细胞的分化衰老和凋亡癌变复习

细胞分化及意义(Ⅱ)细胞的全能性(Ⅱ)个体衰老与细胞衰老的关系(Ⅰ)细胞衰老的特征(Ⅰ)细胞的凋亡(Ⅰ)癌细胞的主要特征(Ⅰ)致癌因子(Ⅰ)知识点一细胞的分化与全能性1．细胞的分化

(1)概念：在个体发育中，由①_________________增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生②__________的过程

(2)特点：③____________________、稳定性和不可逆性

(4)实质：在个体发育中，不同的细胞中⑥________的执行情况不同一个或一种细胞

稳定性差异

普遍性、持久性

专门化

个体发育

遗传信息

2．细胞的全能性

(1)含义：已经分化的细胞仍然具有发育成⑦________的潜能

想一想：受精卵发育成一个具有各种组织器官的生物体，其中重要的细胞活动是什么？ 答案：细胞分裂和细胞分化。完整个体

愈伤组织

再分化

分裂和分化

知识点二细胞的衰老和凋亡1．细胞的衰老细胞萎缩

降低

增大

改变

2．细胞的凋亡

(1)概念：由基因所决定的细胞⑮______________的过程

(2)原因：严格的由遗传机制决定的程序性调控(细胞编程性死亡) (3)意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持⑯___________的稳定，以及抵御外来各种因素的干扰都起着非常关键的作用

自动结束生命

内部环境

议一议：细胞死亡主要有哪几种形式？哪种形式对生物体是有利的？ 答案：细胞死亡主要有细胞凋亡和细胞坏死。细胞凋亡对于多细胞生物个体是有利的。知识点三细胞的癌变(1)概念：受致癌因子的作用，细胞中⑰_________发生变化，成为不受机体控制的、连续进行分裂的⑱________细胞(2)主要特征①适宜条件下，能够⑲________②⑳________发生显著变化③癌细胞表面发生了变化。____________________等物质减少，癌细胞之间黏着性显著降低，容易分散和转移遗传物质

恶性增殖

无限增殖

形态结构

细胞膜上的糖蛋白

病毒

原癌基因

抑癌基因

细胞周期

不正常

看一看：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什么？答案：根本原因是细胞内遗传物质发生了改变。

人体衰老的特征一个癌变的脑部细胞巧记：细胞衰老特征：“一多、一少”，“二大、三低”判一判1．细胞分化不会改变细胞内的遗传物质 (

)。2．细胞分化的实质是不同细胞中基因的选择性表达(

)。3．理论上，活细胞都具有全能性 (

)。4．细胞凋亡是由于细胞衰老的缘故 (

)。5．被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死 (

)。6．不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细 胞中也存在 (

)。√√√√××高考地位：5年16考(2012天津、江苏，2011全国、北京、山东、安徽、江苏，2010四川、广东……)

1．细胞分化的实质、特点

(1)细胞分化的机理 细胞分化的结果：后代细胞的形态、结构和生理功能发生改变，但是后代细胞的核遗传物质与分化之前相比没有发生变化。2．细胞分化与细胞全能性的比较细胞分化细胞全能性原理细胞内基因的选择性表达含有本物种全套遗传信息特点①持久性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：在生物界中普遍存在①高度分化的植物体细胞具有全能性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续表细胞分化细胞全能性结果形成形态、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，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①两者的遗传物质一般都不发生变化②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小

(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)。注意细胞分化是不可逆的，这是指在生物体内。有的题目却说是可逆的，这是指在离体条件下。这两句话都正确。热点链接：干细胞的类型和在医学上的应用(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)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(3)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。★★★本考点是历年高考命题的重点，考查内容不仅局限于教材上的基本概念和原理，往往结合社会(科技)热点或生活实例考查学生提取、处理信息并灵活应用的能力，考查形式多以选择题为主。【典例1】 (2012·天津理综，1)下列有关干细胞的叙述，错误的是 (

)。

A．自体干细胞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 疗白血病解析本题主要考查细胞的增殖、分化、凋亡及免疫等知识。自体干细胞不会被自身免疫系统识别为抗原，因此通常不会引起免疫排斥反应，故A正确；胚胎干细胞全能性较高，在体外培养不但能增殖，更易被诱导分化，故B错误；组织的细胞更新，包括细胞的凋亡和新细胞的产生，故C正确；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，故D正确。答案B【典例2】 (2011·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破题关键解析特异性蛋白合成的实质在于基因选择性表达，因此，看某细胞是否已发生分化，关键看细胞的特异性蛋白是否合成。血红蛋白是红细胞的特异性蛋白，具有运输氧气的作用，故C正确；而ATP、mRNA和纤维蛋白原基因在细胞中普遍存在，不能作为说明细胞发生分化的依据。答案

C高校教材链接1．管家基因：所有细胞都需要表达的基因，与细胞分化无关，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。2．奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因等。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)。【训练1】 (2013·北京—黄冈冲刺卷)下图是干细胞发育过程中的三个途径，下列说法正确的是 (

)。A．由图可知，干细胞具有自我更新和分化的潜能B．干细胞分化成组织细胞时，遗传信息将发生改变C．组织细胞的衰老受基因调控，但细胞的结构不发生改变D．组织细胞的凋亡不受基因调控，但细胞内溶酶体的功能 增强解析由图可知，干细胞不但能够进行分化，还能够进行自我更新，A项正确；干细胞发生分化时，遗传信息不会发生改变，但会进行基因的选择性表达，B项错误；组织细胞衰老时，细胞的结构和功能都会发生改变，C项错误；组织细胞凋亡时，受基因调控，细胞内溶酶体的功能增强，D项错误。答案A【训练2】 (2012·江苏单科，22)下列事实能体现细胞全能性的是(多选) (

)。

A．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗

B．单细胞的DNA在体外大量扩增

C．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体

D．小鼠体细胞经诱导培育成小鼠解析本题考查细胞全能性的知识。棉花根尖细胞经诱导形成幼苗，小鼠体细胞经诱导培育成小鼠，这均是细胞发育成完整个体，体现了细胞的全能性，故A、D符合题意；DNA在体外大量扩增属于DNA克隆，故B不符合题意；单克隆抗体的制备属于动物细胞融合的应用，故C不符合题意。答案AD高考地位：5年27考(2012全国新课标卷、山东卷、江苏卷、安徽卷，2011山东卷、天津卷、江苏卷……)

1．细胞的衰老 细胞衰老是细胞生命活动必然规律，不同细胞寿命不同，衰老发生的时期也不同。 老年人的白头发与白化病人的白头发形成机理不同。老年人头发变白是由于其体内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少；而白化病病人头发白是由于基因突变使机体不能合成酪氨酸酶，黑色素不能合成。2．癌细胞的特征与癌变机理

(1)特征分析 ①无限增殖：条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。 ②易分散和转移：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些结构，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。 ③失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：(2)癌变机理(3)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进程；而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。②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。③癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变，突变成了“癌基因”后，细胞才会恶性增殖。 癌变细胞刚产生时(量极少，不成气候)，机体的免疫系统监视到，会启动凋亡程序消灭掉，一旦免疫力下降，癌细胞大量扩增后，机体将无法阻止！3．细胞凋亡、坏死和癌变的比较项目细胞凋亡细胞坏死细胞癌变影响因素由基因决定不受基因控制，由电、热、冷、机械等不利因素造成受基因控制，由物理、化学、病毒等致癌因子诱发特点是主动的、细胞自动结束生命的自然过程是被动的，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的病理过程①无限增殖②细胞形态、结构发生变化③细胞表面糖蛋白减少，黏着性降低，容易转移项目细胞凋亡细胞坏死细胞癌变实例①女性月经期子宫内膜的脱落②成熟个体中细胞的自然更新③被病原体感染的细胞的清除①烫伤后的皮肤、黏膜的脱落②骨折时部分骨细胞死亡③吸烟者肺部细胞因尼古丁作用而死亡①受紫外线照射的皮肤癌细胞的产生②长期大量吸烟者的体内发现了肺部癌细胞对机体的影响有利有害有害

细胞凋亡，即细胞编程性死亡，是一种自然生理过程；与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体。细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。

——细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系★★★本考点触及两个层面：①癌变、衰老、凋亡是现代生理学研究的热点，②延缓衰老、防治癌变是与人类健康相关的生活热点。决定了该考点年年命题频率高、信息类题多。复习时要高度重视。【典例3】 (2012·江苏单科，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破题关键解析本题考查细胞癌变的相关知识。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，故癌细胞与正常细胞相比，形态、结构和功能均不同；细胞的分化程度越高，其分裂能力越低；诱导癌细胞脱离未分化状态，即诱导癌细胞正常分化是癌症治疗的一种策略；癌细胞已不受机体控制，而胚胎细胞可在机体控制下完成正常分化。答案

C【训练3】

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 (

)。细胞凋亡过程A．细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程B．细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，需要消耗能 量C．细胞凋亡发生过程中，细胞内容物不释放出来D．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性 表达解析细胞凋亡是由基因调控的细胞自动结束生命的过程。答案

A【训练4】

下图是胎儿手的发育过程图，据图回答下列问题。

(1)胎儿手的发育过程中，既有细胞的________和________又有细胞的________，而后两者是________选择性表达的结果。

(2)在此过程中编程性细胞死亡的意义是___________。答案(1)分裂分化凋亡基因(2)有助于机体正常发育的完成误区1混淆细胞衰老与个体衰老，误认为衰老个体中细胞 一定衰老

点拨对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；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。辨析2个误区、规避1个易错点误区2混淆细胞编程性死亡与细胞病理性死亡点拨

(1)病理性死亡是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。(2)编程性细胞死亡是细胞的一种生理控制机制，它也可以受许多因素(包括外部因素和内部因素)的诱导，如X射线、γ射线。同时它也可以通过一些因素的作用而受到抑制，如白细胞介素－2。科技热点链接：细胞凋亡内在机理图解如下易错点误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，且 只要有一个基因突变即可引发细胞癌变 点拨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。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，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。根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。纠错演练1．(2012·山东理综，3)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意义。下列叙述错误的是 (

)。

A．细胞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复制和转录解析本题主要考查了细胞衰老和凋亡的相关知识。多细胞生物个体的衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A正确；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，效应T细胞使靶细胞裂解死亡是机体主动进行的免疫过程，属于细胞凋亡，B正确；各种不利因素引起的细胞死亡属于细胞坏死，C错误；衰老细胞内染色质固缩后影响了DNA解旋，从而影响DNA复制和转录过程，D正确。答案C2．(2013·四川广元模拟)下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，错误的是 (

)。

A．癌变是正常细胞遗传物质发生改变的结果

B．神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡

C．细胞分化的结果将造成不同细胞间蛋白质种类的差异

D．个体发育过程中细胞的衰老对于生物体的生长发育是 有利的 解析细胞凋亡不仅受基因调控，也受环境影响。 答案B3．(2013·山东滨州一模，33)科学家发现了存在于高等生物细胞中的nuc－1基因，该基因编码的蛋白质能使DNA降解，所以nuc－1基因又被称为细胞“死亡基因”。据此分析，下列叙述错误的是 (

)。

A．靶细胞在效应T细胞的作用下死亡可能与nuc－1基因 被激活有关

B．在胚胎发育过程中细胞中的nuc－1基因也在表达

C．该基因编码的蛋白质需要内质网、高尔基体的加工运 输

D．癌变细胞中nuc－1基因的表达可能会受阻解析每个细胞都含有nuc－1基因，细胞的死亡与否可能与其是否被激活有关，胚胎发育过程中有细胞的凋亡，A、B正确；该蛋白质是细胞内蛋白质，不需要内质网、高尔基体的加工运输，C错误；癌变细胞中该基因表达受阻，因而会不停地分裂下去，D正确。答案C

1. (2011·山东理综，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解析“细胞全能性”是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整新个体的潜能。选项A所述内容是玉米的胚后发育过程；全能性表达的结果是得到完整新个体；由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”，花粉属于生殖细胞；胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞，经组织培养后得到了完整的新植株，故D正确。答案

D2．(2011·安徽理综，2)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是 (

)。

A．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达 产物不同

B．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达 存在差异

C．胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为 胰岛样细胞

D．胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由 基因决定的解析骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，细胞分化的实质是基因的选择性表达，不同细胞内基因表达存在差异；胰腺组织微环境诱导骨髓干细胞向胰岛样细胞分化，骨髓干细胞的基因没有丢失。答案