人教生物必修一第六章第2、3、4节

第2、3、4节细胞的分化、衰老、凋亡和癌变一、细胞的分化及全能性1．细胞分化(1)概念：在个体发育中，由_______________增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生___________的过程。(2)特点：普遍性、持久性、稳定性和________。(3)意义：①细胞分化是生物_________的基础。②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向______，有利于提高各种生理功能的效率。(4)实质：在个体发育中，不同的细胞中_________的执行情况不同。即基因的_______表达，转录出不同的________，控制合成出不同_______。想一想(1)同一生物不同部位的细胞如人的胰岛B细胞和唾液腺细胞，下列结构或物质是否相同？①染色体②DNA

③基因④mRNA

⑤蛋白质

⑥tRNA(2)细胞分化一定不可逆转吗？提示

(1)①②③⑥相同，④⑤不同。(2)在生物体内不可逆转，但离体人工条件下，可脱分化回到未分化状态。一个或一种细胞稳定性差异不可逆性个体发育专门化遗传信息选择性mRNA蛋白质2．细胞全能性

(1)概念：________的细胞，仍然具有发育成_________的潜能。

(2)全能性差异：高度分化的植物细胞具有发育成_________的能力，说明植物细胞仍然具有全能性；实验表明已分化的动物体细胞的______具有全能性。

(3)干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有___________能力的细胞。判一判(1)蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性。(2)转入抗虫基因的棉花细胞或番茄、马铃薯细胞杂交后培育出植株，证明了植物细胞的全能性。(3)壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞全能性；紫色糯性玉米种子培育出植株，证明了植物细胞的全能性。提示

(1)、(2)对；(3)错，全能性强调已分化的细胞发育成完整个体且在人为条件下。已经分化完整个体完整植株细胞核分裂和分化二、细胞的衰老、凋亡和坏死1．衰老的特征巧记快忆可据图结合细胞结构从外向里联想记忆、也可按下列方法记忆：一大(核大)、一小(水少体积小)、一多(色素积累)和两低。减少变小新陈代谢速率活性降低酪氨酸逐渐积累体积增大内折收缩加深通透性改变物质运输2．细胞凋亡和细胞坏死细胞凋亡细胞坏死与基因关系受______控制不受基因控制影响因素严格受遗传机制决定的_________死亡电、热、冷、机械等不利因素与机体关系机体控制的主动性死亡，对机体_____不受机体控制的_____死亡，

对机体有害实例胚胎发育过程中人尾消失、五指分开股骨头坏死基因程序性有利被动性三、细胞癌变1．概念：受致癌因子的作用，细胞中________发生变化，成为不受_____控制的、连续进行分裂的_________细胞。2．主要特征：(1)适宜条件下，能够_________。(2)_________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________显著降低，容易分散和转移。3．致癌因子：大致分为_____致癌因子、_____致癌因子、病毒致癌因子三类。4．细胞癌变的原因：(1)致癌因子使_________和_________发生突变。(2)原癌基因主要负责调节_________，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是_______________________。判一判原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中。提示错，正常细胞也存在。遗传物质机体恶性增殖无限增殖形态结构糖蛋白黏着性物理化学原癌基因抑癌基因细胞周期阻止细胞不正常的增殖练一练(2009年安徽高考)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考点一细胞分化与细胞全能性及其应用1．细胞分化、细胞全能性及其相互比较细胞分化细胞全能性原理细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点(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结果形成形态、结构、功能不同的细胞群形成新的个体关系已分化的细胞仍然保持全能性；一般情况下分化程度越高，全能性越低2.干细胞类型及在医学上的应用

(1)概念：具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，可以分化为多种功能

的细胞。

(2)分类：①根据所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。②根据干细胞的发育潜能分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。胚胎干细胞发育等级较高，是全能干细胞，成体干细胞发育等级较低，是多能

干细胞(如造血干细胞)、专能干细胞(如神经干细胞)。

(3)应用：①培育器官进行器官移植。②脐血干细胞治疗血液病。③神经干细胞治疗帕金森综合症。1．(2012年苏北四市联考)细胞分化过程中，不会出现的是(

)A．细胞器的种类和数量发生改变

B．mRNA的种类和数量发生改变

C．蛋白质的种类和数量改变

D．细胞核遗传物质改变【解析】

细胞分化导致细胞形态、结构和功能出现稳定性差异；细胞中基因选择性表达导致mRNA种类和数量变化，蛋白质种类和数量不同；细胞核中遗传物质不变。【答案】

D考点二细胞的衰老、凋亡和癌变1．个体衰老与细胞衰老的关系

(1)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

(2)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。2．细胞癌变

(1)机理(2)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。只有当原癌基因突变(或

称激活、活化)成癌基因后，细胞才会恶性增殖。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。

【易错警示】

癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸形分化的细胞。3．细胞的凋亡、坏死与癌变的比较项目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形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4.细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系

(1)区别结果遗传物质变化细胞分裂单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞遗传物质复制后均分细胞分化形成不同组织器官遗传物质不发生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细胞正常死亡遗传物质不发生改变(2)四者之间的联系：①细胞分裂是细胞分化的基础；②仅有细胞分裂和生长，而没有细胞分化，生物体不能正常生长发育；③细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌变是细胞的畸形分化。如图所示。2．下列有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的说法，正确的是(

)A．衰老细胞的膜通透性降低，癌变细胞的膜黏着性增强

B．细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制

C．细胞坏死代谢停止，细胞癌变代谢增强

D．衰老、死亡的细胞可被浆细胞清除，癌细胞可被效应T细胞裂解【解析】

衰老细胞的膜通透性增加，癌变细胞的膜黏性降低；细胞凋亡和癌变都受基因控制；衰老、死亡的细胞可被吞噬细胞清除，靶细胞可被效应T细胞裂解。【答案】

C探究性实验结果的预测和分析1．实验结果与实验结论

(1)实验结果是实验过程中观察到的现象或收集到的数据，如实验对象呈现

的特殊颜色、气味、形态、生理等方面的变化，因此实验结果应是对实

验现象的直接陈述，是实验反应的客观存在。

(2)实验结论是在实验结果的基础上，根据已有知识进行的合理迁移，通过

对实验现象的分析、比较、抽象概括而得出的定性表述，是对以后实践

活动具有指导作用的“规律性”认识，如鉴定葡萄糖是还原糖的实验中，

实验结果是“葡萄糖与斐林试剂加热后出现砖红色沉淀”，实验结论是

“葡萄糖是还原糖”。2．探究性实验的结果预测与结论

(1)假设与结论。假设是根据现有的科学理论、事实，对所研究的对象设想出

的一种或几种可能性的答案或解释。实验结果预测一般与假设相对应：若

实验结果与预期结果一致，则得出与先前的假设一致的结论，即假设成立；

反之，假设不成立。

(2)探究性实验的结果和结论不唯一，需分情况讨论：实验结果实验结论若实验组和对照组无显著差异实验变量对结果无影响若实验组效果和对照组效果有明显差异实验变量对实验结果具有影响阅读下列材料，回答问题：在对癌症的研究过程中，许多科学家付出了大量的努力和汗水。1911年，年仅30岁的劳斯研究一种鸡的肉瘤(恶性肿瘤生长在结缔组织中称为肉瘤，而生长在上皮组织称为肿瘤)做了下面的实验：他把鸡肉瘤组织取出来研磨成液体，用一种特别的“筛子”过滤，这种过滤连最小的细胞也过不去，然后把滤液注射到健康的鸡体内，结果鸡很快长出了肉瘤。(1)上述材料为哪种致癌因子的研究提供了证据？(2)如果有某种病毒存在，人们都认为它是引起癌症发生的罪魁祸首，请你设计实验说明上述观点是否正确。(简要写出步骤，并预测结果)(3)上述实验是否需要重复？阐明理由。【答案】

(1)病毒致癌因子。(2)①选择健康的、生理条件相同的同种实验动物，分成实验组和对照组。②实验组用该病毒侵染，对照组不做任何处理，其他条件保持一致。③一段时间(较长)后，对两组动物进行检测、记录、对照。结果及结论：①如果实验组动物出现肿瘤而对照组没有出现，说明该病毒是致癌因子。②如果两组差别不大，则这种病毒可能无影响，不是致癌因子。(3)需要，防止实验中出现的偶然因素影响实验结果的准确性。视角1紧扣教材重点细胞的生命历程细胞增殖、分化、衰老、死亡和癌变之间的关系记忆(2012年上海奉贤调研)下图为人体细胞的形态、数目变化情况，据图分析下列说法正确的是(

)A．图①②③过程中细胞的遗传信息表达过程不同B．①②③三个过程中已经发生了基因突变的是②③C．③过程使细胞的遗传物质有所差异，但细胞的形态和功能没有变化D．与甲相比，乙的表面积/体积的比值增大，与外界环境进行物质交换

的能力增强【分析】

与甲相比，乙细胞群体数目增多，①过程为细胞分裂；与乙细胞群体相比，丙细胞群体发生了形态结构的稳定性差异，②过程为细胞分化；与丙细胞群体相比，丁细胞又变为球形，这是基因突变的结果，③④过程分别为细胞癌变和细胞的恶性增殖；遗传信息表达过程包括转录和翻译，①②③过程中的遗传信息表达过程是相同的。与甲相比，乙的表面积/体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强、代谢旺盛。【答案】

D下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述中，错误的是(

)A．癌变是正常细胞发生基因突变的结果B．个体发育过程中细胞的衰老对于生物体是有害的C．细胞分化将造成不同细胞间蛋白质种类的差异D．细胞凋亡对生物的个体发育、机体稳态的维持等有着重要作用【解析】

细胞衰老是生物体正常的生命现象，对生物体并非都是有害的。【答案】

B视角2洞察高考热点细胞分化细胞分化的实质是基因的选择性表达，表达的基因不同，转录生成的mRNA不同，但tRNA都相同。细胞分化的结果是形成不同形态、结构和功能的细胞。细胞之间功能的差别就在于合成的蛋白质的差异。基因选择性表达过程并没有基因的丢失，细胞分化不会改变遗传物质。(2011年安徽高考)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【分析】

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】

B[互动探究](1)骨髓干细胞在增殖的过程中一定不会发生遗传物质的改变吗？

(2)干细胞增殖分化的多种细胞中核糖体和蛋白质相同吗？【提示】

(1)有可能改变，如基因突变(2)核糖体相同，蛋白质种类不同视角3突破易错疑点细胞分化、衰老、凋亡和癌变的易混点(1)细胞分化过程中遗传物质未改变，只是基因选择性表达。(2)细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现，若发育成某个器官不叫全能性。(3)目前，没有任何实验证明动物细胞全能性，只是证明动物细胞核全能性。(4)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，在癌细胞中两种基因已发生突变。(5)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死和癌变对机体有害。(6)哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，因为已无细胞核。(2011年江苏高考)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

【分析】

基因的选择性表达使细胞分化，细胞的种类增多；细胞衰老时，细胞内多种酶的活性降低，细胞核的体积增大；细胞凋亡是由基因控制的，其有利于个体完成正常发育；癌变细胞膜上糖蛋白减少，导致癌细胞间黏着性降低，易分散转移，故D正确。【答案】

D题组一细胞分化1．(2011年全国卷)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【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，不能作为细胞分化的依据。【答案】

C2．(2011年山东高考)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”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】

D题组二衰老、凋亡和癌变3．(2012年苏北四市联考)下列有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的说法，

正确的是(

)A．细胞凋亡受基因控制；细胞癌变不受基因控制

B．细胞衰老，代谢减弱；细胞癌变，代谢增强

C．细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增强

D．细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短【解析】

细胞凋亡受基因控制；细胞癌变也受基因控制。细胞衰老，代谢减弱；细胞癌变，代谢增强。细胞坏死，膜为全透性；细胞癌变，细胞膜的糖蛋白减少，膜黏着性降低。细胞癌变，细胞周期变短；细胞凋亡，是细胞的正常死亡。【答案】

B4．(2012年潍坊三模)切冬酶是存在于哺乳动物细胞中的蛋白质，被激活后会

引起染色体的DNA降解导致细胞凋亡。下列过程中哪项是由于切冬酶被激

活所致(

)A．肌细胞变纤细，能量代谢降低

B．卵巢中的极体逐渐消失

C．正常的肝脏细胞转变为癌细胞

D．溶血性蛇毒使红细胞膜分解

【解析】

切冬酶会对染色体和DNA进行降解，导致细胞凋亡，极体的消失属于细胞凋亡。【答案】

B5．(2011年山东高考)下列有关细胞癌变的叙述，正确的是(

)A．基因突变导致的各种细胞癌变均可遗传

B．石棉和黄曲霉毒素是不同类型的致癌因子

C．人体的免疫系统对癌变细胞具有消除作用

D．癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓【解析】

基因突变若发生在生殖细胞中，有可能遗传给后代，若发生在体细胞，则不一定能遗传给后代；石棉和黄曲霉素同属化学致癌因子；