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第12講 細(xì)胞的分化、衰老、凋亡及癌變,,第四單元 細(xì)胞的生命歷程,[考綱考頻] 1．細(xì)胞的分化和細(xì)胞的全能性 Ⅱ(3年13考) 2.細(xì)胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系 Ⅱ(3年7考) 3.癌細(xì)胞的主要特征及防治 Ⅱ(3年9考),,第四單元 細(xì)胞的生命歷程,一、細(xì)胞的分化和細(xì)胞的全能性 1．細(xì)胞的分化 (1)概念：在個體發(fā)育中由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在_________________________________________的過程。,形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異,(2)上圖分析 ①寫出圖中可以表示分化的過程：__________。 ②圖中a和虛線可表示 ____________________。 (3)分化的實質(zhì)： __________________。 (4)細(xì)胞分化的意義：形成各種不同的細(xì)胞和組織。,b、c,細(xì)胞增殖(或有絲分裂),基因的選擇性表達(dá),2．細(xì)胞的全能性 (1)概念：_______________的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成__________________。 (2)分析下列實例所依據(jù)的原理 ①植物組織培養(yǎng)：_____________________。 ②克隆羊多利培養(yǎng)：動物體細(xì)胞核具有全能性。,已經(jīng)分化,完整個體的潛能,植物細(xì)胞具有全能性,3．把實例和相對應(yīng)的原理或過程連線：[連一連] 實例 依據(jù)原理或過程,二、細(xì)胞的衰老和凋亡 1．細(xì)胞的衰老 (1)代謝速度的變化,酶活性,呼吸速率,物質(zhì)運輸,色素,(2)細(xì)胞核的變化 體積_________、核膜內(nèi)折，染色質(zhì)________、染色加深。,增大,收縮,2．細(xì)胞的凋亡 (1)概念：由__________所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。 (2)原因：細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控。,基因,編程性死亡,正常發(fā)育,解惑 細(xì)胞凋亡，即細(xì)胞編程性死亡，是一種自然生理過程；與細(xì)胞凋亡密切相關(guān)的細(xì)胞器是溶酶體。 三、細(xì)胞的癌變 1．癌變實質(zhì)：____________和______________發(fā)生突變，導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控。 2．癌細(xì)胞的特征 (1)能夠_______________。 (2)形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著 變化，如成纖 維細(xì)胞由 扁平梭形變 成球形。 (3)表面發(fā)生了變化，細(xì)胞膜上的___________等物質(zhì)減少，導(dǎo)致癌細(xì)胞容易分散和轉(zhuǎn)移。,原癌基因,抑癌基因,無限增殖,糖蛋白,3．致癌因子分類 物理致癌因子、化學(xué)致癌因子和_________________。 思考：細(xì)胞癌變屬于可遺傳的變異嗎？癌 癥屬于人類遺傳病嗎？ 提示：細(xì)胞癌變是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因 突變的結(jié)果，基因突變是可遺傳變異。人類體細(xì)胞 的基因突變不會遺傳給下一代，所以不屬于遺傳病。,病毒致癌因子,1． (2015·河北省教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測)下列能說明人體某細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化的是( ) A．能進(jìn)行酶的合成 B．能進(jìn)行ATP的分解 C．存在生長激素基因 D．能合成胰島素 解析：活細(xì)胞(包括未分化和已經(jīng)分化的細(xì)胞)都能合成酶；未分化和已經(jīng)分化的細(xì)胞進(jìn)行 生命活 動都需要消耗能量，都能分解ATP；人體的各種細(xì)胞的 細(xì)胞核 中都含有相同的遺傳物質(zhì)，即含有相同的基因,其中包括生長激 素基因；能合成胰島素的細(xì)胞只能是胰島β細(xì)胞，該細(xì)胞是由細(xì)胞分化形成的。,D,2．下列細(xì)胞已趨向衰老的是( ) A．被效應(yīng)T細(xì)胞攻擊的靶細(xì)胞 B．多種酶的活性明顯降低的細(xì)胞 C．鐮刀型的紅細(xì)胞 D．進(jìn)行基因選擇性表達(dá)的細(xì)胞 解析：鐮刀型紅細(xì)胞是發(fā)生基因突變的細(xì)胞；進(jìn)行基因選擇性表達(dá)的細(xì)胞是分化的細(xì)胞；衰老細(xì)胞的特征有水分減少、細(xì)胞萎縮、新陳代謝的速度減慢、某些酶的活性降低、細(xì)胞的呼吸速率減慢、細(xì)胞膜的通透性改變等。,B,3．下列關(guān)于細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的敘述中，錯誤的一項是 ( ) A．細(xì)胞凋亡是主動的，細(xì)胞壞死是被動的 B．細(xì)胞凋亡是生理性的，細(xì)胞壞死是病理性的 C．細(xì)胞凋亡是由基因調(diào)控的，細(xì)胞壞死主要是由外界因素引起的 D．細(xì)胞凋亡是急性的，細(xì)胞壞死是慢性的 解析：細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，它有嚴(yán)格的遺傳機(jī)制，因此是自動的、正常的生理過程；而細(xì)胞壞死是病理性刺激引起的細(xì)胞損傷和死亡，是被動的。細(xì) 胞 壞死有急性的 也有慢性的，而細(xì)胞凋亡沒有這樣的區(qū)分。,D,4．2014年4月15日～21日是第20屆全國腫瘤防治 宣傳周，主題是“科學(xué)抗癌，關(guān)愛生命”，副主題是“走出 癌癥誤區(qū)，實現(xiàn)早診早治”。下列細(xì)胞中，可能已發(fā)生癌變的是( ) A．細(xì)胞膜上糖蛋白減少的細(xì)胞 B．細(xì)胞核增大的細(xì)胞 C．自由水含量減少的細(xì)胞 D．被細(xì)菌侵染的細(xì)胞 解析：癌細(xì)胞具有以下特征：在適 宜的條件下，癌細(xì)胞能夠無限增殖；癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯 著變化；癌細(xì)胞的表面發(fā)生了變化，細(xì)胞膜上的糖蛋白等物 質(zhì)減少，黏著性降低，易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。,A,考點一 以概念為基礎(chǔ)，考查細(xì)胞分化與細(xì)胞的全能性,考點二 通過對比分析，考查細(xì)胞衰老、凋亡和癌變,考 點 一 以概念為基礎(chǔ)，考查細(xì)胞分化與細(xì)胞的全能性,(1)①、③、⑤三個細(xì)胞群的細(xì)胞具有分裂能力，其特征是：______________________________________。 (2)①→③，一個細(xì)胞分成兩個細(xì)胞，這是細(xì)胞的________。③→⑤，細(xì)胞的體積由小變大，這是細(xì)胞的_______。 (3)從①→②、①→④的過程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生了穩(wěn)定性差異，這種變化叫做__________。其結(jié)果是產(chǎn)生了組織，②、④分別屬于不同的組織。 (4)兩者關(guān)系： ①細(xì)胞分裂使細(xì)胞__________增多，細(xì)胞類型不變。 ②細(xì)胞分化使細(xì)胞__________增多，數(shù)目不變。 ③細(xì)胞__________是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)。,細(xì)胞壁薄，細(xì)胞核大，液泡小或無,分裂,生長,細(xì)胞分化,數(shù)目,類型,分裂,2．細(xì)胞分化和細(xì)胞的全能性的不同點 3.細(xì)胞的全能性表達(dá)的條件 _____________________________的適宜環(huán)境條件等。,選擇性表達(dá),負(fù)相關(guān),＞,＞,離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì),深度思考 1.分化后的細(xì)胞一定不會再進(jìn)行細(xì)胞分裂嗎？(舉例說明) _____________________ 2.同一生物體，不同的細(xì)胞中下列物質(zhì)完全相同的有哪些？ ①核DNA ②tRNA ③呼吸酶 ④mRNA ⑤蛋白質(zhì) _____________________ 3．肌肉細(xì)胞中的ATP合成酶基因、某抗體基因、胰島素基因都處于表達(dá)狀態(tài)嗎？ _____________________,4．(2014·上海卷改編)下列哪一因素是植物細(xì)胞具有發(fā)育為完整植株潛能的決定因素？ ①細(xì)胞膜 ②細(xì)胞核 ③線粒體 ④葉綠體 _____________________ 提示：1.可能會恢復(fù)分裂能力，如B淋巴細(xì)胞。 2．①、②、③。 3．某抗體基因、胰島素基因不表達(dá)。 4．②。,1． (2015·河北六校聯(lián)考)如圖為人體某早期胚胎細(xì)胞所經(jīng)歷 的生長發(fā)育階段示意圖，圖中甲、乙、丙、丁、戊為各個時 期的細(xì)胞，a、b表示細(xì)胞所進(jìn)行的生理過程。下列敘述正確 的是( ) ①a過程是有絲分裂，b是細(xì)胞分化 ②乙和丙的染色體組成不同,B,③丁和戊因遺傳物質(zhì)不同而發(fā)生分化 ④甲、丁、戊中的蛋白質(zhì)不完全相同 A．①② B．①④ C．③④ D．②③④ 解析：a過程是有絲分裂，b過程是細(xì)胞分化，細(xì)胞分裂和分化的過程中遺傳物質(zhì)一般不改變，所以圖中各細(xì)胞的遺傳物質(zhì)均相同，②③錯誤；細(xì)胞分化使丁、戊細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類不同，故呈現(xiàn)不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能，①④正確。,2．英國科學(xué)家約翰·格登和日本醫(yī)學(xué)教授山中伸 彌是諾 貝爾 生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的獲得者,他們在細(xì)胞核重新編程研究領(lǐng)域作 出了杰出貢獻(xiàn)。目前,山中伸彌和其研究小組已把多種組織(包 括肝、胃和大腦)的細(xì)胞,轉(zhuǎn)變成了誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞,并 讓誘 導(dǎo)多功能干細(xì)胞分化成了皮膚、肌肉、軟骨、神經(jīng)細(xì)胞以及 可以同步搏動的心臟細(xì)胞。下列相關(guān)敘述不正確的是( ),B,.,A．成熟細(xì)胞被重新編程的過程中細(xì)胞的分化程度逐漸降低 B．誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞分化成神經(jīng)細(xì)胞，體現(xiàn)了誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞的全能性 C．誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞與成熟細(xì)胞相比，細(xì)胞核內(nèi)DNA的含量不變 D．誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞分化的過程不僅與基因有關(guān)，也與細(xì)胞的生活環(huán)境有關(guān) 解析:從一個細(xì)胞最終發(fā)育成一個個體體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性,誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞分化成神經(jīng)細(xì)胞,沒有體現(xiàn)其全能性,B錯誤。,思維拓展 (1)管家基因和奢侈基因 ①管家基因是指所有細(xì)胞均要表達(dá)的一類基因，其產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因。 ②奢侈基因是指不同類型細(xì)胞特異性表達(dá)的基因，其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異的生理功能，如胰島素基因。 (2)細(xì)胞分化過程中的變化,考點二 通過對比分析，考查細(xì)胞衰老、凋亡和癌變,結(jié)合人體某結(jié)構(gòu)部分細(xì)胞的生命歷程圖，探究以下問題。 1．細(xì)胞衰老的特征 “一大”：_____________增大；“一小”：__________變小；“一多”：__________增多；“三低”：_______________________________________均降低。,細(xì)胞核的體積,細(xì)胞體積,色素,代謝速率、多種酶的活性、物質(zhì)運輸功能,2．細(xì)胞凋亡、衰老、癌變、壞死的區(qū)別,有利,有利,有害,有害,3.癌變的機(jī)理 (1)癌變機(jī)理 (2)原癌基因與抑癌基因的關(guān)系 ①原癌基因是維持機(jī)體正?；顒铀匦璧幕颍诩?xì)胞分裂過程中它主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制_________________的進(jìn)程；而抑癌基因主要是阻止細(xì)胞__________的增殖。 ②原癌基因和抑癌基因共同對細(xì)胞的_____________起著調(diào)節(jié)作用。,細(xì)胞生長和分裂,不正常,生長和分化,原癌,抑癌,深度思考 1．上圖中4過程產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)，由酶活性降低引起的細(xì)胞衰老特征有哪些？ _____________________ 2．上圖中，3和6過程中都有新的蛋白質(zhì)產(chǎn)生嗎？6過程受環(huán)境因素影響嗎？ _____________________ 3．鼻咽癌是種族差異非常明顯的惡性腫瘤，我國南方幾省特別是珠江三角洲地區(qū)的鼻咽癌發(fā)病率居全球首位。試分析惡性腫瘤與遺傳有關(guān)嗎？理由是什么？ _____________________ 4．上圖1～6過程中，遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變的是哪些過程？ _____________________,提示：1.色素積累、代謝減慢等。 2．都有，受環(huán)境影響。 3．有關(guān)，有的具有家族性，可能是遺傳因素導(dǎo)致的。 4．1、2、3、4、6。,3． (2015·遼寧高三期中)下列關(guān)于細(xì)胞及其生命歷程的說法正確的是( ) A．衰老細(xì)胞具有水分減少、多種酶活性降低、細(xì)胞核體積增大等特征 B．細(xì)胞凋亡受基因控制，細(xì)胞癌變不受基因控制 C．從蛋白質(zhì)分子的角度分析，細(xì)胞分化是蛋白質(zhì)種類、數(shù)量、功能改變的結(jié)果，這是細(xì)胞分化的根本原因 D．放射性治療可以引發(fā)癌細(xì)胞凋亡 解析：細(xì)胞癌變與基因突變有關(guān)，受基因控制，B錯誤；細(xì)胞分化的根本原因是基因的選擇性表達(dá)，C錯誤；放射性治療殺死癌細(xì)胞屬于細(xì)胞壞死，D錯誤。,A,4． (2015·黃山質(zhì)檢)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白 1(MCT1)的基因表達(dá)水平與抗癌藥物3-BrPA運輸至細(xì)胞內(nèi)密 切相關(guān)。如圖表示3-BrPA作用于癌細(xì)胞的機(jī)理，表格中數(shù)據(jù) 是研究者用相同劑量3-BrPA處理5種細(xì)胞所得的實驗結(jié)果。 據(jù)此可推斷( ),C,A.正常細(xì)胞和癌細(xì)胞4死亡率為0的原因是它們對3-BrPA的敏感性最強(qiáng) B．癌細(xì)胞3死亡率最高是因為只有它具有MCT1的基因 C．MCT1 可能是載體，3-BrPA主要作用于細(xì)胞呼吸的第一階段 D．對癌癥患者的治療可以利用藥物抑制MCT1基因表達(dá)的 方法 解析：由題干可知,3-BrPA運輸至細(xì)胞內(nèi)與MCT1密切相關(guān)，且題圖中3-BrPA通過載體蛋白進(jìn)入細(xì)胞，故推測MCT1可能是載體，,且3-BrPA進(jìn)入細(xì)胞后作用于呼吸作用的第一階段，C項正確；由題表可知，正常細(xì)胞與癌細(xì)胞4的死亡率和MCT1的水平都為0，說明這兩種細(xì)胞對3-BrPA的敏感性最弱，A項錯誤；5種細(xì)胞都含有MCT1基因，B項錯誤；由題中信息可知，抑制MCT1基因表達(dá)不利于癌癥患者的治療，D項錯誤。,方法技巧 區(qū)別細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的方法 細(xì)胞凋亡是受嚴(yán)格的程序性調(diào)控的，是一種自然的生理過 程；細(xì)胞壞死是在種種不利的因素(如病菌感染、細(xì)胞缺氧、 有毒物質(zhì)毒害等)影響下，由于細(xì)胞正常的代謝活動受損或中 斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。 (1)判斷方法：主要依據(jù)是細(xì)胞的死亡對機(jī)體是否有利，若細(xì) 胞的死亡對機(jī)體是有利的，則為細(xì)胞凋亡，反之則為細(xì)胞壞 死。,(2)細(xì)胞凋亡的實例： ①清除多余、無用的細(xì)胞。如蝌蚪的尾部細(xì)胞按照一定程序消失，這里的蝌蚪的尾部細(xì)胞屬于多余無用的細(xì)胞。 ②清除完成正常使命的衰老細(xì)胞。如“脫落的人體皮膚表皮細(xì)胞”是完成正常使命的衰老細(xì)胞。 ③清除體內(nèi)有害細(xì)胞、被病原體感染的細(xì)胞等異常細(xì)胞。如“吞噬過多的細(xì)菌導(dǎo)致死亡的白細(xì)胞”和癌細(xì)胞都屬于此類異常細(xì)胞。,易錯點1 并非所有干細(xì)胞都要發(fā)生分化 [點撥] 干細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)目。一部分細(xì)胞發(fā)生分化，成為具有特定功能的組織細(xì)胞；還有一部分細(xì)胞保持分裂能力，用于干細(xì)胞本身的自我更新。 易錯點2 未脫離植物體的細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性 [點撥] 植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要一定的條件，即離體、無菌、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素等。未脫離植物體的細(xì)胞，其全能性受到抑制，不能發(fā)育成完整的新個體。,易錯點3 混淆細(xì)胞衰老與個體衰老，誤認(rèn)為衰老個體中細(xì)胞一定衰老 [點撥] 對于單細(xì)胞生物體來說，細(xì)胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡；多細(xì)胞生物體內(nèi)的細(xì)胞總是不斷地更 新，總有一部分細(xì)胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)，但從整 體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的 過程。,易錯點4 混淆細(xì)胞編程性死亡與細(xì)胞病理性死亡 [點撥] (1)病理性死亡是在種種不利因素影響下，由于細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。 (2)編程性細(xì)胞死亡是細(xì)胞的一種生理控制機(jī)制，它也可以受許多因素(包括外部因素和內(nèi)部因素)的誘導(dǎo)，如X射線、γ射線。同時它也可以通過一些因素的作用而受到抑制，如白細(xì)胞介素-2。,易錯點5 誤認(rèn)為只有癌細(xì)胞內(nèi)才有原癌基因與抑癌基因，且只要有一個基因突變即可引發(fā)細(xì)胞癌變 [點撥] 人和動物細(xì)胞的染色體上本來就存在著與癌有關(guān) 的基因——原癌基因和抑癌基因。環(huán)境中的致癌因子會損傷細(xì)胞中的DNA分子，使原癌基因 和抑癌 基因 發(fā)生突變，導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控而變成癌細(xì)胞。根據(jù)大量的病例分析，癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果，至少在一個細(xì)胞中發(fā)生5～6個基因突變，才能賦予癌細(xì)胞所有的特征，這是一種累積效應(yīng)。,1．判斷下列有關(guān)細(xì)胞分化與全能性的敘述 (1)(2014·廣東卷T24D),上圖體現(xiàn)了胚胎干細(xì)胞的分化潛能。( ) (2)(2013·天津卷T3B改編)細(xì)胞分化使細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，提高了機(jī)體生理功能的效率。( ) (3)(2012·上海卷T16A改編)成人體內(nèi)不同分化細(xì)胞的遺傳信息相同。( ) (4)(2012·天津卷T1C)組織的細(xì)胞更新包括細(xì)胞凋亡和干細(xì)胞增殖分化等過程。( ) (5)(2011·山東卷T2A)玉米種子萌發(fā)長成新植株體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。( ) (6)(2011·安徽卷T2A)骨髓干細(xì)胞與胰島樣細(xì)胞的基因組成不同，基因表達(dá)產(chǎn)物不同。( ),√,×,√,√,√,×,2．判斷下列有關(guān)細(xì)胞衰老、凋亡和癌變的敘述 (1)(2013·安徽卷T2D)對于一個細(xì)胞來說，酶的種類和數(shù)量不會發(fā)生變化。( ) (2)(2013·北京卷T2C)老化受損的細(xì)胞器融入溶酶體中。( ) (3)(2013·天津卷T3D)細(xì)胞凋亡使細(xì)胞自主有序死亡，有利于生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。( ) (4)(2012·山東卷T3A)細(xì)胞普遍衰老會導(dǎo)致個體衰老。( ),√,×,√,√,3．判斷下列有關(guān)細(xì)胞癌變的敘述 (1)(2013·江蘇卷T7C)原癌基因或抑癌基因發(fā)生多次變異累積可導(dǎo)致癌癥，因此癌癥可遺傳。( ) (2)(2012·新課標(biāo)卷T2D)原癌基因的主要功能是阻止細(xì)胞發(fā)生異常增殖。( ) (3)(2011·江蘇卷T5D)細(xì)胞癌變導(dǎo)致細(xì)胞黏著性降低，易分散和轉(zhuǎn)移。( ),√,×,×,