1、第2讲 细胞的分化、衰老和凋亡、癌变,细胞的分化() 细胞的全能性() 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系() 癌细胞的主要特征及防治(),知识点一 细胞的分化与全能性 1细胞的分化(1)概念：在个体发育中，由 增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生 的过程(2)特点： 、稳定性和不可逆性,一个或一种细胞,稳定性差异,普遍性、持久性,个体发育,专门化,遗传信息,完整个体,愈伤组织,再分化,分裂和分化,想一想：受精卵发育成一个具有各种组织器官的生物体，其中重要的细胞活动是什么？ 答案：细胞分裂和细胞分化。,细胞萎缩,降低,增大,改变,2细胞的凋亡(1)概念：由基因所决定的细胞 的过程(2
2、)原因：严格的由遗传机制决定的程序性调控(细胞编程性死亡)(3)意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持_的稳定，以及抵御外来各种因素的干扰都起着非常关键的作用,自动结束生命,内部环境,议一议：细胞死亡主要有哪几种形式？哪种形式对生物体是有利的？ 答案：细胞死亡主要有细胞凋亡和细胞坏死。细胞凋亡对于多细胞生物个体是有利的。,知识点三 细胞的癌变 (1)概念：受致癌因子的作用，细胞中_发生变化，成为不受机体控制的、连续进行分裂的_细胞 (2)主要特征 适宜条件下，能够_ _发生显著变化 癌细胞表面发生了变化。 等物质减少，癌细胞之间黏着性显著降低，容易分散和转移,遗传物质,恶性增殖,无限增殖,形
3、态结构,细胞膜上的糖蛋白,(3)致癌因子：大致分为物理致癌因子、化学致癌因子、_致癌因子三类 (4)细胞癌变的原因 致癌因子使_和_发生突变。 原癌基因主要负责调节_，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞_的增殖,病毒,原癌基因,抑癌基因,细胞周期,不正常,看一看：癌细胞在形态、结构、功能等方面与正常细胞不同的根本原因是什么？ 答案：根本原因是细胞内遗传物质发生了改变。,人体衰老的特征,一个癌变的脑部细胞,巧记：细胞衰老特征：“一多、一少”，“二大、三低”色素积累增多线粒体数目减少,判一判 1细胞分化不会改变细胞内的遗传物质 ( )。 2细胞分化的实质是不同细胞中基因的选择性表达(
4、 )。 3理论上，活细胞都具有全能性 ( )。 4细胞凋亡是由于细胞衰老的缘故 ( )。 5被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死 ( )。 6不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中也存在 ( )。,细胞分化与细胞全能性及其应用,高考地位：5年16考,2012天津、江苏，2011全国、北京、 山东、安徽、江苏 2010四川、广东,(2)分化过程,细胞分化的结果：后代细胞的形态、结构和生理功能发生改变，但是后代细胞的核遗传物质与分化之前相比没有发生变化。,细胞分化的结果：后代细胞的形态、结构和生理功能发生改变，但是后代细胞的核遗传物质与分化之前相比没有发生变化。,2细胞分化与细胞全能
5、性的比较,热点链接：干细胞的类型和在医学上的应用(1)干细胞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，如造血干细胞；专能干细胞，只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如皮肤生发层的干细胞。,(2)下面以干细胞分化成红细胞的过程为例，说明它们之间的关系,(3)应用 医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。, 本考点是历年高考命题的重点，考查内容不仅局限于教材上的基本概念和原理，往往结合社会(科
6、技)热点或生活实例考查学生提取、处理信息并灵活应用的能力，考查形式多以选择题为主。,【典例1】(2012天津理综，1)下列有关干细胞的叙述，错误的是 ( )。A自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应B胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化C组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程D造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病,解析 本题主要考查细胞的增殖、分化、凋亡及免疫等知识。自体干细胞不会被自身免疫系统识别为抗原，因此通常不会引起免疫排斥反应，故A正确；胚胎干细胞全能性较高，在体外培养不但能增殖，更易被诱导分化，故B错误；组织的细胞更新，包括细胞的凋亡和新细胞的产生，
7、故C正确；造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病，故D正确。 答案 B,【典例2】(2011全国卷，1)下列能说明某细胞已经发生分化的是 ( )。A进行ATP的合成 B进行mRNA的合成C存在血红蛋白 D存在纤维蛋白原基因破题关键,解析 特异性蛋白合成的实质在于基因选择性表达，因此，看某细胞是否已发生分化，关键看细胞的特异性蛋白是否合成。血红蛋白是红细胞的特异性蛋白，具有运输氧气的作用，故C正确；而ATP、mRNA和纤维蛋白原基因在细胞中普遍存在，不能作为说明细胞发生分化的依据。 答案 C,高校教材链接 1管家基因：所有细胞都需要表达的基因，与细胞分化无关，其产物是维持细胞基本
8、生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。 2奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因等。 3细胞分化实质基因的选择性表达奢侈基因表达的结果合成特定的蛋白质(细胞分化分子水平的标志如血红蛋白合成意味着造血干细胞分化成红细胞)。,【训练1】2012年1月6日，在美国纽约伦斯勒的神经干细胞研究所工作的Sally Tempie等研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”，并将该成果发表在细胞干细胞期刊上。下列叙述不正确的是(双选) ( )。,A图中a过程中只有部分基因得到表达 B图中b过程中核酸的种类和含量都不会发生变化 C富含脂肪的细胞
9、用苏丹染液染色后，在显微镜下可观察到红色颗粒 D两种骨细胞代谢相对比较缓慢的原因与自由水所占比例较低有关,解析 图中a、b、c、d、e过程为细胞分化，分化过程涉及基因的选择性表达，故A项正确。分化过程中的基因选择性表达导致细胞中的mRNA种类和数量不同，故B项错误。苏丹染液可将脂肪染成橘黄色并可用显微镜观察到，故C项错误。细胞代谢速率与水的存在形式有关，自由水占比例低则代谢缓慢，故D项正确。 答案 BC,【训练2】(2012江苏单科，22)下列事实能体现细胞全能性的是(多选) ( )。A棉花根尖细胞经诱导形成幼苗B单细胞的DNA在体外大量扩增C动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体D小鼠体细胞经诱导培育
10、成小鼠,解析 本题考查细胞全能性的知识。棉花根尖细胞经诱导形成幼苗，小鼠体细胞经诱导培育成小鼠，这均是细胞发育成完整个体，体现了细胞的全能性，故A、D符合题意；DNA在体外大量扩增属于DNA克隆，故B不符合题意；单克隆抗体的制备属于动物细胞融合的应用，故C不符合题意。 答案 AD,1细胞的衰老细胞衰老是细胞生命活动必然规律，不同细胞寿命不同，衰老发生的时期也不同。,细胞的衰老、凋亡和癌变,高考地位：5年27考,2012全国新课标卷、山东卷、 江苏卷、安徽卷， 2011山东卷、天津卷、江苏卷,老年人的白头发与白化病人的白头发形成机理不同。老年人头发变白是由于其体内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少
11、；而白化病病人头发白是由于基因突变使机体不能合成酪氨酸酶，黑色素不能合成。,2癌细胞的特征与癌变机理(1)特征分析无限增殖：条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。易分散和转移：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些结构，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。,失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：(2)癌变机理,(3)原癌基因与抑癌基因的关系 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
12、。 抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。 癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变，突变成了“癌基因”后，细胞才会恶性增殖。,癌变细胞刚产生时(量极少，不成气候)，机体的免疫系统监视到，会启动凋亡程序消灭掉，一旦免疫力下降，癌细胞大量扩增后，机体将无法阻止！,3细胞凋亡、坏死和癌变的比较,细胞凋亡，即细胞编程性死亡，是一种自然生理过程；与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体。细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。,细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系, 本考点触及两个层面：癌变、衰老、凋亡是现代生理学研究的热点，延缓衰老、防治癌变是与人类健康相关的生活热点。决定了该考点年年命
13、题频率高、信息类题多。复习时要高度重视。,【典例3】(2012江苏单科，20)研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程，下列叙述正确的是 ( )。A癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞类型B癌细胞的分裂能力与分化程度成正相关C诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略D癌细胞类似于胚胎细胞都脱离了细胞的正常分化,破题关键,解析 本题考查细胞癌变的相关知识。研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程，故癌细胞与正常细胞相比，形态、结构和功能均不同；细胞的分化程度越高，其分裂能力越低；诱导癌细胞脱离未分化状态，即诱导癌细胞正常分化是癌症治疗的一种策略；癌细胞已不受机体控制，而胚胎
14、细胞可在机体控制下完成正常分化。 答案 C,【训练3】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 ( )。细胞凋亡过程,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细胞凋亡发生过程中，细胞内容物不释放出来 D细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达 解析 细胞凋亡是由基因调控的细胞自动结束生命的过程。 答案 A,【训练4】下图是胎儿手的发育过程图，据图回答下列问题。(1)胎儿手的发育过程中，既有细胞的_和_又有细胞的_，而后两者是_选择性表达的结果。(2)在此过程中编程性细胞死亡的意义是_。答案 (
15、1)分裂 分化 凋亡 基因 (2)有助于机体正常发育的完成,误区1 混淆细胞衰老与个体衰老，误认为衰老个体中细胞一定衰老点 拨 对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,辨析2个误区、规避1个易错点,误区2 混淆细胞编程性死亡与细胞病理性死亡点 拨 (1)病理性死亡是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 (2)编程性细胞死亡是细胞的一种生理控制机制，它也可以受许多因素(包括外部因素和内部因素)的诱导，
16、如X射线、射线。同时它也可以通过一些因素的作用而受到抑制，如白细胞介素2。,科技热点链接：细胞凋亡内在机理图解如下,易错点 误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，且只要有一个基因突变即可引发细胞癌变点 拨 人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因原癌基因和抑癌基因。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生56个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。,纠错演练 1(2012山东理综，3)细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长
17、发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错误的是 ( )。A细胞普遍衰老会导致个体衰老 B效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡C细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡D衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录,解析 本题主要考查了细胞衰老和凋亡的相关知识。多细胞生物个体的衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A正确；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，效应T细胞使靶细胞裂解死亡是机体主动进行的免疫过程，属于细胞凋亡，B正确；各种不利因素引起的细胞死亡属于细胞坏死，C错误；衰老细胞内染色质固缩后影响了DNA解旋，从而影响DNA复制和转录过程，D正确。 答案 C,2下列现象中属于编程性细胞死亡的是
18、( )。A挤压使细胞死亡 B射线杀死细胞C成熟的白细胞死亡 D化学药品使细胞死亡解析 受外来因素干扰，细胞提前结束生命的现象为细胞坏死，细胞的编程性死亡即细胞凋亡，AD中，A、B、D均属细胞坏死，只有C选项所述为编程性细胞死亡即细胞凋亡。答案 C,3(2013山东滨州一模，33)科学家发现了存在于高等生物细胞中的nuc1基因，该基因编码的蛋白质能使DNA降解，所以nuc1基因又被称为细胞“死亡基因”。据此分析，下列叙述错误的是 ( )。A靶细胞在效应T细胞的作用下死亡可能与nuc1基因被激活有关B在胚胎发育过程中细胞中的nuc1基因也在表达C该基因编码的蛋白质需要内质网、高尔基体的加工运输D癌
19、变细胞中nuc1基因的表达可能会受阻,解析 每个细胞都含有nuc1基因，细胞的死亡与否可能与其是否被激活有关，胚胎发育过程中有细胞的凋亡，A、B正确；该蛋白质是细胞内蛋白质，不需要内质网、高尔基体的加工运输，C错误；癌变细胞中该基因表达受阻，因而会不停地分裂下去，D正确。 答案 C,1.(2011山东理综，2)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是 ( )。A玉米种子萌发长成新植株B小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株,细胞分化与全能性的考查,解析 “细胞全能性”是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整新个体
20、的潜能。选项A所述内容是玉米的胚后发育过程；全能性表达的结果是得到完整新个体；由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”，花粉属于生殖细胞；胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞，经组织培养后得到了完整的新植株，故D正确。 答案 D,2(2011安徽理综，2)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，分化成为胰岛样细胞D胰腺组织微环
21、境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的,解析 骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，细胞分化的实质是基因的选择性表达，不同细胞内基因表达存在差异；胰腺组织微环境诱导骨髓干细胞向胰岛样细胞分化，骨髓干细胞的基因没有丢失 。 答案 B,3.(2012全国新课标，2)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,细胞的衰老、凋亡、癌变,解析 本题主要考查癌细胞的特点、形成过程等知识。癌细胞具有无限增殖的特点，A正确；组织细胞发生癌变后，细胞形态和结构
22、均发生明显变化，如细胞变为球形，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，B正确；生物致癌因子中的病毒癌基因可以整合到宿主基因组诱发癌变，C正确；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，D错误。 答案 D,4(2012安徽理综，3)脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元，它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子，只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡。下列叙述正确的是 ( )。A脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期B一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接C神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡D神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡,解析 本题主
23、要考查细胞凋亡和神经元的相关知识。细胞凋亡发生在整个生命历程中，不仅仅发生在胚胎发育时期，故A不正确；一个神经元可以和多个靶细胞建立连接，形成多个突触，B不正确；神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞编程性死亡，其过程也会受环境条件影响(如被病毒感染也会诱导其凋亡)，故C不正确，D正确。 答案 D,5(2011江苏单科，5)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，易分散转移,解析 由于基因选择性表达导致细胞分化，细胞的种类增
24、加；衰老的细胞中大多数酶的活性降低，细胞核体积增大，细胞的体积变小；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，使癌细胞容易分散转移。 答案 D,考向借鉴他山之石 6(2012上海单科，16)成人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞 ( )。A遗传信息相同 B基因表达相同CmRNA种类相同 D蛋白质种类相同,解析 本题主要考查细胞分化的本质的相关知识。细胞分化的本质是基因选择性表达，则处于分化终端的各种细胞，它们表达的基因不同，转录的mRNA也就不同，翻译出的蛋白质也就不同。但是这些细胞都是由受精卵经有丝分裂形成的，每个体细胞都带有这个人的全套遗传信息，故A选项正确。 答案 A,见Word版限时规范训练,
