細胞分化1.細胞的分化(1)概念:細胞的后代在　　　　、結(jié)構(gòu)和　　　　上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程(　　　　　　　　沒有改變)。?(2)特點:持久性、穩(wěn)定性、不可逆性、普遍性。(3)實質(zhì):基因的　　　　　　　　　　,產(chǎn)生特異性的　　　　　　　。表達機理如下圖所示:?
維持細胞基本生命活動的基因C都處于　　　　狀態(tài),使不同細胞具有特異性的生理功能的基因如　　　　　　　　有選擇性地開啟或關(guān)閉。?(4)結(jié)果:增加　　　　　　　　,形成各種組織、器官。?
發(fā)育成完整個體的潛能
3.細胞癌變(1)概念在某些　　　　　　　　的作用下,有的細胞會變得不受控制而　　　　增殖,這種細胞就是癌細胞。細胞的癌變是正常細胞發(fā)生突變而成為癌細胞的過程,也可看作是細胞　　　　分化的結(jié)果。?(2)特點①　　　　　　　　　　　　　　。?②細胞表面的　　　　　　　　很少或缺失,容易在組織間　　　　。?
考向一　細胞分化【典例1-1】 下列關(guān)于細胞分化的說法,正確的是 (　　)①分化是穩(wěn)定的,而且一般是不可逆的②細胞分化后,細胞中蛋白質(zhì)不同,DNA相同③分化的結(jié)果是賦予不同種類的細胞特異的結(jié)構(gòu)和功能④一般不會出現(xiàn)細胞核遺傳物質(zhì)的改變⑤細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達A.②③④⑤B.①②④⑤C.①②③⑤D.①②③④⑤
易錯提醒對細胞分化實質(zhì)的認識(1)細胞分化是基因的選擇性表達,同一個體不同細胞的遺傳物質(zhì)相同,mRNA存在差異。(2)rRNA、tRNA無法體現(xiàn)細胞的分化;mRNA也并不都能體現(xiàn)細胞分化,如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等轉(zhuǎn)錄的mRNA無法體現(xiàn)細胞的分化。(3)細胞分化的最終結(jié)果體現(xiàn)在細胞中蛋白質(zhì)種類的差異,進而表現(xiàn)在細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的差異。
考向二　細胞全能性【典例1-2】 細胞的全能性是指(　　)A.細胞的增殖B.細胞的有絲分裂,細胞數(shù)量越來越多C.已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能D.細胞分化后形成不同的細胞和組織
拓展提升細胞分化與細胞全能性的比較
A.核糖體中合成的VPS4B經(jīng)加工后才有調(diào)控作用B.VPS4B可能在S期與G2期的轉(zhuǎn)換過程中起作用C.VPS4B的缺失或被抑制可導(dǎo)致細胞周期的阻滯D.下調(diào)VPS4B的表達可能成為治療癌癥的新思路
細胞分裂間期各時期細胞數(shù)目比例(%)
考向三　細胞癌變【典例1-3】 研究發(fā)現(xiàn),VPS4B(一種蛋白質(zhì))能夠調(diào)控腫瘤細胞的增殖過程。在癌細胞培養(yǎng)過程中,下調(diào)VPS4B,細胞分裂間期各時期比例變化如表。下列分析中不合理的是(　　)
拓展提升癌癥的防治(1)癌癥的預(yù)防①不吃含有致癌物質(zhì)的食物,如發(fā)霉的、熏制的食品,烤焦的以及高脂肪的食品都含有較多的致癌物質(zhì)。②多吃含有抑制癌變的物質(zhì)的食物。如動物肝臟中富含維生素,很多蔬菜水果中富含維生素、胡蘿卜素等。此外,食物中的維生素E和綠茶中富含的多元酚也都是抗癌物質(zhì)。③戒煙。煙草中含有許多致癌物質(zhì),如尼古丁、焦油等。④保持健康的心理。如果性格過于孤僻、經(jīng)常壓抑自己的情緒、不樂于與人交流,就會影響神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能,增加癌癥發(fā)生的可能性。
(2)癌癥的治療①手術(shù)切除,這就需要盡可能在早期發(fā)現(xiàn)癌組織,才能完全清除。②放射線療法是使用高能X射線或γ射線集中照射患病部位,殺死癌細胞。放射線療法不適于癌細胞已經(jīng)擴散的患者。③化學(xué)療法主要利用抗癌劑殺死癌細胞。多種抗癌劑混合使用往往可以獲得較好的療效,并且副作用小。④生物導(dǎo)彈法可將針對癌細胞的單克隆抗體與抗癌藥物等結(jié)合,注入體內(nèi),利用抗體的特異性做導(dǎo)向,特異性殺傷癌細胞。⑤細胞免疫療法,通過體外培養(yǎng)對癌細胞有殺傷力的T細胞,待其增殖分化的效應(yīng)T細胞達到一定量時,再重新注入體內(nèi),利用細胞免疫的辦法殺傷癌細胞。
考向四　與癌細胞相關(guān)的實驗探究【典例1-4】 胰腺癌是一種常見的消化道惡性腫瘤,近年來其發(fā)病率呈上升趨勢,已成為我國常見十大惡性腫瘤之一。葡萄、花生中富含一種化合物白藜蘆醇,有人認為白藜蘆醇對癌細胞有一定的影響,現(xiàn)欲探究白藜蘆醇對胰腺癌的影響,請使用下列材料和用具設(shè)計并分析實驗。材料和用具:人胰腺癌細胞、白藜蘆醇母液、細胞全營養(yǎng)培養(yǎng)液、血細胞計數(shù)板、顯微鏡、生理鹽水、細胞培養(yǎng)瓶(1)本實驗的實驗?zāi)康氖?　。?(2)實驗思路①??　。?②取細胞數(shù)量相對值為2.4的人胰腺癌細胞隨機均分為　　　組,并編號。(每組3個培養(yǎng)瓶)?
③將每組人胰腺癌細胞和　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　放入細胞培養(yǎng)瓶中,然后在實驗組培養(yǎng)瓶中加入等量不同濃度的白藜蘆醇溶液,對照組培養(yǎng)瓶中加入　　　　　　　　　　　　。在相同且適宜條件下培養(yǎng)。?④培養(yǎng)至24、48、72小時時取每組一個培養(yǎng)瓶中樣液用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下觀察胰腺癌細胞的數(shù)量并記錄進行統(tǒng)計分析。(3)實驗結(jié)果如圖所示實驗結(jié)果表明??　。?
答案:(1)研究不同濃度的白藜蘆醇和培養(yǎng)時間對人胰腺癌細胞增殖的影響(2)①用白藜蘆醇母液和生理鹽水配制濃度為15、30和60 μml·L-1的白藜蘆醇溶液②4③等量且適量細胞全營養(yǎng)培養(yǎng)液　等量生理鹽水(3)白藜蘆醇能抑制人胰腺癌細胞的增殖,且隨濃度增大和培養(yǎng)時間增加,抑制作用增強
解析:(1)據(jù)題圖實驗結(jié)果可知,隨著白藜蘆醇濃度的增加,胰腺癌細胞的相對值逐漸減小,即白藜蘆醇濃度的增加能抑制胰腺癌細胞的增殖。實驗的自變量為白藜蘆醇的濃度和培養(yǎng)時間,因變量為人胰腺癌細胞數(shù)量的相對值,故實驗?zāi)康臑檠芯坎煌瑵舛鹊陌邹继J醇和培養(yǎng)時間對人胰腺癌細胞增殖的影響。
(2)根據(jù)提供的實驗材料可知,實驗需要設(shè)置三個實驗組和一個空白對照組,因此實驗思路如下:①用白藜蘆醇母液和生理鹽水配制濃度為15、30和60 μml·L-1的白藜蘆醇溶液;②取培養(yǎng)瓶若干個隨機分成4組;③加樣,變化的是自變量(控制無關(guān)變量);將每組人胰腺癌細胞和等量且適量細胞全營養(yǎng)培養(yǎng)液放入細胞培養(yǎng)瓶中,實驗組培養(yǎng)瓶中加入等量不同濃度的白藜蘆醇溶液,而對照組中加入等量生理鹽水在相同且適宜條件下培養(yǎng)。在顯微鏡下用血細胞計數(shù)板進行計數(shù),并記錄。(3)據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,隨著白藜蘆醇濃度的增加,胰腺癌細胞的相對值逐漸減小,即白藜蘆醇濃度的增加能抑制胰腺癌細胞的增殖。
解題點撥本題側(cè)重點是實驗設(shè)計能力的考查。解題關(guān)鍵是要厘清題目中的自變量和因變量(從圖中可以看出自變量為白藜蘆醇的濃度和培養(yǎng)時間,因變量為人胰腺癌細胞數(shù)量的相對值)。設(shè)計實驗時,要注意單一變量原則和對照原則。
【典例1-5】 (2018浙江杭州學(xué)軍中學(xué)高三3月選考模擬)研究表明從母瘤分離脫落的癌細胞首先要與正常細胞粘附才能轉(zhuǎn)移。為研究物質(zhì)X對癌細胞與毛細血管內(nèi)皮細胞間粘附的影響,請根據(jù)以下提供的實驗材料與用具,完善實驗思路,預(yù)測實驗結(jié)果并進行分析與討論。材料與用具:培養(yǎng)瓶若干個、液體培養(yǎng)基、物質(zhì)X、癌細胞細胞株、內(nèi)皮細胞懸液、CO2培養(yǎng)箱、PBS溶液(用于洗去未粘附的細胞)(要求與說明:不考慮培養(yǎng)液成分變化對培養(yǎng)物的影響;實驗條件適宜)
(1)實驗思路:①取培養(yǎng)瓶若干個均分為三組,分別加入等量且適量的液體培養(yǎng)基和內(nèi)皮細胞懸液,置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,使培養(yǎng)瓶中鋪滿單層內(nèi)皮細胞。②?　。?③同時分別　。?置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間。④用PBS溶液洗去未貼壁的細胞,測定相關(guān)值并計算細胞粘附率。⑤對實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理。
(2)下圖為實驗所測得的細胞粘附率,請根據(jù)圖示結(jié)果,用文字描述該實驗結(jié)果并得出實驗結(jié)論:物質(zhì)X對癌細胞粘附率的影響結(jié)果:??　。?結(jié)論:　。?(3)分析與討論導(dǎo)致癌細胞從母瘤分離脫落的原因可能是　　　　　　　　。根據(jù)實驗可推測:物質(zhì)X可能是通過減少腫瘤細胞與毛細血管內(nèi)皮細胞的粘附率,來達到　　　　　　　　　的作用。?
答案:(1)②加入用液體培養(yǎng)基配制的不同濃度的物質(zhì)X(濃度為100 μg/mL和300 μg/mL),對照組加入等體積的液體培養(yǎng)基。③取等量的癌細胞轉(zhuǎn)入上述培養(yǎng)瓶中(或取等量的癌細胞轉(zhuǎn)入鋪滿單層內(nèi)皮細胞的培養(yǎng)瓶中)。(2)與正常對照組相比,加入物質(zhì)X后,癌細胞與內(nèi)皮細胞間的粘附率明顯降低,劑量越高癌細胞與內(nèi)皮細胞間的粘附率下降越明顯物質(zhì)X可降低癌細胞與內(nèi)皮細胞間的粘附率(而且作用效果與物質(zhì)X的濃度有關(guān))(3)癌細胞膜表面粘連蛋白(糖蛋白)減少　抑制癌細胞轉(zhuǎn)移
解析:(1)本題實驗?zāi)康氖茄芯课镔|(zhì)X對癌細胞與毛細血管內(nèi)皮細胞間粘附的影響,自變量是物質(zhì)X濃度,觀察指標(biāo)是細胞粘附率。設(shè)計實驗時注意閱讀試題信息,由實驗結(jié)果可知實驗要分為三組,具體實驗思路:①取培養(yǎng)瓶若干個均分為三組,分別加入等量且適量的液體培養(yǎng)基和內(nèi)皮細胞懸液,置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,使培養(yǎng)瓶中鋪滿單層內(nèi)皮細胞。②加入用液體培養(yǎng)基配制的不同濃度的物質(zhì)X(濃度為100 μg/mL和300 μg/mL),對照組加入等體積的液體培養(yǎng)基。③同時分別取等量的癌細胞轉(zhuǎn)入上述培養(yǎng)瓶中(或取等量的癌細胞轉(zhuǎn)入鋪滿單層內(nèi)皮細胞的培養(yǎng)瓶中)。置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間。④用PBS溶液洗去未貼壁的細胞,測定相關(guān)值并計算細胞粘附率。⑤對實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理。
(2)結(jié)果:與正常對照組相比,加入物質(zhì)X后,癌細胞與內(nèi)皮細胞間的粘附率明顯降低,劑量越高癌細胞與內(nèi)皮細胞間的粘附率下降越明顯。結(jié)論:物質(zhì)X可降低癌細胞與內(nèi)皮細胞間的粘附率(而且作用效果與物質(zhì)X的濃度有關(guān))。(3)分析與討論:導(dǎo)致癌細胞從母瘤分離脫落的原因可能是癌細胞膜表面粘連蛋白(糖蛋白)減少。根據(jù)實驗可推測:物質(zhì)X可能是通過減少腫瘤細胞與毛細血管內(nèi)皮細胞的粘附率,來達到抑制癌細胞轉(zhuǎn)移的作用。
1.(2018浙江4月選考,7)下列關(guān)于細胞癌變與癌細胞的敘述,正確的是(　　)A.癌細胞的分裂失去控制,但其增殖是有限的B.癌細胞表面粘連蛋白的增加,使其易擴散轉(zhuǎn)移C.有些物理射線可誘發(fā)基因突變,導(dǎo)致細胞癌變D.癌變是細胞異常分化的結(jié)果,此分化大多可逆
2.(2017浙江11月選考,2)胚胎干細胞可形成神經(jīng)細胞、骨骼肌細胞等多種類型的細胞,該過程屬于(　　)A.細胞分化B.細胞癌變 C.細胞衰老D.細胞凋亡
3.(2016浙江10月選考,4)在實驗條件下,矮牽牛葉片細胞能發(fā)育成完整植株。這說明該細胞具有(　　)A.普遍性B.統(tǒng)一性C.全能性D.特異性
4.(2015浙江10月選考,10)受精卵經(jīng)多次分裂產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的后代細胞,發(fā)生這種差異的過程稱為 (　　)A.細胞分化B.細胞癌變C.細胞衰老D.細胞凋亡
5.(2015浙江9月選考調(diào)研,7)下列關(guān)于細胞生命活動的敘述,正確的是(　　)A.癌細胞容易轉(zhuǎn)移B.植物細胞不具有全能性C.衰老的動物細胞呼吸變快D.蝌蚪尾的消失是通過細胞增殖實現(xiàn)的
細胞的衰老和凋亡1.衰老細胞的特征(1)細胞內(nèi)多種酶的活性　　　　。?(2)細胞呼吸　　　　。?(3)隨細胞年齡增大,　　　　　　的數(shù)量減少,　　　　增大,細胞核體積不斷　　　　,　　　　不斷向內(nèi)折疊等。?2.細胞凋亡的原因及實例(1)原因:細胞凋亡或稱　　　　　　細胞死亡,是由某種　　　　引發(fā)的。?(2)實例:蝌蚪　　　　　　的消失,人神經(jīng)細胞數(shù)量的調(diào)整,植物胚胎發(fā)育過程中　　　　的退化。?
3.細胞凋亡、衰老、癌變、壞死的區(qū)別
考向一　細胞衰老的特征【典例2-1】 (2018浙江稽陽聯(lián)誼學(xué)校高三3月聯(lián)考)下列敘述中,不符合細胞衰老過程中發(fā)生的變化是(　　)A.許多種酶的活性降低B.線粒體體積減小C.呼吸作用變慢D.細胞核體積變大
技巧總結(jié)巧記細胞衰老的特征衰老細胞的特征可用“低”“慢”“少”“大”“折”5字法概括,這“5”字的含義:(1)“低”是指多種酶的活性降低。(2)“慢”是指細胞呼吸變慢。(3)“少”是指線粒體數(shù)量減少。(4)“大”是指細胞核線粒體體積增大。(5)“折”是指核膜不斷向內(nèi)折疊。
A.蝌蚪發(fā)育過程中尾和鰓的消失,與圖中過程類似B.圖中神經(jīng)細胞與靶細胞的遺傳物質(zhì)相同C.死亡細胞的徹底清除需要細胞免疫的參與D.該過程是由某種基因引發(fā)的,是不可避免的
考向二　細胞凋亡與生命活動【典例2-2】 人胚胎發(fā)育過程中會產(chǎn)生過量的神經(jīng)細胞,通過如圖所示過程可以調(diào)節(jié)神經(jīng)細胞的數(shù)量使之與受神經(jīng)細胞支配的細胞的數(shù)量相適應(yīng),則以下選項中錯誤的是 (　　)
考向三　細胞分化、衰老、凋亡綜合【典例2-3】 (2018浙江溫州高三第二次模擬考試)下列關(guān)于細胞癌變、衰老、凋亡、全能性的敘述,錯誤的是 (　　)A.癌細胞可由正常細胞轉(zhuǎn)化而來B.衰老細胞的線粒體萎縮變小C.植物胚胎發(fā)育過程中胚柄的退化屬于細胞凋亡D.動物已分化細胞全能性的表達受細胞內(nèi)物質(zhì)限制
1.(2018浙江11月選考,5)人體細胞凋亡和衰老是細胞生命活動的必然規(guī)律。下列敘述正確的是(　　)A.細胞凋亡僅發(fā)生在衰老細胞中B.細胞凋亡由機械損傷引發(fā)C.衰老細胞中所有酶的活性降低D.衰老細胞的需氧呼吸變慢
2.(2017浙江4月選考,10)下列關(guān)于人體衰老細胞的敘述,正確的是(　　)A.多種酶的活性降低B.線粒體數(shù)量增加C.細胞呼吸明顯加快D.細胞核體積變小

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