第四单元 第13讲

第13讲细胞的分化、衰老、凋亡及癌变[考纲要求] 1.细胞的分化和细胞的全能性(Ⅱ)。

2.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)。

3.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)。

一、细胞的分化与全能性1．细胞分化(1)概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

(2)特点：普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。

(3)意义：①细胞分化是生物个体发育的基础。

②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。

(4)实质：在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达，转录出不同的mRNA，控制合成出不同的蛋白质。

(5)标志：①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等；②细胞水平：控制合成不同种类的细胞。

解惑由于基因的选择性表达，不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类大部分相同，只有少部分不同，DNA却都相同。

2．细胞的全能性(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

(2)全能性差异：高度分化的植物细胞具有发育成完整植株的能力，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细胞核具有全能性。

(3)干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。

判一判(1)蜜蜂由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具有全能性；紫色糯性玉米种子培育出植株，证明了植物细胞的全能性(×)(4)细胞的全能性以产生个体为标志，若无个体产生，不能体现全能性(√)二、细胞的衰老、凋亡和坏死1．衰老的特征判一判 (1)细胞衰老等于多细胞生物个体衰老 ( × ) (2)人体红细胞衰老时细胞核增大( × )2． 细胞的凋亡(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。

(2)类型⎩⎪⎨⎪⎧个体发育中细胞的编程性死亡成熟个体中细胞的自然更新被病原体感染的细胞的清除(3)意义⎩⎪⎨⎪⎧保证多细胞生物体完成正常发育维持内部环境的稳定抵御外界各种因素的干扰解惑 细胞凋亡，即细胞编程性死亡，是一种自然生理过程；与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体。

三、细胞的癌变1． 癌变实质：原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。

2． 癌细胞的特征(1)在适宜的条件下，能够无限增殖。

(2)形态结构发生显著变化，如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。

(3)表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，导致癌细胞容易分散和转移。

3． 致癌因子分类(连一连)考点一 聚焦细胞分化与细胞的全能性1．比较细胞分裂与细胞分化的区别和联系(1)细胞分裂使细胞数目增多，细胞类型不变。

(2)细胞分化使细胞类型增多，数目不变。

(3)细胞分裂是细胞分化的基础。

3．总结细胞全能性表达的条件(1)离体(必要条件)。

(2)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)。

(3)激素。

(4)适宜的条件(适宜的温度、pH等)。

易错警示有关细胞全能性的3个易错点(1)植物种子发育成植株不叫全能性。

(2)胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体——体现全能性的终点)不叫全能性。

(3)动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。

1．(2011·山东卷，2)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答案 D解析玉米种子中的胚由受精卵发育而来，不是分化了的体细胞，故胚发育形成新植株的过程不能体现体细胞的全能性；小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，并没有发育成个体，所以不能体现细胞的全能性；小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株，体现的是植物生殖细胞的全能性。

2．如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段的示意图，图中甲、乙为两个阶段的细胞，a、b表示发育变化的模式过程。

下列叙述正确的是()①a过程有可能发生基因突变②乙细胞不同的基因重组导致b过程产生不同的细胞③上皮细胞与甲细胞遗传物质相同，因此它们的全能性高低应该相同④b过程中遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质A．①④B．③④C．①②D．②③④答案 A解析识别图解中的过程和名称是解题的关键，识别的依据是细胞的数量和形态的变化。

a过程为细胞增殖过程，乙细胞为由甲细胞形成的子细胞；b过程为细胞的分化，其结果是形成多种细胞。

在细胞增殖的间期，由于要进行DNA复制，所以可能发生基因突变，①正确；因为该图解表示的是人体某早期胚胎细胞发生的变化，所以不可能是减数分裂过程，也不可能发生基因重组，②错误；上皮细胞的全能性明显低于甲细胞(甲细胞为多能干细胞)，③错误；细胞分化过程中，基因要进行选择性表达，所以b过程内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质，④正确。

技法提炼正确解读有关细胞生命历程的图形信息从上图可解读以下信息：1．图中①③⑤细胞特征相似：细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺盛的细胞分裂能力。

其中①→③表示通过细胞分裂使细胞数目加倍；③→⑤表示通过细胞生长使细胞体积增大。

2．图中②④细胞形态特征与①有较大区别，所以①→②和①→④均表示细胞分化过程。

3．图中⑥⑦⑧表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株，体现了植物细胞的全能性。

考点二聚焦细胞的衰老、凋亡与癌变1．归纳细胞衰老的特征“一大”：细胞核的体积增大；“一小”：细胞体积变小；“一多”：色素增多；“三低”：代谢速率、多种酶的活性、物质运输功能均降低。

23．分析癌细胞的特征与癌变机理(1)特征分析①不死性：条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。

②迁移性：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些结构，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。

③失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。

如下图：(2)癌变机理(3)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；而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。

②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。

易错警示与细胞癌变、衰老、凋亡有关的5个易错点(1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。

(2)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。

(3)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。

(4)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。

(5)细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。

3．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．细胞坏死时代谢停止；细胞癌变时代谢增强D．衰老、死亡的细胞可被浆细胞清除；癌细胞可被效应T细胞裂解答案 C解析癌变细胞的膜黏着性降低，易扩散；细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，受基因控制；衰老、死亡的细胞可被吞噬细胞清除，效应T细胞可裂解癌细胞。

4．如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和死亡过程示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞a～c表示细胞所进行的生理过程。

据图分析，下列叙述正确的是()(1)由①细胞分裂产生③④细胞的方式有三种(2)⑤与⑥细胞的基因型相同，mRNA的种类不同(3)⑤和⑥细胞内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质(4)细胞的衰老与死亡就会引起人体的衰老与死亡(5)细胞死亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制(6)⑤⑥的分化程度比①的分化程度高，全能性也高(7)细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增强(8)细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短A．只有一项正确B．只有两项正确C．只有三项正确D．只有四项正确答案 B解析该图所示人体细胞的分裂方式为有丝分裂；细胞分化是基因选择性表达的结果，分化产生的细胞基因型相同，但表达的基因不同，产生的mRNA的种类不同，分化过程的遗传信息流动方向是DNA→RNA→蛋白质，因此(2)(3)正确；细胞的衰老与死亡与人体的衰老与死亡一般是不同步的；细胞衰老、死亡、分化等现象都是基因程序性表达的结果，发生癌变的细胞恶性增殖，细胞周期变短，细胞膜表面的糖蛋白减少，黏着性降低。

细胞的分裂、分化、癌变及衰老的关系2．联系变变”不理解题组一细胞分化与细胞的全能性1．判断正误(1)免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力(2009·江苏，4B) ()(2)细胞癌变是细胞高度分化的结果(2009·安徽，2C) ()(3)细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变(2007·江苏，17A) ()(4)质壁分离植物细胞的复原属于细胞分化(2008·宁夏，1C) ()答案(1)√(2)×(3)×(4)×2．(2012·四川卷，1)蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中，下列行为在细胞内不能发生的是() A．基因的选择性表达B．DNA的半保留复制C．同源染色体的分离D．姐妹染色单体的分开答案 C解析蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中既有细胞的有丝分裂，又有细胞的分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，A项正确；在有丝分裂间期，DNA复制的方式是半保留复制，B项正确；同源染色体的分离只发生在减数分裂过程中，不发生在有丝分裂过程中，C项错误；在细胞有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，D项正确。

3．(2012·江苏卷，22)下列事实能体现细胞全能性的是(多选) ()A．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗B．单细胞的DNA在体外大量扩增C．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体D．小鼠体细胞经诱导培育成小鼠答案AD解析细胞全能性是指已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，所以判断是否体现细胞全能性的依据是看其能否发育成完整个体，选项中只有A、D项符合。

B项DNA的扩增和C项杂交瘤细胞的培养分别属于分子和细胞水平上的克隆，不能体现细胞全能性。

4．(2012·天津卷，1)下列有关干细胞的叙述，错误的是() A．自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应B．胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化C．组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程D．造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病答案 B解析通过联想干细胞及其生命历程的基础知识解答本题。