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第二讲细胞的分化，衰老，凋亡和癌变学习目标1.说明细胞分化的过程，实质，特点及意义2.举例说明细胞的全能性3.描述细胞衰老和凋亡的过程4.说出细胞的主要特征和致癌因子；讨论恶性肿瘤的防治，选择健康的生活方式考点一细胞分化和细胞的全能性1.细胞的分化（1）概念：由同一种类型的细胞经细胞分裂后，逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性差异的过程。(2)原因:基因的选择性表达。分化前后细胞中的遗传物质不改变，但细胞的形态结构和生理功能发生稳定性差异的过程，合成的蛋白质也不同。1014个细胞生物体的每个细胞都含有该物种所具有的的全套遗传物质。（全套基因）基因的选择性表达（3）特点：①稳定性（不可逆性）指分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。②持久性：贯穿于生物的整个生命历程，在胚胎期达到最大。③普遍性：生物界普遍存在的，是生物个体发育的基础。（4）结果：形成不同种类的细胞。（5）意义：细胞分化是生物个体发育的基础；使多细胞生物体的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。（6）细胞分化与细胞分裂的区别及联系①区别：细胞分化的结果是使细胞种类增加，细胞分裂是使细胞的数目增加。②联系：细胞分化程度越高，分裂能力越低。疑难剖析1.细胞分化与细胞分裂的区别（1）细胞分化的过程与结果受精卵各方面都相同的细胞有丝分裂分化首先出现化学成分上的不同如酶的不同继续分化继而出现形态，结构和生理功能上的不同（染色体数，DNA仍相同）（2）细胞分裂的过程与结果细胞分裂细胞分裂细胞分裂表现出相同的形态，结构和功能（3）细胞分裂只导致细胞的数目增多，细胞的种类不变；细胞分化的结果是形成了不同种类的细胞。2.细胞的全能性（1）概念：指已经分化的细胞在适宜的条件下，仍具有发育成为完整个体的潜能。（2）原因：细胞中含有该物种全套的遗传物质，具有发育成完整个体所必需的全部基因。（3）表现全能性的条件：离体（必要条件），一定的营养物质（水，无机盐，维生素，氨基酸等），激素（细胞分裂素和生长素），适宜的光照，温度和PH。注意：在生物体的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官，这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性的表达，从而分化为不同的组织器官。（4）细胞的全能性与细胞分化程度的关系：全能性高则分化程度低。全能性最高是受精卵，还没有分化，个体发育其实就是受精卵不断分裂和分化的过程，越往后细胞的分化程度就越高。体细胞是高度分化的细胞，也是全能性最低的细胞。全能性大小：植物细胞﹥动物细胞（动物的细胞核具有全能性）受精卵﹥生殖细胞（配子，精子，卵细胞）﹥体细胞体细胞：分化程度低﹥分化程度高，幼嫩的﹥衰老的分裂能力强的﹥分裂能力弱的（5）实例：①植物组织培养：a方法：离体的细胞或组织愈伤组织胚状体试管苗新植株b植物细胞的全能性②动物的细胞核移植脱分化再分化a方法：细胞核移植胚胎的早期培养胚胎移植新个体b原理：动物细胞核的全能性铝格栅铝格栅0吺唍咻疑难剖析一.对细胞全能性的理解1.体细胞都来自受精卵的有丝分裂，有丝分裂前后细胞中的染色体数，核DNA数不变，其遗传特性也不变。2.花药离体培养时所用的花粉是减数分裂形成的，虽然只有正常体细胞遗传物质的一半，但携带着控制一种生物的生长发育遗传和变异的全部信息。3.细胞的全能性是生物组织培养和克隆的理论依据。如植物组织培养就是利用植物细胞的全能性发展出来的快速繁殖技术。4.人体干细胞类型（1）在动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞。（2）特点：体积小，细胞核大，核仁明显，功能上具有发育的全能性。体外培养只增殖不分化。全能干细胞：具有发育成完整个体的分化潜能如：胚胎干细胞多能干细胞：具有分化出多种细胞组按分化的织的潜能如：造血干细胞潜能的大专能干细胞：只能向一种类型或密切小分相关的两种类型的细胞分化如皮肤生发层的细胞二.细胞分化，细胞全能性的比较细胞分化细胞的全能性原理基因的选择性表达含有该物种的全套遗传信息特点持久性，稳定性和不可逆性，普遍性高度分化的植物细胞具有全能性，动物的细胞核也具有全能性结果形成形态，结构和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如体细胞＞生殖细胞＞受精卵细胞全能性有大小之分，如受精卵＞生殖细胞＞体细胞关系两者的遗传物质都不发生变化，细胞的分化程度越高，具有的全能性越小。特别提醒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.细胞的全能性必须由细胞发育成为完整的个体才能体现，若只发育成某个器官不叫全能性。3.精子和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，只是证明动物的细胞核具有全能性。【典题演示1】（12.盐城二模）细胞分化是在个体发育中相同的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。下列理解错误的是（）A细胞分化中有特异性的蛋白质合成B细胞分化在胚胎期达到最大C一定条件下细胞分化是可逆的D个体发育的过程中在细胞分化的同时，不会发生细胞程序性死亡考点二细胞的衰老凋亡和癌变一.基础梳理1.细胞衰老（1）衰老细胞的特征①细胞核膨大，核膜皱折，染色质固缩（染色加深）②线粒体变大且数目减少（呼吸速率减慢）③细胞内的酶活性降低，代谢速度减慢，增殖能力减慢④细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低⑤细胞内的水分降低，细胞皱缩，体积变小⑥细胞内的色素积累（如脂褐素），妨碍细胞内的物质交流和传递（2）细胞衰老的学说：主要有自由基学说，端粒学说等，但每一种学说都还有待于进一步的发展。2.细胞凋亡（1）概念：是一个主动的由基因决定的细胞自动结束生命的过程，也称为细胞的程序性死亡。举例：人尾的消失，鸡脚趾间蹼状物的消失，皮肤的更新等。（2）意义：完成正常的发育，维持内环境的稳定，抵御各种外界的干扰。（3）细胞凋亡与细胞坏死的区别①细胞凋亡是由遗传机制决定的细胞的程序性死亡②细胞坏死是由极端的物理化学因素或严重的病理性引起的细胞的损伤或死亡。3.癌细胞的主要特征及恶性肿瘤的防治（1)概念：由于受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生了变化，不能正常的完成细胞分化，而形成了不受机体控制的，连续分裂的恶性增殖细胞，这就是癌细胞。（2）癌细胞的特征①能无限增殖（原因是没有接触抑制，癌细胞并不因为相互接触而停止分裂）②具有浸润性和扩散性（原因是细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使癌细胞间的粘着性下降）③能够逃避免疫监视④形态结构发生显著的变化（3）细胞癌变的原因①内因：原癌基因和抑癌基因的突变②致癌因子：物理，化学和生物致癌因子。另外癌症的发生于心理的状态也有关系（4）癌症的主要治疗方法①传统方法：放射治疗（简称放疗）：是指利用放射线治疗化学治疗（简称化疗）：是指运用药物治疗的方法。治疗癌症的大多数药物的原理是“阻止有丝分裂间期的DNA复制或分裂期的纺锤体形成。”手术切除：优点是很快能切除癌症的原发病灶，对早期癌症的治疗效果较好。②现代方法：以基因或基因组为治疗或矫正对象的基因治疗。疑难剖析1.个体衰老与细胞衰老的关系（1）单细胞生物：细胞衰老或死亡与个体衰老或死亡是同步的（2）多细胞生物：个体衰老与细胞衰老有密切的关系：幼年中也有衰老的细胞，老年个体中也有新细胞的产生。但细胞的总体衰老会导致个体的衰老。2.原癌基因和抑癌基因的作用机理正常细胞原癌基因抑癌基因控制合成产物调控细胞生长，增殖和分化突变表达致癌蛋白控制合成产物调控阻止细胞周期的进程（特定时期）突变致癌因子异常表达不能产生肿瘤抑制蛋白癌细胞过度复制变异组织扩散到血液或淋巴各处形成新的癌组织（1）癌症是一系列原癌基因和抑癌基因突变逐渐积累的结果，是一种积累的效应。（2）两类基因普遍存在于所有的体细胞中，并非只存在于癌细胞中。（3）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细胞内的遗传物质发生了改变。细胞癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。3.细胞凋亡，坏死与癌变的比较细胞凋亡细胞坏死细胞癌变与基因的关系受基因控制不受基因控制受突变基因基因控制细胞膜的变化内陷破裂糖蛋白等减少，粘着性下降形态变化细胞变圆，与周围细胞脱离细胞外形不规则的变化呈球形影响因素受严格的由遗传机制决定的程序性调控电热冷机械等不利因素的影响分为物理化学和病毒致癌因子对机体的影响有利有害有害4.细胞分裂，分化，癌变和衰老的关系结果遗传物质变化细胞分裂单细胞完成生殖，多细胞生物产生新细胞复制后均分细胞分化形成不同组织器官不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正常死亡不改变（2）联系:①分裂是分化的基础；②仅有分裂和生长，而没有细胞分化，生物体不能正常的生长发育；③细胞的正常分化能抑制细胞的癌变，癌变是细胞的畸形分化。（3）图示分裂分化衰老和癌变的关系受精卵细胞分裂多个相同细胞细胞分化形态结构和功能不同的细胞组织器官和系统完整个体衰老死亡水分减少，酶活性降低，色素积累，呼吸速率减慢，细胞膜的物质运输功能降低原癌基因和抑癌基因突变癌细胞：无限增殖，形态结构改变，易分散和转移（09.4）．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真题训练（13.7）.关于细胞的分化、衰老、凋亡与癌变,下面选项中表述正确的是A.细胞的高度分化改变了物种的遗传信息B.细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动C.原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症,因此癌症可遗传D.良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能,从而延缓衰老1.细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果，下列属于奢侈基因的是A血红蛋白基因BATP合成酶基因CDNA解旋酶基因D核糖体蛋白基因（12.山东卷）细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要的意义。下列中错误的是A细胞的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（12.天津卷）下列关于细胞的叙述中，错误的是A自体干细胞的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。（11.5）．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（12.20）.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（12.新课标卷）下列关于细胞癌变的叙述中，错误的是A癌细胞在适宜条件下可无限增殖B癌变前后，细胞的形态结构有明显的差别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