1、- 1 -第 2、3、4 节 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变一、细胞分化及其意义1细胞分化的概念2细胞分化的特点持久性、稳定性、不可逆性和普遍性。3细胞分化的意义和原因(1)意义：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，是个体发育的基础。(2)原因：不同的细胞中遗传信息的执行情况不同。二、细胞的全能性1概念(1)细胞类型：已分化的细胞。(2)实质：具有发育成完整个体的潜能。2实例(1)植物细胞的全能性：实验过程：1细胞分化的实质是基因的选择性表达。2细胞分化的特点：持久性、普遍性、稳定性和不可逆性。3细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低。4衰老的细胞内水分减少、酶活性降
2、低、呼吸速率减慢、色素积累、膜通透性改变，物质运输功能下降。5细胞凋亡是由基因调控的细胞自动结束生命的过程。6癌细胞具有无限增殖、易于分散和转移的特点。7细胞癌变的原理：原癌基因和抑癌基因发生突变。8原癌基因主要调节细胞周期；抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖。- 2 -(2)动物细胞核的全能性：实验过程：结论：已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。3干细胞(1)特点：具有分裂和分化能力。在动物和人体内数量很少。(2)举例：人的骨髓中有许多造血干细胞，它们能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板。三、细胞衰老和凋亡1细胞衰老的特征(1)代谢的变化：(2)细胞核的变化：2细胞凋亡填表定义
3、 由基因决定的细胞自动结束生命的过程概念 机制 由遗传机制决定的程序性调控- 3 -别名 细胞编程性死亡类型细胞正常的自然更新清除被病原体感染的细胞正常发育过程中的程序性死亡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四、细胞癌变1癌细胞(2)特征：2致癌因子的类型填表类型 举例物理致癌因子 主要为辐射，如紫外线、X 射线等化学致癌因子有机化合物：联苯胺、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉素等；无机化合物：石棉、砷化物等病毒致癌因子 致癌病毒3癌变的机理1判断下列有关叙述的正误(1)细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转()(2)生物体内所有的细胞都要发生细胞分化(
4、)(3)克隆羊培育成功说明高度分化的动物细胞具有全能性()- 4 -(4)细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡()(5)细胞坏死和细胞凋亡对生物体都是不利的()(6)癌细胞是由细胞的正常分化形成的()2细胞分化不同于细胞增殖的特点主要是( )A细胞数量增多B细胞体积增大C细胞化学成分含量的变化D能形成各种不同的细胞和组织答案：D3细胞的全能性是指( )A细胞具有全面的生理功能B细胞既能分化，也能恢复到分化前的状态C 已经分化的细胞全部能进一步分化D已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能答案：D4下列各项中属于化学致癌因子的是( )A电离辐射 BX 射线CRous 肉瘤病毒 D亚硝酸盐解析：选
5、 D 电离辐射、X 射线属于物理致癌因子，Rous 肉瘤病毒属于病毒致癌因子，亚硝酸盐属于化学致癌因子。5下列关于动物细胞编程性死亡的叙述，正确的是( )A细胞癌变属于细胞编程性死亡B细胞编程性死亡属于正常生理过程C细胞编程性死亡属于细胞分化过程D细胞编程性死亡与基因表达无关解析：选 B 细胞癌变是细胞的畸形分化，不是细胞凋亡的过程；细胞编程性死亡是细胞死亡的过程，是一种自然的生理过程；细胞编程性死亡是受严格的遗传机制决定的。Error!核 心 要 点 一 细 胞 分 化 与 细 胞 的 全 能 性1细胞分化的过程图示- 5 -2细胞分化的实质 各种细胞具有完全相同的遗传物质，但不同的细胞中遗
6、传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达：3细胞的全能性(1)实现细胞全能性的三个条件：离体：细胞脱离原来的母体，单独培养。一定的营养物质和激素。适宜的环境条件。(2)细胞全能性与细胞分化的比较：项目 细胞分化 细胞全能性原理细胞内基因的选择性表达含有本物种全套遗传物质结果形成形态、结构、生理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：体细胞生殖细胞受精卵细胞全能性有大小之分：受精卵生殖细胞体细胞(植物细胞动物细胞)关系细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞仍具有全能性一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细胞分化程度越低，全能性就越容易实现思考探究(1)细胞分化中细
7、胞内的遗传物质是否发生改变？细胞分化中遗传物质并未发生改变。提 示 ：(2)人的神经细胞和心肌细胞都是由受精卵分裂而来的，但它们的形态、结构和功能不同，其原因是什么？它们核内的遗传信息是否相同？- 6 -细胞分化的结果。它们核内的遗传信息相同，但执行情况不同。提 示 ：(3)断尾的小壁虎再次长出新的尾巴属于细胞的全能性吗？不是。细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。提 示 ：题组冲关1下列有关细胞分化的叙述，正确的是( )A高等动物细胞的分化只发生在胚胎发育过程中B细胞分化过程中遗传物质发生了改变C细胞分化使细胞数目和种类增多D经细胞分化后，细胞的全能性降低解析：选 D 细
8、胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，是基因在时间和空间上选择性表达的结果；细胞分化发生在整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大限度；经分化后，细胞的种类增多，数目不变，全能性降低。2关于细胞全能性的理解，不确切的是( )A植物体内某些体细胞没有表现全能性，其原因是所含基因不同B细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素C经植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果D大量的科学事实证明，高度分化的植物体细胞仍具有全能性解析：选 A 细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。同一植物体内所有的体细胞都是由同一个受精卵经过
9、有丝分裂形成的，都具有相同的基因。Error!核 心 要 点 二 细 胞 衰 老 的 特 征 分 析 及 细 胞 凋 亡1细胞衰老的特征分析(1)衰老的表现及形成原因：个体衰老表现 对应的细胞衰老原因皮肤干燥、发皱 细胞内水分减少，细胞体积变小头发变白 细胞内的酶活性降低老年斑 细胞内色素的积累无力 细胞内呼吸速率减慢吸收能力下降 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低- 7 -(2)通过以上分析说明：衰老细胞的结构行使正常功能的能力降低；从分子水平上看，有利的功能分子含量降低，而色素或有害分子出现并增加。2细胞凋亡和细胞坏死的区别区别点 细胞凋亡 细胞坏死起因 正常生理性变化 病理性变化或剧烈
10、损伤调节过程 受基因调控 被动进行名师点拨 细胞凋亡细胞坏死细胞凋亡和细胞坏死都是细胞的死亡过程，但两者的死亡机理不同。细胞凋亡是一个主动的、有利于个体生存的过程，细胞坏死是一个被动的、对个体生存有害的过程。题组冲关3下列各项不属于细胞衰老特征的是( )A细胞内水分减少B细胞呼吸速率减慢C细胞内色素积累较多D细胞膜通透性不变，物质运输功能增强解析：选 D 细胞衰老时细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。4细胞凋亡又称细胞编程性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )A细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程B细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，需要消耗能量C细胞凋亡过程中，细胞内
11、容物不释放出来D吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体释放的水解酶密切相关解析：选 A 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。依图示可知，细胞凋亡过程中细胞崩溃，分解成多个凋亡小体，凋亡小体被小泡包裹，使细胞内容物不释放出来，然后被吞噬细胞吞噬，这一过程需要消耗能量。吞噬细胞中含有的大量溶酶体能释放出水解酶消化凋亡小体。- 8 -Error!核 心 要 点 三 细 胞 的 癌 变1癌变机理2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进程；而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。(2)抑癌基因与原癌基因共同对细胞的生
12、长和分化起着调节作用。(3)癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞异常分裂，机体对这种异常分裂又无法阻止而造成的。题组冲关5下列有关细胞癌变的叙述，正确的是( )A基因突变导致的各种细胞癌变均可遗传B石棉和黄曲霉素是不同类型的致癌因子C人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用D癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓解析：选 C 体细胞发生的癌变一般不能遗传；石棉和黄曲霉素都属于化学致癌因子；人体的免疫系统可以将癌变细胞清除；癌变细胞能迅速生长和无限增殖，其代谢并没有减缓。6下列哪种细胞很可能发生了癌变( )A能连续分裂的细胞B细胞膜上糖蛋白减少的细胞C接触了致癌因子的细胞D存在原癌基因的细胞解
13、析：选 B 癌细胞是不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞。骨髓中的造血干细胞能连续增殖、分化为血细胞，但其分裂增殖受机体控制，不属于癌变的细胞。人的染色- 9 -体上普遍存在原癌基因。致癌因子作用于细胞后，不一定引起细胞癌变。细胞癌变后的一个显著特点是细胞膜表面的糖蛋白减少。一、选择题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解析：选 C 细胞分化的结果是形成不同种类的细胞，从而进一步构成组织和器官。断尾壁虎长出新的尾巴，树桩上长出新的枝条，胚胎发育中出现造血干细胞，都产生了新的细胞类型。而蝌蚪尾
14、巴消失的过程属于细胞的凋亡。2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，易分散和转移解析：选 D 由于基因选择性表达导致细胞分化，细胞的种类增多；衰老的细胞中大多数酶的活性降低，细胞核体积增大；细胞凋亡属正常的生命现象，受基因控制，对机体是有积极意义的；癌细胞膜表面糖蛋白减少，细胞之间的黏着性降低，使癌细胞容易分散和转移。3判断下列各项的叙述，其中正确的一组是( )癌细胞是能连续分裂的细胞 人体所有细胞中都有与癌变有关的基因 衰
15、老的生物体中，细胞都处于衰老状态 细胞凋亡是由细胞内的遗传物质所控制的 细胞死亡是细胞凋亡的同义词 在成熟的生物体中，细胞的自然更新也是通过细胞凋亡完成的- 10 -A BC D解析：选 D 正常的人体细胞中含有原癌基因和抑癌基因，所以人们都有患癌症的可能，癌细胞能无限增殖；衰老的个体只是多数细胞处于衰老的过程，并不是所有的细胞都处于衰老的过程；细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞自动结束生命的过程，它是生物体正常发育必不可少的过程。4下列四幅图表示人体内四种生命活动过程，其中能表示细胞分化的是( )解析：选 D A 表示细胞生长；B 表示细胞增殖；C 表示受精作用的过程；D 表示细胞的分化。5每年
16、的 2 月 4 日是“世界癌症日” 。在人体内正常细胞转变为癌细胞的过程中，不会发生的改变是( )A细胞中的染色体数 B细胞的形态结构C细胞中的遗传物质 D细胞的分裂能力解析：选 A 与正常细胞相比，癌变细胞的形态、结构发生改变，并能无限增殖；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，因此 DNA 的结构发生改变，而染色体数目没有发生改变。6下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述，错误的是( )A细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱B衰老细胞中各种酶的活性显著降低C细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定D癌细胞易分散和转移解析：选 B 细胞分裂能力会随细胞分化程度的提高而减弱；衰老细胞
17、中大多数酶的活性显著降低，但有些酶的活性会提高；细胞凋亡有利于清除多余的、受损的细胞，有助于机体维持自身的稳定；癌细胞的细胞膜由于糖蛋白减少，使其易分散和转移。7如图是发生在人体内的一些重大的生命活动，有关表述正确的是( )A过程的核膜、核仁在前期消失，后期再出现- 11 -B过程细胞中的遗传物质改变，使细胞形态、结构、功能发生稳定性差异C过程中细胞膜通透性改变，物质运输功能降低D原癌基因导致过程的发生，与细胞坏死有区别解析：选 C 人体细胞增殖的方式主要是有丝分裂，在有丝分裂过程中核膜与核仁前期逐渐消失，末期重新出现。细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质一般不会发生改变。衰老细胞的细胞膜
18、通透性改变，物质运输功能降低。细胞癌变是原癌基因和抑癌基因突变的结果。二、非选择题8请回答下列有关细胞分化的生物学问题：(1)通过细胞的生长，使细胞的体积增大；通过细胞的分裂，使细胞_增多；通过细胞的分化，使细胞_增多。在细胞分化过程中，遗传物质_(填“不变”或“改变”)；细胞分化后，细胞的全能性_(填“降低”或“增大”)。(2)从细胞水平上分析，细胞分化是_改变的结果。(3)从亚细胞水平分析，细胞分化是_的种类和数目，以及细胞质基质成分和功能改变的结果。(4)从蛋白质分子角度分析，细胞分化是蛋白质的_改变的结果。答案：(1)数目 种类 不变 降低 (2)细胞形态、结构和生理功能 (3)细胞器
19、 (4)种类和数量9图示干细胞的三个发育途径。据图回答下列问题：(1)由 A 细胞形成的 B 细胞仍然保持着其特有的_和_能力，A 细胞到 C 细胞的过程是由_控制的。(2)若 D 细胞是胰腺细胞，则结构所起的作用是_。(3)A 细胞分化成 D 细胞的根本原因是_。(4)若 D 细胞是正在衰老的细胞，该细胞中结构发生的变化是_。答案：(1)分裂(分化) 分化(分裂) 基因(2)对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和转运- 12 -(3)基因的选择性表达(4)细胞核体积增大、核膜内折，染色质固缩，染色加深一、选择题1在细胞的生命历程中，不可能发生的是( )A细胞通过表面的蛋白质接收来自其他细
20、胞的信号B基因的选择性表达使分化的细胞遗传物质发生改变C以亲代 DNA 为模板合成相同的两个子代 DNAD细胞的生理功能减退和紊乱引起细胞衰老解析：选 B 基因的选择性表达导致细胞分化，但不会改变细胞的遗传物质。2目前，一些年轻人盲目去痣后引发的恶性色素瘤导致死亡的病例并不鲜见，专家提醒人们，如果身上的黑痣有逐渐长大、边界不清和周围长毛、自己出血、痒痛等情况时，需要及时找医生手术治疗，切忌自己动手去痣。下列关于痣细胞的说法正确的是( )A痣细胞的产生是细胞分化的结果B痣细胞的特点之一是能无限增殖C痣细胞是一种癌变细胞D痣细胞中色素多，是衰老的表现解析：选 A 痣细胞具有一定的形态、结构和功能，
21、其产生也是细胞分化的结果。从特点上来讲，痣细胞和癌细胞有类似之处，如易于增殖和分散，较其他细胞更容易发生癌变，但和癌细胞又有着本质的区别，其增殖和分化受机体的控制，不能无限增殖。痣细胞中色素多是基因选择性表达的结果，与衰老细胞中积累的色素种类也是有差别的，并非衰老的表现。3干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛 B 细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( )A骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同B骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达存在差异C胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为
22、胰岛样细胞D胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的解析：选 B 同一生物体不同的组织细胞由同一个受精卵发育而来，具有相同的基因组成，但由于基因的选择性表达，基因表达产物不同；在细胞分化过程中基因并不丢失；细胞分化是由基因控制的，但也受细胞生活的微环境的影响。4下列关于细胞癌变的叙述，错误的是( )A癌细胞在条件适宜时可无限增殖- 13 -B癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别C病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变D原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖解析：选 D 癌细胞的主要特点是能够无限增殖。细胞癌变后，形态和结构发生显著变化。病毒通过感染宿主细胞，将其癌基因以及与致癌
23、相关的核酸序列整合到宿主细胞的基因组中，从而可能诱发细胞癌变。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，而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。5(四川高考)哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的 RNA，下列叙述错误的是( )A成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳B网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质C造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同D成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达解析：选 D 成熟的红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，产物为乳酸。网织红细胞中含有幼红细胞转录形成的 mRNA 和核糖体，仍然能够合成核基因编码的
24、蛋白质。细胞分化的不同阶段，基因的表达情况不完全相同。成熟的红细胞无细胞核，已丧失控制其凋亡的基因。6下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，错误的是( )A细胞分化过程中遗传物质并未发生改变B皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物C细胞凋亡对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等有着重要作用D癌变是正常细胞发生基因突变的结果解析：选 B 细胞分化是基因选择性表达，遗传物质并没有改变；皮肤上的老年斑是细胞衰老的产物；细胞凋亡对生物的个体发育、机体稳定状态的维持是有利的；癌变是正常细胞发生基因突变且是多个基因突变共同作用的结果。7中科院近来发现一种诱导细胞凋亡的新机制。在 H2O2和 TNF(一种淋
25、巴因子)等因素的诱导下，鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶，将细胞质内的 Bid 蛋白分解成更小的 cBid，后者与线粒体、溶酶体的膜结合，诱导内容物释放，最终导致细胞凋亡(如图所示)。请结合所学知识分析，下列叙述错误的是( )- 14 -A该过程与细胞膜的信息交流有关BcBid 可能会引起细胞能量供应能力下降，加速细胞的凋亡C溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用，而其他内容物的释放无此功能D溶酶体内含有水解酶，在细胞凋亡中具有重要作用解析：选 C 图示信息表明线粒体、溶酶体内容物的释放是导致细胞凋亡的直接原因，而线粒体、溶酶体内容物的释放离不开胰凝乳蛋白酶的间接作用。由图可
26、知，该过程与 H2O2和细胞膜表面的受体结合有关，体现了细胞膜的信息交流功能；cBid 能与线粒体膜结合使其凋亡，导致细胞提供能量下降，加速细胞凋亡；溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用，而其他内容物是否有此功能不一定；溶酶体内含有水解酶，在细胞凋亡中具有重要作用。二、非选择题8近期统计数据显示，癌症已经成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供的材料回答问题：(1)体外分别培养某癌细胞和正常体细胞，图中代表癌细胞生长曲线的是_(填字母)。在体内，癌细胞可能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有_的特性。(2)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。下表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活
27、性有关，请完成下面的探究实验。细胞类型 增殖代数 端粒酶活性正常体细胞 5060 无癌细胞 无限 有实验目的：探究端粒酶与细胞癌变的关系。实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。实验步骤：将癌细胞分成 A、B 两组。_，在相同的适宜条件下培养。观察记录 A、B 两组细胞的分裂次数(或增殖代数)。- 15 -结果预测及分析：a_，说明端粒酶与细胞癌变有关。b_，说明端粒酶与细胞癌变无关。(3)请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：_。答案：(1)a 易分散和转移(2)A 组加入端粒酶抑制剂，B 组不加 aA 组细胞的分裂次数(或增殖代数)比 B 组的少 bA 组细胞仍然可无限增殖(3)抑制癌细胞中端粒酶的活性(答案合理即可)
