第11講_細胞的分化、癌變、衰老和凋亡

1、第第2 2講講 細胞的分化、衰老、凋亡細胞的分化、衰老、凋亡與癌變與癌變考綱定位考綱定位內(nèi)容內(nèi)容等級要求等級要求細胞的分化細胞的分化B細胞的全能性細胞的全能性B細胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系細胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系A(chǔ)癌細胞的主要特征及惡性腫瘤的防治癌細胞的主要特征及惡性腫瘤的防治B1骨髓移植是治療白血病常用的有效方法之一，最主要骨髓移植是治療白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干細胞可在患者體內(nèi)的原因是移植骨髓中的造血干細胞可在患者體內(nèi)( ) A正常生長正常生長 B增殖并分化成多種細胞增殖并分化成多種細胞C分泌抗體分泌抗體 D殺死各種病原菌殺死各種病原菌B【解析解

2、析】考查學生的理解能力。白血病又稱血癌，病考查學生的理解能力。白血病又稱血癌，病人產(chǎn)生大量的異常白細胞，而正常的白細胞、紅細胞人產(chǎn)生大量的異常白細胞，而正常的白細胞、紅細胞和血小板產(chǎn)生量減少。移植骨髓中的造血干細胞可以和血小板產(chǎn)生量減少。移植骨髓中的造血干細胞可以增殖分化形成各種血細胞和淋巴細胞，因此骨髓移植增殖分化形成各種血細胞和淋巴細胞，因此骨髓移植是目前治療白血病的一種比較有效的方法。是目前治療白血病的一種比較有效的方法。 2某實驗室做了下圖所示的實驗研究，下列相關(guān)敘述，某實驗室做了下圖所示的實驗研究，下列相關(guān)敘述，正確的是正確的是( )A與纖維母細胞相比，過程形成的誘導干細胞的全能與纖

3、維母細胞相比，過程形成的誘導干細胞的全能性較低性較低B過程是誘導干細胞的結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差過程是誘導干細胞的結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程異的過程C每個每個Y細胞只產(chǎn)生一種抗體，故過程不需用選擇性細胞只產(chǎn)生一種抗體，故過程不需用選擇性培養(yǎng)基進行篩選培養(yǎng)基進行篩選D過程產(chǎn)生的單抗，不需細胞膜上載體蛋白的協(xié)助就過程產(chǎn)生的單抗，不需細胞膜上載體蛋白的協(xié)助就能釋放到細胞外能釋放到細胞外【解析解析】本題考查細胞分化及細胞工程相關(guān)知識，考查學生的綜合應(yīng)用能力。過程形成的誘導干本題考查細胞分化及細胞工程相關(guān)知識，考查學生的綜合應(yīng)用能力。過程形成的誘導干細胞全能性比纖維母細胞高，細胞全能性比纖維母

4、細胞高，A錯。過程是細胞的分化過程，分化時遺傳物質(zhì)不會發(fā)生變化，錯。過程是細胞的分化過程，分化時遺傳物質(zhì)不會發(fā)生變化，B錯。錯。每個每個Y細胞只產(chǎn)生一種抗體，但是小鼠不止接受過一種抗原，能產(chǎn)生抗體的細胞只產(chǎn)生一種抗體，但是小鼠不止接受過一種抗原，能產(chǎn)生抗體的Y細胞不一定產(chǎn)生同一種細胞不一定產(chǎn)生同一種抗體，過程要用選擇培養(yǎng)基才能選出能分泌特異性抗體的雜交瘤細胞，抗體，過程要用選擇培養(yǎng)基才能選出能分泌特異性抗體的雜交瘤細胞，C錯。過程分泌抗體蛋白，錯。過程分泌抗體蛋白，是外排過程，不需載體蛋白協(xié)助，是外排過程，不需載體蛋白協(xié)助，D正確正確。D3下列實例與基因的作用無關(guān)的是下列實例與基因的作用無關(guān)的

5、是( )A細胞分裂素延遲植物衰老細胞分裂素延遲植物衰老B極端低溫導致細胞膜破裂極端低溫導致細胞膜破裂C過量紫外線輻射導致皮膚癌過量紫外線輻射導致皮膚癌D細菌感染導致細菌感染導致B淋巴細胞形成效應(yīng)淋巴細胞形成效應(yīng)B(漿漿)細胞細胞B【解析解析】本題考查基因的作用與具體事例的綜合分析。本題考查基因的作用與具體事例的綜合分析。細胞分裂素的合成過程受基因控制合成的相關(guān)酶的調(diào)控，細胞分裂素的合成過程受基因控制合成的相關(guān)酶的調(diào)控，因此與基因作用有關(guān)；且細胞衰老是細胞正常的生理現(xiàn)因此與基因作用有關(guān)；且細胞衰老是細胞正常的生理現(xiàn)象，與基因表達有關(guān)。過量紫外線的輻射，可能使原癌象，與基因表達有關(guān)。過量紫外線的輻

6、射，可能使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。細菌感染導致基因和抑癌基因發(fā)生突變。細菌感染導致B淋巴細胞形淋巴細胞形成效應(yīng)成效應(yīng)B(漿漿)細胞，是細胞分化的結(jié)果，細胞的分化是基細胞，是細胞分化的結(jié)果，細胞的分化是基因的選擇性表達的結(jié)果。極端低溫條件下由于結(jié)冰導致因的選擇性表達的結(jié)果。極端低溫條件下由于結(jié)冰導致細胞破裂，與基因無關(guān)，因此細胞破裂，與基因無關(guān)，因此B選項符合題意。選項符合題意。一、細胞的分化一、細胞的分化 1概念：在個體發(fā)育中，由概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞一個或一種細胞增殖產(chǎn)生增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性穩(wěn)定性差異的差異的

7、過程。過程。2意義：細胞分化是生物意義：細胞分化是生物個體發(fā)育個體發(fā)育的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。3實質(zhì)：一個個體的各種細胞具有完全相同的實質(zhì)：一個個體的各種細胞具有完全相同的遺傳信遺傳信息息，但是，在個體發(fā)育中，基因進行選擇性表達。，但是，在個體發(fā)育中，基因進行選擇性表達。二、細胞的全能性二、細胞的全能性 1概念：已經(jīng)概念：已經(jīng)分化分化的細胞，仍然具有的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體發(fā)育成完整個體的潛能。的潛能。2實驗表明：高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成實驗表明：高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株完整植株的能力。目前人們還不能將單個已分化的動的能力。目前人們還不能將單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的

8、個體，但是已分化的動物體細胞物體細胞培養(yǎng)成新的個體，但是已分化的動物體細胞的的細胞核細胞核仍具有全能性。仍具有全能性。三、細胞分化、細胞全能性及相互比較三、細胞分化、細胞全能性及相互比較 細胞分化細胞分化細胞全能性細胞全能性原理原理細胞內(nèi)細胞內(nèi)基因基因選擇性表達選擇性表達細胞內(nèi)含有本物種細胞內(nèi)含有本物種全套遺傳全套遺傳物質(zhì)物質(zhì)特點特點持久性持久性：細胞分化貫穿于：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在生物體整個生命進程中，在胚胎期達到最大限度；胚胎期達到最大限度；穩(wěn)定性和不可逆性穩(wěn)定性和不可逆性：一般：一般來說，分化了的細胞將一直來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直至死保持分化后的狀態(tài)

9、，直至死亡；亡；普遍性普遍性：在生物界中普遍：在生物界中普遍存在，是生物個體發(fā)育的基存在，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)礎(chǔ)高度分化的植物高度分化的植物體細胞體細胞具有全能性，植物細胞在離具有全能性，植物細胞在離體的情況下，在一定的營養(yǎng)體的情況下，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他適宜的外物質(zhì)、激素和其他適宜的外界條件下，才能表現(xiàn)其全能界條件下，才能表現(xiàn)其全能性；性；動物已分化的體細胞全能動物已分化的體細胞全能性受限制，但性受限制，但細胞核細胞核仍具有仍具有全能性，如動物克隆技術(shù)全能性，如動物克隆技術(shù)細胞分化細胞分化細胞全能性細胞全能性結(jié)果結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能不同的細胞理功能不同的細胞

10、形成新的個體形成新的個體大小大小比較比較細胞分化程度有高低細胞分化程度有高低之分，如體細胞之分，如體細胞生生殖細胞殖細胞受精卵受精卵細胞全能性有大小之細胞全能性有大小之分，如分，如受精卵受精卵生殖生殖細胞細胞體細胞體細胞關(guān)系關(guān)系兩者的兩者的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)都不發(fā)生改變；都不發(fā)生改變；細胞的分化程度越高，具有的全能性細胞的分化程度越高，具有的全能性越小越小四、衰老細胞的特征四、衰老細胞的特征 1細胞內(nèi)的細胞內(nèi)的水分水分減少，細胞萎縮，體積變小，減少，細胞萎縮，體積變小，細胞新細胞新陳代謝陳代謝的速率減慢。的速率減慢。2細胞內(nèi)細胞內(nèi)多種酶的活性多種酶的活性降低。降低。3細胞內(nèi)的細胞內(nèi)的色素會隨著細

11、胞衰老色素會隨著細胞衰老而逐漸積累。而逐漸積累。4細胞的呼吸速率細胞的呼吸速率減慢減慢，細胞核的體積，細胞核的體積增大增大，核膜，核膜內(nèi)內(nèi)折折，染色質(zhì)，染色質(zhì)收縮收縮、染色、染色加深加深。5細胞膜細胞膜通透性通透性改變，使物質(zhì)運輸功能改變，使物質(zhì)運輸功能降低降低。五、細胞凋亡五、細胞凋亡1概念：由概念：由基因基因所決定的所決定的細胞自動結(jié)束生命細胞自動結(jié)束生命的過程。的過程。2意義：對于多細胞生物體完成意義：對于多細胞生物體完成正常發(fā)育正常發(fā)育，維持，維持內(nèi)部內(nèi)部環(huán)境環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。常關(guān)鍵的作用。六、細胞癌變

12、六、細胞癌變1概念：有的細胞受概念：有的細胞受致癌因子致癌因子的作用，細胞中的作用，細胞中遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，成為不受發(fā)生變化，成為不受機體機體控制的、連續(xù)進行分裂的控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增惡性增殖殖細胞。細胞。2癌細胞主要特征癌細胞主要特征 (1)適宜條件下，能夠適宜條件下，能夠無限增殖無限增殖。(2)形態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。發(fā)生顯著變化。(3)癌細胞的癌細胞的表面表面發(fā)生了變化，發(fā)生了變化，糖蛋白糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞等物質(zhì)減少，細胞之間的之間的黏著性黏著性顯著降低，容易在顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。3致癌因子：大致分為致癌因子：大致分為物理物理致癌因子、

13、致癌因子、化學化學致癌因子、致癌因子、病毒病毒致癌因子三類。致癌因子三類。4細胞癌變的原因：致癌因子使細胞癌變的原因：致癌因子使原癌基因原癌基因和和抑癌基因抑癌基因發(fā)發(fā)生突變。生突變。5細胞的凋亡、壞死與癌變的比較細胞的凋亡、壞死與癌變的比較 項目項目細胞凋亡細胞凋亡 細胞壞死細胞壞死細胞癌變細胞癌變與基因與基因的關(guān)系的關(guān)系受基因控制受基因控制不受基因控不受基因控制制受突變基因控制受突變基因控制細胞膜細胞膜的變化的變化內(nèi)陷內(nèi)陷破裂破裂糖蛋白等減少，細糖蛋白等減少，細胞間黏著性降低胞間黏著性降低形態(tài)形態(tài)變化變化細胞變圓，與細胞變圓，與周圍細胞脫離周圍細胞脫離細胞外形不細胞外形不規(guī)則變化規(guī)則變化呈

14、球形呈球形影響影響因素因素受嚴格的由遺受嚴格的由遺傳機制決定的傳機制決定的程序性調(diào)控程序性調(diào)控電、熱、冷、電、熱、冷、機械等不利機械等不利因素影響因素影響分為物理、化學和分為物理、化學和病毒致癌因子病毒致癌因子對機體對機體的影響的影響對機體有利對機體有利對機體有害對機體有害對機體有害對機體有害1細胞分裂與細胞分化的區(qū)別細胞分裂與細胞分化的區(qū)別 項目項目細胞分裂細胞分裂細胞分化細胞分化定義定義 細胞增殖的過程細胞增殖的過程相同細胞的后代產(chǎn)生穩(wěn)相同細胞的后代產(chǎn)生穩(wěn)定性差異的過程定性差異的過程原因原因(1)細胞的表面積與體積細胞的表面積與體積發(fā)展的不平衡；發(fā)展的不平衡；(2)細胞核與細胞質(zhì)發(fā)展細胞核

15、與細胞質(zhì)發(fā)展的不平衡；的不平衡；(3)生殖的需要生殖的需要基因的選擇性表達基因的選擇性表達結(jié)果結(jié)果生成相同的細胞，增加生成相同的細胞，增加細胞數(shù)目細胞數(shù)目生成不同的細胞，增加生成不同的細胞，增加細胞種類細胞種類意義意義(1)促進多細胞生物個體促進多細胞生物個體的生長；的生長；(2)單細胞個體的增殖單細胞個體的增殖(1)組織、器官的形成組織、器官的形成與完善；與完善；(2)組織器官的修復組織器官的修復特性特性局部性、周期性局部性、周期性穩(wěn)定性、差異性、不可穩(wěn)定性、差異性、不可逆性逆性(一般情況下一般情況下) 細胞的分裂細胞的分裂和和細胞的分化細胞的分化都是生物體重要的生都是生物體重要的生命特征。

16、在細胞分裂的基礎(chǔ)上，通過細胞分化形成命特征。在細胞分裂的基礎(chǔ)上，通過細胞分化形成不同的細胞、組織等，從而促進個體發(fā)育。細胞分不同的細胞、組織等，從而促進個體發(fā)育。細胞分裂和細胞分化是個體發(fā)育的生理基礎(chǔ)，但其中細胞裂和細胞分化是個體發(fā)育的生理基礎(chǔ)，但其中細胞分化是個體發(fā)育的主要過程。在發(fā)育過程中，高度分化是個體發(fā)育的主要過程。在發(fā)育過程中，高度分化的細胞逐漸喪失其分裂能力。分化的細胞逐漸喪失其分裂能力?！纠?】細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，下細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，下列不正確的是列不正確的是()A分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中B分化是

17、基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果結(jié)果C未離體的體細胞不會表現(xiàn)出全能性未離體的體細胞不會表現(xiàn)出全能性D分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變【思路點撥思路點撥】細胞分化伴隨著細胞分裂進行，細胞分細胞分化伴隨著細胞分裂進行，細胞分裂是細胞分化的基礎(chǔ)，細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇裂是細胞分化的基礎(chǔ)，細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，在細胞分化的過程中，細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)并性表達，在細胞分化的過程中，細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。沒有發(fā)生改變。D【舉一反三舉一反三】下列有關(guān)細胞分化的敘述，正確的是下列有關(guān)細胞分化的敘述，正確的是

18、( )A同一個生物體的不同細胞中同一個生物體的不同細胞中DNA、mRNA、蛋白、蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量各不相同質(zhì)的種類和數(shù)量各不相同B紅細胞的形成與基因表達有關(guān)而與細胞分化無關(guān)紅細胞的形成與基因表達有關(guān)而與細胞分化無關(guān)C胡蘿卜葉肉細胞脫分化形成的愈傷組織細胞不具胡蘿卜葉肉細胞脫分化形成的愈傷組織細胞不具有全能性有全能性D分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果達的結(jié)果D2細胞的全能性細胞的全能性 (1)細胞全能性的體現(xiàn)細胞全能性的體現(xiàn)正常生物體內(nèi)的細胞雖然具有發(fā)育成完整生物體的潛能，正常生物體內(nèi)的細胞雖然具有發(fā)育成完整生物體的潛能，但其全能性受到

19、限制，不能得以表現(xiàn)。但其全能性受到限制，不能得以表現(xiàn)。細胞在離體情況下，提供適宜條件方能表現(xiàn)其全能性。細胞在離體情況下，提供適宜條件方能表現(xiàn)其全能性。提供的適宜條件除溫度外，還要有適量的水分、無機鹽、提供的適宜條件除溫度外，還要有適量的水分、無機鹽、有機營養(yǎng)及激素等。有機營養(yǎng)及激素等。(2)細胞全能性的大小細胞全能性的大小根據(jù)生物種類不同：植物細胞根據(jù)生物種類不同：植物細胞動物細胞動物細胞根據(jù)分化程度不同：受精卵根據(jù)分化程度不同：受精卵干細胞干細胞體細胞體細胞根據(jù)分裂能力大小：分裂能力強的細胞根據(jù)分裂能力大?。悍至涯芰姷募毎至涯芰θ醯姆至涯芰θ醯募毎绶稚鷧^(qū)細胞細胞，如分生區(qū)細胞成熟區(qū)細

20、胞成熟區(qū)細胞(3)細胞全能性的應(yīng)用細胞全能性的應(yīng)用植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)干細胞干細胞 名稱名稱特點特點實例實例全能干全能干細胞細胞可分化成各種細胞，構(gòu)成各種組可分化成各種細胞，構(gòu)成各種組織和器官，最終發(fā)育成完整的個織和器官，最終發(fā)育成完整的個體體胚胎干胚胎干細胞細胞多能干多能干細胞細胞可發(fā)育形成一種器官的多種組織，可發(fā)育形成一種器官的多種組織，但不能發(fā)育成完整的個體但不能發(fā)育成完整的個體造血干造血干細胞細胞專能干專能干細胞細胞只能分化成某一類型的細胞只能分化成某一類型的細胞神經(jīng)干神經(jīng)干細胞細胞【例例2】下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是()用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞

21、培養(yǎng)成了可育的植株用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株植物用種子繁殖后代植物用種子繁殖后代用煙草組織培養(yǎng)的單個細胞培養(yǎng)出了可育的完整植株用煙草組織培養(yǎng)的單個細胞培養(yǎng)出了可育的完整植株A BC D【思路點撥思路點撥】細胞全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然細胞全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。其中具有發(fā)育成完整個體的潛能。其中和和都是屬于由都是屬于由分化的細胞經(jīng)過培養(yǎng)形成可育的植株，體現(xiàn)了細胞的分化的細胞經(jīng)過培養(yǎng)形成可育的植株，體現(xiàn)了細胞的全能性。種子不是一個細胞而是一種器官，植物用種全能性。種子不是一個細胞而是一種器官，植物用種子繁殖后代，沒有體現(xiàn)細胞的全能性。子繁殖后

22、代，沒有體現(xiàn)細胞的全能性。B 【舉一反三舉一反三】在下列自然現(xiàn)象或科學研究成果中，能在下列自然現(xiàn)象或科學研究成果中，能為為“動物細胞具有全能性動物細胞具有全能性”觀點提供直接證據(jù)的是觀點提供直接證據(jù)的是( )A壁虎斷尾后重新長出尾部壁虎斷尾后重新長出尾部B用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人C蜜蜂的未受精卵細胞發(fā)育成雄蜂蜜蜂的未受精卵細胞發(fā)育成雄蜂D小鼠腺細胞的自我復制小鼠腺細胞的自我復制C3個體衰老與細胞衰老、細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別個體衰老與細胞衰老、細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別(1)個體衰老與細胞衰老有關(guān)個體衰老與細胞衰老有關(guān)，但兩者又不能畫等號。這，但兩者又不能畫等號。這是因為多細胞生物體內(nèi)細胞總是不斷更新的，總有一部是因為多細胞生物體內(nèi)細胞總是不斷更新的，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡狀態(tài)。然而從總體上看，個分細胞處于衰老或走向死亡狀態(tài)。然而從總體上看，個體衰老的過程體現(xiàn)了組成個體的細胞普遍衰老的過程。體衰老的過程體現(xiàn)了組成個體的細胞普遍衰老的過程。(2)細胞凋亡就是細胞編程性死亡細胞凋亡就是細胞編程性死亡，是一種自然生理過程。，是一種自然生理過程