1、1说明细胞的分化。 2举例说明细胞的全能性。 3探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系。 4说出癌细胞的主要特征。 5讨论恶性肿瘤的防治。,一、细胞分化,二、细胞癌变,三、细胞衰老,1.细胞分化 (1)概念：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)特点 持久性：细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。 稳定性和不可逆性：一般说来，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。 普遍性：是生物界普遍存在的生命现象。,(3)结果：增加细胞的类型，产生出不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同的组织和器官。 (
2、4)分化的实质：基因选择性表达的结果。同一生物个体不同部位细胞、DNA、基因、tRNA相同，但mRNA、蛋白质的种类不同。 (5)分化的意义：是个体发育的基础；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。,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，即细胞的全能性。 (2)基础：细胞中有发育成完整生物体所需要的全套遗传信息。 (3)表现条件：一是离体；二是一定的营养物质、激素；三是适宜的外界条件。 (4)动物细胞和植物细胞全能性的差异：分化的动物细胞只有细胞核具有全能性，在一定的条件下经过培养只能形成细胞群；而植物细胞在一定的条件下经过培养可以
3、形成植物体。,(5)全能性高低的比较 受精卵卵细胞(精子)体细胞(同种生物) 即受精卵全能性最高，生殖细胞一般大于体细胞，自然条件下卵细胞全能性高于精子，更易发育成新个体。 植物休细胞动物体细胞 植物体细胞全能性已由科学家通过实验进行了验证，但动物体细胞全能性未得到证实，只证实了动物体细胞核的全能性。 囊胚期细胞原肠胚期细胞 同一生物个体发育时期越早的细胞，其全能性越高。,拓展延伸 干细胞 (1)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
4、细胞；专能干细胞，只能向一种类型或密切相关的几种类型的细胞分化，如皮肤生发层的干细胞。,(2)各种干细胞的相互关系,【例1】 (2010会宁模拟)细胞分化过程中，不会出现 ( ) A细胞膜表面结构的改变 B细胞器种类和数量的改变 C蛋白质种类和数量的改变 D细胞核遗传物质的改变 解析：细胞分化实质是基因选择性表达，结果是出现形态结构功能不同的细胞，故A、B、C正确。而细胞核中遗传物质未改变，故D错误。 答案：D,(2010长春月考)细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙述正确的是 ( ) 细胞分化就是细胞在形态和结构上发生稳定性差异的过程 分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的
5、结果 未离体的体细胞一般不会表现出全能性 分化过程中遗传物质会改变 A B C D,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，所以的表述是不完整的。对于所有的体细胞来说，它们都是由一个受精卵发育而来的，其遗传物质完全相同，并未发生改变，只是不同的细胞在个体发育的不同阶段，其遗传信息的表达不同导致其形态、结构和生理功能出现差异，所以正确，错误。未离体的体细胞由于受机体基因组的控制，一般不会表现出全能性，故正确。 答案：B,1.细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 (1)细胞以分裂的方式进行增殖，细胞分裂使细胞数目增加。(
6、2)细胞分裂可将复制的遗传物质平均地分配到两个子细胞中去。,2细胞分化是生物体发育的细胞学基础 细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化的结果是形成各种不同的细胞和组织。因此仅有细胞的分裂，没有细胞的分化，生物体是不能进行正常生长发育的。 3细胞癌变是细胞的畸形分化 在生物个体发育过程中，大多数细胞是能够正常完成细胞分化的。有些细胞受到致癌因子作用，细胞内原癌基因被激活，不能正常地完成细胞分化，变成不受机体控制的连续进行分裂的恶性增殖细胞。,4细胞分裂、分化和癌变的关系(如下图),深化拓展 细胞生长、分裂、分化、癌变的区别,易错分析 对细胞分化、衰老和癌变有关知识点辨析不清 (1)细胞分化过
7、程中遗传物质未改变，只是基因选择性表达。 (2)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。 (3)精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能性仍很高。 (4)目前，没有任何实验证明动物细胞全能性，只是证明动物细胞核全能性。,(5)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。 (6)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。 (7)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。 (8)哺乳动物成熟红细胞衰老时，不具备“细胞核体积增大”这一特征，
8、因为已无细胞核。,【例2】 (2010豫南九校联考)下列关于细胞的分裂、分化、癌变与衰老的叙述，正确的是 ( ) A已经高度分化的细胞将永远不再分裂，如卵细胞 B在植物组织培养中，经脱分化形成的愈伤组织分化程度相对比较低 C细胞的衰老一般从中年开始，逐年加剧 D癌症病人体内的原癌基因容易被激活,解析：有些生物的卵细胞可以分裂，发育成个体，如蜜蜂中的雄蜂就是卵细胞直接发育而成的，故A项错误；愈伤组织分化程度低，分裂能力强，故B项正确；细胞的衰老在人的一生中时刻发生，故C项错误；原癌基因在所有人体内都存在，癌症病人体内的原癌基因已经被激活了。 答案：B,(2010河北唐山摸底)如图为人体细胞的分裂
9、、分化、衰老和死亡过程的示意图，据图分析，下列叙述正确的是 ( ),A与相比，的表面积与体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强 B与的基因型相同，mRNA和蛋白质的种类也相同 C若已失去分裂能力，则其细胞内遗传信息的流动方向为DNARNA蛋白质 D细胞的衰老与死亡引起人体的衰老与死亡,解析：球体半径越大，则相对表面积与体积的比值越小，故A错；与之间的差异是分化(基因选择性表达)的结果，因此蛋白质种类存在差异；细胞的衰老与死亡和人体的衰老与死亡并不同步。 答案：C,1(2010郑州模拟)骨髓移植是目前治疗白血病的有效方法。下列有关叙述中不正确的是 ( ) A化学致癌因子和物理致癌因子都
10、可以诱发白血病 B癌细胞可以进行正常的细胞分裂和分化 C骨髓捐献者提供的有效成分是造血干细胞 D输入患者体内的异体骨髓相当于抗原物质,解析：致癌因子可以诱发癌变，白血病是一种血癌，故A项正确；癌细胞只能无限分裂，不能正常分化故B项错误；骨髓捐献者提供的有效成分是造血干细胞，造血干细胞能正常分裂分化产生正常的血细胞，故C项正确；输入患者体内的异体骨髓相当于抗原物质，易发生免疫排斥反应，故接受异体骨髓移植者，应服用免疫抑制剂，故D项正确。 答案：B,2(2010河北衡水中学调研)下列关于细胞分裂、分化、衰老和癌变的叙述中，不正确的是 ( ) A细胞膜通透性功能改变是癌细胞的基本特征之一 B化疗主要
11、是利用药物作用于癌细胞细胞周期的间期 C高度分化的细胞失去分裂能力但细胞内仍能进行转录和翻译活动 D人体内每时每刻都有细胞的分裂、分化、衰老和死亡,解析：细胞膜通透性功能改变是衰老细胞的基本特征之一，所以A错。高度分化的细胞在不离体的情况下，已经不能再分裂，但细胞内进行着代谢活动，因此仍能进行转录和翻译活动。 答案：A,3(2010抚顺一中模拟)细胞分化的主要机制是 ( ) A由于遗传物质的改变 B由于基因的重组 C转录水平的控制 D翻译水平的控制 解析：细胞分化的实质是基因的选择性表达，发生在基因的转录水平上。 答案：C,4(2009华南师大附中综合测试)下列关于癌细胞特征的述，正确的是 (
12、 ) A. DNA含量是正常体细胞的2倍 B细胞呼吸速率显著减慢 C细胞膜上的糖蛋白较少 D以无丝分裂方式增殖 解析：本题考查癌细胞的特征。细胞发生癌变后，在适宜条件下可以无限增殖，代谢增强，但细胞DNA含量并未增加。细胞的形态结构发生显著改变，细胞膜表面的糖蛋白减少，使细胞易于分散和转移。 答案：C,5(2010广东六校联考)下列细胞中，可能已发生癌变的是 ( ) A细胞的形态结构发生显著变化的细胞 B细胞核增大的细胞 C自由水含量减少的细胞 D被细菌侵染的细胞,解析：可根据癌细胞的特点加以选择，癌细胞的主要特点是：(1)癌细胞连续进行分裂，恶性增殖；(2)癌细胞的形态发生了改变，一般呈球形
13、；(3)癌细胞的表面发生了变化，主要表现为糖蛋白减少，黏着性下降，导致癌细胞容易随血液转移扩散。 答案：A,6(2010宁波联考)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 D“i
14、PS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完整基因组,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,7(2010苏州模拟)下列过程中不属于细胞分化的是 ( ) AB淋巴细胞形成效应B细胞 B胚胎干细胞形成神经细胞 C质壁分离植物细胞的复原 D蜥蜴断尾再生 解析：植物细胞质壁分离的复原只是细胞内部形态发生了一些变化，没有形成新类型的组织细胞，不符合细胞分化定义。 答案：C,8(2010唐山
15、一模)下列关于人和动物细胞的叙述，正确的一组是 ( ) 正常细胞癌变后在人体内将成为抗原，在体外可连续培养 细胞内水分减少，代谢速度减慢可能是衰老 癌变是细胞原癌基因从激活状态转为抑制状态的过程 动物细胞的细胞膜表面的糖蛋白具有特异性，是细胞间相互识别和联络用的语言或文字 癌细胞容易在体内转移与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关 A B C D 答案：B,9(2010河北衡水中学调研)下列有关叙述正确的有 ( ) 细胞膜的更新、细胞壁的形成以及抗体的释放都要有高尔基体的参与 用30%的蔗糖溶液处理某生物细胞，在操作正确的情况下，细胞没出现质壁分离现象，该细胞一定是之前在50%的蔗糖溶液中处理过的细
16、胞 衰老细胞中酪氨酸酶活性下降，导致老年人出现老年斑 用3H标记的胸苷和3H标记的尿苷分别处理胚胎干细胞，一段时间后检测大分子放射性，发现前者主要存在于细胞核，后者主要存在于细胞质,A B C D 解析：用30%的蔗糖溶液处理某生物细胞，在操作正确的情况下，细胞没出现质壁分离现象，可能的原因有多种，如该细胞是死的植物细胞、动物细胞等，错；衰老细胞中酪氨酸酶活性下降，导致老年人出现白发。老年人出现老年斑是细胞内色素积累造成的，错。 答案：D,请同学们认真完成课后强化作业,考情分析 1命题特点 综合分析近三年高考试题，关于分化、癌变和衰老的内容，除2009年外都纳入了命题对象。具有以下特点和规律：
17、 (1)题型为选择题。 (2)考点：集中考查细胞分化的概念和特征及其与个体发育的关系、癌变和衰老的原因及其防治措施、相关研究的科技前沿。,2预测展望 根据近三年高考命题的特点和规律，今后命题的趋势表现在以下几个方面： (1)从内容上看，结合细胞分化、癌变、衰老和凋亡可以考查生物学科的社会热点、研究热点，也可以结合细胞的全能性、克隆、癌症、细胞工程等考查实验探究能力。,(2)从题型来看，基本是选择题，不排除非选择题。 (3)从学科能力来看，通过与植物组织培养和细胞工程的实例等结合，考查学生的理解能力、实验与探究能力、获取信息和处理信息的能力以及综合运用能力，有广阔的命题空间。,备用选题 1(课改
18、区2009辽宁、宁夏T1)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 命题意图：考查细胞编程性死亡和理解能力，比较简单。,解析：细胞编程性死亡是一个细胞自动结束其生命的过程，由严格的遗传机制决定，即呈现出基因的程序性表达，属于程序性调控，是一种正常的生理过程。而细胞癌变，是由于原癌基因受到物理致癌因子、化学致癌因子或病毒致癌因子的作用而发生突变，转变成癌基因后，导致正常细胞的生长和分裂失去控制所造成的。 答案：B,2(课改区2009广东T22 )大多数老年人
19、头发变白的直接原因是头发基部细胞内(多选) ( ) A物质转运加速 B新陈代谢变缓 C呼吸速率加快 D与黑色素合成相关的酶活性降低 命题意图：考查细胞衰老和理解能力，比较简单。,解析：细胞衰老是一种正常的生理现象衰老细胞具有5项特征：(1)水分减少，细胞萎缩，代谢速度减慢；(2)酶活性降低，色素积累；(3)呼吸速度减慢；(4)细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；(5)细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。头发变白正是老年人衰老的一个象征，细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，而且新陈代谢速度减慢。 答案：B、D,3(2010盐城段考)目前临床上癌症治疗的方法，主要包括手术治疗、放疗、化疗
20、、激素治疗、基因治疗和免疫治疗。此过程中细胞 ( )A再分化形成成纤维细胞 B细胞膜上的糖蛋白增加 C形态球形化而不再贴壁生长 D增殖过程不受环境影响 答案：C,4(2010海淀模拟)人体的胃腺细胞合成并分泌胃蛋白酶，胰岛细胞合成并分泌胰岛素，下面表述正确的是 ( ) A用DNA分子杂交技术无法从胃腺细胞中检测到胰岛素基因 B从这两种细胞中分别提取到的信使RNA完全相同 C胃腺细胞与胰岛细胞携带的遗传信息完全相同 D胃蛋白酶和胰岛素都是通过外排作用分泌的，此过程不消耗ATP,解析：胃腺细胞和胰岛细胞都是由受精卵分裂和分化发育而来的，含有人体的全部基因，用DNA分子杂交技术可以从胃腺细胞中检测到
21、胰岛素基因；分泌的蛋白质不同，两种细胞的信使RNA不完全相同；在分泌蛋白的合成、加工和运输中，需要消耗大量的能量。 答案：C,5(2010潍坊模拟)下列关于人体癌细胞的叙述，不正确的是 ( ) A癌变主要是因为人体细胞的原癌基因被激活 B癌细胞比所有正常细胞分裂周期长、生长快 C有些病毒能将其基因整合到人的基因组中，从而诱发人的细胞癌变 D癌细胞的形态结构和表面的物质都发生明显的变化,解析：癌细胞分裂快、细胞周期短。A项是癌变的实质；C项是癌变诱发因素之一；D项是癌细胞特征。癌细胞形态发生变化，如成纤维细胞正常的是梭形，癌变后呈圆球形。癌细胞表面糖蛋白减少，故A、C、D均正确。 答案：B,6(
22、2010泰安模拟)近期统计数据显示，癌症已成为我国城乡居民的首要死因。下列有关癌细胞的特点、形成及癌症治疗的叙述正确的是 ( ) A细胞膜上的糖蛋白增加，导致癌细胞易发生转移 B癌细胞的产生与细胞的形态结构显著变化无直接关系 C化学治疗可利用药物，如5氟尿嘧啶，它的结构与尿嘧啶非常相似，可以干扰癌细胞的复制过程 D环境中致癌因子会使原癌基因被激活，导致正常细胞的生长和分裂失控变成癌细胞,解析：癌细胞膜上的糖蛋白减少，形态结构发生了明显的变化，利用5氟尿嘧啶可影响癌细胞的转录，而不影响复制。 答案：D,7(2010长沙模拟)下列关于细胞分裂、分化、癌变和衰老的叙述，正确的是 ( ) A植物体已分
23、化的细胞若离开植物体，在一定的条件是可以脱分化的 B个体发育过程中细胞的分裂、分化、癌变和衰老对生物体都是具有积极意义的 C细胞分裂和细胞分化发生于个体发育整个生命过程中，癌变是细胞正常分化的结果 D从分裂次数与遗传物质方面考虑，癌细胞类似于动细胞传代培养中形成的细胞株,解析：癌变对生物体是有害的，故B项错误；癌变是细胞崎形分化的结果，故C项错误；癌细胞的原癌基因被激活，因此它的遗传物质发生了变化，它能无限增殖，类似于动物细胞传代培养中形成的细胞系而不是细胞株，因为细胞株不能无限增殖，其遗传物质没有改变，故D项错误。 答案：A,资料卡片 细胞程序性死亡 在细胞凋亡一词出现之前，胚胎学家已观测到
24、动物发育过程中存在着细胞程序性死亡(programmed cell death，PCD)现象。近年来，PCD和细胞凋亡常被作为同义词使用，但两者实质上是有差异的。首先，PCD是一个功能性概念，描述在一个多细胞生物体中，某些细胞的死亡是个体发育中一个预定的，并受到严格控制的正常组成部分；而凋亡是一个形态学概念，指与细胞坏死不同的受到基因控制的细胞死亡形式。其次，PCD的最终结果是细胞凋亡，但细胞凋亡并非都是程序化的。,线虫(Caenorhabditis elegans)是研究个体发育和细胞程序性死亡的理想材料。其生命周期短，细胞数量少。成熟的成虫若是雌雄同体则有959个体细胞，约2000个生殖细胞，若是雄虫则有1031个体细胞和约1000个生殖细胞。神经系统由302个细胞组成，这些细胞来自于407个前体细胞。这些前体细胞中有105个发生了程序死亡。控制线虫细胞凋亡的基因主要有3个：Ced3、Ced4和Ced9。Ced3和Ced4的作用是诱发凋亡。在缺乏Ced3、Ced4的突变体中不发生凋亡，有多余细胞存在。Ced9抑制Ced3、Ced4的作用，使凋亡不能发生，Ced9功能不足导致胚胎因细胞过度凋亡而死亡。,
