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1、2022年高三生物一輪復習 專題 細胞的分化、衰老、凋亡和癌變導學案 【高頻考點解讀】 1.細胞的分化(Ⅱ) 2.細胞的全能性(Ⅱ) 3.細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關系(Ⅱ) 4.癌細胞的主要特征及防治(Ⅱ) 【熱點題型】 題型一 細胞分化和細胞的全能性 例1、下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學過程是(　　) A．玉米種子萌發(fā)長成新植株 B．小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞 C．小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株 D．胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株 【提分秘籍】 1. 管家基因和奢侈基因 (1)管家基因指所有細胞均要表達的一類基

2、因，其產(chǎn)物是維持細胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因。 (2)奢侈基因是指不同類型細胞特異性表達的基因，其產(chǎn)物賦予不同細胞特異的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。 (3)細胞分化實質：基因的選擇性表達：奢侈基因表達的結果：合成特定的蛋白質(細胞分化分子水平的標志，如血紅蛋白合成意味著造血干細胞分化成紅細胞)。 2．干細胞及其在醫(yī)學上的應用 (1)概念：干細胞是一類具有自我更新和分化發(fā)育潛能的原始細胞。機體內(nèi)的各種細胞、組織和器官都是由干細胞分化發(fā)育而來的。 (2)類型及相互關系 ①類型：干細胞分為3類：全能干細胞、多能干細胞和專能干細胞。 ②相互關系(以干細胞分化

3、為紅細胞為例)： 3. 與細胞生命活動有關的圖形解讀 (1)①→②、①→④過程中，細胞在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生了穩(wěn)定性差異，這種變化叫做細胞分化。細胞分化的結果是產(chǎn)生不同細胞、組織、器官，②④分別屬于不同的組織。 (2)①→③過程為一個細胞形成兩個細胞，這是細胞的分裂。③→⑤過程為細胞的體積由小變大，這是細胞的生長。 (3)①③⑤三個細胞群的細胞都具有分裂能力，具有共同的特征：細胞壁薄、細胞質濃、細胞核大、液泡小或無。 【舉一反三】 日本科學家山中伸彌的研究團隊報告，證實皮膚細胞經(jīng)過“基因直接重組”后可以轉化成為具有胚胎干細胞特性的細胞。他們所使用的方法都是利用病毒將四個基

4、因送入皮膚細胞，促使普通的皮膚細胞重新發(fā)生分化，最后成為帶有胚胎干細胞性質的細胞，稱為誘導式多功能干細胞。這項科學發(fā)現(xiàn)被美國《時代》周刊評為xx年十大科學發(fā)現(xiàn)之首，并且獲得了xx年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。山中伸彌的科學成果示意圖如下，下列相關敘述正確的是(　　) A．過程b是誘導式多功能干細胞的形態(tài)、結構和遺傳物質發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 B．與皮膚細胞相比，經(jīng)過程a形成的誘導式多功能干細胞的全能性較低 C．山中伸彌的這一科學發(fā)現(xiàn)糾正了動物細胞分化是“不可逆轉”的觀點 D．上述細胞中具有細胞周期的是誘導式多功能干細胞和神經(jīng)細胞 【熱點題型】 題型二 細胞的衰老、凋亡和癌變 例

5、2、細胞衰老和凋亡對維持個體的正常生長發(fā)育及生命活動具有重要意義。下列敘述錯誤的是(　　) A．細胞普遍衰老會導致個體衰老 B．效應T細胞可誘導靶細胞發(fā)生凋亡 C．細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡 D．衰老細胞內(nèi)染色質固縮影響DNA復制和轉錄 【提分秘籍】細胞癌變的機理 (1)內(nèi)因：原癌基因和抑癌基因 ①原癌基因是維持機體正?；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；而抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。 ②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。 ③癌變是由原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導致細胞異常分裂，對這種異常分

6、裂機體又無法阻止而造成的。 (2)外因 ①物理因素：紫外線、X射線及其他輻射能損傷細胞內(nèi)的DNA。 ②化學因素：亞硝酸、堿基類似物等能改變核酸的堿基。 ③生物因素：某些病毒的遺傳物質能影響宿主細胞的DNA。 【特別提醒】 (1)癌細胞是一種只分裂而不能分化或畸形分化的細胞。 (2)放療、化療都可殺死部分癌細胞，同時正常體細胞也受到損傷，對人體副作用很大。早期癌癥可以通過手術治療，副作用較小。 【舉一反三】 機體的免疫系統(tǒng)對核輻射損傷很敏感，主要表現(xiàn)在核輻射會誘導免疫細胞凋亡。人白細胞介素18(IL18)能促進免疫細胞的增殖和分化，提高機體免疫功能。某科研小組開展了“IL1

7、8對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下： 選取若干實驗小鼠，隨機分成三組：①組無輻射損傷；②組輻射損傷(60Co照射，下同)；③組先輻射損傷，1天后注射IL18。14天后分別取各組小鼠脾細胞進行體外培養(yǎng)，在培養(yǎng)了0 h、12 h、24 h、48 h后，進行細胞凋亡檢測，得到的細胞凋亡相對值如下表： (1)選擇脾細胞作為本實驗材料，是因為脾臟是機體重要的________器官。已知IL18是一種淋巴因子，淋巴因子與 ________都屬于免疫活性物質。 (2)細胞凋亡是由遺傳機制決定的________死亡。從表中數(shù)據(jù)可知，細胞凋亡相對值越小，說明發(fā)生凋亡的脾細

8、胞數(shù)目越________；從________(填組別)兩組數(shù)據(jù)可知，IL18能夠抑制脾細胞凋亡。 (3)科研小組還設置了第④組實驗，方法是先注射IL18，3天后進行輻射損傷，14天后的實驗操作同前三組。與第③組相比，設置第④組的目的是__ ___。 (4)在作物育種中，可用60Co放出的γ射線使作物發(fā)生基因突變，從中篩選出優(yōu)良的變異類型，這種育種方法叫做________育種，其特點是_________________________________________(至少【熱點題型】 題型三 細胞衰老、全能性及有關

9、物質毒性檢測的實驗設計 例3、某醫(yī)院病理室為確診一患者的腫瘤是良性還是惡性，切取了一小塊腫瘤組織進行培養(yǎng)。請回答下列問題： (1)培養(yǎng)之前，腫瘤組織必須先用________等處理成單個細胞。 (2)若開始培養(yǎng)時取一滴培養(yǎng)液觀察有100個腫瘤細胞，經(jīng)24小時培養(yǎng)后，取一滴稀釋100倍后再取一滴(設三次的“一滴”等量)觀察，發(fā)現(xiàn)有64個腫瘤細胞，此腫瘤的細胞周期約________小時。 (3)與正常細胞相比，在顯微鏡下看到明顯增多的細胞器是________(填兩項)。 (4)某科研單位研制出一種新型藥物X，據(jù)說對此類腫瘤有良好的療效，請你設計一個方案加以驗證。 【提分秘籍】 1．

10、細胞衰老內(nèi)在因素的實驗探究及分析 (1)實驗過程 實驗一：分別在相同的條件下，體外培養(yǎng)胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞，結果見下表： 實驗二：分別將鼠、雞、人和龜?shù)捏w細胞在體外進行培養(yǎng)，結果見下圖： 實驗三： (2)實驗分析 ①實驗一說明細胞分裂能力隨著生物體的年齡增大而減弱。 ②實驗二說明細胞分裂次數(shù)與物種的壽命有關，壽命越長的物種體細胞分裂的最高次數(shù)越高。 ③實驗三說明細胞核是決定細胞衰老的重要因素。 【特別提醒】綜合上述三個實驗，說明生物的物種、年齡、細胞核是影響細胞衰老的內(nèi)在因素。 2．已經(jīng)分化的動物細胞全能性受到限制，但它的細胞核仍具有全能性

11、設計實驗并證明如下： (1)方法步驟： ①從同一只母羊(A)身上取出乳腺上皮細胞分成兩組，編號為甲、乙。 ②將甲組乳腺上皮細胞直接培養(yǎng)，觀察結果；將乙組乳腺上皮細胞核與另一只母羊(B)的去核卵細胞電激融合，觀察結果。 ③將②中發(fā)育形成的早期胚胎移植到第三只羊(C)的子宮內(nèi)，繼續(xù)發(fā)育，觀察最終結果。 (2)實驗結果 只有乙組乳腺上皮細胞核的全能性得以發(fā)揮，而甲組乳腺上皮細胞的全能性不能發(fā)揮。 (3)實驗結論 已經(jīng)分化的動物細胞全能性受到限制，但它的細胞核仍具有全能性。 3．根據(jù)細胞癌變、畸形或死亡比例檢測有毒物質的毒性主要步驟 (1)配制動物細胞培養(yǎng)液，配制一系列濃度梯度的

12、待測有毒物質，分組后分別對應添加。 (2)選取正常的動物細胞分別進行培養(yǎng)。 (3)一段時間后檢測各組中癌變細胞或畸形或死亡占所培養(yǎng)細胞的比例，推測物質的毒性。 【舉一反三】 關于人體細胞分化、衰老、凋亡和癌變的敘述，正確的是(　　)。 A．細胞分化導致基因選擇性表達，細胞種類增多 B．細胞衰老表現(xiàn)為酶活性降低，細胞核體積減小 C．細胞凋亡受基因控制，不利于個體生長發(fā)育 D．細胞癌變導致細胞黏著性降低，易分散轉移 【高考風向標】 1．(xx·新課標全國卷Ⅱ] 同一動物個體的神經(jīng)細胞與肌細胞在功能上是不同的，造成這種差異的主要原因是(　　) A．二者所處的細胞周期不同

13、 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 2．(xx·四川卷) TGF-β1-Smads是一條抑制腫瘤的信號傳遞途徑。研究表明，胞外蛋白TGF-β1與靶細胞膜上受體結合，激活胞內(nèi)信號分子Smads，生成復合物轉移到細胞核內(nèi)，誘導靶基因的表達，阻止細胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發(fā)生。下列敘述錯誤的是(　　) A．惡性腫瘤細胞膜上糖蛋白減少，因此易分散轉移 B．從功能來看，復合物誘導的靶基因屬于抑癌基因 C．復合物的轉移實現(xiàn)了細胞質向細胞核的信息傳遞 D．若該受體蛋白基因不表達，靶細胞仍能正常凋亡 3.(xx·山東卷) 神經(jīng)系統(tǒng)正常

14、發(fā)育過程中神經(jīng)細胞數(shù)量的調節(jié)機制如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．細胞程序性死亡不利于神經(jīng)系統(tǒng)正常發(fā)育 B．生存因子影響了神經(jīng)細胞的基因表達 C．神經(jīng)細胞與靶細胞間通過電信號傳遞信息 D．死亡細胞被吞噬細胞清除屬于細胞免疫 4．(xx·安徽卷) 分別用β -珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(與細胞呼吸相關的酶)基因的片段為探針，與雞的成紅細胞、輸卵管細胞和胰島細胞中提取的總RNA進行分子雜交，結果見下表(注：“＋”表示陽性，“－”表示陰性)。下列敘述不正確的是(　　) 　　　　探針 細胞總RNA　　　 β -珠蛋 白基因 卵清蛋 白基因 丙酮酸激 酶基因

15、成紅細胞 ＋ － ＋ 輸卵管細胞 － ＋ ＋ 胰島細胞 － － ＋ A.在成紅細胞中，β -珠蛋白基因處于活動狀態(tài)，卵清蛋白基因處于關閉狀態(tài) B．輸卵管細胞的基因組DNA中存在卵清蛋白基因，缺少β -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 6．(xx·福建卷) 為研究汽車尾氣中可吸入顆粒物對人成熟T淋巴細胞的影響，用含不同濃度顆粒物的培養(yǎng)液培養(yǎng)T淋巴細胞，48 h 后檢測Na＋-K＋-ATP酶活性及細胞活力。實驗結果如下： 組別 顆粒物濃度 (μg·mL－1) N

16、a＋-K＋-ATP 酶活性(U·mg pro－1) 細胞活力 (相對值) A 0 35.8 1 B 50 30.6 0.98 C 100 20.5 0.87 D 200 12.4 0.48 SDH是有氧呼吸的關鍵酶。細胞活力通過測定各組細胞SDH總活性來表示，用于反映顆粒物對細胞的毒性，SDH總活性由該組細胞數(shù)及每個細胞SDH酶活性共同決定。 (1)根據(jù)表中相關信息將柱狀圖補充完整。 汽車尾氣中可吸入顆粒物對T淋巴細胞 Na＋-K＋-ATP酶活性的影響 (2)細胞培養(yǎng)時，需使用血細胞計數(shù)板進行計數(shù)。請用方框在下面血細胞計數(shù)室圖中標出計數(shù)區(qū)域。 (3)本實驗毒性評價指標所反映的顆粒物對T淋巴細胞的毒性，或表現(xiàn)為殺傷作用致細胞數(shù)減少，或表現(xiàn)為抑制了細胞的________(生理過程)。實驗數(shù)據(jù)表明，隨著顆粒物濃度的增加，顆粒物對T淋巴細胞的毒性________。 (4)汽車尾氣中含有的多種致癌因子會損傷DNA，使________基因和原癌基因表達異常。長期汽車尾氣暴露的人群，其T淋巴細胞執(zhí)行的________免疫功能障礙，導致識別、攻擊癌細胞能力降低，癌癥發(fā)病風險提高。