细胞增殖细胞分化癌变和衰老.docx
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细胞增殖细胞分化癌变和衰老
说明：
没有复制的每个染色体含有一个DNA分子，复制后每个染色体的两个染色单体上，各含有一个DNA分子；减II期后期染色体数目加倍的原因是：
姐妹染色单体分开，成为独立的染色体，而此时细胞没有完成分裂。
四、识别有丝分裂或减数分裂的不同时期图象
前期：
染色体是否有联会现象
和体细胞相比，染色体的数量是否减半
中期：
染色体是否成对排列在细胞中央
和体细胞相比，染色体的数量是否减半
后期：
着丝点是否分裂
细胞中在一极的染色体数目是奇数还是偶数
细胞质是否等大小分裂
是否含有能配对的染色体
末期：
是否有具有姐妹染色单体的染色体；染色体的数目是否减半
如判断下列细胞所处的时期
五、细胞的分化、癌变和衰老
①细胞分化和个体发育的关系
细胞分化是指在个体发育过程中，相同来源的细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
细胞分裂使细胞的数量增加，而细胞分化则增加了细胞的种类。
细胞分化的必然结果是形成不同组织，进而形成器官、系统，因此细胞分化是生物发育的基础。
多细胞生物体一般就是由一个受精卵，通过细胞分裂、分化发育而成。
分化发生在整个生命过程中，以胚胎期为最大限度。
②分化细胞仍然保持全能性
生物体的每一个体细胞最终来自于受精卵细胞的不断有丝分裂，有丝分裂的最主要特征是通过染色体的平均分配，使复制的遗传物质平均分配到子细胞中，使亲子细胞具有相同的遗传物质。
因而，生物体的体细胞核内含有和受精卵一样的保持该物种遗传性所需要的全套的遗传物质（全套的基因），即从理论上说，已经分化的细胞，和受精卵细胞一样，仍然具有发育成完整新个体的潜能，也就是保持着细胞的全能性。
以细胞全能性为理论基础的植物组织培养技术已广泛应用于植物的快速繁殖等实践中，而克隆羊“多莉”的培育成功则进一步证实动物细胞的细胞核仍然保持着全能性。
③细胞癌变
癌细胞特点：
无限增殖，改变形态结构，细胞分散和转移
致癌原因：
④细胞衰老和死亡是正常的生命现象
六、干细胞
细胞分化、癌变和衰老补充资料
干细胞
在人和动物胚胎发育过程中，绝大多数细胞由于高度分化而失去再分裂的能力，但机体仍保留部分未分化的具有自我更新、高度增殖和分化潜能的细胞群体，即干细胞。
即这些细胞可以通过分裂维持自身细胞群的大小，同时又可以分化为各种不同的组织细胞，具有补充、修复、再生组织器官的作用，这就是干细胞。
如造血干细胞、神经干细胞、皮肤干细胞、肠上皮干细胞、胚胎干细胞等。
1、干细胞的种类
通常将干细胞分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
全能干细胞：
具有形成完整个体的分化潜能，如受精卵便是一个最初的全能干细胞。
胚胎干细胞（当受精卵在分裂期早期，尚未植入子宫前发育成囊胚时，内层细胞团的细胞即为胚胎干细胞。
）是一种高度未分化细胞，它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，从而进一步形成机体，因此也是全能干细胞。
多能干细胞：
是胚胎干细胞在进一步分化中形成的，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。
例如造血干细胞即属于这一类，是造血组织中具有高度增殖能力、能分化形成各类成熟细胞并能自我更新的一类细胞。
专能干细胞：
维持某一特定组织细胞的自我更新，如肠上皮干细胞、神经干细胞。
一般情况下，在整个发育过程中，细胞分化潜能逐渐受到抑制而变狭窄，即由全能性细胞转化为多能和单能干细胞，但是对于细胞核而言，却始终保持着其分化的全能性。
2、干细胞的应用
（1）由于干细胞是未成熟未充分分化的细胞，具有再生各种组织器官的潜在功能，因此被称为“万用细胞”。
人们寄希望于利用干细胞在体外繁育各种组织和器官，并移植来代替各种病变的组织和器官，这将是干细胞应用的主要方向。
例如：
经实验研究，科学家已使几只瘫痪的兔子在经过干细胞移植后开始爬行，神经干细胞的培育和移植，可以治疗多种因中枢神经细胞在体内最难再生而无法治愈的神经系统疾病。
（2）由于造血干细胞移植到体内后可重建各系的造血，并有可能在体外分离、培养、扩增、定向诱导分化等特点，使造血干细胞不仅成为治疗许多血液病的有效途径，而且成为细胞治疗、免疫治疗、基因治疗的理想靶细胞。
总之，干细胞工程除了将成为今后细胞治疗、器官移植和基因治疗的主角外，还将成为发现新基因和基因功能研究、动植物发育与品种改造研究、新药开发研究、新药及化学产品的毒性等的主要手段和主要模型，因此干细胞工程具有极其重要的理论意义和巨大的社会需求与市场价值。
中国造血干细胞捐献者资料库简介
中国造血干细胞捐献者资料库亦称“中华骨髓库”，其前身是1992年经卫生部批准建立的“中国非血缘关系骨髓移植供者资料检索库”。
2001年12月，中央编办批准成立中国造血干细胞捐献者资料库管理中心，统一管理和规范开展志愿捐献者的宣传、组织、动员、白细胞抗原（HLA）分型、为患者检索相合的造血干细胞捐献者及移植治疗服务等。
建设“资料库”是人类文明和医疗事业的需要。
造血干细胞移植可以治疗白血病、急性放射病、重症再生障碍性贫血、重症地中海性贫血、重症免疫性疾病以及因癌症接受放化疗后的免疫功能低下等多种疾病。
在我国每年有近百万患者需要造血干细胞移植，仅白血病患者每年新增4万余人。
造血干细胞移植成功的关键在于患者与捐献者两者的HLA分型必须相合，这种相合率在同卵双生兄弟姐妹之间为100％，在有血缘关系的兄弟姐妹之间为25％。
现在大多数青少年是独生子女，如患病后很难找到与之相合的同胞供者。
要想进行造血干细胞移植，只能依靠社会上非血缘的志愿捐献者提供配型相合的造血干细胞，但非血缘关系中HLA相合率约为1／400——1／10000。
根据我国的实际情况，尽快建设30万人份以上的“资料库”，才能适应临床为白血病等患者进行造血干细胞移植的需要。
目前，全国已建立了24个省级分库、24个HLA定点组织配型实验室和1个质量控制实验室。
可用于为患者检索服务的白细胞抗原分型资料6万多份，截至2003年8月底己受理检索3000多人次，其中，近300份志愿者的资料与患者白细胞抗原型相合，已为50多例白血病患者提供了造血干细胞进行移植。
[练习及解析]
1、观察有丝分裂的过程中，哪些阶段的细胞中完全看不到核膜：
A、在整个分裂期都看不到核膜 B、从前期到后期看不到核膜
C、中期和后期看不到核膜 D、前期和中期看不到核膜
[解析]
前期的早期可以看到核膜，前期核膜的解体标志前期的结束，直到末期，核膜才重新形成。
答案：
C
2、在高倍显微镜下，观察处于有丝分裂的中期的植物细胞，都能看到的结构是：
A、同源染色体、细胞壁、纺锤体 B、染色体、赤道板、细胞膜
C、细胞壁、细胞膜、核膜、核仁 D、染色体、纺锤体、赤道板
[解析]
细胞壁是所有植物细胞具有的结构，在高倍镜下任何时候都能看到；染色体、同源染色体、纺锤体是在分裂期的细胞中可以看到的，中期最明显；细胞膜是各个时期的细胞中实实在在存在的结构，但普通光学显微镜不易看到；赤道板是细胞中央染色体着丝点排列的一个平面。
并不是一个有由物质组成的结构。
答案：
A
3、在细胞有丝分裂的过程中，每个染色体含有染色单体的时期是：
①前期②中期③后期④末期
A、①④ B、②④ C、②③ D、①②
[解析]
间期染色体复制后，每个染色体就含有染色单体，直到后期着丝点的分裂导致染色单体的分开。
答案：
D
4、下图为某一高等生物细胞有丝分裂过程中某一时期的图象，下列叙述不正确的是：
A、该生物为一种动物
B、该生物的体细胞中含8条染色体
C、该细胞处于有丝分裂后期
D、该细胞中含有8条染色体
[解析]
此图表示动物细胞有丝分裂后期的细胞，染色体的数目加倍；该生物的体细胞中，应含有4条染色体。
答案：
B
5、下图是某动物细胞分裂的一组图像，下列叙述正确的是：
A、具有同源染色体的细胞只有②③
B、动物睾丸中可能同时出现以上细胞的状况
C、图③表示发生了基因重组现象
D、上述细胞中含有8个染色单体的是①②③
[解析]
四个图解所处的阶段分别为：
①表示精原细胞有丝分裂后期，②表示精原细胞减数第一次分裂中期，③表示有丝分裂中期，④表示次级精母细胞减数第二次分裂后期。
①也含有同源染色体，基因重组发生在减数第一次分裂的过程中，姐妹染色单体分开后，称为子染色体，所以①有8条染色体，而不是8个染色单体。
答案：
B
6、某生物体细胞有三对同源染色体，其中A、b、C来自父方，a、B、c来自母方，该生物的配子中，含A、B、C染色体组合的配子数占总数的比例是：
A、l／4 B、l／8 C、l／16 D、l／32
[解析]
减数第一次分裂时，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，非同源染色体的自由组合方式是：
如果一个细胞中有n对同源染色体，则非同源染色体的自由组合的方式为2n，该生物细胞有三对同源染色体，配子中非同源染色体的可能的组合方式为23，而A、B、C只是其中的一种组合。
答案：
B
7、减数分裂时，与生殖细胞染色体数目减半相关的重要事件是：
A、减I期同源染色体分离 B、减II期姐妹染色单体分开
C、减I期姐妹染色单体分离 D、同源染色体分离
[解析]
减数分裂的过程中，在减I期，由于同源染色体的分离而导致染色体数目的减半，减II期实质上是在减I期染色体数目减半的基础上进行的有丝分裂（等数分裂）。
答案：
A
8、在兔子精细胞核中，DNA的重量为4×10-12g，那么在骨髓细胞有丝分裂前期和初级精母细胞减数第一次分裂的后期，核中DNA的重量分别为：
A、4×10-12g，8×10-12g B、16×10-12g，8×10-12g
C、8×10-12g，8×10-12g D、16×10-12g，16×10-12g
[解析]
精细胞作为生殖细胞，DNA含量为体细胞的l／2，所以兔子的体细胞中DNA含量为8×10-12g，有丝分裂前期，染色体的DNA完成复制。
故骨髓细胞核中含量为16×10-12g；初级精母细胞减数第一次分裂的后期，DAN完成复制，但细胞没有完成分裂，所以DNA含量是16×10-12g。
答案：
D
9、某生物一个性原细胞中含6个染色体，如果在减数分裂过程中不发生交换，经减数分裂后产生的精子类型或卵细胞的类型分别为：
A、2种和1种 B、4种和1种 C、8种和8种 D、8种和4种
[解析]
考察知识点：
减数分裂过程中染色体的行为变化和产生的配子的种类的关系。
一个精原细胞减数分裂产生4个精子。
由于减数第二次分裂是有丝分裂，所以形成的四个精于两两相通，因而有两种类型。
一个卵原细胞减数分裂只产生一个卵细胞，所以形成的卵细胞的类型只有1种。
解答本题要注意提干的文字表述，如果本题问题为：
精减数分裂后，产生的可能的精子或卵细胞的类型，则为23，8种。
对于一个特定的性原细胞，同源染色体分离的同时，非同源染色体的自由组合方式只能是其中的一种。
答案：
A
10、在有丝分裂的分裂期开始时，如果它的染色体数为N，DNA含量为Q，则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是
A、N和Q B、N／2和Q／2 C、N和Q／2 D、N／2和Q
[解析]
有丝分裂的最主要特点是保证亲子代之间染色体数目的恒定和遗传物质的稳定。
分裂期开始时，染色体虽然复制，但数目没有改变；而DNA复制后，DNA数目加倍。
答案：
C
11、下列有关细胞分化的叙述错误的是
A、细胞分化与发育有密切关系
B、细胞分化过程中，细胞核里的遗传物质发生了改变
C、细胞分化是细胞核里的基因选择性表达的结果
D、细胞分化发生在整个生命过程中
[解析]
细胞分化的结果是形成不同组织，进而形成各个器官和系统，所以分化是发育的基础；高度分化的细胞，各种特化细胞的核仍然含有完整的基因组，细胞分化是由于不同细胞的基因选择性表达的结果（有些基因起作用，有些基因被关闭）；细胞分化发生在整个生命过程中，如人的骨髓造血干细胞在人的一生中不断分化为各种血细胞。
答案：
B
12、取高度分化的月季木质部细胞，经离体组织培养出了月季幼苗，该事实说明植物细胞
A、具有全能性
B、月季木质部细胞是未分化细胞
C、月季木质部细胞恢复增殖能力而发生癌变
D、该过程涉及到的细胞活动只有细胞分化
[解析]
木质部细胞是已经分化的成熟细胞，由于其具有全能性，离体培养后能发育为完整的月季幼苗。
该过程中，木质部细胞首先脱分化，丧失原有的形态和功能，恢复分裂能力而形成愈伤组织，但细胞并没有发生癌变，因为愈伤组织细胞在特定的条件下，能再分化为根、茎、叶等，从而形成一颗幼苗。
答案：
A
13、2002年诺贝尔生理学和医学奖分别授予了英国科学家悉尼·布雷内、美国科学家罗伯特·霍维次和英国科学家约翰·苏尔斯顿，以表彰他们发现了在器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则。
“程序性细胞死亡”是细胞一种生理性、主动性的自觉自杀行为，这些细胞死得很有规律，似乎是按编好了的“程序”进行的，犹如秋天片片落叶的凋落，所以这种细胞死亡又称为“细胞凋亡”。
以下说法错误的是
A、在人体发育成熟之前的阶段，总体来说细胞诞生的多，死亡的少。
B、发育成熟后，人体内细胞的诞生和死亡处于一个动态平衡阶段
C、该死亡的细胞没有死亡是机体抗性强的表现
D、“程序性细胞死亡”是基因调控的结果
[解析]
本题考察了同学们获取生物学信息的能力。
答案：
C
14、下面甲、乙、丙图分别表示某种雄性动物（假定体细胞只含两对染色体）的三个正在进行分裂的细胞，根据图回答问题：
（1）甲图表示__________分裂的___________期；乙图表示___________分裂的___________期；丙图表示___________分裂的___________期。
（2）甲、乙、丙三图细胞中所含的染色体数分别是：
___________，___________，___________，DNA分子数依次为___________，___________，___________，不具姐妹染色单体的细胞是___________。
（3）甲图细胞在分裂后期，1和2染色体在细胞一极组合的几率是___________，1和3好染色体在细胞一极组合的概率是___________。
（4）丙图细胞分裂产生的子细胞是___________细胞。
[解析]
（1）减数第一次，前期，有丝，中期，减数第二次，后期
（2）4，4，4，8，8，4，丙
（3）0，l／2
（4）精子
15、细胞核移植实验，首先是在体积较大的两栖类中获得成功，科学家们用两栖动物卵所进行的蛙的克隆过程如下该研究结果说明了什么问题?
答案：
该研究结果说明已经分化的肠上皮细胞的细胞核具有同受精卵一样的一套基因，具有使该细胞发育为完整个体的潜能，即具有全能性。
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选择（每题10分）
1.某生物的精原细胞中有六条染色体，当进入四分体时期，应有同源染色体对数、四分体数、着丝点数、染色单体数、及脱氧核苷酸链数为：
[]
A．33122448
B．3361224
C．66122448
D．3661224
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2.青蛙的一个次级精母细胞与体细胞相比[]
A．染色体数目减少一半，DNA含量不变
B．染色体数目减少一半，DNA含量也减半
C．染色体数目不变，DNA含量也不变
D．染色体数目不变，DNA含量减少一半
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3.一个DNA分子经过复制后，形成的两个DNA分子的分离时间是：
[]
A．有丝分裂间期
B．减数第一次分裂后期
C．减数第二次分裂后期
D．四分体分离时
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4.玉米体细胞中有20条染色体，细胞有丝分裂后期的染色单体数是[]
A．40条
B．20条
C．10条
D．0条
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5.有丝分裂中期的人体细胞中有[]
A．46条染色体，46个DNA分子
B．46条染色体，92以上个DNA分子
C．46条染色体，92个DNA分子
D．23条染色体，46个DNA分子
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6.在显微镜下观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片，着丝点分裂，染色体移向两极时的形态是[]
（Ａ）图
（Ｂ）图
（Ｃ）图
（Ｄ）图
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7.识图（每空5分）
下图是连续分裂的细胞在各个不同时期DNA含量的测定结果，请根据此图回答：
（填大写字母）
（1）完整的细胞周期是从
开始，到
为止。
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（2）在此细胞周期中核膜开始解体，核仁逐渐消失，纺锤体形成发生在从
至
的过程中。
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（3）在此细胞周期中着丝点分开，两个染色单体分离发生在从
至
的过程中。
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（4）在此细胞周期中研究染色体的形态和数目最好在从
至
的时期中。
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答案
1B2A3C4D5C6A
7
（1）FK
（2）GH（3）IJ（4）HI
分析
1.选B
分析：
六条是三对，四分体时同源染色体配对，有3对；四分体是3个；每条染色体上有一个着丝点，共6个；因为染色体已复制，所以染色单体有12个；DNA也有12个，每个DNA有2条链，共24条脱氧核苷酸链。
2.选A
分析：
次级精母细胞时染色体已减半，但由于有染色单体，所以DNA含量不变。
3.选C
分析：
在一条染色体中，DNA复制及有关蛋白质的合成才能形成2条染色单体，因此，DNA是附着在染色单体上，DNA的分离是随染色单体的分离进行的。
4.选D
分析：
后期由于染色单体分离，形成染色体，名称发生了改变，因此染色单体数目为0。
5.选C
分析：
中期时染色体已复制，但没有分离，因此染色体数目正常但染色单体数目加倍，因此DNA数目加倍。
6.选A
分析：
由于纺锤丝牵引着丝点运动，所以着丝点在前。
7．分析：
（1）细胞周期是从一次分裂完成时开始，所以从F开始，F到G都是间期，只是从N才开始复制；
（2）这是前期的特点；
（3）这是后期的特点；
（4）这是中期的特点。
课外拓展
一、细胞分裂的原因
生物体的生长和繁殖，要靠细胞分裂来实现。
细胞为什么会分裂呢？
据分析，有以下几个方面的原因：
（1）细胞的表面积与体积的比例不适应
生物生长发育过程中，当细胞的体积逐步增加时，表面积和体积的比例就会愈来愈小，使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的生命活动需要而引起细胞分裂。
一般地说，一定量的原生质，如果分得愈小，它和外界接触与交换物质的机会就会愈多。
比如，同样是64立方厘米体积的物质，如果A是一个边长4厘米的正方体，则表面积为96平方厘米；如果B是分成8个边长2厘米的正方体，则表面积达到了192平方厘米；若C是分成64个边长1厘米的正方体，表面积可达到384平方厘米。
A．B．C的总体积相等，但B的表面积是A的二倍，C的总表面积是A的四倍。
（2）细胞核和细胞质的不平衡
细胞质中的一切生命功能都是靠细胞核中的遗传信息控制的。
当细胞质的体积增长太大时，则细胞核对这样大范围的细胞质的控制作用就会减弱，结果就会造成核质的不平衡，从而引起细胞分裂。
例如，有人做过这样的实验：
当人工培养变形虫快要分裂时，把它的细胞质切去一大块，这个变形虫就不再分裂。
等它长大起来又要分裂时，又切去一块，它也不再分裂。
但是如果让其继续生长，体积达到-定的大小时．它又会分裂起来。
（3）另外，染色体的复制和蛋白质的相互作用，可能也是细胞分裂的动力。
二、DNA、染色质、染色体、染色单体
①DNA；除少数病毒外，DNA是所有生物的遗传物质。
在真核生物里，DNA主要存在于细胞核中，在叶绿体、线粒体等细胞中，也含有少量的DNA。
②染色质：
在细胞核中分布着一些容易被碱性染料（如洋红、苏木精等）染成深色的物质，这些物质主要是由DNA和蛋白质组成的。
在细胞分裂的间期，这些物质成为细长的丝，交织成网状，这些丝状物质叫做染色质。
这是细胞分裂间期遗传物质存在的特定形态。
③染色体：
当细胞进入分裂期时，每条染色体细丝就高度螺旋化，缩短变粗，成为一条圆柱状或杆状的染色体，这是细胞分裂期遗传物质存在的特定态。
因此，染色质和染色体是同一种物质在不同暑期细胞中的两种形态。
④染色单体：
在分裂间期，每个染色体经过复制形成了两个完全一样的姐妹染色单体，由一个共同的着丝点连接着。
在分裂过程中，如果着丝点分裂，染色单体分开，此时便不能称为染色单体，而是独立的染色体了。
同染色体一样，染色单体在不同时期的细胞中也有两种形态的变化。
DNA、染色质和染色体的关系可表示为：
DNA+蛋白质
染色质
数量关系：
在分裂间期，染色体（显染色质质形态）复制完成后，每个染色体含两个姐妹染色单体，每个染色单体含1个DNA分子。
在分裂后期，着丝点一分为二，原来的1个染色体就变成2个染色体，此时的1个染色体则只含1个DNA分子。
三、有丝分裂过程中染色体、染色单体和DNA的变化
在一个细胞周期中，尽管是细胞整体性的变化，但主要变化发生在细胞核上。
在细胞核的变化中，又以染色体变化为核心。
在此基础上才能根据染色体与染色单体、DNA分子的关系来掌握。
染色体变化的规律是：
①间期复制，复制结果是每条染色体由两条姐妹染色单体组成，但染色体数目没有发生变化；②前期浓缩（即染色质高度螺旋化，缩短变粗）；③中期排队（染色体的着丝点排列在赤道板上）；④后期平分（由于着丝点分裂，使两条染色单体分开，此时染色体数目加倍，在纺缍丝牵引下向两极移动）；⑤末期复原（即染色体解旋，又呈现丝状的染色质，并且染色体数目也与间期时相同）。
这一变化规律告诉我们，最关键的是间期和后期，间期染色体复制，但着丝点没有分裂，所以染色体数目没有增加，但遗传物质DNA分子含量却增加了一倍。
后期由于染色体上的着丝点分裂，使染色单体成为染色体，导致染色体数目加倍，但DNA含量没有变化，且此时已经没有染色单体。
现以体细胞中染色体数目2N条为例，列表比较有丝分裂各时期染色体、染色单体、DNA分子含量的变化规律：
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