細胞的分化、衰老、凋亡和癌變計劃

1、細胞的分化、衰老、凋亡和 癌變計劃 細胞的生命歷程細胞的生命歷程 (含減數(shù)分裂和受精作用含減數(shù)分裂和受精作用) 必修一必修一 第四單元第四單元 第二講細胞的分化、衰老、第二講細胞的分化、衰老、 凋亡和癌變凋亡和癌變 第四單元第四單元 基基 礎礎 回回 顧顧 2 考考 點點 突突 破破3 課課 時時 作作 業(yè)業(yè) 4 考考 綱綱 要要 求求1 考考 綱綱 要要 求求 1細胞的分化和細胞的全能性()。 2細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關系 ()。 3癌細胞的主要特征及防治()。 基基 礎礎 回回 顧顧 一、細胞的分化和細胞的全能性 1細胞的分化 (1)概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞 增殖產(chǎn)生

2、的后代，在形態(tài)、結構和生理功能 上發(fā)生_的過程。 (2)本質：_。 (3)結果：形成各種不同的_。 (4)意義： 是生物_的基礎。 使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有 利于提高各種_的效率。 穩(wěn)定性差異穩(wěn)定性差異 基因的選擇性表達基因的選擇性表達 組織和器官組織和器官 個體發(fā)育個體發(fā)育 生理功能生理功能 2細胞的全能性 (1)概念：_的細胞，仍然具有 _的潛能。 (2)分析下列實例所依據(jù)的原理： 植物組織培養(yǎng)：_。 克隆羊“多利”培養(yǎng)： _。 已經(jīng)分化已經(jīng)分化 發(fā)育成完整個體發(fā)育成完整個體 植物細胞具有全能性植物細胞具有全能性 動物細胞核具有全能性動物細胞核具有全能性 (3)把實例和相對應的

3、原理或過程連線： 實例實例依據(jù)原理或過程依據(jù)原理或過程 花粉培養(yǎng)成單倍體植株花粉培養(yǎng)成單倍體植株a.動物細胞核具有全能性動物細胞核具有全能性 克隆羊克隆羊“多利多利”的培養(yǎng)的培養(yǎng)b.植物細胞具有全能性植物細胞具有全能性 植物導管組織的形成植物導管組織的形成c.細胞的有絲分裂細胞的有絲分裂 受精卵發(fā)育成個體受精卵發(fā)育成個體 d細胞的分化細胞的分化 二、細胞的衰老和凋亡 1衰老細胞的特征 (1)水分_，體積變小， _減慢。 (2)_(頭發(fā)變白)。 (3)_(老年斑形成)。 (4)細胞核_，核膜_，染色質收縮、 染色加深。 (5)細胞膜_改變，物質運輸功能降低。 減少減少新陳代謝速率新陳代謝速率 酶

4、活性降低酶活性降低 色素逐漸積累色素逐漸積累 體積增大體積增大內折內折 通透性通透性 巧學妙記細胞衰老特征的記憶口訣 一大一大 細胞核細胞核 體積增大體積增大 一小一小 細胞體細胞體 積變小積變小 一多一多 色素增多色素增多 兩低兩低 酶的活性降低；酶的活性降低； 膜通透性改變，膜通透性改變， 運輸功能降低運輸功能降低 2細胞的凋亡 (1)概念：由_所決定的細胞自動結束 生命的過程。 (2)原因：細胞凋亡受到嚴格的由_決 定的程序性調控。 基因基因 遺傳機制遺傳機制 編程性死亡編程性死亡 自然更新自然更新 清除清除 正常發(fā)育正常發(fā)育 內部環(huán)境內部環(huán)境 外界各種因素外界各種因素 三、細胞的癌變

5、1癌變實質 _發(fā)生突變，導致正常細 胞的生長和分裂失控。 2癌細胞的特征 (1)能夠_。 (2)_發(fā)生顯著變化，如成纖維細胞 由扁平梭形變成球形。 原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因 無限增殖無限增殖 形態(tài)結構形態(tài)結構 (3)表面發(fā)生了變化，細胞膜上的_等 物質減少，導致癌細胞容易分散和轉移。 3三種致癌因子 _、化學致癌因子和 _。 糖蛋白糖蛋白 物理致癌因子物理致癌因子病毒致癌因子病毒致癌因子 下圖是人體三種細胞內的部分基因及它們的 活動狀態(tài)，請思考： (1)上述基因屬于管家基因(基因產(chǎn)物是維持細 胞基本生命活動所必需)的是_，屬于 奢侈基因(基因產(chǎn)物賦予不同細胞特異性的生 理功能)的是

6、_。 (2)這三種細胞是否包括紅細胞？細胞A、B分 別是什么細胞？ _。 (3)若用胰島素基因作探針檢測A、B、C三類 細胞的DNA分子，則其雜交帶狀況如何？若 將探針改作檢測胰島素基因的mRNA，其雜交 帶狀況如何？ 提示(1) (2)這三種細胞“血紅蛋白基因”均不能表達， 不包括紅細胞。A細胞可產(chǎn)生“胰島素”，應 為胰島B細胞，B細胞可產(chǎn)生“生長激素”， 應為垂體細胞。 (3)A、B、C三類細胞中均含胰島素基因，但 該基因只有在A細胞中才能表達產(chǎn)生mRNA， 故用胰島素基因作探針，三類細胞均可形成 雜交帶。但改為檢測胰島素基因的mRNA，則 只有A細胞能產(chǎn)生雜交帶。 (5)原癌基因或抑癌基

7、因發(fā)生多次變異累積可 導致癌癥，因此癌癥可遺傳。() (6)細胞癌變導致細胞黏著性降低，易分散轉 移。() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) 答案B 解析胎兒手發(fā)育過程中指間細胞自動死亡， 使得手指分開，屬于細胞凋亡；此時手的組 成細胞中也存在衰老的細胞；此過程中通過 細胞分化才發(fā)育為成形的手指，而且細胞分 裂較旺盛，若受到致癌因子的影響，更容易 發(fā)生癌變。 答案D 解析本題全面考查細胞的分化、衰老、凋 亡和癌變。細胞分化是基因的選擇性表達的 結果，沒有發(fā)生遺傳信息的改變，A錯誤；細 胞的衰老和凋亡屬于細胞的正常生命活動， 受細胞中遺傳物質的控制，B錯誤；原癌基因 和抑癌基因的突變是在

8、體細胞中發(fā)生的，因 此不遺傳給后代，C錯誤；良好心態(tài)有利于神 經(jīng)、內分泌系統(tǒng)發(fā)揮正常的調節(jié)功能，維持 內環(huán)境穩(wěn)態(tài)，使機體代謝旺盛，可以延緩衰 老，D正確。 答案C 解析同一個體的不同體細胞都是由受精卵 經(jīng)有絲分裂而來，所含基因應該相同。 答案D 解析以成熟紅細胞的生命歷程為背景，考 查細胞代謝、細胞分化、細胞凋亡以及成熟 紅細胞的結構特點。哺乳動物成熟的紅細胞， 無細胞核、線粒體等結構，因此，只能進行 無氧呼吸，產(chǎn)生乳酸，不能產(chǎn)生二氧化碳； 網(wǎng)織紅細胞無細胞核，不能再轉錄，但是原 來轉錄形成的信使RNA仍能指導合成核基因 編碼的蛋白質；造血干細胞和幼紅細胞均來 源于受精卵的有絲分裂，其基因完全

9、相同， 但是由于基因的選擇性表達，使二者具有不 同的形態(tài)結構和功能；ABC正確。成熟紅細胞 的衰老、凋亡都屬于基因的選擇性表達，其 基因表達在網(wǎng)織紅細胞前就已經(jīng)開始表達。 考考 點點 突突 破破 1細胞分化、細胞全能性的比較 細胞的分化與細胞全能性細胞的分化與細胞全能性 細胞分化細胞分化細胞的全能性細胞的全能性 原因原因細胞內基因選擇性表達細胞內基因選擇性表達含有本物種全套遺傳物質含有本物種全套遺傳物質 特點特點 持久性持久性 穩(wěn)定性和不可逆性：穩(wěn)定性和不可逆性： 一般來說，分化了的細一般來說，分化了的細 胞將一直保持分化后的胞將一直保持分化后的 狀態(tài)，直到死亡狀態(tài)，直到死亡 普遍性：在生物界

10、中普遍性：在生物界中 普遍存在普遍存在 高度分化的植物體細胞高度分化的植物體細胞 具有全能性具有全能性 動物已分化的體細胞全動物已分化的體細胞全 能性受限制，但細胞核仍能性受限制，但細胞核仍 具有全能性具有全能性 細胞分化細胞分化細胞的全能性細胞的全能性 結果結果 形成形態(tài)、結構、功能形成形態(tài)、結構、功能 不同的細胞群不同的細胞群 形成新的個體形成新的個體 大小大小 比較比較 細胞分化程度有高低之細胞分化程度有高低之 分，如體細胞分，如體細胞生殖細胞生殖細胞 受精卵受精卵 細胞全能性表達的難易程細胞全能性表達的難易程 度不同，如受精卵度不同，如受精卵生殖生殖 細胞細胞體細胞體細胞 聯(lián)系聯(lián)系 兩

11、者的遺傳物質都不發(fā)生改變兩者的遺傳物質都不發(fā)生改變 已分化的細胞仍然保持全能性已分化的細胞仍然保持全能性 一般情況下，分化程度越高，全能性相對越低一般情況下，分化程度越高，全能性相對越低 2.細胞分化的不可逆性及脫分化 (1)在生物體內，細胞分化是一種穩(wěn)定的程序 性變化，這種變化一般是不可逆轉的。 (2)但在人工實驗條件下，分化的組織細胞能 脫分化，脫分化的組織細胞由于含有發(fā)育成 完整生物體的全部遺傳物質，因而經(jīng)一定人 工培養(yǎng)后理論上可發(fā)育成一個完整生物體。 3細胞分化的機制 (1)不同細胞中基因“執(zhí)行情況”不同，即基 因“選擇性表達”，如胰島細胞中胰島素基 因表達，抗體基因關閉，而漿細胞則與

12、之相 反。 (2)由于基因的選擇性表達，導致含遺傳信息 相同的細胞中mRNA和蛋白質“各不相同”， 從而導致出現(xiàn)細胞形態(tài)、結構或生理功能的 “與眾不同”(即分化)。 高考警示(1)關于干細胞的2點提醒 干細胞就是“什么都能干、干什么都可以” 的細胞，能增殖、能分化。 干細胞的應用：醫(yī)學上，干細胞的研究為 器官移植提供了新的思路，因為自體干細胞 移植通常不會引起免疫排斥反應；另外，干 細胞的研究為癌癥、癲癇，糖尿病等疾病的 根治帶來了希望。 (2)細胞全能性表達的4個條件 離體(必要條件)； 一定的營養(yǎng)物質(無機鹽、維生素、氨基酸 等)； 激素，尤其是生長素與細胞分裂素對植物 細胞全能性表達至關

13、重要； 適宜的條件(適宜的溫度、pH等)。 C從蛋白質分子的角度分析，細胞分化是蛋 白質種類、數(shù)量、功能改變的結果，這是細 胞分化的根本原因 D從核酸分子的角度分析，細胞分化是基因 選擇性表達的結果 解析在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增 殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上 發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，叫做細胞分化。從 核酸分子的角度分析，細胞分化是基因選擇 性表達的結果，這是細胞分化的根本原因。 答案C 解析細胞全能性的含義是某個細胞發(fā)育成 為完整的個體。A項玉米種子為受精卵，不是 體細胞；B項造血干細胞分裂分化成各種血細 胞，屬于細胞分化；C項花粉是生殖細胞，不 是體細胞；D項符合韌皮部細胞是

14、已分化的體 細胞，經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育為完整個體，符合題 干要求，因此選D。 答案D 技巧點撥細胞分化與全能性的標志 (1)細胞分化的標志 在所有細胞中都表達的基因，與細胞分化無 關，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能證 明細胞發(fā)生分化；只有在特定細胞中選擇性 表達的基因控制細胞分化，如胰島素基因、 血紅蛋白基因可以證明細胞發(fā)生了分化。 (2)判斷細胞全能性的標志 由種子發(fā)育成個體能證明受精卵具有全能性， 不能證明體細胞的全能性；由體細胞發(fā)育成 一個個體能證明體細胞的全能性。判斷體細 胞是否具有全能性的標志是看起點和終點， 起點是“已分化的體細胞”，終點是發(fā)育成 “個體”。 1細胞凋亡、衰老、癌變

15、、壞死的區(qū)別 細胞的衰老、凋亡與細胞癌變細胞的衰老、凋亡與細胞癌變 實質實質特點特點結果與意義結果與意義 細胞細胞 衰老衰老 內因和外因內因和外因 共同作用的共同作用的 結果結果 酶活性降低，呼酶活性降低，呼 吸速率減慢；吸速率減慢； 細胞體積變小，細胞體積變小， 線粒體減少；線粒體減少； 細胞核增大，核細胞核增大，核 膜內折，染色質收膜內折，染色質收 縮、染色加深縮、染色加深 生物體的絕大生物體的絕大 多數(shù)細胞都經(jīng)歷多數(shù)細胞都經(jīng)歷 未分化未分化分化分化 衰老衰老死亡的過死亡的過 程；程； 細胞衰老是時細胞衰老是時 刻都在發(fā)生的刻都在發(fā)生的 實質實質特點特點結果與意義結果與意義 細胞細胞 凋亡

16、凋亡 受由遺傳機制受由遺傳機制 決定的程序性決定的程序性 調控調控 細胞膜內細胞膜內 陷，細胞變陷，細胞變 圓，與周圍圓，與周圍 細胞脫離細胞脫離 清除多余無用細胞；清除多余無用細胞； 清除完成使命的衰老細清除完成使命的衰老細 胞；胞； 清除體內異常細胞清除體內異常細胞 細胞細胞 壞死壞死 電、熱、冷、電、熱、冷、 機械等不利因機械等不利因 素引起的，不素引起的，不 受基因控制受基因控制 細胞膜破裂細胞膜破裂傷害周圍細胞，引發(fā)炎癥傷害周圍細胞，引發(fā)炎癥 實質實質特點特點結果與意義結果與意義 細胞細胞 癌變癌變 物理、化學和物理、化學和 病毒致癌因子病毒致癌因子 影響下，原癌影響下，原癌 基因和

17、抑癌基基因和抑癌基 因發(fā)生突變因發(fā)生突變 惡性增殖的惡性增殖的“不不 死細胞死細胞”； 形狀顯著改變的形狀顯著改變的 “變態(tài)細胞變態(tài)細胞”； 黏著性降低的黏著性降低的“ 擴散細胞擴散細胞” 癌細胞出現(xiàn)并大量癌細胞出現(xiàn)并大量 增殖增殖 2.個體衰老和細胞衰老的關系辨析 生物種類生物種類關系關系 單細胞生物單細胞生物 細胞衰老或死亡就是個體的衰老或死亡細胞衰老或死亡就是個體的衰老或死亡 多細多細 胞生物胞生物 (1)細胞水平：生物體內的細胞不斷更新，既細胞水平：生物體內的細胞不斷更新，既 存在于幼嫩的細胞，也存在于衰老或接近死存在于幼嫩的細胞，也存在于衰老或接近死 亡狀態(tài)的細胞亡狀態(tài)的細胞 (2)

18、個體水平：個體的衰老過程也是組成個體個體水平：個體的衰老過程也是組成個體 的細胞普遍衰老的過程的細胞普遍衰老的過程 3.癌變的機理 4細胞分化、分裂、癌變、壞死及凋亡的 關系 高考警示與細胞癌變、衰老、凋亡、壞死 有關的四個易錯點 (1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有體細 胞中，并非只存在于癌細胞中，只不過在癌 細胞中兩種基因已發(fā)生突變。 (2)細胞的癌變是細胞畸形分化的結果，對機 體有害。 (3)細胞衰老和凋亡對機體的正常發(fā)育都是有 利的，細胞壞死對機體有害。 (4)細胞凋亡與基因選擇性表達有關，但不屬 于細胞分化過程。 人胚胎發(fā)育過程中尾的消失是細胞凋亡的 結果 原癌基因和抑癌基因的變異

19、是細胞癌變的 內因 低溫引起的細胞凍傷和死亡屬于細胞壞死 A1項B2項 C3項D4項 解析個體發(fā)育過程中細胞的衰老、凋亡是 生物體正常的生命現(xiàn)象，對生物體是有益的， 有利于生物體保持旺盛的新陳代謝；由造血 干細胞分化成紅細胞的過程是不可逆的；癌 細胞容易在體內轉移，與其細胞膜上糖蛋白 等物質減少有關。 答案D 解析細胞的分化程度越高，全能性越低，A 項錯誤；癌細胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生 了突變，細胞增殖失控，B項正確；人在幼年 時期也有正常細胞的衰老凋亡，C項錯誤；人 到成年后有些細胞需要繼續(xù)增殖，如表皮的 生發(fā)層細胞、小腸絨毛上皮細胞、造血干細 胞等，D項錯誤。 答案B 技巧點撥(1)除細

20、胞癌變發(fā)生了遺傳信息 改變外，細胞的其余生命歷程(如細胞分裂、 分化、衰老、凋亡)均未改變遺傳信息。 (2)除細胞癌變與細胞壞死對細胞不利外，細 胞的其余生命歷程(細胞分裂、分化、衰老、 凋亡)均對生命有積極意義。 (3)除細胞壞死外，其余各類生命歷程(含癌變) 均與“基因”有關，即受基因控制。 思維導圖 要點強記 1細胞分化的實質是基因的選擇性表達，此 過程中遺傳物質并未改變。 2細胞分化在自然條件下是不可逆的。 3雌蜂未受精的卵細胞發(fā)育成雄蜂證明了動 物生殖細胞具有全能性。 4細胞衰老最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結構和 功能發(fā)生變化。 5細胞凋亡是受到嚴格的遺傳機制決定的細 胞程序性死亡。 6癌

21、細胞中遺傳物質發(fā)生變化。 7原癌基因主要負責調節(jié)細胞周期，控制細 胞生長和分裂的進程。 8抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。 9細胞分化、細胞衰老、細胞凋亡都不會使 遺傳物質發(fā)生改變。 解析細胞分化是指在個體發(fā)育中，由一個 或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構 和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程；而細 胞增殖是細胞通過分裂增加數(shù)目的過程，它 產(chǎn)生的細胞在形態(tài)、結構上基本相同。 答案D 解析植物的每一個體細胞都含有該植物的 全套遺傳信息，都有發(fā)育成完整個體的潛能， 故A、B、C項錯誤；細胞的全能性在植物體內 之所以沒有表現(xiàn)出來，是基因選擇性表達的 結果。 解析本題主要考查細胞的分化、衰老、凋 亡和癌變的相關知識。細胞會隨著分裂次數(shù) 的增多而衰老，人體各組織細胞的衰老不是 同步進行的；環(huán)境中的致癌因子損傷細胞中 的DNA，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變， 導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細 胞，是細胞不正常分化的結果；皮膚上的老 年斑是細胞內的色素隨細胞的衰老而逐漸積 累的結果。人的早期胚胎有尾，尾部細胞會 隨著發(fā)育逐漸凋亡。 解析胚胎干細胞與胰腺腺泡細胞內的線粒 體都是有氧呼吸的主要場所，A正確；胚胎干 細胞發(fā)育的全能性高于胰腺腺泡細胞，B錯誤； 胚胎干細胞與胰腺腺泡細胞選擇性表達