细胞的增殖分化衰老癌变.docx
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细胞的增殖分化衰老癌变
[学习重点]1、细胞分化的概念和意义、细胞全能性的概念和实例。
2、个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征。
3、细胞凋亡的含义。
4、癌细胞主要特征和致癌因子。
填空①一个或一种细胞②稳定性差异③持久性稳定性不可逆性④个体发育⑤专门化⑥生理功能⑦遗传信息的执行情况是不同的⑧发育成完整个体⑨高度分化⑩全能性⑾细胞核
⑿分裂和分化能力①细胞②细胞普遍衰老③水分④酶的活性⑤积累⑥呼吸速率⑦收缩⑧加深⑨通透性改变⑩自动结束生命⑾正常代谢活动受损或中断
一、细胞分化
1概念．在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程叫做细胞分化。
细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命进程中，但是在胚胎时期达到最大限度。
多细胞生物体一般是由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育而成。
也就是说，仅仅有细胞的增殖而没有细胞的分化，生物体是不能进行正常的生长发育的。
经过细胞分化，在多细胞生物体内就会形成各种不同的组织和器官。
2．分化后的细胞具有不同的功能，分化是不同基因表达的结果，这就是说，某些基因只能特异地在某种细胞中表达，细胞关闭或开启某些基因，都是在严格的控制作用下进行的。
基因的这种特异性表达的调制机制，也是真核多细胞生来所特有的。
虽然所有的细胞都具有同样的遗传信息，但由于不同的基因被活化，才有不同的发育。
当然哪些基因表达且何时表达，取决于基因和环境因素的调节，所以说，细胞分化是发育的主要过程。
3.细胞分化在生物界普遍存在的实例。
例如，在植物的胚根发育成根的过程中，分生区的细胞不断分裂，形成的细胞近似正方体。
随着细胞的生长，变成伸长区的长方体细胞，后来分化成成熟区的输导组织的导管细胞、根毛细胞、薄壁细胞等形态、结构、功能各异的细胞。
又如动物的胚胎细胞形成多细胞生物体。
干细胞再生出各种细胞等。
4.细胞分化的意义。
一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞（受精卵），细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，②使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
细胞分化与分裂
通过细胞分裂，将复制的遗传物质，平均地分配到两个子细胞中去，因此细胞分裂的结果是产生许多相同的细胞，使单细胞生物产生新的个体，使多细胞生物产生新细胞，用来补充体内衰老和死亡的细胞。
。
一般说来，细胞分化的程度越高，细胞分裂的能力越低。
高度分化的细胞往往不再发生分裂增殖，如红细胞、神经细胞等。
例1下列关于细胞分化的说法错误的是
A．细胞分化与生物发育有密切关系
B．细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象
C．细胞分化仅发生在胚胎时期
D．细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程
解析：
用“层析综合法”解。
细胞分化是发育的主要过程，因此，细胞分化与生物发育有密切关系，是生物界的一种普遍存在的生命现象。
D选项是细胞分化的概念的表述。
细胞分化是一种持久性的变化，它不仅发生在胚胎时期，也发生在生物体的其他生命过程中。
答案：
C
例2根据下图回答：
（1）①→②、①→④的过程叫做_________________。
（2）①→③的过程叫做_________。
（3）③→⑤的过程叫做_________。
（4）组成②、③、④细胞的_________、_________、_________不同，因此它属于不同的_________。
（5）①→④所示各细胞群中，具有分裂能力的是标号_________所示细胞群。
解析：
用“图文转换法”和“联想对照法”解。
组成①、②、④三个细胞群的细胞的形态不同，基本结构虽然相同（都有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核），但发生了特化，与其功能相适应。
如②的细胞壁较厚，④的液泡较大。
根据形态、结构与功能相适应的原理，①、②、④的细胞的功能也不同。
从①→②、①→④的过程中，细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这种变化叫做细胞的分化。
细胞分化的结果产生了组织，②、③、④分别属于不同的组织。
①→③，一个细胞分成两个细胞，这是细胞的分裂。
③→⑤，细胞的体积由小变大，这是细胞的生长。
具有分裂能力的细胞的特征是:
细胞壁薄，细胞质浓，细胞核大，液泡小或无。
答案
（1）细胞的分化
（2）细胞的分裂（3）细胞的生长（4）形态结构生理功能组织（5）①、③、⑤
二．细胞全能性及原因
生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。
因为生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。
1．各种细胞的全能性
（1）受精卵>生殖细胞>体细胞
①受精卵：
全能性是最高的。
进行有性生殖的生物体的任何一个细胞都是由受精卵分裂、分化而成。
②生殖细胞：
具有较高的全能性。
如蜜蜂的卵细胞可以进行孤雌生殖，发育成雄蜂。
③体细胞：
全能性很低。
如植物细胞只有脱离了所在的植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素、无菌等外界条件下，就可能表现出全能性，发育成
完整的植株；动物体细胞的全能性受到限制，只有细胞核仍然保持着全能性。
（2）植物体细胞>动物体细胞
植物体细胞的全能性科学家已通过实验进行验证，但动物体细胞的全能性尚未得到证实，只证实了动物体细胞核的全能性。
（3）受精卵>桑椹胚>囊胚期细胞>原肠胚期细胞
同一生物个体发育时期越早，其细胞全能性越高。
2．细胞全能性的应用植物的组织培养，动物克隆等。
例4下列植物细胞的全能性在提供了适宜条件的情况下，最易表达的是
A．枝条上的一个芽B．柱头上的花粉C．胚珠中的珠被细胞D．根尖分生区细胞
用“成因法”解。
组成枝条上的一个芽的细胞、胚珠中的珠被细胞、根尖分生区细胞都属于体细胞，而柱头上的花粉中的细胞（精子）属于生殖细胞，在适宜条件下，生殖细胞的全能性应该是大于体细胞的。
案B
三、细胞的衰老与调亡
细胞衰老的原因：
（1）自由基学说（自由基攻击DNA）
（2）端粒学说（分裂时DNA会缩短，正常基因的DNA受损）
细胞衰老的特征
（1））水分减少，体积变小
（2）酶活性降低（3）色素积累
（4）易分散转移（5）呼吸速度减慢
凋亡概念：
由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。
（细胞编程性死亡）
凋亡意义①确保正常发育生长：
清除多余的细胞
②维持内部环境稳定：
清除受损、突变、衰老的细胞
③积极防御外界干扰：
阻止病毒在感染细胞复制
四、细胞的死亡与癌变
细胞坏死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病理性死亡，易导致炎症发生。
而细胞凋亡是一种正常的自然现象，正常状态下生理性死亡。
你知道威胁人类健康的四大“杀手”吗？
1.心血管病 2.癌症3.艾滋病4.糖尿病
细胞癌变的原因：
外因：
致癌因子的作用，内因：
原癌基因被激活
致癌因子物理致癌因子：
主要指辐射，如紫外线、X射线等。
化学致癌因子：
无机物：
石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机物：
黄曲霉毒素、亚硝胺等。
病毒致癌因子：
如致癌病毒。
填空①致癌因子②不受机体控制③连续进行分裂④无限增殖⑤50—60次⑥形态结构⑦球形③表面⑨糖蛋白等⑩黏着性⑾分散⑿转移⒀物理⒁化学⒂病毒⒃DNA分子⒄原癌基因⒅抑癌基因⒆正常细胞的生长和分裂失控⒇二（21）癌症晚期（22）致癌因子（23）病理切片的显微观察（24）癌基因检测（25）化疗（26）放疗（27）手术切除
肿瘤
1、肿瘤是细胞在致瘤因素作用下，基因发生了改变，失去对其生长的正常调控，导致异常增生。
2、肿瘤分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类。
良性肿瘤生长缓慢，与周围组织界限清楚，不发生转移。
恶性肿瘤生长迅速，可转移，还会产生有害物质，破坏正常器管结构，使机体功能失调，威胁生命，称为“癌”。
例1、细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。
下列属于奢侈基因的是（ ）
A.血红蛋白基因B.ATP合成酶基因
C.DNA解旋酶基因D.核糖体蛋白基因
解析：
奢侈基因是指导合成组织特异性蛋白质的基因，即只在部分组织细胞内表达，使该细胞具有特定结构和功能的基因。
如表皮的角蛋白基因、肌肉细胞的肌动蛋白基因和肌球蛋白基因、红细胞的血红蛋白基因等。
血红蛋白基因只在红细胞内进行表达，属于奢侈基因。
而ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因和核糖体蛋白基因在正常功能的细胞内均能表达。
答案：
A
例2.通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。
有关分化和类胚胎干细胞的描述，正确的是（ ）
A.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞B.分化的体细胞丢失了某些基因
C.二者功能有差异，但形态没有差异D.二者基因组相同，且表达的基因相同
解析：
细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化前后，遗传物质不变，但形态、结构往往发生很大变化，功能也更加专一。
答案：
A
例3.干细胞是具有分裂和分化能力的细胞，下图表示干细胞的一些活动（数字表示过程）。
下列关于干细胞的说法中，正确的是（ ）
A.①表示增殖过程，②表示分化过程，③表示生长过程
B.②、③过程有些基因要丢失，所以无法全部表达
C.基因突变可以发生在过程①
D.如果该干细胞是骨髓造血干细胞，b、c为淋巴细胞，则它们成熟的场所都是骨髓
解析：
通过对图中a、b、c三种细胞与干细胞的比较可以看出，过程①②③分别是细胞增殖、细胞分化、细胞分化。
细胞分化的实质是基因的选择性表达，但该过程中基因并没有丢失。
B淋巴细胞和T淋巴细胞都起源于骨髓造血干细胞，但它们成熟的场所不同；B淋巴细胞在骨髓中成熟，T淋巴细胞在胸腺中成熟。
答案：
C
例4.关于干细胞和癌细胞的描述，正确的是（）
A.干细胞是具有正常分化能力的细胞，而癌细胞则不是
B.造血干细胞可分化发育成一个完整的个体，癌细胞则不能
C.癌细胞具有分裂能力，而干细胞则只能分化不能分裂
D.干细胞的子细胞均不可逆地完成分化过程
解析：
干细胞具有较强的分化能力，其子细胞大都能进行正常的分化，但也有少数仍保持分裂能力，不进行分化。
癌细胞是畸形分化的细胞。
癌细胞具有无限分裂能力，而干细胞一般只能进行正常的分裂分化。
答案：
A
课后
1.下列关于细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述中，不合理的是（ ）
A.细胞总体的衰老导致个体的衰老，但细胞衰老不等同于有机体的衰老
B.体内正常细胞的寿命受分裂次数的限制
C.细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞全能性的实现与分化无关
D.被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
解析：
细胞全能性的实现要经过脱分化和再分化两个阶段，如果没有细胞分化就不会产生组织，也就无法形成个体。
答案：
C
2.下列关于癌细胞的结构或物质与功能相适应的说法错误的是（ ）
A.细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系
B.癌细胞细胞膜两侧镶嵌的糖蛋白数量比正常的体细胞大量减少
C.体细胞癌变后会丧失了原来的生理状态，但其细胞核依然具有全能性
D.癌细胞的分裂、生长过程需要大量的核糖体参与合成蛋白质
解析：
癌细胞表面的糖蛋白减少，但糖蛋白只分布在细胞的表面；癌细胞的细胞核中含有个体发育所需要的遗传物质，仍具有全能性；癌细胞分裂过程中需要合成大量的蛋白质。
答案：
B
3.科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现，绿茶中的多酚酶能促进多酚的合成，多酚可促进某种蛋白的合成，而这种蛋白有促进癌细胞凋亡的作用，从而表明绿茶具有抗癌的作用。
下列叙述中合理的是（ ）
A.细胞凋亡就是指细胞死亡
B.与正常细胞相比，前列腺癌细胞的表面发生变化但形态结构未变
C.绿茶中含有多酚酶，其具有抗癌作用的根本原因是绿茶细胞中有多酚酶基因
D.前列腺癌细胞能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有无限增殖的特性
解析：
细胞死亡除正常的细胞凋亡外还有细胞坏死。
癌细胞的形态、结构发生显著的变化。
癌细胞能侵袭周围正常组织，说明癌细胞具有分散和转移的特性。
答案：
C
4农田中播种10天后的玉米种子，其细胞的特点可能有（ ）
A.两组中心粒会分别移向两极
B.呼吸作用加快，无机盐离子可通过原生质层进入分生区细胞的大液泡
C.染色体数目不断减少D.依然保持着细胞的全能性
解析：
是考查细胞的结构及特点，植物细胞中没有中心粒；分生区细胞中没有形成大液泡；进行有丝分裂的细胞，其染色体数目在细胞分裂前后不发生改变。
答案：
D
5.据报道，哈佛大学的科学家研究发现，从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的干细胞在实验室培养后生成了多种人体器官组织，如骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等。
以下有关说法不正确的是（双选）（ ）
A.这个实验证明了干细胞具有一定的全能性
B.这些骨骼、肌肉、血管、神经等的形成是细胞全能性得以实现的结果
C.从羊水中提取的干细胞与其生成的肌肉细胞中的染色体组成不一样
D.这些干细胞可以生成更多种类、更有价值的人体细胞，将有助于更多的医学研究
解析：
由干细胞生成多种人体器官组织需经过细胞的分裂分化，分裂方式为有丝分裂，故产生的细胞中的染色体组成与干细胞一样。
答案：
BC
6、下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述，正确的是（）
A、细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
B、个体发育过程中细胞的生长、增殖、衰老和凋亡对于生物体都是有积极意义的
C、细胞分化只发生在胚胎发育阶段
D、多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的
7、李白有诗云：
“君不见高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”。
导致这种变化的原因是（）
A、细胞增殖B、细胞生长C、细胞衰老D、细胞分化
8、下列不属于生物体内正常现象的是（）
A、细胞分裂B、细胞坏死C、细胞凋亡D、细胞衰老
9、能够无限增殖而不能分化的细胞是（）
A、红细胞B、心肌细胞C、脑细胞D、癌细胞
10、致癌因子的作用主要是（）
A、损伤细胞中的DNA分子B、使细胞中有关蛋白质变性
C、影响细胞中某些酶的活性D、影响细胞内有关基因的表达
11、二战后的广岛生活的人癌症发病率很高，原因是受（）
A、物理致癌因子作用B、化学致癌因子作用
C、生物致癌因子作用D、遗传因素作用
12（09山东卷）.细胞分化是奢侈基因选择表达的结果。
下列属于奢侈基因的是
A.血红蛋白基因B.ATP合成的C.DNA解旋酶基因D.核糖体蛋白基因
答案：
A解析：
只有在红细胞中，控制血红蛋白合成的基因才能选择性的表达。
而其他选项中的ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因是在每一个具有生命活动的细胞中都要表达而分别合成ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体蛋白6B7C8B9D10A11A
13（09安徽卷）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”是细胞凋亡的产物答案：
B
14（09上海卷）.右图所示的细胞类型转换过程为
A.细胞融合
B.细胞生长
C.细胞分裂D.细胞分化
答案：
D解析：
由图示可知是细胞的形态功能发生变化的过程，应为细胞分化。
15.目前临床上癌症治疗的方法，一般是手术切除肿瘤，为防止体内残留癌细胞，在手术后进行化疗，某生物兴趣小组的同学从资料上获知：
二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。
他们推测：
二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，能作为一种癌症的化疗药物，并就此问题设计实验进行了探究。
实验材料：
肝部长有肿瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，蒸馏水，生理盐水，含有全部营养物质的细胞培养液，显微镜，血球计数板，试管，吸管等。
（1）其中某位同学实验操作如下：
（请将实验内容补充完整）
①取洁净的培养皿一个，加入适量的培养液，从小鼠肝部切取肿瘤组织，剪碎，并用胰蛋白酶处理，使其分散开来，置于培养皿中培养。
②取洁净的试管5支，加入等量的培养液，编号1、2、3、4、5，并在1～4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液，5号试管中加入 。
③从培养皿中吸取等量的培养液置于1～5号试管中，振荡后，在冰箱中培养一段时间。
④从静置的5支试管中吸取适量的培养液置于血球计数板内，在显微镜下计数，记录数据。
（2）请你纠正上面这位同学操作上的错误
① ；② 。
（3）另一位同学按照正确的方法进行实验，得到的结果如下：
实验组别
1
2
3
4
5
二氯二乙胺浓度（mg/mL）
0.1
0.2
0.3
0.4
0
细胞数目（个/mL）
320
275
186
96
560
①在该实验中，遵循了实验设计的 原则和 原则。
②根据实验结果，你能得出的结论是 。
答案：
（1）②等量生理盐水
（2）①在“冰箱中”应改为在“适宜温度下”或“恒温箱中” ②“从静置的5支试管中吸取适量的培养液”应改为“振荡摇匀后，从5支试管中吸取适量的培养液” （3）①对照 单一变量 ②二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，且在一定范围内，随二氯二乙胺浓度的增大，抑制作用逐渐增强。
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