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第12讲细胞的分化、衰老、凋亡及癌变一、细胞的分化1.细胞分化(1)概念：在个体发育中，由一个或多个细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程(2)特征:具有持久性、稳定性和不可逆性。
(3)意义：是生物个体发育的基础(4)原因：基因选择性表达的结果2.细胞全能性(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)原因：以分化的细胞具有本物种全套的遗传物质(3)实例：已分化的植物细胞具有发育成完整个体的全能；高度分化的动物细胞无全能性，但细胞核具有全能性。
(4)干细胞：动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。
(5)全能性比较：植物细胞>动物细胞；受精卵>配子细胞>体细胞3.细胞分化程度与全能性的关系分化程度越低的细胞全能性越高二、细胞的衰老1. 细胞衰老与个体衰老的关系：单细胞生物细胞衰老即为个体的衰老；多细胞生物，细胞衰老不代表个体的衰老，只有绝大多数细胞衰老，生物体才衰老。
2.特征：(1)细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢的速率减慢(2)细胞内多种酶的活性降低(3)细胞内色素逐渐积累(4)细胞内呼吸速率减慢，细胞体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深(5)细胞膜通透性改变，物质运输功能降低三、细胞的凋亡1. 概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程2. 意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都有非常关键的作用3.细胞死亡：包括细胞凋亡和细胞坏死，细胞凋亡是细胞程序性死亡，是正常死亡；而细胞坏死是细胞外界因素的作用的死亡，是非正常的细胞死亡。
四、细胞的癌变1. 概念：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、联系分裂的恶性增殖细胞。
是细胞畸形分化的结果2.癌细胞的主要特征：(1)适宜条件下，无限增殖 (2)细胞的形态发生显著变化(3)癌细胞的表面发生了变化：糖蛋白减少 (4)酶的活性升高3.致癌因子：1）致癌因子：紫外线、X 射线等 2）致癌因子：亚硝胺、黄曲霉毒素 3）致癌因子：如Rous 内瘤病毒等4. 细胞癌变的原因：致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变例2.细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。
第四单元 第12讲1．(2013·四川高考)哺乳动物红细胞的部分生命历程如图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的RNA 。
下列叙述错误的是( ) 造血干细胞…→幼红细胞―――→排出细胞核 网织红细胞――→丧失细胞器成熟红细胞→凋亡A ．成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳B ．网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质C ．造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同D ．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达解析：选D 成熟的红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，产物为乳酸，A 项正确。
网织红细胞中含有幼红细胞转录形成的mRNA 和核糖体，仍然能够合成核基因编码的蛋白质，B 项正确。
细胞分化的不同阶段，基因的表达情况不完全相同，C 项正确。
成熟的红细胞无细胞核，已丧失控制其凋亡的基因，D 项错误。
2．(2013·海南高考)关于细胞分化的叙述，错误的是( )A ．白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的B ．基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞C ．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同D ．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强解析：选C 同一个体的不同细胞所含的基因相同，因为它们都来自于同一个细胞——受精卵的分裂分化，C 错误。
3．(2012·上海高考)成人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞( )A ．遗传信息相同B ．基因表达相同C ．mRNA 种类相同D ．蛋白质种类相同解析：选A 细胞分化的本质是基因选择性表达，则处于分化终端的各种细胞，它们表达的基因不同、转录的mRNA 也不同，翻译出的蛋白质也就不同。
但是这些细胞都是由受精卵经有丝分裂形成的。
每个体细胞都带有这个人的全套遗传信息，故A 选项正确。
4．(2012·江苏高考)研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程，下列叙述正确的是()A．癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞类型B．癌细胞的分裂能力与分化程度成正相关C．诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略D．癌细胞类似于胚胎细胞都脱离了细胞的正常分化解析：选C研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程，故癌细胞与正常细胞相比，形态、结构和功能均不同；细胞的分化程度越高，其分裂能力越低；诱导癌细胞脱离未分化状态，即诱导癌细胞正常分化是癌症治疗的一种策略；癌细胞已不受机体控制，而胚胎细胞可在机体控制下完成正常分化。
下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述中，正确的是（）
A. 高度分化的细胞一般不再分裂
B. 对于多细胞生物来说，细胞的衰老就是个体的衰老
C. 细胞凋亡是一种自然的生理过程，与基因无关
D. 癌细胞代谢旺盛，细胞表面的糖蛋白等物质会增加
答案：
解：A、高度分化的细胞一般不再分裂，A正确；
B、多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老并非同步进行的，B错误；
C、细胞凋亡是由基因控制的编程性死亡，是一种自然的生理过程，C错误；
D、癌细胞代谢旺盛，细胞表面的糖蛋白等物质会减少，D错误．
故选：A．。
第12讲细胞的分化、衰老、凋亡与癌变考纲、考情——知考向核心素养——提考能最新考纲1.细胞的分化（Ⅱ）2．细胞的全能性（Ⅱ）3．细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系（Ⅱ）4．癌细胞的主要特征及防治（Ⅱ）生命观念结构与功能观：细胞物质和结构的变化与细胞分化、衰老和癌变的关系。
关爱生命，倡导健康的生活方式。
全国卷考情2018·全国卷Ⅱ（6）、2017·全国卷Ⅲ（2）、2016·全国卷Ⅱ（1）、2014·全国卷Ⅱ（2）科学思维比较与分类：比较分化、衰老、凋亡和癌变细胞的特征本质。
考点一细胞的分化与细胞的全能性1．细胞分化及其特点2．细胞的全能性3．细胞分化与全能性的比较项目细胞分化细胞全能性原因细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传信息结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体大小比较细胞分化程度有高低之分：体细胞>生殖细胞>受精卵细胞全能性有大小之分：受精卵>生殖细胞>体细胞关系①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性就越高4.干细胞1．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞及玉米种子萌发长成新植株是否体现了细胞的全能性？为什么？提示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。
由于玉米种子的胚本身就是未来植物的幼体，其萌发长成植株是正常发育，并非体现细胞全能性。
2．下列①～⑤能说明人体中某细胞已经发生分化的是哪些？你的推断理由是？①进行ATP的合成②进行mRNA的合成③存在甲状腺激素④存在纤维蛋白原基因⑤脱氧核苷酸序列改变提示只有③可表明细胞已分化，理由如下：所有细胞都能合成ATP，几乎所有细胞都能转录合成mRNA，几乎所有细胞中都存在纤维蛋白原基因，故①②④均不能判断细胞已经分化，然而只有甲状腺细胞才能合成甲状腺激素，可判断细胞已经分化，此外，细胞分化中遗传物质不发生改变，故⑤不能表明细胞分化。
第12讲 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变 一、细胞的分化和细胞的全能性 1．细胞的分化 (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上图分析 ①写出图中可以表示分化的过程：b、c 。 ②图中a和虚线可表示细胞增殖或有丝分裂。 3分化的实质：基因的选择性表达。 (4)细胞分化的意义：形成各种不同的细胞和组织。
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)分析下列实例所依据的原理 ①植物组织培养：植物细胞具有全能性。 ②克隆羊多利培养：动物体细胞核具有全能性。 3．把实例和相对应的原理或过程连线：[连一连] 实例 依据原理或过程
二、细胞的衰老和凋亡 1．细胞的衰老 (1)代谢速度的变化
(2)细胞核的变化 体积增大、核膜内折，染色质收缩、染色加深。 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)原因：细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。
(3)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 (4)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)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 物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。
细胞癌变属于可遗传的变异吗？癌症属于人类遗传病吗？
1．(2015·河北省教育教学质量监测)下列能说明人体某细胞已经发生分化的是( ) A．能进行酶的合成 B．能进行ATP的分解 C．存在生长激素基因 D．能合成胰岛素 2．下列细胞已趋向衰老的是( ) A．被效应T细胞攻击的靶细胞 B．多种酶的活性明显降低的细胞 C．镰刀型的红细胞 D．进行基因选择性表达的细胞 3．下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的一项是( ) A．细胞凋亡是主动的，细胞坏死是被动的 B．细胞凋亡是生理性的，细胞坏死是病理性的 C．细胞凋亡是由基因调控的，细胞坏死主要是由外界因素引起的 D．细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的 4．2014年4月15日～21日是第20届全国肿瘤防治宣传周，主题是“科学抗癌，关爱生命”，副主题是“走出癌症误区，实现早诊早治”。下列细胞中，可能已发生癌变的是( )
A．细胞膜上糖蛋白减少的细胞 B．细胞核增大的细胞 C．自由水含量减少的细胞 D．被细菌侵染的细胞 考 点 一 以概念为基础，考查细胞分化与细胞的全能性 1．探究细胞分裂和细胞分化的区别和联系 (1)①、③、⑤三个细胞群的细胞具有分裂能力，其特征是：细胞壁薄，细胞核大，液泡小或无。 (2)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。 (3)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，这种变化叫做细胞分化。其结果是产生了组织，②、④分别属于不同的组织。 (4)两者关系： 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。 2．细胞分化和细胞的全能性的不同点 细胞分化 细胞的全能性 原因 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质 特点 持久性、稳定性、不可逆性、普遍性 ①分化程度的高低与全能性大小呈负相关 ②受精卵＞配子＞体细胞 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞群 形成新的个体 3.细胞的全能性表达的条件 离体、一定的营养物质的适宜环境条件等。 1．分化后的细胞一定不会再进行细胞分裂吗？(举例说明) ___________________________ 2．同一生物体，不同的细胞中下列物质完全相同的有哪些？ ①核DNA ②tRNA ③呼吸酶 ④mRNA ⑤蛋白质 ___________________________ 3．肌肉细胞中的ATP合成酶基因、某抗体基因、胰岛素基因都处于表达状态吗？ ___________________________ 4．(2014·上海卷改编)下列哪一因素是植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素？ ①细胞膜 ②细胞核 ③线粒体 ④叶绿体 ___________________________ 1．(2015·河北六校联考)如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是( ) ①a过程是有丝分裂，b是细胞分化 ②乙和丙的染色体组成不同 ③丁和戊因遗传物质不同而发生分化 ④甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同 A．①② B．①④ C．③④ D．②③④ 2．英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥是诺贝尔生理学或医学奖的获得者，他们在细胞核重编程研究领域作出了杰出贡献。目前，山中伸弥和其研究小组已把多种组织(包括肝、胃和大脑)的细胞，转变成了诱导多功能干细胞，并让诱导多功能干细胞分化成了皮肤、肌肉、软骨、神经细胞以及可以同步搏动的心脏细胞。下列相关叙述不．正确的是( )
A．成熟细胞被重编程的过程中细胞的分化程度逐渐降低 B．诱导多功能干细胞分化成神经细胞，体现了诱导多功能干细胞的全能性 C．诱导多功能干细胞与成熟细胞相比，细胞核内DNA的含量不变 D．诱导多功能干细胞分化的过程不仅与基因有关，也与细胞的生活环境有关
考 点 二 通过对比分析，考查细胞衰老、凋亡和癌变
结合人体某结构部分细胞的生命历程图，探究以下问题。
1．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。 2．细胞凋亡、衰老、癌变、坏死的区别 项目 细胞凋亡 细胞衰老 细胞癌变 细胞坏死 与基因的关系 受基因 控制 可能有关 基因突变 不受基 因控制 细胞膜的变化 内陷 皱缩 糖蛋白减少 破裂
形态变化 破裂 细胞萎缩 呈球形 外形不规 则变化
影响因素 受基因严格的控制 内、外因共同作用 物理、化学、病毒等致癌因子 电、热、冷、机械等各种不利因素 对机体的影响 对机体有利 对机体有利 对机体有害 对机体有害 3.癌变的机理 (1)癌变机理
(2)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主要负责调节细胞周期，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原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。
1．上图4过程产生的细胞内，由酶活性降低引起的细胞衰老特征有哪些？ ___________________________ 2．上图中，3和6过程中都有新的蛋白质产生吗？6过程受环境因素影响吗？ ___________________________ 3．鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤，我国南方几省特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。试分析恶性肿瘤与遗传有关吗？理由是什么？ ___________________________ 4．上图1～6过程中，遗传物质不发生改变的是哪些过程？ ___________________________
3．(2015·辽宁高三期中)下列关于细胞及其生命历程的说法正确的是( ) A．衰老细胞具有水分减少、多种酶活性降低、细胞核体积增大等特征 B．细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制 C．从蛋白质分子的角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的根本原因 D．放射性治疗可以引发癌细胞凋亡 4．(2015·黄山质检)科学研究发现，单羧酸转运蛋白1(MCT1)的基因表达水平与抗癌药物3-BrPA运输至细胞内密切相关。如图表示3-BrPA作用于癌细胞的机理，表格中数据是研究者用相同剂量3-BrPA处理5种细胞所得的实验结果。据此可推断( )
MCT1的水平 死亡率 正常细胞 0 0 癌细胞1 中 40% 癌细胞2 低 30% 癌细胞3 高 60% 癌细胞4 0 0
A.正常细胞和癌细胞4死亡率为0的原因是它们对3-BrPA的敏感性最强 B．癌细胞3死亡率最高是因为只有它具有MCT1的基因 C．MCT1 可能是载体，3-BrPA主要作用于细胞呼吸的第一阶段 D．对癌症患者的治疗可以利用药物抑制MCT1基因表达的方法
1．判断下列有关细胞分化与全能性的叙述 (1)(2014·广东卷T24D)
上图体现了胚胎干细胞的分化潜能。(√) (2)(2013·天津卷T3B改编)细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。(√) (3)(2012·上海卷T16A改编)成人体内不同分化细胞的遗传信息相同。(√) (4)(2012·天津卷T1C)组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程。(√) (5)(2011·山东卷T2A)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。(×) (6)(2011·安徽卷T2A)骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同。(×) 2．判断下列有关细胞衰老、凋亡和癌变的叙述 (1)(2013·安徽卷T2D)对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化。(×) (2)(2013·北京卷T2C)老化受损的细胞器融入溶酶体中。(√) (3)(2013·天津卷T3D)细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定。(√) (4)(2012·山东卷T3A)细胞普遍衰老会导致个体衰老。(√) 3．判断下列有关细胞癌变的叙述 (1)(2013·江苏卷T7C)原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传。(×) (2)(2012·新课标卷T2D)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。(×) (3)(2011·江苏卷T5D)细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散和转移。(√)
1．(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是( ) A．二者所处的细胞周期不同 B．二者合成的特定蛋白不同 C．二者所含有的基因组不同 D．二者核DNA的复制方式不同 2．(2014·高考山东卷)神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如图所示。下列说法正确的是( )
