总复习课件第十四讲 细胞的分化衰老凋亡和癌变

必修模块1分子与细胞第十四讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变2010届高中生物第一轮复习必修模块1分子与细胞2010届高中生物第一轮复习11.5细胞的分化1.5细胞的分化2细胞细胞正常分化畸形分化癌细胞组织分裂分化致癌因子器官、系统生物体衰老知识网络细胞细胞正常分化畸形分化癌细胞组织分裂分化致癌因子器官、系统3细胞分裂细胞生长细胞分化细胞分裂

细胞分化----在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程.图解概念细胞分裂细胞生长细胞分化细胞分裂细胞分化---4成年人全身细胞总数约1012个。细胞种类有200多种。这么多种类细胞均来自一个受精卵有丝分裂受精卵体细胞分化成年人全身细胞总数约1012个。有丝分裂受精5细胞分化定义：在个体发育中,由一个(如受精卵)或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程.分化时间发生在生物体整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度。1．能概述细胞分化的概念分化结果：产生形态、结构、功能不同的细胞(由同一个受精卵经分裂、分化形成不同的组织细胞)分化对象：由一个或一种细胞增殖产生的后代细胞分化定义：在个体发育中,由一个(如受精卵)或一种细胞增殖6分化的特点：持久性:即发生在整个生命进程中,但胚胎期达到最大限度。不可逆性:不可逆转(人工离体条件下可脱分化)普遍性:在生物界普遍存在稳定性(遗传物质不变)分化根本原因(实质):各细胞的遗传信息执行情况不同即基因选择性表达(经过分化,同一个体的细胞的形态结构和功能发生变化,但细胞内遗传物质不变.)基因多样性蛋白质多样性功能多样性决定决定实例:造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→成熟红细胞→死亡分化的特点：分化根本原因(实质):各细胞的遗传信息执7细胞分化例释垂体细胞胰岛细胞所含遗传物质（遗传信息）相同；都含生长激素基因和胰岛素基因等。生长激素基因表达胰岛素基因表达合成生长激素合成胰岛素受精卵形态结构发生稳定性差异胰岛素基因不表达生长激素基因不表达功能趋向专门化不可逆转。细胞分化例释垂体细胞胰岛细胞所含遗传物质（遗传信息）相同8①经过细胞分化,在多细胞生物体内会形成各种不同的细胞、组织和器官。②一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)，细胞分裂只能增殖出许多相同的细胞，只有经过分化才能形成各种具有特定形态、结构和功能的组织、器官和系统，才能形成胚胎、幼体，并发育成成体。2．能举例说明细胞分化的意义细胞分化使多细胞生物体的细胞趋向专门化,利于提高生理功能效率,是比单细胞生物更进化的表现;是生物体组织、器官、系统及形态建成的基础,是个体发育的基础。①经过细胞分化,在多细胞生物体内会形成各种不同的细胞、组织和9分化例子:蛙的个体发育,愈伤组织再分化成完整植株分化例子:蛙的个体发育,愈伤组织再分化成完整植株10细胞的全能性1.概念:已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能实例：猕猴桃组织细胞完整新植株花药离体培养形成单倍体植株脱分化再分化离体细胞的全能性1.概念:已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能11细胞的全能性2、原因:高度分化的细胞仍具有本物种的全套遗传信息.(由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的,一般已经分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体,含有本物种相同的DNA分子.)3、结论:高度分化的植物细胞仍具有全能性;高度分化的动物细胞全能性受限制,但细胞核具有全能性。4、大小：与分化程度相反。受精卵＞胚胎干细胞＞卵细胞＞精子＞体细胞;5、应用：利用植物细胞的全能性,通过植物组培技术快速繁殖花卉、蔬菜等,利用动物细胞核的全能性,克隆动物等,解决繁殖率低等问题.也可结合基因工程技术培育新品种。植物体细胞＞动物体细胞,桑椹胚＞囊胚＞原肠胚细胞的全能性2、原因:高度分化的细胞仍具有12a.过程:离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织胚状体b.条件:离体、营养物质、激素及适宜的温度等条件。c.应用:快速繁殖花卉和蔬菜、拯救濒危物种、和基因工程结合培育作物新类型。植物体①植物细胞的全能性:高度分化的植物细胞仍具有全能性。a.过程:离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织胚状体b.条件13②动物细胞的全能性:高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受限制.但细胞核有全能性,如克隆羊多莉。②动物细胞的全能性:高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能14干细胞

干细胞是一类具有自我更新和分化发育的较原始细胞,机体的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的.干细胞分为三类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。红细胞终端分化细胞↑专能骨髓造血干细胞能分化形成红细胞↑多能骨髓造血干细胞能分化形成各种血细胞↑全能胚胎干细胞能分化形成各种体细胞下面以干细胞分化成红细胞的过程为例,说明它们之间的关系:应用:医学上,干细胞的研究为器官移植提供了新的思路,为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。干细胞干细胞是一类具有自我更新和分化发育的较原始细15(1)细胞分裂是生物生长、发育、繁殖和遗传的基础。①使单细胞生物产生新个体。②使多细胞生物产生新细胞，使生物幼体由小长大。③将复制的遗传物质平均分配到两个子细胞(2)细胞生长：生物体的生长包括细胞数目的增多和细胞体积的增大两个方面。细胞分裂和细胞生长都是生物体生长的细胞学基础。细胞分裂、细胞生长、细胞分化的关系(3)细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础,经细胞分化,多细胞生物形成不同的细胞和组织。(4)三者的联系:①细胞分裂是细胞分化的基础,细胞分化时必然伴随着细胞分裂。②仅有分裂和分化,生物体不能进行正常的生长发育。(1)细胞分裂是生物生长、发育、繁殖和遗传的基础。细胞分裂、16增加相同不变差异遗传信息不变共同完成生物个体发育过程增加相同不变差异遗传信息不变共同完成生物个体发育过程17

例1[06年江苏]细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是(

)

A．分化发生在生物体的整个生命进程中

B．分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果

C．未离体的体细胞不会表现出全能性

D．分化过程中遗传物质发生了改变【点评】：

细胞分化与个体发育的关系(1)细胞分化是个体发育的基础;(2)个体发育不同阶段细胞分化程度不同;(3)细胞分化的不可逆性及脱分化;(4)细胞分化与细胞内遗传物质变化。生物体的细胞从根本上都来自于受精卵的有丝分裂；而有丝分裂过程中遗传物质不变。

D例1[06年江苏]细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象181.5细胞的癌变1.5细胞的癌变19概念细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续分裂的恶性增殖细胞。特征①“不死细胞”：能够无限增殖；②“变态细胞”：形态结构变化；③“扩散的细胞”:癌细胞表面糖蛋白减少,使得细胞间的黏着性下降,失去接触抑制,因此易分散和转移

二、细胞的癌变一个细胞发生了突变肿瘤形成癌细胞进入血液概念细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成20致癌因子的种类

癌细胞往往是由正常细胞突变而来的，能引起细胞癌变的物质称为致癌因子。根据致癌因子本身的性质大体分为三大类：①物理致癌因子：主要指辐射，如电离辐射、X射线、紫外线等。②化学致癌因子：无机化合物有砷化物、石棉、铬化物、镉化物等。有机化合物如苯、亚硝胺、黄曲霉素、毒素、烯环烃、尼古丁等。③病毒致癌因子：现已发现有150余种病毒可引起动植物产生癌变。在所有的致癌因子中，化学致癌因子是主要因素。人类癌症90%与环境因素有关，其中主要是化学因素。致癌因子的种类21人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因。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；抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖。致癌因子会损伤细胞中的DNA，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。癌变是一系列原癌基因与抑癌基因的突变积累的结果。内因人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和22负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程细胞癌变的根本原因(机理)阻止细胞不正常增殖原癌基因抑癌基因正常细胞正常增殖致癌因子基因突变无限增殖癌细胞根本原因:致癌因子损伤DNA,使原癌基因和抑癌基因突变,原癌基因由抑制态变成激活态外因内因无接触抑制负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程细胞癌变的根本原因23防癌知识1.不吃不新鲜(或含农药)蔬果和霉变食物

2.咸菜、咸肉等腌制食品含亚硝酸盐3.熏烤的鱼、肉、火腿肠等含烟焦油,应少吃。4.多吃纤维素,如芹菜、韭菜、鲜枣、红薯等.

5.饮食清淡,研究表明,乳腺癌、大肠癌、卵巢癌的发生都与脂肪过量摄取有关6.坚持运动,饮酒适度,不吸烟,情绪稳定,轻松工作,定期检查7.不用洗衣粉洗餐具或食物治疗:手术治疗、化疗、放疗等;“生物导弹(单克隆抗体+药物)”、普通药物治疗等防癌知识1.不吃不新鲜(或含农药)蔬果和霉变食物治疗:手例2（07山东理综）近期统计数据显示，癌症已经成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供法的材料回答问题：（1）体外分别培养白血病癌细胞和正常体细胞，图中代表癌细胞生长曲线的是

。在体内，癌细胞可能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有

的特性。（2）细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会成为

，引起机体的免疫应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是

感悟高考a扩(分)散转移抗原效应T细胞例2（07山东理综）近期统计数据显示，癌症已经成为我国城乡居251.5细胞的衰老1.5细胞的衰老26三、细胞的衰老1、细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象

细胞：未分化分化衰老死亡2、细胞衰老的主要特征三、细胞的衰老1、细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象细27细胞核:增大,染色深,核膜内陷染色质:收缩,染色深细胞膜:流动性降低,通透性改变,运输效率下降细胞质:水分少,细胞萎缩,代谢慢,色素积累(如老年斑)线粒体:数目减少,呼吸速率减慢高尔基体等:衰老,逐渐解体酶:有些酶如酪氨酸酶活性降低致毛发黑色素减少包含物:糖原减少,脂肪积聚脂质:不饱和脂肪酸被氧化特征变化细胞的衰老过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞形态、结构和功能发生变化。思考:细胞衰老与个体衰老的关系？记忆技巧一大(核);一小(体积)一多(色素)一少(水分)两低(酶活性、运输效率).细胞核:增大,染色深,核膜内陷特征变化细胞的衰老过程是细胞的28

细胞衰老与个体衰老关系对于单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；但对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并非一回事。多细胞生物体内的细胞总是在不断更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。然而从总体上看，个体衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。有人作过这样的实验：在体外培养的人体某种细胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，并且丧失了正常的功能。这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。细胞衰老与个体衰老关系对于单细胞生物来说，细胞29细胞衰老的假说自由基学说：自由基含有末配对电子，表现强氧化性。在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中易产生自由基。此外，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，致使细胞衰老。例:超氧化物岐化酶(SOD)可还原自由基

端粒学说：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，截短部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被截短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。细胞衰老的假说自由基学说：30细胞衰老与人类健康（1）细胞的正常衰老有利于有机物的自我更新。如，红细胞的快速更新，使血液中始终有足够的新生红细胞来运输氧气。（2）细胞异常衰老会给人类带来健康上的威胁。如儿童早衰是一种疾病。（3）人体衰老是生理功能下降和紊乱的综合表现，是不可逆转的生命过程。其基本特征为：皮肤干燥、皱缩；代谢减缓；细胞数目减少；器官功能下降等。（4）对人类来说，合理的饮食结构、良好的生活习惯、适宜的体育锻炼和乐观的人生态度等都有益于延缓衰老。细胞衰老与人类健康31

例3[原创题]人体成熟的红细胞在血液中存活的时间较短，当其衰老时，细胞中不会出现的变化是（

）

A．细胞体积变小，水分减少

B．细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深

C．细胞中有些酶的活性降低

D．膜的通透性改变，物质运输能力下降

【点评】A、B、C、D都是细胞衰老的特征，但要注意红细胞无细胞核和各种细胞器。B例3[原创题]人体成熟的红细胞在血液中存活的时间较短，当其321.5细胞的凋亡1.5细胞的凋亡331、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又叫细胞编程性死亡。2、特点：细胞凋亡表现在形态学上的一系列变化为：内质网扩张呈泡状，并与细胞膜融合。细胞凋亡的突出变化是核酸内切酶激活导致的染色体DNA有序降解。因此，凋亡细胞的形态改变主要在细胞核。细胞的凋亡1、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又叫细胞编程34凋亡的起始：细胞皱缩，细胞连接消失，内质网膨胀，染色体固缩并沿核膜分布

凋亡小体的形成：核膜破裂，染色体断裂为大小不等的片段，与一些细胞器聚集后被内折的细胞膜包围，形成凋亡小体细胞的解体：凋亡小体逐渐与细胞分离，脱落至细胞间质，最终被周围的细胞吞噬并消化3、细胞凋亡的过程：凋亡的起始：细胞皱缩，细胞连接消失，内质网膨胀，染色体固缩并354、细胞凋亡的生物学意义（1）消除多余细胞：在胚胎发育至某阶段，特定区域的细胞（群）就发生自然凋亡，清除这些“多余”的细胞有利于器官的发生。人的肢体发育中，早期的手和足形似桨板，只有当某些多余细胞凋亡后，才能形成正常的指或趾。（2）清除无用细胞：如蝌蚪变成青蛙时，尾的细胞凋亡退化。（3）清除发育不正常的细胞。（4）清除有害细胞：如某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞，可以通过细胞凋亡的方式消除，作为自身的一种保护机制。（5）清除已完成正常使命的衰老细胞：人的红细胞分化成熟后是无核有功能的细胞，可存活120d，然后自然死亡。动物表皮不断角化脱落是细胞从有生命向无生命转化的过程。这些有序的细胞编程性死亡现象是维持个体正常生理活动及功能表达所需要的。（6）维持器官、组织、细胞数目相对平衡：细胞凋亡是细胞增殖相反的过程，两者既对立又统一，相互协调，细胞增生或凋亡过盛会引起器官萎缩，肿瘤发生既与细胞增殖过度有关，又与细胞凋亡不足有关。4、细胞凋亡的生物学意义365、细胞凋亡与细胞坏死比较细胞凋亡是细胞一种正常的重要的生命活动，是一个主动的由基因决定的细胞自动结束生命的过程。是细胞对环境的生理性病理性刺激信号，环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变化的死亡过程。凋亡的细胞内容物没有逸散到胞外环境中，不导致炎症反应。如被病原体感染的细胞,逐渐凋亡.细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理刺激引起的细胞损伤或死亡(如脑细胞缺氧而死亡)。胞膜破裂，细胞内容物释放出来，对周围细胞产生伤害，引发炎症反应。5、细胞凋亡与细胞坏死比较37考点19细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的区别基因控制受基因控制不受基因控制受突变基因控制通透性改变内陷萎缩破裂糖蛋白减少萎缩,核增大变圆,与周围细胞脱离形态不规则呈球形遗传物质与环境因素遗传物质外界不利因素致癌因子有利有利有害有害合理的饮食结构、良好的生活习惯、适当的体育运动、乐观的人生态度，有利于延缓衰老。肿瘤的发生、自身免疫疾病等与细胞的凋亡不足有关。考点19细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的区别基因控制受38(1)细胞的分裂,分化和衰老是生物体中发生的正常的生命现象。(2)细胞的分裂和分化是个体发育的基础。分裂产生相同细胞的后代。分化有利于生物体复杂化，发育成不同的组织、器官和系统。(3)细胞的衰老有利于生物体不断产生和补充具有旺盛生命力的新细胞。但细胞衰老过多过快对生物的正常生命活动和生存有不利的一面。小结细胞的分裂,分化,癌变,核衰老的关系(1)细胞的分裂,分化和衰老是生物体中发生的正常的生命现象。39

（4）细胞癌变是细胞畸形分化的结果。完全对生物体有害，是细胞受到不良致癌因子影响，不能正常地完成细胞分化，而变成了不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞的癌变与基因突变有关，分裂活动旺盛的组织中发生癌变的几率更大。

（5）在生物的生命活动过程中，应设法促进细胞的正常分化，减缓某些细胞的衰老，抑制细胞的癌变。（4）细胞癌变是细胞畸形分化的结果。完全对生物体有害，是40能力提升类型一.细胞分化与细胞全能性A．a过程表示干细胞能自我更新B．b、c过程表示干细胞具有分化能力C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用（08江苏卷）动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是D能力提升类型一.细胞分化与细胞全能性（08江苏卷）动物和人体41A．①③⑤⑥B．①②③⑤⑥C．①②④⑤D．②③④⑥（师大附中08）下列关于人和动物细胞的叙述，正确的一组是 ①正常细胞癌变后在人体内将成为抗原，在体外可无限增殖②由胚胎的中胚层细胞分化成红细胞的过程是可逆的③细胞内水分减少，代谢速度减慢是衰老细胞的主要特征之一④癌变是细胞原癌基因从激活状态转为抑制状态的过程⑤动物细胞膜表面的糖蛋白具有特异性，是细胞间相互识别的联络用的语言或文字⑥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AA．①③⑤⑥B．①②③⑤⑥42类型二.细胞的衰老和癌变（雅礼08）科学家为了探究影响细胞衰老的因素，进行了如下实验。实验Ⅰ：在相同的条件下，分别进行体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下表：实验Ⅱ：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养，结果如下图：实验Ⅰ可得出的结论是：细胞分裂能力随生物体年龄增大而减弱细胞分裂次数与物种的特异性有关,一般来讲,寿命越长的物种体细胞分裂的最高次数越高

类型二.细胞的衰老和癌变（雅礼08）科学家为了探究影响细胞43实验Ⅲ:将年轻人体细胞去核后与老年人细胞核融合;将老年人体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,分别在体外培养,结果前者不分裂,后者旺盛分裂。实验Ⅲ可得出结论：

细胞核是决定细胞衰老的重要因素

从上述三个实验可看出影响细胞衰老的内在因素有：生物的物种、年龄和细胞核实验Ⅲ:将年轻人体细胞去核后与老年人细胞核融合;将老年人体细448.端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。最新研究数据(表)显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关，请完成下面的探究实验：实验目的：探究端粒酶与细胞癌变的关系。实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。实验步骤：科学新发现①②③将癌细胞分成A、B两组；A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，进行培养；记录并比较A、B两组的增殖代数（分裂次数）；结果预测及分析：______________________________________A组比B组增殖代数减少，说明端粒酶与细胞癌变有关；A组仍然无限增殖，说明端粒酶与细胞癌变无关。拓展：根据研究数据，谈治疗癌症有什么新思路？抑制癌细胞中端粒酶的活性（或抑制细胞分裂）或免疫治疗（输入淋巴因子、DNA疫苗）。（07山东）8.端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。最新研究数据451．(2007上海生物)下列细胞中属于暂不增殖细胞的是A．肾细胞B．筛管细胞C．神经细胞D．骨髓细胞随堂检测2．(2007上海生物)下列是动物细胞减数分裂各期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是D1．(2007上海生物)下列细胞中属于暂不增殖细胞的是随堂463．(2007上海生物)能在细胞分裂间期起作用的措施是①农作物的诱变育种②用秋水仙素使染色体数目加倍③肿瘤的治疗④花粉离体培养A．①③B．①④C．②③D．②④4．(2007江苏生物)对于多细胞生物而言，下列有关细胞生命历程的说法正确的是A．细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变B．细胞癌变是所有细胞都要经历的一个阶段C．细胞衰老时细胞呼吸的速率减慢D．细胞死亡是细胞癌变的结果3．(2007上海生物)能在细胞分裂间期起作用的措施是4．475.(07重庆理综)下列有关细胞分化的叙述，正确的是A.原肠胚的形成与囊胚细胞的分裂和分化直接有关B.红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关C.胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具全能性D.癌细胞的产生与细胞的畸形分化无直接关系5.(07重庆理综)下列有关细胞分化的叙述，正确的是486．(2007江苏生物)a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图，下列有关描述正确的是A．a图表示植物细胞有丝分裂中期B．b图表示人红细胞分裂的某个阶段C．c图细胞分裂后将产生1个次级卵母细胞和1个极体D．d图细胞中含有8条染色单体6．(2007江苏生物)a、b、c、d分别是一些生物细胞某497．(2007山东理综)用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列叙述正确的是A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C.观察处于分裂中期的细胞，可清晰的看到赤道板和染色体D.细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程7．(2007山东理综)用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝508．(2007江苏生物)对于多细胞生物而言，下列有关细胞生命历程的说法正确的是A．细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变B．细胞癌变是所有细胞都要经历的一个阶段C．细胞衰老时细胞呼吸的速率减慢D．细胞死亡是细胞癌变的结果9．(2007广东生物)离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对甘氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，正确的是A.细胞对氨基酸的需求发生变化B.细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化C.细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低D.诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相关酶系8．(2007江苏生物)对于多细胞生物而言，下列有关细胞生51胰脏细胞眼晶体细胞神经细胞糖酵解酶基因晶体蛋白基因胰岛素基因血红蛋白基因不同种类细胞,形态、代谢和基因表达都不同返回基因表达:在遗传物质控制下合成特异性蛋白质胰脏细胞神经细胞糖酵解酶基因晶体蛋白基因胰岛素基因血红蛋白基52必修模块1分子与细胞第十四讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变2010届高中生物第一轮复习必修模块1分子与细胞2010届高中生物第一轮复习531.5细胞的分化1.5细胞的分化54细胞细胞正常分化畸形分化癌细胞组织分裂分化致癌因子器官、系统生物体衰老知识网络细胞细胞正常分化畸形分化癌细胞组织分裂分化致癌因子器官、系统55细胞分裂细胞生长细胞分化细胞分裂

细胞分化----在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程.图解概念细胞分裂细胞生长细胞分化细胞分裂细胞分化---56成年人全身细胞总数约1012个。细胞种类有200多种。这么多种类细胞均来自一个受精卵有丝分裂受精卵体细胞分化成年人全身细胞总数约1012个。有丝分裂受精57细胞分化定义：在个体发育中,由一个(如受精卵)或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程.分化时间发生在生物体整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度。1．能概述细胞分化的概念分化结果：产生形态、结构、功能不同的细胞(由同一个受精卵经分裂、分化形成不同的组织细胞)分化对象：由一个或一种细胞增殖产生的后代细胞分化定义：在个体发育中,由一个(如受精卵)或一种细胞增殖58分化的特点：持久性:即发生在整个生命进程中,但胚胎期达到最大限度。不可逆性:不可逆转(人工离体条件下可脱分化)普遍性:在生物界普遍存在稳定性(遗传物质不变)分化根本原因(实质):各细胞的遗传信息执行情况不同即基因选择性表达(经过分化,同一个体的细胞的形态结构和功能发生变化,但细胞内遗传物质不变.)基因多样性蛋白质多样性功能多样性决定决定实例:造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→成熟红细胞→死亡分化的特点：分化根本原因(实质):各细胞的遗传信息执59细胞分化例释垂体细胞胰岛细胞所含遗传物质（遗传信息）相同；都含生长激素基因和胰岛素基因等。生长激素基因表达胰岛素基因表达合成生长激素合成胰岛素受精卵形态结构发生稳定性差异胰岛素基因不表达生长激素基因不表达功能趋向专门化不可逆转。细胞分化例释垂体细胞胰岛细胞所含遗传物质（遗传信息）相同60①经过细胞分化,在多细胞生物体内会形成各种不同的细胞、组织和器官。②一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞(受精卵)，细胞分裂只能增殖出许多相同的细胞，只有经过分化才能形成各种具有特定形态、结构和功能的组织、器官和系统，才能形成胚胎、幼体，并发育成成体。2．能举例说明细胞分化的意义细胞分化使多细胞生物体的细胞趋向专门化,利于提高生理功能效率,是比单细胞生物更进化的表现;是生物体组织、器官、系统及形态建成的基础,是个体发育的基础。①经过细胞分化,在多细胞生物体内会形成各种不同的细胞、组织和61分化例子:蛙的个体发育,愈伤组织再分化成完整植株分化例子:蛙的个体发育,愈伤组织再分化成完整植株62细胞的全能性1.概念:已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能实例：猕猴桃组织细胞完整新植株花药离体培养形成单倍体植株脱分化再分化离体细胞的全能性1.概念:已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能63细胞的全能性2、原因:高度分化的细胞仍具有本物种的全套遗传信息.(由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的,一般已经分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体,含有本物种相同的DNA分子.)3、结论:高度分化的植物细胞仍具有全能性;高度分化的动物细胞全能性受限制,但细胞核具有全能性。4、大小：与分化程度相反。受精卵＞胚胎干细胞＞卵细胞＞精子＞体细胞;5、应用：利用植物细胞的全能性,通过植物组培技术快速繁殖花卉、蔬菜等,利用动物细胞核的全能性,克隆动物等,解决繁殖率低等问题.也可结合基因工程技术培育新品种。植物体细胞＞动物体细胞,桑椹胚＞囊胚＞原肠胚细胞的全能性2、原因:高度分化的细胞仍具有64a.过程:离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织胚状体b.条件:离体、营养物质、激素及适宜的温度等条件。c.应用:快速繁殖花卉和蔬菜、拯救濒危物种、和基因工程结合培育作物新类型。植物体①植物细胞的全能性:高度分化的植物细胞仍具有全能性。a.过程:离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织胚状体b.条件65②动物细胞的全能性:高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受限制.但细胞核有全能性,如克隆羊多莉。②动物细胞的全能性:高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能66干细胞

干细胞是一类具有自我更新和分化发育的较原始细胞,机体的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的.干细胞分为三类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。红细胞终端分化细胞↑专能骨髓造血干细胞能分化形成红细胞↑多能骨髓造血干细胞能分化形成各种血细胞↑全能胚胎干细胞能分化形成各种体细胞下面以干细胞分化成红细胞的过程为例,说明它们之间的关系:应用:医学上,干细胞的研究为器官移植提供了新的思路,为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。干细胞干细胞是一类具有自我更新和分化发育的较原始细67(1)细胞分裂是生物生长、发育、繁殖和遗传的基础。①使单细胞生物产生新个体。②使多细胞生物产生新细胞，使生物幼体由小长大。③将复制的遗传物质平均分配到两个子细胞(2)细胞生长：生物体的生长包括细胞数目的增多和细胞体积的增大两个方面。细胞分裂和细胞生长都是生物体生长的细胞学基础。细胞分裂、细胞生长、细胞分化的关系(3)细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础,经细胞分化,多细胞生物形成不同的细胞和组织。(4)三者的联系:①细胞分裂是细胞分化的基础,细胞分化时必然伴随着细胞分裂。②仅有分裂和分化,生物体不能进行正常的生长发育。(1)细胞分裂是生物生长、发育、繁殖和遗传的基础。细胞分裂、68增加相同不变差异遗传信息不变共同完成生物个体发育过程增加相同不变差异遗传信息不变共同完成生物个体发育过程69

例1[06年江苏]细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是(

)

A．分化发生在生物体的整个生命进程中

B．分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果

C．未离体的体细胞不会表现出全能性

D．分化过程中遗传物质发生了改变【点评】：

细胞分化与个体发育的关系(1)细胞分化是个体发育的基础;(2)个体发育不同阶段细胞分化程度不同;(3)细胞分化的不可逆性及脱分化;(4)细胞分化与细胞内遗传物质变化。生物体的细胞从根本上都来自于受精卵的有丝分裂；而有丝分裂过程中遗传物质不变。

D例1[06年江苏]细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象701.5细胞的癌变1.5细胞的癌变71概念细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续分裂的恶性增殖细胞。特征①“不死细胞”：能够无限增殖；②“变态细胞”：形态结构变化；③“扩散的细胞”:癌细胞表面糖蛋白减少,使得细胞间的黏着性下降,失去接触抑制,因此易分散和转移

二、细胞的癌变一个细胞发生了突变肿瘤形成癌细胞进入血液概念细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成72致癌因子的种类

癌细胞往往是由正常细胞突变而来的，能引起细胞癌变的物质称为致癌因子。根据致癌因子本身的性质大体分为三大类：①物理致癌因子：主要指辐射，如电离辐射、X射线、紫外线等。②化学致癌因子：无机化合物有砷化物、石棉、铬化物、镉化物等。有机化合物如苯、亚硝胺、黄曲霉素、毒素、烯环烃、尼古丁等。③病毒致癌因子：现已发现有150余种病毒可引起动植物产生癌变。在所有的致癌因子中，化学致癌因子是主要因素。人类癌症90%与环境因素有关，其中主要是化学因素。致癌因子的种类73人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因。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；抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖。致癌因子会损伤细胞中的DNA，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。癌变是一系列原癌基因与抑癌基因的突变积累的结果。内因人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和74负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程细胞癌变的根本原因(机理)阻止细胞不正常增殖原癌基因抑癌基因正常细胞正常增殖致癌因子基因突变无限增殖癌细胞根本原因:致癌因子损伤DNA,使原癌基因和抑癌基因突变,原癌基因由抑制态变成激活态外因内因无接触抑制负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程细胞癌变的根本原因75防癌知识1.不吃不新鲜(或含农药)蔬果和霉变食物

2.咸菜、咸肉等腌制食品含亚硝酸盐3.熏烤的鱼、肉、火腿肠等含烟焦油,应少吃。4.多吃纤维素,如芹菜、韭菜、鲜枣、红薯等.

5.饮食清淡,研究表明,乳腺癌、大肠癌、卵巢癌的发生都与脂肪过量摄取有关6.坚持运动,饮酒适度,不吸烟,情绪稳定,轻松工作,定期检查7.不用洗衣粉洗餐具或食物治疗:手术治疗、化疗、放疗等;“生物导弹(单克隆抗体+药物)”、普通药物治疗等防癌知识1.不吃不新鲜(或含农药)蔬果和霉变食物治疗:手例2（07山东理综）近期统计数据显示，癌症已经成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供法的材料回答问题：（1）体外分别培养白血病癌细胞和正常体细胞，图中代表癌细胞生长曲线的是

。在体内，癌细胞可能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有

的特性。（2）细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会成为

，引起机体的免疫应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是

感悟高考a扩(分)散转移抗原效应T细胞例2（07山东理综）近期统计数据显示，癌症已经成为我国城乡居771.5细胞的衰老1.5细胞的衰老78三、细胞的衰老1、细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象

细胞：未分化分化衰老死亡2、细胞衰老的主要特征三、细胞的衰老1、细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象细79细胞核:增大,染色深,核膜内陷染色质:收缩,染色深细胞膜:流动性降低,通透性改变,运输效率下降细胞质:水分少,细胞萎缩,代谢慢,色素积累(如老年斑)线粒体:数目减少,呼吸速率减慢高尔基体等:衰老,逐渐解体酶:有些酶如酪氨酸酶活性降低致毛发黑色素减少包含物:糖原减少,脂肪积聚脂质:不饱和脂肪酸被氧化特征变化细胞的衰老过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞形态、结构和功能发生变化。思考:细胞衰老与个体衰老的关系？记忆技巧一大(核);一小(体积)一多(色素)一少(水分)两低(酶活性、运输效率).细胞核:增大,染色深,核膜内陷特征变化细胞的衰老过程是细胞的80

细胞衰老与个体衰老关系对于单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；但对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并非一回事。多细胞生物体内的细胞总是在不断更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。然而从总体上看，个体衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。有人作过这样的实验：在体外培养的人体某种细胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，并且丧失了正常的功能。这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。细胞衰老与个体衰老关系对于单细胞生物来说，细胞81细胞衰老的假说自由基学说：自由基含有末配对电子，表现强氧化性。在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中易产生自由基。此外，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，致使细胞衰老。例:超氧化物岐化酶(SOD)可还原自由基

端粒学说：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，截短部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被截短后，端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。细胞衰老的假说自由基学说：82细胞衰老与人类健康（1）细胞的正常衰老有利于有机物的自我更新。如，红细胞的快速更新，使血液中始终有足够的新生红细胞来运输氧气。（2）细胞异常衰老会给人类带来健康上的威胁。如儿童早衰是一种疾病。（3）人体衰老是生理功能下降和紊乱的综合表现，是不可逆转的生命过程。其基本特征为：皮肤干燥、皱缩；代谢减缓；细胞数目减少；器官功能下降等。（4）对人类来说，合理的饮食结构、良好的生活习惯、适宜的体育锻炼和乐观的人生态度等都有益于延缓衰老。细胞衰老与人类健康83

例3[原创题]人体成熟的红细胞在血液中存活的时间较短，当其衰老时，细胞中不会出现的变化是（

）

A．细胞体积变小，水分减少

B．细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深

C．细胞中有些酶的活性降低

D．膜的通透性改变，物质运输能力下降

【点评】A、B、C、D都是细胞衰老的特征，但要注意红细胞无细胞核和各种细胞器。B例3[原创题]人体成熟的红细胞在血液中存活的时间较短，当其841.5细胞的凋亡1.5细胞的凋亡851、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又叫细胞编程性死亡。2、特点：细胞凋亡表现在形态学上的一系列变化为：内质网扩张呈泡状，并与细胞膜融合。细胞凋亡的突出变化是核酸内切酶激活导致的染色体DNA有序降解。因此，凋亡细胞的形态改变主要在细胞核。细胞的凋亡1、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又叫细胞编程86凋亡的起始：细胞皱缩，细胞连接消失，内质网膨胀，染色体固缩并沿核膜分布

凋亡小体的形成：核膜破裂，染色体断裂为大小不等的片段，与一些细胞器聚集后被内折的细胞膜包围，形成凋亡小体细胞的解体：凋亡小体逐渐与细胞分离，脱落至细胞间质，最终被周围的细胞吞噬并消化3、细胞凋亡的过程：凋亡的起始：细胞皱缩，细胞连接消失，内质网膨胀，染色体固缩并874、细胞凋亡的生物学意义（1）消除多余细胞：在胚胎发育至某阶段，特定区域的细胞（群）就发生自然凋亡，清除这些“多余”的细胞有利于器官的发生。人的肢体发育中，早期的手和足形似桨板，只有当某些多余细胞凋亡后，才能形成正常的指或趾。（2）清除无用细胞：如蝌蚪变成青蛙时，尾的细胞凋亡退化。（3）清除发育不正常的细胞。（4）清除有害细胞：如某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞，可以通过细胞凋亡的方式消除，作为自身的一种保护机制。（5）清除已完成正常使命的衰老细胞：人的红细胞分化成熟后是无核有功能的细胞，可存活120d，然后自然死亡。动物表皮不断角化脱落是细胞从有生命向无生命转化的过程。这些有序的细胞编程性死亡现象是维持个体正常生理活动及功能表达所需要的。（6）维持器官、组织、细胞数目相对平衡：细胞凋亡是细胞增殖相反的过程，两者既对立又统一，相互协调，细胞增生或凋亡过盛会引起器官萎缩，肿瘤发生既与细胞增殖过度有关，又与细胞凋亡不足有关。4、细胞凋亡的生物学意义885、细胞凋亡与细胞坏死比较细胞凋亡是细胞一种正常的重要的生命活动，是一个主动的由基因决定的细胞自动结束生命的过程。是细胞对环境的生理性病理性刺激信号，环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变化的死亡过程。凋亡的细胞内容物没有逸散到胞外环境中，不导致炎症反应。如被病原体感染的细胞,逐渐凋亡.细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理刺激引起的细胞损伤或死亡(如脑细胞缺氧而死亡)。胞膜破裂，细胞内容物释放出来，对周围细胞产生伤害，引发炎症反应。5、细胞凋亡与细胞坏死比较89考点19细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的区别基因控制受基因控制不受基因控制受突变基因控制通透性改变内陷萎缩破裂糖蛋白减少萎缩,核增大变圆,与周围细胞脱离形态不规则呈球形遗传物质与环境因素遗传物质外界不利因素致癌因子有利有利有害有害合理的饮食结构、良好的生活习惯、适当的体育运动、乐观的人生态度，有利于延缓衰老。肿瘤的发生、自身免疫疾病等与细胞的凋亡不足有关。考点19细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的区别基因控制受90(1)细胞的分裂,分化和衰老是生物体中发生的正常的生命现象。(2)细胞的分裂和分化是个体发育的基础。分裂产生相同细胞的后代。分化有利于生物体复杂化，发育成不同的组织、器官和系统。(3)细胞的衰老有利于生物体不断产生和补充具有旺盛生命力的新细胞。但细胞衰老过多过快对生物的正常生命活动和生存有不利的一面。小结细胞的分裂,分化,癌变,核衰老的关系(1)细胞的分裂,分化和衰老是生物体中发生的正常的生命现象。91

（4）细胞癌变是细胞畸形分化的结果。完全对生物体有害，是细胞受到不良致癌因子影响，不能正常地完成细胞分化，而变成了不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞的癌变与基因突变有关，分裂活动旺盛的组织中发生癌变的几率更大。

（5）在生物的生命活动过程中，应设法促进细胞的正常分化，减缓某些细胞的衰老，抑制细胞的癌变。（4）细胞癌变是细胞畸形分化的结果。完全对生物体有害，是92能力提升类型一.细胞分化与细胞全能性A．a过程表示干细胞能自我更新B．b、c过程表示干细胞具有分化能力C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用（08江苏卷）动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是D能力提升类型一.细胞分化与细胞全能性（08江苏卷）动物和人体93A．①③⑤⑥B．①②③⑤⑥C．①②④⑤D．②③④⑥（师大附中08）下列关于人和动物细胞的叙述，正确的一组是 ①正常细胞癌变后在人体内将成为抗原，在体外可无限增殖②由胚胎的中胚层细胞分化成红细胞的过程是可逆的③细胞内水分减少，代谢速度减慢是衰老细胞的主要特征之一④癌变是细胞原癌基因从激活状态转为抑制状态的过程⑤动物细胞膜表面的糖蛋白具有特异性，是细胞间相互识别的联络用的语言或文字⑥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AA．①③⑤⑥B．①②③⑤⑥94类型二.细胞的衰老和癌变（雅礼08）科学家为了探究影响细胞衰老的因素，进行了如下实验。实验Ⅰ：在相同的条件下，分别进行体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如下表：实验Ⅱ：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养，结果如下图：实验Ⅰ可得出的结论是：细胞分裂能力随生物体年龄增大而减弱细胞分裂次数与物种的特