生物细胞的分化衰老
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细胞的分化、衰老与凋亡细胞的分化、衰老与凋亡1、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。
2、在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达。
细胞分化过程中DNA 、tRNA 、rRNA 和细胞数目不变;mRNA 、蛋白质的种类和细胞的形态、结构和功能改变;3、分化程度高的细胞其全能性不一定低。
一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达,但卵细胞的分化程度较高,其全能性也较高。
4、细胞分化的判断依据:选择性表达的基因(奢侈基因)得以表达的细胞发生了分化,如胰岛素基因、血红蛋白基因表达出相应蛋白质可以证明细胞发生了分化。
5、全能性表现的判断依据:起点是“已分化的细胞”,终点是发育成“完整个体”才是全能性的体现。
6、动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。
7、细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率(分化概念的外延不是单细胞生物)。
8、从总体上看,(多细胞生物)个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
9、细胞会随着分裂次数的增多而衰老,越是衰老的细胞一般越不能再分裂。
10、在成熟的生物体中,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。
11、细胞的凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,又称为细胞编程性死亡。
(1)类型个体发育中细胞的编程性死亡成熟个体中细胞的自然更新被病原体感染的细胞的清除(2)意义保证多细胞生物体完成正常发育维持内部环境的稳定抵御外界各种因素的干扰12、白细胞与红细胞的功能不同,凋亡的速率也不一样,白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。
13、细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的,细胞坏死对机体是有害的。
14、细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程。
人教(2019)生物必修1(知识点+跟踪检测)第14讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变【课标导航】2.3.2说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体2.3.3描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程一、细胞分化与细胞的全能性1.细胞分化2.细胞的全能性(1)概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)把实例和相对应的原理或过程连线:二、细胞的衰老和凋亡1.细胞衰老的特征2.细胞凋亡三、细胞癌变的原因、实质和特征[基础微点练清]1.判断正误(1)成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量(×)(2018·全国卷Ⅲ,T2A)(2)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆(√)(2018·全国卷Ⅲ,T2D)(3)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程(√)(4)受精卵没有分化,所以没有全能性(×)[新人教版必修1 P122“概念检测”T1(1)](5)端粒受损可能会导致细胞衰老(√)[新人教版必修1 P127“概念检测”T1(2)](6)细胞的分化程度越高,表现出来的全能性就越弱(√)[新人教版必修1 P122“概念检测”T1(2)](7)原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的(新人教版必修2 P82正文)(√)(8)细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小(×)(9)细胞凋亡受基因控制,不利于个体生长发育(×)(10)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖(×)2.下列过程中,细胞遗传物质的结构一定发生改变的是()A.细胞分裂B.细胞分化C.细胞凋亡D.细胞癌变解析:选D细胞分裂、细胞分化和细胞凋亡都是在基因控制下进行的,遗传物质不发生改变;细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果,D符合题意。
3.下列对从某人体内的癌细胞、衰老细胞和凋亡细胞中提取物质的叙述中错误的是()A.RNA都不相同B.酶不都相同C.核基因不都相同D.蛋白质不都相同解析:选A同一个人体内,不同细胞由于基因的选择性表达,产生的RNA有部分相同,部分不同,A错误。
此次课程内容:细胞的分化、衰老、凋亡、癌变;注意不是题海战术,而是重在对相关知识点的理解与掌握,真正做到理解后再答题。
细胞的分化、衰老、凋亡、癌变细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变的区别和联系二、联系:1.细胞分裂、细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡是细胞的正常生理现象。
2.细胞分裂是生物生长发育、繁殖和遗传的基础,是细胞分化的基础。
3.细胞分化是生物个体发育的细胞学基础,仅有细胞分裂增殖而没有细胞分化,生物体不能进行正常的生长发育,经细胞分化,多细胞生物形成不同的组织和器官。
4.细胞癌变是正常细胞在致癌因子影响下畸形分化的结果,内在原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。
【提醒】1.细胞分化在自然条件下是不可逆的。
2.细胞分化的关键是特异性蛋白的合成,而特异性蛋白合成的实质是基因的选择性表达。
3.细胞分化程度越高,细胞分裂能力越弱,全能性越低。
4.细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种类型;细胞凋亡是正常生理现象,细胞坏死是异常现象,对机体有害。
题贵在精不在多例1.细胞分化与细胞增殖的主要不同是A.细胞数量增多B.细胞形态、结构相同C.细胞的生理功能上相似D.相同细胞的后代在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程例2.下列关于细胞分裂、分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是A.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同B.细胞分裂存在于个体发育的整个生命过程中,细胞分化仅发生于胚胎发育阶段C.个体发育过程中细胞的分裂、分化和凋亡对于生物体都是有积极意义的D.多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的附:答案例1:D解析:细胞分化是指在生物个体发育中,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。
例2:C解析:C项,正确,细胞凋亡是正常生理现象,细胞坏死是异常现象,对机体有害。
A项,所有细胞都有全套基因,但只是选择性表达;B项,细胞分化在个体发育整个生命过程中都存在;D项,多细胞生物细胞的普遍衰老才导致个体衰老。
高考生物知识点总结:细胞的分化癌变衰老一、细胞分化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。
它是一种持久性的变化,发生在生物体的整个生命过程中,但在胚胎时期达到最大限度。
经过细胞分化,生物体内会形成各种不同的细胞和组织,这种稳定性的差异是不可逆的。
细胞分化程度:体细胞>胚胎细胞>受精卵但科学研究证实,高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,即保持着全能性。
细胞全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。
生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全部的遗传信息,都有发育成为完整个体所必需的全部遗传物质。
理论上,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
细胞全能性的大小:受精卵>胚胎细胞>体细胞通常情况下,生物体内细胞并没有表现出全能性,而是分化成为不同的细胞、组织,这是基因在特定的时间和空间条件下基因的选择性表达的结果。
二、细胞的癌变在个体发育过程中,大多数细胞能够正常分化。
但是有些细胞在致癌因子的作用下,不能正常分化,而变成不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
癌细胞与正常细胞相比,具有以下特点:能够无限增殖形态结构发生显著变化;癌细胞表面糖蛋白减少;容易在体内扩散,转移。
由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得细胞彼此之间的黏着性减小,导致癌细胞容易在有机体内分散和转移。
目前认为引起癌变的因子主要有三类:第一类物理致癌因子,如辐射致癌;第二类是化学致癌因子,如砷、苯、煤焦油等;再一类是病毒致癌因子,引起癌变的病毒叫做致癌病毒。
另外,科学家已证实,癌细胞是由于原癌基因激活为癌基因而引起的。
三、细胞的衰老生物体内的细胞多数要经过未分化、分裂、分化和死亡这几个阶段。
因此,细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。
衰老细胞具有的主要特征有以下几点:(1)细胞内的水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢;(2)衰老细胞内,酶的活性减低,如人的头发变白是由于黑色素细胞衰老时,酪氨酸酶活性的活性降低;(3)细胞内的色素会随着细胞的衰老而积累,影响细胞的物质交流和信息传递等正常的生理功能,最终导致细胞死亡;(4)细胞膜通透性改变,物质运输能力降低。
第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明一、选择题(题型注释)1.在细胞有丝分裂过程中,下列选项关于细胞核内的数量关系一定不相等的是A.染色体数目与着丝点数目B.染色体数目与染色单体数目C.DNA分子数目与染色单体数目D.染色体数目与DNA分子数目2.下列有关细胞相对表面积、细胞与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间的关系的叙述中,正确的是A.细胞的相对表面积越大,物质交换效率越高,细胞新陈代谢越旺盛B.细胞的相对表面积越大,物质交换效率越低,细胞新陈代谢越缓慢C.细胞的相对表面积越小,物质交换效率越高,细胞新陈代谢越缓慢D.细胞的相对表面积越小,物质交换效率越低,细胞新陈代谢越旺盛3.在高倍镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞,都能看到的结构是A.染色体、细胞壁、纺锤体B.细胞壁、细胞膜、核膜C.染色体、赤道板、细胞膜D.染色体、纺锤体、赤道板4.正常情况下,在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵的过程中,一个细胞中含有的X染色体条数最多为()A.1B.2C.3D.45.下列植物细胞中,适合观察细胞有丝分裂的是()A.蚕豆叶肉细胞 B.洋葱鳞片叶表皮细胞C.蚕豆根尖分生区细胞 D.洋葱根尖伸长区细胞6.参天大树和小草在细胞大小上并无差异,鲸的细胞也不一定比蚂蚁的细胞大,以下解释正确的是( )A.细胞体积大,相对表面积小,有利于细胞受外界信息和外界交换物质B.细胞体积大,相对表面积也大,有利于细胞接受外界信息和与外界交换物质C.细胞体积小,相对表面积大,有利于细胞接受外界信息和外界交换物质D.细胞体积小,相对表面积也小,有利于细胞接受外界信息和与外界交换物质7.对于染色体和DNA分子的关系叙述中,正确的是( )①DNA分子数目加倍时,染色体数目一定加倍②染色体数目减半时,DNA分子数目一定减半③染色体数目加倍时,DNA分子数目一定加倍④染色体复制完成时,DNA分子复制一定完成A.①③ B.②③ C.②④ D.①④8.下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是()A.健康的成人体内,每天有一定量的细胞凋亡B.细胞凋亡受环境影响大,机体难以控制C.老年人头发变白和白化病都是由于酪氨酸酶活性降低引起D.胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行9.下列关于细胞的生命历程的说法中错误的是A.脑细胞因缺氧而死亡是细胞坏死B.细胞代谢速率减慢是细胞衰老的主要特征之一C.细胞的正常基因突变成原癌基因是细胞癌变的原因D.老鼠在胚胎时期趾间有蹼,出生后趾间无蹼是细胞凋亡的结果10.蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质,这种蛋白质叫丝蛋白。
这种细胞不产生血液中的蛋白质。
下列有关丝腺细胞的叙述中正确的是A.只有血蛋白基因B.比受精卵的基因少C.有血蛋白基因和丝蛋白基因D.有丝蛋白基因和其他基因,但没有血蛋白基因11.下列不是细胞衰老特征的选项是A.细胞内水分减少 B.细胞代谢缓慢C.细胞不能继续分化 D.细胞内色素积累较多12.下列哪种细胞的全能性最容易表达出来( )A.青蛙的口腔上皮细胞 B.蚕豆的叶肉细胞C.大白鼠的肝脏细胞 D.人的神经细胞13.高等动物随着胚胎发育,仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织器官的能力,这类细胞称为干细胞,如造血干细胞。
下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是( )14.下列哪种细胞的全能性最容易得到表达 ( )A.青蛙的皮肤细胞 B.胡萝卜的韧皮部细胞C.小白鼠的肝脏细胞 D.人皮肤的生发层细胞第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明二、综合题(题型注释)15.下图的五个细胞是某种生物不同细胞分裂的示意图,(假设该生物的体细胞只有4条染色体)请回答以下问题:(1)A、B、C、D、E中属于有丝分裂的是,属于减数分裂的是。
(2)A细胞有条染色体,有个DNA分子,属于期。
(3)具有同源染色体的细胞有。
(4)染色体暂时加倍的细胞有。
(5)不具有姐妹染色单体的细胞有。
(6)A细胞经分裂形成的子细胞是,染色体有条。
16.A、B、C三图是不同生物细胞有丝分裂图像,据图回答下列问题。
(1)A图表示动物细胞还是植物细胞?________。
理由是:a. ________;b. ________。
(2)A图细胞所处的细胞分裂时期是 _______,DNA分子有 __ __个,该时期的主要变化是。
(3)B图细胞处于分裂期的________期,细胞内染色体有________条。
(4)C图为________细胞有丝分裂的________期,此时期细胞内发生的主要变化是___________________ 其代表的生物体细胞内染色体有________条。
17.下图是动物细胞有丝分裂各时期细胞示意图,其排列顺序是紊乱的,请根据图形回答问题:(1)用字母表示正确的细胞分裂顺序。
(2)图中处于间期的细胞是________图,此时细胞内发生的主要变化是;(3)图中B是细胞分裂的前期,此时期细胞与植物细胞分裂不同的特点是:(4)图F是细胞分裂的________期,此时期动植物细胞在有丝分裂的主要区别是(5)该细胞在分裂结束的时候形成______子细胞,每个子细胞中的染色体和原来细胞相比______________,其意义在于。
18.下图表示同一细胞处于有丝分裂不同分裂时期的细胞图像。
据图分析回答:(1)该图所示细胞为________(填动物或植物)细胞。
若按分裂时期的先后顺序排列,应为________。
图④所示的分裂时期是________期,判断理由是________________。
(2)该图中,能表示DNA分子数∶染色体数=2∶1的时期的是图________。
(3)图________表示观察染色体的最佳时期,染色体数目加倍发生在图________。
(4)与图②中细胞板形成有关的细胞器主要是__________。
19.(6分)下图表示干细胞A形成B、C、D三种细胞的情况。
据图回答下列问题:(1)B细胞仍然保持着其特有的______和______能力,C所示细胞发生的现象被称为细胞________性死亡。
(2)A形成D的过程叫做。
(3)若D细胞是正在衰老的细胞,该细胞中发生变化的结构有__________________(填图中数字)。
若D细胞是正在癌变的细胞,发生变化的结构有__________________(填图中数字)20.如图表示动物干细胞进行的一系列生理过程,请据图回答问题:(1)图中表示一个完整细胞周期的是________(填数字标号)(2)③过程表示________,其实质是________。
(3)科学家采用同位素标记法研究D细胞分泌蛋白的形成过程,他们将3H标记的________注射到细胞内,发现带有3H的物质依次出现在_______________ 等细胞器中。
(4)细胞膜能将分泌物从细胞内排出到细胞外,体现了细胞膜的哪一功能?________________。
(5)若将D细胞内各种细胞器分开,常用的方法是______________________________。
21.下图表示一哺乳动物体内细胞的某些生命活动。
请据图回答。
(1)该物种含有的染色体数目为,图中细胞在显微镜下可观察到同源染色体的是(填字母),可发生等位基因相互分离的细胞是(填字母)。
(2)图中细胞g的名称是,h获能后可与处于期的卵子发生受精作用形成受精卵。
(3)从物质组成上分析,造成细胞e和细胞f在形态结构和生理功能上出现差异的主要原因是两种细胞内的不完全相同。
(4)若干个细胞f可组成一个完整的,这是动物完成反射的结构基础。
(5)图示细胞的生理活动中,可发生的变异类型有。
参考答案1.B【解析】试题分析:细胞核内的染色体数目一定等于着丝点数,故A正确;染色体数目一定不等于染色单体数,当有染色单体时,染色单体数是染色体数目的2倍,当没有单体时,染色单体数为0,但染色体数目不为0,故B错误;当细胞核中含有染色单体时,DNA数目等于染色单体数目,故C正确;当细胞中没有染色单体时,染色体数等于DNA分子数,故D正确。
考点:本题考查细胞有丝分裂的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
2.A【解析】试题分析:细胞体积越小,相对表面积越大,物质交换效率就越高,细胞代谢越旺盛,故A 正确,BCD错误。
考点:本题考查细胞大小与物质运输效率的关系实验的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
3.A【解析】试题分析:在有丝分裂中期,染色体形态数目清晰,细胞壁和纺锤体都可以看到,故A正确;细胞壁可以看到,细胞膜和核膜不能看到,故B错误;赤道板不是真正存在的结构,只是细胞中央的一个平面,故C错误,D错误。
考点:本题考查显微镜的使用和细胞的结构的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
4.B【解析】人的初级卵母细胞进行减数分裂时,一个初级卵母细胞中含有的X染色体数目为2条,次级卵母细胞或极体中含有X染色体数目为1条或2条,卵细胞中为1条,因此含有的X染色体条数最多为2条,故B正确。
【考点定位】本题考查减数分裂的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
5.C【解析】在四个备选项中只有C选项的细胞具有分裂能力,其它细胞都不能进行细胞分裂。
【考点定位】本题考查细胞有丝分裂实验,意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。
6.C【解析】试题分析:细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞不断进行着新陈代谢,为了保证代谢的顺利进行,细胞必须与外界迅速而有效地进行物质交换和信息交流。
这就要求细胞要有相对大的交换面积,才有利于物质交换,C项正确。
考点:本题考查细胞不能无限长大的原因,意在考查考生能理解所学知识要点的能力。
7.C【解析】试题分析:间期DNA复制时DNA加倍,而染色体数目不变,①错误;染色体数目减半时,DNA 分子数目一定减半,②正确;染色体数目加倍是由于着丝点分裂,而DNA加倍是由于DNA 分子复制,③错误;染色体复制的实质是DNA的复制,④正确;C项正确。
考点:本题考查有丝分裂过程中染色体和DNA分子的关系,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
8.A【解析】试题分析:健康的成人体内,每天有一定量的细胞凋亡,有利于内环境的稳态,故A正确;细胞凋亡受基因控制,机体可以控制,故B错误;老年人头发变白是由酪氨酸酶活性降低引起黑色素合成减少导致,而白化病为基因突变引起黑色素无法合成导致,故C错误;胚胎发育期生物体的细胞衰老有利个体发育,故D错误。