复习教案细胞的分化衰老凋亡和癌变.docx

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复习教案细胞的分化衰老凋亡和癌变

细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

一、细胞的分化及全能性

1．细胞分化

（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：

普遍性、持久性、稳定性和________。

（3）意义：

①细胞分化是生物________的基础。

②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向________，有利于提高各种生理功能的效率。

（4）实质：

在个体发育中，不同的细胞中________的执行情况不同。

即基因的________表达，转录出不同的______，控制合成出不同________。

（5）标志

①分子水平：

合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等；②细胞水平：

控制合成不同种类的细胞。

练一练　（2011·大纲全国卷，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

2．细胞全能性

（1）概念：

________的细胞，仍然具有发育成________的潜能。

（2）全能性差异：

高度分化的植物细胞具有发育成________的能力，说明植物细胞仍然具有全能性；实验表明已分化的动物体细胞的________具有全能性。

（3）干细胞：

动物和人体内仍保留着少数具有____________能力的细胞。

判一判　　

（1）蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性（　　）

（2）转入抗虫基因的棉花细胞或番茄、马铃薯细胞杂交后培育出植株，证明了植物细胞的全能性（　　）

（3）壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞全能性；紫色糯性玉米种子培育出植株，证明了植物细胞的全能性（　　）

二、细胞的衰老、凋亡和坏死

1．衰老的特征

巧记快忆　可据图结合细胞结构从外向里联想记忆，也可按下列方法记忆：

一大（核大）、一小（体积小）、一多（色素积累）和两低。

2．细胞凋亡和细胞坏死

细胞凋亡

细胞坏死

与基因关系

受______控制

不受基因控制

影响因素

严格受遗传机制决定的________死亡

电、热、冷、机械等______因素

与机体关系

机体控制的主动性死亡，对机体__________

不受机体控制的________死亡，对机体有害

实例

胚胎发育过程中人尾消失、五指分开

股骨头坏死

三、细胞癌变

1．概念：

受致癌因子的作用，细胞中________发生变化，成为不受______控制的、连续进行分裂的________细胞。

2．主要特征：

（1）适宜条件下，能够________。

（2）________发生显著变化。

（3）癌细胞表面发生了变化。

________等物质减少，癌细胞之间________显著降低，容易分散和转移。

3．致癌因子：

大致分为______致癌因子、______致癌因子、__________致癌因子三类。

4．细胞癌变的原因

（1）致癌因子使________和________发生突变。

（2）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________________________。

判一判　原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中（　　）

1．教材117页阅读“细胞分化及其意义”，了解所列举的几种细胞名称及特点。

2．教材119页图6－12：

了解造血干细胞的增殖分化过程。

3．教材122页小字部分：

细胞衰老的两种学说，尤其关注端粒学说。

4．教材124页[技能训练]分析处理数据、得出结论。

5．教材126页防癌和治癌的方法、措施。

6．教材130页一中画概念图和二技能应用。

考点39　列表比较法——细胞分化和细胞全能性

1．2007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．“iPS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全套遗传物质

排雷　

（1）单细胞生物与多细胞生物分化形式的不同：

单细胞生物的细胞分化不表现为细胞间的差异，而是在生活史中有规律地发生形态和生理上的阶段性变化。

多细胞生物通过细胞分化形成特定形态、结构和功能的组织和器官，各自完成特定的功能。

（2）在个体发育过程中，细胞分化的实质是基因的选择性表达。

同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，但由于基因的选择性表达，转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不同，这是不同细胞出现形态、结构和生理功能差异的根本原因。

细胞分化和细胞全能性的比较

项目

细胞分化

细胞全能性

原理

细胞内基因选择性表达

含有本物种全套遗传物质

特点

1持久性：

细胞分化贯穿于生物体

整个生命进程中，在胚胎时期达到最

大限度；

②稳定性和不可逆性：

一般来说，分

化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡；③普遍性：

生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础

1高度分化的植物体细胞具有全能

性（植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条

件下，才能表现其全能性）；

2动物已分化的体细胞全能性受限

制，但细胞核仍具有全能性。

例如，动

物克隆技术

结果

形成形态、结构、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

关系

1细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持物种遗传特性

所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；

2一般情况下，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细胞分化程度越低，

全能性就越高

特别提醒　

（1）细胞全能性表达的条件：

离体（必要条件）、一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）、激素（细胞分裂素、生长素）、适宜的条件（适宜的温度、pH等）。

（3）已分化的细胞发育成完整个体的潜能——全能性

①植物种子发育成植株不叫全能性。

②胚胎干细胞发育成各种组织器官（未形成个体——体现全能性的终点）不叫全能性。

③动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。

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．各种干细胞的相互关系

——

　　　↑　　　　　　　　　　↑

——

　　　↑　　　　　　　　　↑

——

　　　↑　　　　　　　　　　↑

——

1．管家基因：

所有细胞都需要表达的基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，例如，与呼吸有关酶的基因、ATP合成与水解酶的基因、转录翻译有关酶及解旋酶相关基因。

2．奢侈基因：

某类细胞特有蛋白质的相关基因，即只在特定细胞表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，例如控制胰岛素、唾液淀粉酶、生长激素、血红蛋白、卵清蛋白等合成的基因。

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）。

1．（2011·山东卷，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

考点40　关注生物学热点和人体健康知识——细胞的衰老、凋亡和癌变

2．（2011·江苏卷，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

排雷　

（1）关注生物学方面因果关系，将因果颠倒或不相干的知识点牵在一起都是错误的。

例上题A就属第一种情况；由于纺锤丝的牵引，使着丝点断裂属第二种情况，着丝点断裂不是纺锤丝牵引拉断的，其作用只是将染色体牵引到两极。

（2）细胞增殖、分化、凋亡、衰老都是有利于机体生长发育的，而细胞坏死和细胞癌变不利于机体健康。

1．个体衰老与细胞衰老的关系

（1）单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

（2）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。

2．细胞凋亡

（1）是由基因控制的。

（2）蝌蚪尾消失的有关激素——甲状腺激素；与之有关的细胞器——溶酶体。

（3）实例：

人胚胎发育过程中指间细胞的消失；蝌蚪尾消失；人的红细胞、白细胞、角质层细胞正常死亡更新；白细胞吞噬细菌后的死亡及效应T细胞将靶细胞裂解死亡，对机体有利，这些都是细胞凋亡。

（4）股骨头坏死、早衰症等属于细胞坏死。

3．细胞癌变

（1）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过程。

只有当原癌基因突变成癌基因（或称激活、活化）后，细胞才会恶性增殖。

②抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失和失活，可能导致肿瘤发生。

③原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。

提醒　癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸形分化的细胞。

4．细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系

（1）区别

结果

遗传物质变化

细胞分裂

单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞

遗传物质复制后均分

细胞分化

形成不同组织器官

遗传物质不发生改变

细胞癌变

无限增殖的癌细胞

遗传物质发生改变

细胞衰老

细胞正常死亡

遗传物质不发生改变

（2）联系

①细胞分裂是细胞分化的基础；②仅有细胞分裂和生长，而没有细胞分化，生物体不能正常生长发育；③细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌变是细胞的畸形分化。

如图所示。

2．下列有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的说法，正确的是（　　）

A．衰老细胞的膜通透性降低，癌变细胞膜的黏着性增强

B．细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制

C．细胞坏死代谢停止，细胞癌变代谢增强

D．衰老、死亡的细胞可被浆细胞清除，癌细胞可被效应T细胞裂解

细胞生命历程中识图分析与信息解读

1．基因选择性表达模型图解

解读：

奢侈基因（A、B）在特定的细胞中选择性表达，合成特定的蛋白质并改变细胞的形态与功能；而管家基因（C）在所有细胞中均表达。

但注意选择性表达后的细胞中仍具备全套基因。

2．细胞凋亡内在机理图解

3．细胞生命历程的图示信息解读

从上图可解读以下信息：

（1）图中①③⑤细胞特征相似：

细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺盛的细胞分裂能力。

其中①→③表示通过细胞分裂使细胞数目加倍；③→⑤表示通过细胞生长使细胞体积增大。

（2）图中②④细胞形态特征与①有较大区别，所以①→②和①→④均表示细胞分化过程。

（3）图中⑥表示图中④的某些细胞失去了最高分裂次数限制，无限增殖，发生了细胞癌变。

（4）图中⑦⑧⑨表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株，体现了植物细胞的全能性。

典例　下图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图，图中①～⑦为不同的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。

据图分析，下列叙述正确的是（　　）

A．与①相比，②③④的分裂增殖能力加强，分化能力减弱

B．⑤⑥⑦的核基因相同，细胞内的蛋白质种类和数量也相同

C．②③④的形成过程中发生了基因分离和自由组合

D．进入c过程的细胞，酶活性降低，代谢减慢继而出现凋亡小体

　易混淆细胞分化、衰老和癌变的特点

典例　如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和死亡过程示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。

据图分析，下列叙述正确的是（　　）

（1）由①细胞分裂产生③④细胞的方式有三种　

（2）⑤与⑥细胞的基因型相同，mRNA的种类不同　（3）⑤和⑥细胞内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质　（4）细胞的衰老与死亡就会引起人体的衰老与死亡　（5）细胞死亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制　（6）⑤⑥的分化程度比①的分化程度高，全能性也高　（7）细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增强　（8）细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短

A．只有一项正确B．只有两项正确

C．只有三项正确D．只有四项正确

纠错笔记　

（1）细胞分化过程中遗传物质未改变，只是基因的选择性表达。

（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，但全能性很高。

（4）目前，没有任何实验证明动物细胞的全能性，只是证明动物细胞核具全能性。

（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）细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。

（9）哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，因为已无细胞核。

（10）细胞增殖只导致细胞数目增多，细胞种类不变；细胞分化导致结果正好相反。

题组一　细胞分化及全能性

1．（2011·北京卷，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

2．如图表示同一人体内的几种正常细胞，这些细胞的（　　）

A．全能性相同

B．细胞器的种类和数量相同

C．基因组成相同

D．mRNA的种类和数量相同

3．有关植物细胞全能性的叙述中，正确的是（　　）

A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因

B．高度分化的植物细胞只要处于离体状态就能表现出全能性

C．植物细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础

D．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同

题组二　细胞的衰老、凋亡与癌变

4．细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．人体各种组织细胞的衰老是同步进行的

B．人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡

C．细胞癌变是细胞高度分化的结果

D．皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物

5．下列有关细胞生理状态的叙述，正确的是（　　）

A．衰老的生物体中，所有的细胞都处于衰老状态

B．细胞凋亡时，细胞周期变短，这是细胞癌变的结果

C．细胞分化既能使细胞数量增加，也能使细胞种类增加

D．细胞坏死后，代谢停止；细胞癌变，则其代谢增强

题组三　细胞生命历程的综合考查

6．如图是与细胞增殖和分化有关的图解，据图回答下列问题：

（1）图中A表示的是______________过程，B表示的是____________过程。

（2）图中e能合成血红蛋白，则b、c、d都________（不能或能）合成，其主要原因是________________________________________。

（3）若a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个植物体，说明d具有________性。

（4）图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比，哪一个细胞的全能性最大？

______。

（5）若b细胞已经衰老，则细胞内________积累会导致“老年斑”出现；若c细胞代表人个体发育中尾部的细胞，则发育到一定阶段该细胞会凋亡的原因是__________________；d细胞若是异常分化产生的癌细胞，则癌变的根本原因是________________________。

（6）b、c、d、e细胞不同的根本原因是________（物质）不同，直接原因是________（物质）不同。

课时规范训练

【组题说明】

考　点

题　号

错题统计

错因分析

细胞分化及全能性

1、2、5、8、11

细胞衰老、凋亡、癌变

3、4、9、10、12、15

细胞生命历程综合考查

6、7、13、14

特别推荐

识图析图题——4、13、14；经典易错题——3、13

1．下列与细胞分化相关的叙述中，正确的是（　　）

A．种子形成幼苗与细胞的分裂和分化直接相关

B．红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关

C．愈伤组织的形成是离体植物细胞再分化的结果

D．癌细胞的产生与细胞的畸形分化无关

2．通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转化成了类胚胎干细胞。

有关已分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是（　　）

A．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞

B．分化的体细胞丢失了某些基因

C．二者功能有差异，但形态没有差异

D．二者基因组相同，且表达的基因相同

3．下列有关细胞衰老和凋亡的说法中，正确的是（　　）

A．健康的成年人体内，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酪氨酸酶活性降低引起的

D．胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行

4．（2009·天津卷，4）下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。

据图分析，不正确的是（　　）

A．①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能

B．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

C．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程

D．凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用

5．下列关于细胞分化及细胞分裂的叙述，错误的是（　　）

A．细胞的分化不一定增加细胞的总面积和蛋白质的种类

B．生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果

C．细胞分裂是细胞分化的基础

D．细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少

6．下列关于细胞生命历程的说法，错误的是（　　）

A．女性月经期子宫内膜脱落是细胞凋亡的结果

B．细胞衰老时细胞呼吸的速率减慢，细胞膜的通透性改变

C．细胞分化受基因控制，且不同细胞中基因是选择性表达的

D．环境污染加剧是当今癌症发病率升高的根本原因

7．下列有关细胞生命活动的叙述，正确的是（　　）

A．分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成

B．免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力

C．凋亡细胞内的基因表达都下降，酶活性减弱

D．原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变抑制细胞癌变

8．细胞中基因的差异表达将产生下列哪种结果（　　）

A．细胞变异B．细胞分化

C．细胞分裂D．基因重组

9．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

10．下列有关人体细胞的叙述，正确的一组是（　　）

①细胞内水分减少，代谢速率减慢是衰老细胞的主要特征之一

②癌变是细胞的正常基因突变成原癌基因的过程

③细胞膜表面的糖蛋白参与细胞间的信息交流

④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．②③④B．①②③C．①②④D．①③④

11．下列有关细胞全能性的叙述，正确的是（　　）

A．组织培养繁育花卉所利用的原理是细胞具有全能性

B．克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞具有全能性

C．用花粉培育成的植株往往高度不育，说明花粉细胞不具有全能性

D．愈伤组织的形成说明高度分化的植物细胞具有全能性

12．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和抑癌基因发生突变

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了明显的变化

13.下图为人体细胞的形态、数目变化情况，据图分析下列说法正确的是（　　）

A．①②③过程中细胞的遗传信息表达过程不同

B．①②③过程中已经发生了基因突变的是②③

C．③过程使细胞的遗传物质有所差异，但细胞的形态和功能没有变化

D．与甲相比，乙的表面积/体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强

14．下图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。

请据图回答：

（1）区分①细胞与植物细胞最主要的依据是______________，细胞②不能无限长大的原因有______________________________________、______________________________。

（2）c过程的实质是________________________，请用箭头和文字简要表明该过程中遗传信息的流动途径：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）若白细胞发生了癌变，根本原因是细胞中的________________发生了突变，癌细胞无限增殖过程中直接参与增殖过程的无膜细胞器是________________。

15．细胞的分裂、分化、衰老和凋亡是生物体的重大生命活动，而癌变是由细胞异常分化形成的。

癌症是由细胞癌变引起的，是21世纪威胁人类健康的三大杀手之一。

任何人体内都有原癌基因，受到外界因素的刺激后其可能被激活而引起细胞畸形分化，从而导致细胞的癌变。

科学研究表明，细胞的癌变并不一定会导致癌症。

攻克癌症是当前医学上重要的研究课题，在过去的几十年中出现了多种癌症的治疗方法，主要包括手术治疗、放射治疗、化学治疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等。

请根据你所学的生物学知识，回答下列有关的问题：

（1）“化疗”的基本原理是通过化学药物作用于细胞周期的间期，抑制癌细胞增殖，从而达到控制病人病情恶化的目的。

“化疗”能控制病情恶化是