化的细胞,但全能性很高。 ⑷目前,没有任何实验证明动物细胞的全能性,只是证明动物细胞核具全能性。 ⑸原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中,并非只存在于癌细胞中,只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。,⑹个体衰老与细胞衰老并不总是同步的,在幼年个体中有衰老的细胞,老年个体中有新产生的细胞,但细胞总体衰老会导致个体的衰老。 ⑺细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。 ⑻细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的,细胞坏死对机体有害。 ⑼哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征,因为已无细胞核。 ⑽细胞增殖只导致细胞数目增多,细胞种类不变;细胞分化导致结果正好相反。,检测落实体验成功,1.2011北京卷,1下列生命过程中,没有发生细胞分化的是 A.断尾壁虎长出新尾巴 B.砍伐后的树桩上长出新枝条 C.蝌蚪尾巴消失的过程 D.胚胎发育中出现造血干细胞,题组一 细胞分化及全能性,,答案 C 解析 细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。断尾壁虎长出新尾巴既有细胞分裂过程,又有细胞分化过程,故A选项不符合。砍伐后的树桩上长出新枝条也既有细胞分裂过程,又有细胞分化过程,故B选项不符合。蝌,蚪尾巴消失的过程是细胞凋亡的过程,没有发生细胞分化,故C选项符合。造血干细胞是由全能干细胞分化成的多能干细胞,故D选项不符合。,2.如图表示同一人体内的几种正常细胞,这些细胞的 ,答案 C 解析 细胞分化导致细胞中mRNA、蛋白质及细胞器的种类和数量不同,但遗传物质DNA和基因未改变。,3.有关植物细胞全能性的叙述中,正确的是 A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因 B.高度分化的植物细胞只要处于离体状态就能表现出全能性 C.植物细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础 D.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因不同,答案 C 解析 植物体的生殖细胞中也含有发育成完整个体所必需的全部基因,因此生殖细胞也具有全能性;高度分化的植物细胞只有在离体条件下、适宜的环境中才有可能表现出全能性;植物体细胞都是由受精卵通过有丝分裂和分化形成的,因此它们所含的基因相同。,4.经典高考题细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是 A.人体各种组织细胞的衰老是同步进行的 B.人的早期胚胎有尾,尾部细胞随着发育逐渐凋亡 C.细胞癌变是细胞高度分化的结果 D.皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物,题组二 细胞的衰老、凋亡与癌变,,答案 B 解析 细胞癌变是畸形分化的结果,故C错;皮肤上的“老年斑”是细胞衰老的产物。,5.下列有关细胞生理状态的叙述,正确的是 A.衰老的生物体中,所有的细胞都处于衰老状态 B.细胞凋亡时,细胞周期变短,这是细胞癌变的结果 C.细胞分化既能使细胞数量增加,也能使细胞种类增加 D.细胞坏死后,代谢停止;细胞癌变,则其代谢增强,答案 D 解析 衰老的生物体内,也有新细胞产生,A项错误;细胞凋亡时,已不存在细胞周期,同时,细胞凋亡是正常的生命现象,而非细胞癌变的结果,B项错误;细胞分化不能使细胞数量增加,但能增加细胞的种类,C项错误;细胞坏死则代谢停止,癌细胞有无限增殖的能力,即分裂旺盛,代谢增强,D项正确。,6.原创题如图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答下列问题,题组三 细胞生命历程的综合考查,,⑴图中A表示的是____过程,B表示的是_____过程。 ⑵图中e能合成血红蛋白,则b、c、d都__不能或能合成,其主要原因是_______________。,细胞增殖,细胞分化,控制合成血红蛋白的基因未表达,不能,⑶若a为植物细胞,而d能在体外条件下培养成一个植物体,说明d具有__性。 ⑷图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比,哪一个细胞的全能性最大___。 ⑸若b 细胞已经衰老,则细胞内__积累会导致“老年斑”出现;若c细胞代表人个体发育中尾部的细胞,则发育到一定阶段该细胞会凋亡的原因是__________;d细胞若是异常分化产生的癌细胞,则癌变的根本原因是____________。 ⑹b、c、d、e细胞不同的根本原因是__物质不同,直接原因是___物质不同。,全能,a,色素,基因控制的程序性死亡,原癌基,因和抑癌基因突变,mRNA,蛋白质,

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