第15講細胞的分化、衰老、凋亡及癌變

1、第15講細胞的分化、衰老和凋亡及癌變考點一考點一細胞的分化與細胞的全能性細胞的分化與細胞的全能性考點二考點二聚焦細胞的衰老、凋亡與癌變聚焦細胞的衰老、凋亡與癌變目目錄錄1.細胞分化(1)概念：在個體發(fā)育中，由 增殖產生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生 的過程。(2)特點： 性、持久性、穩(wěn)定性和 性。(3)實質：在個體發(fā)育過程中，不同細胞中 的執(zhí)行情況不同。知識梳理知識梳理一個或一種細胞(4)意義生物 的基礎使多細胞生物體中細胞趨向 ，有利于提高各種 的效率穩(wěn)定性差異不可逆遺傳信息普遍個體發(fā)育專門化生理功能考點一 細胞的分化與細胞的全能性分化2.細胞的全能性(1)概念：已經 的細胞，仍然具有

2、 的潛能。發(fā)育成完整個體(2)實例植物組織培養(yǎng)實驗說明 具有全能性克隆羊多利的培育成功說明已分化的 具有全能性植物細胞動物體細胞的細胞核(3)干細胞：動物和人體內少數(shù)具有 能力的細胞。分裂和分化選擇性表達3.細胞分裂與分化的關系項目細胞分裂細胞分化原因細胞表面積和體積發(fā)展不平衡；細胞核與細胞質發(fā)展不平衡；增殖的需要基因的 (或基因的差異性表達)結果生成 的細胞生成 的細胞相同不同周期性意義促進多細胞個體形成、生長和發(fā)育；單細胞生物形成新個體組織、器官的形成與完善；組織、器官的修復特性局部性(不是所有細胞都進行)； (有絲分裂具有細胞周期)穩(wěn)定性差異； ；漸變性；自控性不可逆性二者的聯(lián)系通常 的

3、細胞，分裂能力較差或暫時失去分裂能力；有些暫時失去分裂能力的細胞(已分化)，在特殊情況下可恢復其分裂能力；生物的個體發(fā)育是通過細胞分裂和細胞分化過程共同實現(xiàn)的高度分化深度思考(1)細胞分化在任何條件下都是不可逆的嗎？提示提示不是，在生物體內，細胞分化是不可逆的，但在離體人工培養(yǎng)條件下，高度分化的細胞能夠脫分化恢復全能性。(2)已分化的細胞仍然具有全能性的原因是什么？提示提示具有全能性的原因是分化的細胞含有發(fā)育為完整個體的全套基因。題組一細胞分化的過程、實質、特點及結果分析題組一細胞分化的過程、實質、特點及結果分析1.(2014新課標，2)同一動物個體的神經細胞與肌細胞在功能上是不同的，造成這種

4、差異的主要原因是()A.二者所處的細胞周期不同B.二者合成的特定蛋白不同C.二者所含有的基因組不同D.二者核DNA的復制方式不同解題探究解題探究B解析解析A項，神經細胞與肌細胞都是高度分化的細胞，不再進行分裂，不存在細胞周期。B項，同一動物個體的神經細胞與肌細胞在功能上不同，源于基因的選擇性表達，即在不同的時間和空間條件下合成了不同的蛋白質，因此二者合成的特定蛋白不同。C項，同一動物個體的所有體細胞都是通過受精卵的分裂和分化形成的，因此所含的基因組相同。D項，DNA的復制方式是半保留復制，因此二者核DNA的復制方式相同。答案答案B2.如圖表示人體部分細胞所經歷的生長發(fā)育的各個階段，有關敘述正確

5、的是()A.細胞甲的分裂能力最強，分化程度最高B.過程中均發(fā)生了遺傳物質的改變C.T細胞與B細胞內所含的基因不同D.淋巴因子作用于膜受體后即被滅活D解析解析細胞甲的分裂能力強，分化程度低，A錯誤；過程為有絲分裂，過程為細胞分化，這兩個過程中均不發(fā)生遺傳物質的改變，B錯誤；T細胞與B細胞所含的基因相同，C錯誤；淋巴因子在發(fā)揮作用后即被滅活，D正確。答案答案D細胞分化的機理和過程細胞分化的機理和過程歸納提升(2)細胞分化的過程題組二判斷細胞的分化和細胞全能性題組二判斷細胞的分化和細胞全能性3.下列能說明某細胞已經發(fā)生分化的是()A.進行ATP的合成 B.進行mRNA的合成C.存在血紅蛋白 D.存在

6、纖維蛋白原基因C解析解析ATP是生命活動的直接能源物質，活細胞里都有ATP的合成，A不符合題意；蛋白質是生命活動的主要承擔者，無論是分化程度低的干細胞，還是分化程度高的細胞中都有蛋白質的合成，即有相關mRNA的合成，B不符合題意；血紅蛋白只存在于高度分化的紅細胞中，C符合題意；來自同一機體的所有細胞都由同一個受精卵發(fā)育而來，其中的DNA都相同，結構完整的細胞中都存在纖維蛋白原基因，D不符合題意。答案答案C4.(2011山東，2)下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學過程是()A.玉米種子萌發(fā)長成新植株B.小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞C.小麥花粉經離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株D.胡蘿卜根

7、韌皮部細胞經組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株D解析解析細胞全能性是指已經分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整新個體的潛能。A項所述內容是玉米的胚后發(fā)育過程；全能性的結果是得到完整新個體，B項錯誤；由于題干中要求體現(xiàn)的是“體細胞全能性”，而花粉屬于生殖細胞，故體現(xiàn)的是植物生殖細胞的全能性，C項錯誤；胡蘿卜根韌皮部細胞是已分化的細胞，經組織培養(yǎng)后得到了完整的新植株，體現(xiàn)了體細胞的全能性，D項正確。答案答案D細胞分化與全能性的標志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

8、素基因、血紅蛋白基因可以證明細胞發(fā)生了分化。歸納提升(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”。題組三干細胞的特征與應用題組三干細胞的特征與應用5.(2012天津，1)下列有關干細胞的敘述，錯誤的是()A.自體干細胞移植通常不會引起免疫排斥反應B.胚胎干細胞在體外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導分化C.組織的細胞更新包括細胞凋亡和干細胞增殖分化等過程D.造血干細胞具有分化出多種血細胞的能力，可用于治療白血病B解析解析自體干

9、細胞移植，由于遺傳物質完全相同，通常不會引起免疫排斥反應，A項正確；胚胎干細胞在體外培養(yǎng)能增殖，并能被誘導分化形成新的組織細胞，B項錯誤；組織的細胞更新包括衰老細胞的凋亡和干細胞通過增殖分化產生新細胞等過程，C項正確；造血干細胞屬于多能干細胞，具有分化出多種血細胞的能力，可用于治療白血病，D項正確。答案答案B6.胚胎干細胞是哺乳動物或人早期胚胎中的細胞，可以進一步分裂、分化成各種組織干細胞，再進一步分化成各種不同的組織。下列敘述不正確的是()A.各種組織干細胞分化形成不同組織細胞是基因選擇性表達的結果B.胚胎干細胞有細胞周期，神經干細胞分化形成的神經細胞沒有細胞周期C.造血干細胞分化形成紅細胞

10、、白細胞的過程是不可逆轉的D.胚胎干細胞和造血干細胞均是未分化的細胞D解析解析各種組織干細胞的基因組成都相同，分化形成不同組織細胞是基因選擇性表達的結果，A項正確；干細胞由于有分裂能力，都有細胞周期，高度分化的細胞沒有細胞周期，如神經細胞，B項正確；細胞分化過程是不可逆的，C項正確；胚胎干細胞是未分化的細胞，造血干細胞是已分化的細胞，D項錯誤。答案答案D關于干細胞的關于干細胞的2點提醒點提醒(1)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。(2)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

11、癇、糖尿病等疾病的根治帶來了希望。歸納提升1.細胞的衰老知識梳理知識梳理減少新陳代謝速率酪氨酸逐漸積累體積增大通透性改變 物質運輸考點二聚焦細胞的衰老、凋亡與癌變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。基因編程性死亡(2)類型個體發(fā)育中細胞的 成熟個體中細胞的 被病原體感染的細胞的 自然更新清除(3)意義保證多細胞生物體完成 維持 的穩(wěn)定抵御 的干擾正常發(fā)育內部環(huán)境外界各種因素3.細胞的癌變(1)癌變實質： 和 發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控。(2)癌細胞的特征在適宜的條件下，能夠 。 發(fā)生顯著變化，如成纖維細胞由扁平梭形變成球形。原癌基因抑癌基因無限增殖形態(tài)結構

12、細胞的表面發(fā)生了變化，細胞膜上的 等物質減少，導致癌細胞在體內容易 。糖蛋白分散和轉移(3)致癌因子的分類(連線)思維診斷(1)細胞衰老和凋亡是生物體異常的生命活動(2013江蘇，7B)( )(2)細胞凋亡使細胞自主有序死亡，有利于生物體內部環(huán)境的穩(wěn)定(2013天津，3D)( )(3)原癌基因的主要功能是阻止細胞發(fā)生異常增殖(2012新課標，2D)( )(4)細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡(2012山東，3C)( )(5)神經元凋亡是不受環(huán)境影響的細胞編程性死亡(2012安徽，3C)( )(6)癌細胞的分裂能力與分化程度成正相關(2012江蘇，20B)( )題組一分析細胞衰老與凋亡的特征

13、及意義題組一分析細胞衰老與凋亡的特征及意義1.(2014山東，3)神經系統(tǒng)正常發(fā)育過程中神經細胞數(shù)量的調節(jié)機制如圖所示。下列說法正確的是()解題探究解題探究A.細胞程序性死亡不利于神經系統(tǒng)正常發(fā)育B.生存因子影響了神經細胞的基因表達C.神經細胞與靶細胞間通過電信號傳遞信息D.死亡細胞被吞噬細胞清除屬于細胞免疫B解析解析細胞程序性死亡是一個正常的、生理性過程，有利于個體的正常發(fā)育，A項錯誤；據(jù)圖可知，當神經細胞未得到足夠生存因子時，神經細胞程序性死亡，該過程的實質是基因的選擇性表達，B項正確；神經細胞與靶細胞(效應器)間通過化學信號(神經遞質)傳遞信息，C項錯誤；死亡細胞被吞噬細胞清除屬于非特異

14、性免疫，D項錯誤。答案答案B2.關于細胞衰老、凋亡與壞死的敘述正確的是()A.衰老細胞的體積和細胞核體積都縮小B.青蛙發(fā)育過程中尾的消失屬于細胞壞死現(xiàn)象C.細胞凋亡的根本原因是病原體感染D.細胞衰老與凋亡是細胞正常的生理過程解析解析衰老細胞的體積縮小，細胞核體積增大；青蛙發(fā)育過程中尾的消失屬于細胞凋亡現(xiàn)象；細胞凋亡是受基因控制的主動性死亡過程。答案答案D1.巧記細胞衰老的特征技法提煉題組二癌細胞的特征及機理分析題組二癌細胞的特征及機理分析3.(2014四川，7)TGF1Smads是一條抑制腫瘤的信號傳遞途徑。研究表明，胞外蛋白TGF1與靶細胞膜上受體結合，激活胞內信號分子Smads，生成復合物

15、轉移到細胞核內，誘導靶基因的表達，阻止細胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發(fā)生。下列敘述錯誤的是()A.惡性腫瘤細胞膜上糖蛋白減少，因此易分散轉移B.從功能來看，復合物誘導的靶基因屬于抑癌基因C.復合物的轉移實現(xiàn)了細胞質向細胞核的信息傳遞D.若該受體蛋白基因不表達，靶細胞仍能正常凋亡D解析解析癌細胞膜上糖蛋白減少，使得癌細胞彼此之間的黏著性顯著降低，容易在體內分散和轉移，A項正確；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖，復合物誘導的靶基因是抑癌基因，B項正確；生成復合物從細胞質轉移到細胞核，實現(xiàn)了從細胞質向細胞核的信息傳遞，C項正確；若該受體蛋白基因不表達，題干中的過程就不會發(fā)生，靶基因不表達，不能阻止細

16、胞的異常增殖而導致靶細胞分化為癌細胞，癌細胞能無限增殖，D項錯誤。答案答案D4.為探究物質P抑制癌細胞增殖的效應，研究人員使用不同濃度的物質P處理人的離體肝癌細胞，實驗結果如圖所示。下列相關敘述正確的是()A.隨著物質P濃度的增加，促進腫瘤細胞凋亡作用越明顯，但與處理時間無關B.隨著物質P處理時間的延長，抑制癌細胞增殖作用越明顯，但與濃度無關C.物質P對腫瘤細胞的作用機制，可能與調控細胞凋亡相關基因的表達有關D.通過本實驗可以得出結論，物質P抑制癌細胞增殖的最適濃度為1.00 g/L答案答案C解析解析分析圖中曲線可知，物質P的濃度和處理時間都影響抑制率，A、B項錯誤；從實驗的結果看，該藥物可以

17、有效地抑制癌細胞增殖，其作用機理很可能是調控了癌細胞內凋亡基因的表達，使癌細胞進入自動編程性死亡的程序，C項正確；本實驗只是設置了物質P的部分濃度，雖然在1.00 g/L時抑制效果較另兩組好，但不能確定該濃度為最佳濃度，D項錯誤。答案答案C歸納提升準確理解細胞癌變機理準確理解細胞癌變機理明確癌細胞是一種畸形分化的細胞，它在形態(tài)、結構和生理功能上都發(fā)生了很大的變化，但又不同于正常的細胞分化，細胞癌變過程中遺傳物質發(fā)生了變化。另外，還要掌握原癌基因與抑癌基因的作用：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；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。癌癥的發(fā)生就是一系列原癌基因與抑癌基因的突

18、變逐漸積累的結果。題組三細胞生命歷程的綜合分析題組三細胞生命歷程的綜合分析5.下列有關細胞分化、衰老、凋亡及癌變的敘述，正確的是()A.細胞分化發(fā)生在多細胞生物的胚胎期，細胞衰老與死亡發(fā)生在老年期B.細胞衰老會發(fā)生線粒體減少、酶活性降低及細胞核體積變小等現(xiàn)象C.細胞凋亡受基因控制；細胞癌變不受基因控制D.細胞膜上糖蛋白減少或產生了甲胎蛋白的細胞可能是癌細胞D解析解析細胞分化發(fā)生在多細胞生物個體發(fā)育中，在個體發(fā)育的整個過程中細胞總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或者走向死亡的狀態(tài)。衰老細胞的細胞核體積變大。癌變的細胞受一些與癌相關的基因的控制，如原癌基因和抑癌基因等。細胞膜表面糖蛋白數(shù)量減

19、少，有了甲胎蛋白等都是癌細胞所特有的特征。答案答案D6.下列有關細胞生命歷程的敘述，正確的是()A.某細胞合成了胰島素意味著該細胞已發(fā)生了細胞分化B.癌細胞的形成是原癌基因和抑癌基因選擇性表達的結果C.細胞的衰老、凋亡和壞死都受基因的控制D.人的造血干細胞和成熟紅細胞的染色體數(shù)目都能出現(xiàn)周期性變化A解析解析胰島素是由胰島B細胞分泌的，胰島B細胞是已經分化的細胞，A項正確；癌細胞的形成是原癌基因和抑癌基因突變所致，B項錯誤；細胞壞死是在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷而引起的細胞損傷和死亡，不受基因控制，C項錯誤；人的成熟紅細胞沒有細胞核，不能分裂，染色體數(shù)目不會出現(xiàn)周期性變化

20、，D項錯誤。答案答案A細胞分裂、分化、癌變及衰老的關系細胞分裂、分化、癌變及衰老的關系(1)區(qū)別項目結果遺傳物質變化細胞分裂單細胞生物完成生殖，多細胞生物產生新細胞遺傳物質復制后均分細胞分化可形成不同組織器官遺傳物質不發(fā)生改變細胞癌變形成能無限增殖的癌細胞遺傳物質發(fā)生改變細胞衰老細胞正常死亡遺傳物質不發(fā)生改變(2)聯(lián)系項目結果遺傳物質變化細胞分裂單細胞生物完成生殖，多細胞生物產生新細胞遺傳物質復制后均分細胞分化可形成不同組織器官遺傳物質不發(fā)生改變細胞癌變形成能無限增殖的癌細胞遺傳物質發(fā)生改變細胞衰老細胞正常死亡遺傳物質不發(fā)生改變題組四細胞凋亡信息題規(guī)范審答案例題組四細胞凋亡信息題規(guī)范審答案例7

21、.(2013四川，7)哺乳動物紅細胞的部分生命歷程如下圖所示，圖中除成熟紅細胞外，其余細胞中均有核基因轉錄的RNA。下列敘述錯誤的是()造血干 細胞幼紅細胞網(wǎng)織紅 細胞成熟紅 細胞凋亡A.成熟紅細胞在細胞呼吸過程中不產生二氧化碳B.網(wǎng)織紅細胞仍然能夠合成核基因編碼的蛋白質C.造血干細胞與幼紅細胞中基因的執(zhí)行情況不同D.成熟紅細胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達D問題導練問題導練啟迪思維優(yōu)化審答啟迪思維優(yōu)化審答審提取信息(1)由幼紅細胞到網(wǎng)織紅細胞再到成熟紅細胞的過程中分別發(fā)生了 和 的變化(2)圖中除 細胞外，其他細胞中均有 排出細胞核喪失細胞器成熟紅核基因轉錄的RNA析解讀信息(1)因成熟紅細胞已喪失 ，所以只能通過 呼吸供能，其產物為 (2)網(wǎng)織