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第二讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变主干知识回扣一、细胞分化与细胞的全能性1．细胞分化(1)实质：是的结果，遗传物质没有发生改变。(2)结果：一个或一种细胞增殖产生的后代细胞在上发生稳定性差异，功能进一步特异化。(3)特点：①生物界中普遍存在；②；③一般说来，细胞分化是。基因选择性表达形态、结构和生理功能持久性不可逆的2．细胞的全能性(1)高度分化的细胞仍然具有本物种的全套，即具有发育成完整个体的潜能。(2)已分化的植物细胞和的全能性已得到了证实。二、细胞的衰老和凋亡1．衰老细胞的特征(1)结构方面①细胞体积，而细胞核体积。②细胞膜改变。③核膜内折，收缩，染色加深。遗传物质动物细胞核变小变大通透性染色质(2)代谢方面①水分，酶活性降低，新陈代谢速率减慢。②物质运输速率，色素积累。2．细胞凋亡和细胞坏死(1)细胞凋亡是细胞在严格的控制下实现的自动结束生命的过程，也称为。(2)细胞坏死是在种种影响下，由于细胞受损或中断引起的细胞损伤和死亡。减少降低遗传机制细胞编程性死亡不利因素正常代谢活动三、细胞癌变与癌细胞的特征1．癌变机制：发生突变。2．致癌因子：(如X射线、紫外线)、化学致癌因子(如亚硝胺、尼古丁)、(如Rous肉瘤病毒)。3．癌细胞的主要特征(1)；(2)形态结构发生改变；(3)表面物质发生改变，易于。原癌基因和抑癌基因物理致癌因子病毒致癌因子无限增殖扩散和转移高频考点整合考点一细胞分化与细胞分裂的比较细胞分裂细胞分化原因①细胞表面积和体积发展不平衡；②细胞核与细胞质发展不平衡；③增殖的需要基因的选择性表达(或基因的差异性表达)结果生成相同的细胞生成不同的细胞意义①促进多细胞个体形成、生长和发育的需要；②单细胞生物形成新个体的需要①组织、器官的形成与完善；②组织、器官的修复特性①局部性(不是所有细胞都进行)；②周期性(有丝分裂具有细胞周期)①稳定性差异；②不可逆性；③渐变性；④自控性分化必须建立在分裂的基础上，即分化必然伴随着分裂，但分裂的细胞不一定就分化。分化程度越高，分裂能力也就越差。训练1下列关于细胞分化及细胞分裂的叙述，错误的是()A．生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果B．细胞分化发生在生物体的整个生命进程中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解析细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象。生物体的生长和发育是细胞分裂和细胞分化的结果。如果只有细胞分裂而没有细胞分化，生物体是不能进行正常生长发育的。没有细胞分裂，细胞就不可能分化。因此细胞分裂是细胞分化的基础。在细胞分化过程中，遗传物质并没有发生变化，细胞核中仍含有保持物种遗传所需要的全套遗传物质。答案D训练2(2009·山东卷，2)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B．ATP合成酶基因C．DNA解旋酶基因D．核糖体蛋白基因解析本题考查了对于基因选择性表达概念的理解。只有在红细胞中，控制血红蛋白合成的基因才能选择性的表达。而其他选项中的ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因是在每一个具有生命活动的细胞中都要表达，不具有特异性，不是奢侈基因。A考点二细胞的凋亡、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控制细胞膜的变化内陷破裂糖蛋白等减少，黏着性降低形态变化细胞变圆，与周围细胞脱离细胞外型不规则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、机械等不利因素影响分为物理、化学和病毒致癌因子对机体的影响对机体有利对机体有害对机体有害由上表可以看出，细胞凋亡是细胞生理性死亡，对机体是有利的；但细胞坏死和细胞癌变都是细胞病理性的变化，对机体是有害的。训练3(2009·安徽卷，2)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”是细胞凋亡的产物解析人体细胞要经过未分化、分化、衰老和凋亡的过程，各细胞的发生过程并不是同步的；细胞凋亡对生物体组织器官的形成及生物体的发育是必不可少的，如人早期胚胎尾的消失、手部五指的形成、蝌蚪尾的消失等；细胞癌变是细胞畸形分化的结果；皮肤上“老年斑”的形成是由于细胞衰老色素沉积的结果。答案B训练4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解析细胞编程性死亡也称细胞凋亡，是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种自然的生理过程。细胞癌变不属于细胞的编程性死亡，细胞的编程性死亡也不属于细胞分化。B考点三细胞癌变的机理1．原癌基因与抑癌基因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；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌变就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐累积的结果。2．机理3．原癌基因与抑癌基因不是简单地相互拮抗(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进程。(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，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。(3)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。对原癌基因和抑癌基因的研究，将使人类有可能真正从根本上治愈癌症。训练52009年4月12日～17日是第15届全国肿瘤防治宣传周，主题为“规范癌症治疗，改善生活质量”。下列相关叙述不正确的是()A．致癌因子使与癌有关的基因缺失，导致细胞癌变B．癌细胞易侵袭机体周围正常组织，说明癌细胞易发生转移C．癌症产生疼痛的直接原因之一是肿瘤直接压迫并刺激神经D．癌细胞因膜上的蛋白质改变，易被效应T细胞识别而裂解解析癌变是致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生了突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞，选项A错误。癌细胞易于分散和转移。癌细胞成为抗原，可被效应T细胞裂解，疼痛的感觉中枢在大脑皮层，胀大的肿瘤可压迫神经，产生痛觉。答案A训练6下列有关细胞分化、衰老、癌变和凋亡的叙述中，正确的是()A．细胞分化既能使细胞数目增多，也能使细胞种类增加B．人体各种组织细胞的衰老是同步进行的C．细胞癌变是细胞高度分化的结果D．细胞凋亡是细胞正常的生理活动解析通过细胞分化使细胞种类增多，但细胞数目不变。在人体内，生物体与细胞的衰老是不同步的，同时，不同组织细胞之间的衰老也是不同步的。细胞癌变是基因突变导致细胞畸形分化的结果。细胞凋亡是受基因控制的细胞编程性死亡，属于细胞正常的生理活动。D应考高分突破选择题抢分技巧——找准选项例1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()A．细胞凋亡是细胞在特定条件下被动死亡的过程B．细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体C．细胞凋亡发生过程中，细胞内容物不释放出来D．吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体释放的水解酶密切相关解析细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。依图示可知，细胞凋亡过程中细胞崩溃，分解成多个凋亡小体，被小泡包裹，使细胞内容物不释放出来，然后被吞噬细胞吞噬。吞噬细胞中含有大量的溶酶体，能释放出水解酶，分解凋亡小体。解题技巧该题命题素材源于大学教材，通过创设新情境，考查细胞凋亡的过程，属于对新课标中新增内容的考查，同时，渗透了对考生知识理解能力和获取信息能力的考查。解题的关键是理解细胞凋亡的机理(基因调控的自动死亡)以及准确提取图解中的信息(以凋亡小体形式被吞噬细胞吞噬)。答案A简答题保分对策——抓住要点例2根据所学知识回答下列有关问题：(1)皮肤细胞在体内无法转变成其他体细胞，这是因为它是高度分化的细胞，其分化的根本原因是_________________________________________。(2)由皮肤干细胞可以诱导形成各种体细胞，其根本原因是________________________________。(3)皮肤干细胞和癌细胞都具有旺盛的______能力。但是皮肤干细胞却可以通过诱导而发生______________，形成各种体细胞。而癌细胞由于细胞膜上的__________等物质减少，容易在体内分散和转移。(4)利用皮肤干细胞进行疾病研究和治疗，与利用胚胎干细胞相比具有很多优势，请你说出其中两点。①____________________________；②______________________________。解析(1)由于基因的选择性表达，不同细胞中的遗传信息的执行情况不同，产生不同的蛋白质，分化出结构和功能不同的细胞。(2)利用人体皮肤细胞可制造出具备胚胎干细胞功能的干细胞，由于细胞中含有本物种个体发育所需的全部基因，具有一定的全能性，因此可诱导形成各种细胞。(4)具有开放性，答案合理即可。答案(1)在个体发育过程中，遗传信息的执行情况不同(或基因的选择性表达)(2)细胞含有一整套的遗传信息(3)分裂分化糖蛋白(4)①利用皮肤干细胞可以避开利用胚胎干细胞面临的伦理争议②皮肤细胞可以取自自体，不会发生排斥反应③皮肤细胞比胚胎细胞更容易采集(其他合理答案也可，任选两点)知识提炼动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。干细胞大致可分为3种类型，即胚胎干细胞、组织干细胞和专能干细胞。具体比较如下：分类别称细胞来源细胞特征实例胚胎干细胞全能干细胞从哺乳动物的早期胚胎中分离培养出来的具有发育全能性，可以参加整个生物体的发育，构成人体的各种组织和器官受精卵是一个初始的全能干细胞组织干细胞多能干细胞胚胎干细胞进一步分化中形成的具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体血液组织干细胞、神经组织干细胞、皮肤组织干细胞专能干细胞有多能干细胞进一步分化形成只能分化成某一类型的细胞血液组织干细胞只能分化成红细胞、白细胞等各类血细胞备考模拟演练1．(2009·江苏卷，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解析分裂期的细胞不进行DNA复制，但合成蛋白质；凋亡细胞内有些酶活性升高，如溶酶体酶；原癌基因和抑癌基因突变，都会导致细胞癌变。B2．下列有关细胞分化概念的描述，正确的是()A．是一种临时性的变化，在胚胎时期达到最大限度B．是一种永久性的变化，它发生在生物体的整个生命进程中C．是一种持久性的变化，其稳定性变异是不可逆转的D．已经分化了的胡萝卜细胞，可发育成完整的新植株解析本题易错点比较明显，A、B、C三项叙述中，对每项后半句的正确性，起到了迷惑性的作用。细胞分化既不是临时性的变化，也不是永久性的变化，而是一种持久性的变化。D项描述的是细胞全能性的事例，语言描述本身是正确的，又和细胞分化有关，但是它不是描述细胞分化的概念，所以也具有迷惑性。答案C3．下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是()A．细胞内酶活性升高是衰老细胞的主要特征B．基因的选择性表达是细胞分化的主要原因C．细胞凋亡是指由不利因素引起的细胞损亡和死亡D．无丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式解析衰老细胞的酶活性降低。细胞凋亡是指由遗传物质决定的细胞自然死亡。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。B4．下列有关细胞的分化、衰老和癌变的说法，正确的是()A．在生物体内，细胞的分化是持久性的变化，也是不可逆转的B．形态结构和生理功能不同的细胞所表达的基因一定有所不同C．癌细胞形态结构的改变和其细胞膜上的糖蛋白增多，都为其转移和分散创造了有利条件D．衰老细胞的呼吸速率减慢，细胞核体积变小，染色质收缩，细胞膜的通透性也发生了改变解析细胞分化是一种持久性的变化，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，所以是不可逆