细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

6.2 细 胞 的 分 化 、 衰 老 、 凋 亡 和 癌 变 回 扣 基 础 要 点一 、 细 胞 的 分 化1.概 念 ： 在 个 体 发 育 中 ， 由 增 殖 产 生 的 后 代 ， 在 形 态 、 结 构 和 生 理 功 能 上 发 生 的 过 程 。 （ 细 胞 分 化 在 胚 胎 时 期 达 到 最 大 化 ）2.特 点 ： 普 遍 性 、 持 久 性 、 稳 定 性 和 。必 备 知 识 梳 理一 个 或 一 种 细 胞稳 定 性 差 异 不 可 逆 性 3.意 义 （ 1） 细 胞 分 化 是 生 物 的 基 础 。 （ 2） 细 胞 分 化 使 多 细 胞 生 物 体 中 的 细 胞 趋 向 ， 有 利 于 提 高 各 种 生 理 功 能 的 效 率 。4.实 质 ： 在 个 体 发 育 中 ， 不 同 的 细 胞 中 的 执 行 情 况 不 同 。 即 基 因 的 表 达 ， 转 录 出 不 同 的 ， 控 制 合 成 出 不 同 。个 体 发 育专 门 化 遗 传 信 息选 择 性mRNA 蛋 白 质基因的选择性表达 想 一 想 同 一 生 物 不 同 部 位 的 细 胞 如 人 的 胰 岛 B细 胞 和 唾 液 腺 细 胞 ， 下 列 结 构 或 物 质 是 否 相 同 ？ 染 色 体 DNA 基 因 mRNA 蛋 白 质 相 同 ， 不 同 。 提 示 二 、 细 胞 的 全 能 性1.概 念 ： 的 细 胞 ,仍 然 具 有 发 育 成 的 潜 能 。2.全 能 性 差 异 ： 高 度 分 化 的 植 物 细 胞 具 有 发 育 成 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 具 有 全 能 性 。3.干 细 胞 ： 动 物 和 人 体 内 仍 保 留 着 的 少 数 具 有 能 力 的 细 胞 。已 经 分 化完 整 植 株 细 胞 核分 裂 和 分 化 完 整个 体 三 、 衰 老 细 胞 的 特 征记 忆 窍 门 ：可 据 图 结 合 细 胞 结 构 从 外 向 里 联 想 记 忆 ； 四 、 细 胞 凋 亡 和 细 胞 坏 死细胞凋亡 细胞坏死 与基因关系 受 控制 不受基因控制 影响因素 严格受遗传机制决定的 死亡 电、热、冷、机械等 因素 与机体关系 机体控制的主动性死亡，对机体不受机体控别的 死亡,对机体实例 胚胎发育过程中人尾消失、五指分开 股骨头坏死 基 因 程 序性 不 利有 利 被 动 性 有 害 五 、 细 胞 癌 变1.概 念 ： 受 致 癌 因 子 的 作 用 ， 细 胞 中 发 生 变 化 ， 成 为 不 受 控 制 的 、 连 续 进 行 分 裂 的 细 胞 。2.主 要 特 征 （ 1） 适 宜 条 件 下 ， 能 够 。 （ 2） 发 生 显 著 变 化 。 （ 3） 癌 细 胞 表 面 发 生 了 变 化 。 等 物 质 减 少 ， 癌 细 胞 之 间 显 著 降 低 ， 容 易 分 散 和 转 移 。 遗 传 物 质机 体恶 性 增 殖 无 限 增 殖形 态 结 构 糖 蛋 白黏 着 性 3.致 癌 因 子 ： 大 致 分 为 致 癌 因 子 、 致 癌 因 子 、 致 癌 因 子 三 类 。4.细 胞 癌 变 的 原 因 （ 1） 致 癌 因 子 使 和 发 生 突 变 。 （ 2） 原 癌 基 因 主 要 负 责 调 节 ， 控 制 细 胞 生 长 和 分 裂 的 进 程 ； 抑 癌 基 因 主 要 是 。5.与 分 化 的 关 系 ： 细 胞 癌 变 是 分 化 的 结 果 。6.癌 基 因 位 置 ： 不 只 存 在 于 体 内 ， 正 常 的 细 胞 也 有 。 物 理 化 学病 毒 原 癌 基 因 抑 癌 基 因细 胞 周 期胞 不 正 常 的 增 殖 阻 止 细异 常癌 细 胞 练 一 练（ 2009 安 徽 卷 ， 2） 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 解 析 人 体 细 胞 要 经 过 未 分 化 、 分 化 、 衰 老 和 凋 亡的 过 程 ， 各 细 胞 的 发 生 过 程 并 不 是 同 步 的 ； 细 胞凋 亡 对 生 物 体 组 织 器 官 的 形 成 及 生 物 体 的 发 育 是必 不 可 少 的 ， 如 人 早 期 胚 胎 尾 的 消 失 、 手 部五 指 的 形 成 、 蝌 蚪 尾 的 消 失 等 ； 细 胞 癌 变 是细 胞 畸 形 分 化 的 结 果 ； 皮 肤 上 “ 老 年 斑 ” 的 形 成是 由 于 细 胞 衰 老 色 素 沉 积 的 结 果 。 构建知识网络 考 点 一 细 胞 分 化 与 细 胞 的 全 能 性1.细 胞 分 化 的 实 质 及 拓 展 提 升 （ 1） 实 质 ： 基 因 的 选 择 性 表 达 。 同 一 生 物 体 不 同 部 位 的 细 胞 DNA、 基 因 、 tRNA相 同 ,但 mRNA 和 蛋 白 质 不 同 。 （ 2） 拓 展 : 胰 岛 B细 胞 除 包 含 胰 岛 素 基 因 外 还 包 含 血 红 蛋 白 基 因 ， 生 长 激 素 基 因 等 其 它 全 部 基 因 。 胰 岛 B细 胞 和 垂 体 细 胞 形 态 、 结 构 和 功 能 不 同 的 根 本 原 因 是 细 胞 中 不 同 , 不 同 的 直 接 原 因 是 细 胞 中 不 同 。蛋 白 质mRNA高 频 考 点 突 破 管 家 基 因 ： 在 所 有 细 胞 中 都 表 达 的 基 因 ， 与 细 胞 分 化 无 关 ， 如 呼 吸 酶 基 因 、 ATP水 解 酶 基 因 等 。 奢 侈 基 因 ： 只 在 特 定 细 胞 中 选 择 性 表 达 的 基 因 ， 控 制 细 胞 分 化 ， 如 胰 岛 素 基 因 、 血 红 蛋 白 基 因 等 。2.细 胞 的 全 能 性 （ 1） 原 理 ： 含 有 本 物 种 全 套 遗 传 物 质 。 （ 2） 条 件 ： 一 离 体 ； 二 无 菌 ； 三 营 养 和 激 素 ； 四 适 宜 外 部 条 件 光 照 、 温 度 、 pH等 。 （ 3） 全 能 性 高 低 比 较 受 精 卵 （ 未 分 化 ） 精 子 或 卵 细 胞 （ 高 度 分 化 ） 体 细 胞 植 物 体 细 胞 动 物 体 细 胞 （ 克 隆 羊 只 证 明 动 物细 胞 核 具 有 全 能 性 ） 胚 胎 干 细 胞 （ 全 能 干 细 胞 ） 造 血 干 细 胞 （ 多能 干 细 胞 ） 皮 肤 生 发 层 干 细 胞 （ 专 能 干 细 胞 ） 1.植 物 组 织 培 养 的 过 程韧 皮 部 细 胞 植 物 激 素 、 无 机 盐 和 糖 类 等 细 胞 团 胚 状 体 有 根 、 茎 、 叶的 试 管 苗问 题 脱 分 化 再 分 化由 胡 萝 卜 的 韧 皮 部 细 胞 培 养 成 完 整 的 胡 萝 卜 植 株体 现 出 植 物 细 胞 的 什 么 特 性 ？高 度 分 化 的 植 物 细 胞 有 发 育 成 完 整 个 体 的潜 能 。 1.细 胞 分 化 具 有 稳 定 性 、 不 可 逆 性 ， 是 不 是 细 胞 一 旦 分 化 就 不 再 具 有分 裂 分 化 能 力 了 呢 ？2.能 否 让 这 些 高 度 分 化 的 细 胞 再 具 有 分 裂 分 化 能 力 呢 ？ 多 莉 是 怎 么 诞 生 的 ？思 考这 个 实 验 说 明 了 已 经 分 化 的 细 胞 核 具有 什 么 特 性 ？高 度 分 化 的 动 物 体 细 胞 的 细 胞核 有 发 育 成 完 整 个 体 的 潜 能2.克 隆 羊 的 诞 生 已 经 分 化 的 细 胞 ， 仍 然 具 有 发 育 成完 整 个 体 的 潜 能 。 细 胞 全 能 性 植 物 组 织 培 养 技 术 克 隆 个 体 的 产 生思 考 为 什 么 已 经 分 化 的 细 胞 具 有 全 能 性 呢 ？高 度 分 化 的 细 胞 含 有 保 持 物 种 发 育 所需 要 的 全 套 基 因 对 位 训 练1.（ 2009 山 东 卷 ， 2） 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 本 题 考 查 了 对 于 基 因 选 择 性 表 达 概 念 的 理 解 。 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 。 A 考 点 二 细 胞 的 衰 老 、 凋 亡 和 癌 变1.个 体 衰 老 与 细 胞 衰 老 的 关 系 （ 1） 单 细 胞 生 物 的 细 胞 衰 老 或 死 亡 就 是 个 体 的 衰 老 或 死 亡 。 （ 2） 多 细 胞 生 物 体 内 的 细 胞 总 是 不 断 地 更 新 ， 总 有 一 部 分 细 胞 处 于 衰 老 或 走 向 死 亡 的 状 态 ， 但 从 整 体 上 看 ,个 体 衰 老 的 过 程 也 是 组 成 个 体 的 细 胞 普 遍 衰 老 的 过 程 。个 体 衰 老 与 细 胞 衰 老 并 不 总 是 同 步 的 2.癌 细 胞 特 征 （ 1） 无 限 增 殖 ： 一 般 细 胞 分 裂 50-60次 ， 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） 易 分 散 转 移 ： 癌 细 胞 分 泌 一 些 酶 类 分 解 细 胞 表 面 的 糖 蛋 白 ， 导 致 癌 细 胞 黏 着 性 降 低 ， 易 于 扩 散 。 （ 3） 失 去 接 触 性 抑 制 ： 正 常 细 胞 贴 壁 生 长 汇 合 成 单 层 后 停 止 生 长 ， 称 为 接 触 性 抑 制 。 而 癌 细 胞 即 使 堆 积 成 群 ， 仍 然 可 以 生 长 。 如 下 图 ： （ 4） 癌 细 胞 的 形 态 发 生 改 变 。 例 成 纤 维 细 胞 由 扁 平 梭 形 变 成 球 形 。 这 是 细 胞 癌 变 的 重 要 观 察 指 标 。3.癌 变 机 理 （ 1） 原 癌 基 因 与 抑 癌 基 因 原 癌 基 因 主 要 负 责 调 节 细 胞 周 期 ， 控 制 细 胞 生 长 和 分 裂 的 进 程 ； 抑 癌 基 因 主 要 是 阻 止 细 胞 不 正 常 的 增 殖 。 癌 症 就 是 一 系 列 原 癌 基 因 与 抑 癌基 因 的 突 变 逐 渐 积 累 的 结 果 。 （ 2） 机 理4.癌 症 的 预 防 与 治 疗 预 防 在 诱 发 癌 症 的 因 素 中 ， 吸 烟 和 不 健 康 的 饮 食 是 诱 发 癌 症 最 主 要 的 两 大 因 素 。 因 此 ， 为 了 防 止 细 胞 癌 变 ， 应 远 离 烟 草 ， 养 成 健 康 的 饮 食 习 惯 ， 少 食 肥 肉 和 油 炸 食 品 ， 多 吃 水 果 蔬 菜 和 谷 物 。 另 外 还 要 尽 量 避 免 接 触 物 理 的 、 化 学 的 和 病 毒 的 各 种 致 癌 因 子 。 治 疗 目 前 用 于 肿 瘤 治 疗 的 主 要 手 段 有 手 术 、 放疗 、 化 疗 。 手 术 冶 疗 就 是 直 接 切 除 癌 肿 块 。 放 疗和 化 疗 是 从 癌 细 胞 分 裂 的 特 征 入 手 ， 人 为 地 控 制间 期 DNA复 制 或 有 关 蛋 白 质 合 成 。 放 疗 是 使 用 高能 X射 线 或 射 线 集 中 照 射 患 病 部 位 ， 杀 死 癌 细胞 ， 这 里 利 用 的 是 射 线 对 DNA的 损 伤 作 用 。 放 射性 疗 法 不 适 于 病 灶 范 围 已 经 扩 大 的 患 者 。 化 疗 主要 是 利 用 抗 癌 剂 杀 死 癌 细 胞 。 常 用 的 抗 癌 剂 包 括细 胞 分 裂 抑 制 剂 、 细 胞 增 殖 蛋 白 合 成 抑 制 剂 等 。多 种 抗 癌 剂 混 合 使 用 往 往 可 以 获 得 较 好 的 疗 效 。 5.细 胞 分 裂 、 分 化 和 癌 变 的 关 系 对 位 训 练2.下 列 有 关 细 胞 衰 老 和 凋 亡 的 说 法 中 正 确 的 是 ( ) A.健 康 的 成 人 体 内 ， 每 天 有 一 定 量 的 细 胞 凋 亡 B.细 胞 凋 亡 受 环 境 影 响 大 ， 机 体 难 以 控 制 C.老 年 人 头 发 变 白 和 白 化 病 都 是 由 酪 氨 酸 酶 活 性 降 低 引 起 D.胚 胎 发 育 期 生 物 体 的 细 胞 衰 老 总 与 机 体 衰 老 同 步 进 行 答 案 A 解 析 衰 老 和 凋 亡 是 细 胞 正 常 的 生 命 现 象 ,在 健 康的 成 人 体 内 ， 每 天 有 一 定 数 量 的 细 胞 凋 亡 是 正 常的 。 细 胞 的 凋 亡 是 一 种 程 序 性 死 亡 ， 是 受 机 体 基因 组 调 控 的 细 胞 正 常 的 死 亡 。 白 化 病 是 由 基 因 突变 导 致 缺 少 合 成 酪 氨 酸 酶 的 基 因 引 起 的 。 胚 胎 发育 期 细 胞 的 衰 老 并 不 代 表 机 体 的 衰 老 ， 从 整 体 上看 ， 个 体 衰 老 的 过 程 是 组 成 个 体 的 细 胞 普 遍 衰 老的 过 程 。 3.下 列 关 于 癌 细 胞 的 叙 述 ， 不 正 确 的 是 ( ) A.癌 细 胞 的 遗 传 物 质 与 正 常 体 细 胞 有 所 不 同 B.在 适 宜 条 件 下 ， 癌 细 胞 能 够 无 限 增 殖 C.细 胞 癌 变 后 ， 彼 此 之 间 的 黏 着 性 显 著 降 低 D.细 胞 癌 变 是 不 可 逆 转 的 ,所 以 癌 症 是 不 治 之 症 解 析 癌 细 胞 的 遗 传 物 质 发 生 了 改 变 ， 所 以 与 正 常 体 细 胞 有 所 不 同 ； 癌 细 胞 的 特 点 有 ： 在 适 宜 条 件 下 ， 癌 细 胞 能 够 无 限 增 殖 ， 细 胞 表 面 由 于 糖 蛋 白 减 少 ， 而 导 致 彼 此 之 间 的 黏 着 性 显 著 降 低 ； 癌 细 胞 是 遗 传 物 质 发 生 了 改 变 所 致 ， 有 可 能 利 用 诱 变 因 子 使 其 发 生 恢 复 突 变 。 D 4.下 列 关 于 细 胞 增 殖 、 分 化 、 衰 老 、 癌 变 的 叙 述 , 不 合 理 的 是 ( ) 幼 年 个 体 中 没 有 衰 老 的 细 胞 ， 老 年 个 体 中 没 有 新 细 胞 产 生 由 胚 胎 干 细 胞 诱 导 分 化 成 肾 脏 体 现 了 细 胞 全 能 性 细 胞 凋 亡 对 机 体 有 利 , 细 胞 坏 死 对 机 体 有 害 细 胞 分 化 导 致 细 胞 中 遗 传 物 质 改 变 癌 细 胞 是 畸 形 分 化 的 结 果 衰 老 的 人 红 细 胞 呼 吸 代 谢 速 率 减 慢 ， 细 胞 体 积 减 小 ， 核 体 积 增 大 A. B. C. D. C 思 维 误 区 警 示 对 细 胞 分 化 、 衰 老 、 凋 亡 和 癌 变 有 关 知 识 点 辨 析不 清 （ 1） 细 胞 分 化 过 程 中 遗 传 物 质 未 改 变 ，只 是 基 因 选 择 性 表 达 。 （ 2） 细 胞 全 能 性 必 须 由 细 胞 发 育 成 完 整 个 体才 能 体 现 ， 若 发 育 成 某 个 器 官 不 叫 全 能 性 。 （ 3） 精 子 、 卵 细 胞 是 高 度 分 化 的 细 胞 ， 但 全能 性 很 高 。 （ 4） 目 前 ， 没 有 任 何 实 验 证 明 动 物 细 胞 全 能性 ， 只 是 证 明 动 物 细 胞 核 全 能 性 。解 题 思 路 探 究 （ 5） 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 。 （ 6） 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 。 （ 7） 细 胞 的 癌 变 是 细 胞 畸 形 分 化 的 结 果 ,对 机 体有 害 。 （ 8） 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 。 （ 9） 哺 乳 动 物 红 细 胞 衰 老 时 不 具 备 “ 细 胞 核 体 积 增 大 ” 这 一 特 征 ， 因 为 已 无 细 胞 核 。 保 持 愉 悦 的 心 情