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,细胞的生命历程,第 4 章,第16讲 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变,栏目导航,1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。 (2)特点：_、普遍性、稳定性和不可逆性。 (3)实质：在个体发育过程中，不同的细胞中_(基因的选择性表达)。,考点一 细胞的分化与全能性,一个或一种细胞,稳定性差异,持久性,遗传信息的执行情况不同,(4)意义：是生物_的基础。 使细胞趋向专门化，有利于提高各种_的效率。 2细胞的全能性 (1)概念：_的细胞，仍然具有_的潜能。 (2)实例：克隆羊多利的培养说明_。受精卵发育成个体体现了_。,个体发育,生理功能,已经分化,发育成完整个体,动物细胞核具全能性,细胞的分化,细胞分化与细胞全能性的比较,1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 (1)细胞分化中不执行基因的表达。( ) (2)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。( ) (3)人体内细胞分化仅发生在胚胎时期。( ) (4)分化程度高的细胞其全能性一定低。( ) (5)分化不会改变遗传物质，故同一个体不同细胞中遗传物质的含量一定相等。( ) (6)由于存在细胞分化，同一生物的不同组织细胞内表达的基因完全不同。( ),2(经典高考题)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 同一个体不同的体细胞都来自受精卵的有丝分裂，所以基因是相同的，故C项错误。,C,1细胞分化 (1)图解,一 细胞的分化和细胞全能性的判断,(2)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。 (3)标志 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。 细胞水平：形成不同种类的细胞。 2细胞的全能性 (1)原因：已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗传物质。 (2)表达条件：在离体状态下，需要适宜的水、无机盐、有机营养及激素等，还需要适宜的温度等条件。,例1 科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞)。下图为该实验示意图，回答以下问题：,(1)图中iPS细胞携带的遗传信息与心肌细胞_(填“相同”或“不同”)。 (2)神经细胞和唾液腺细胞所含有的mRNA_(填“相同”“不同”或“不完全相同”)，tRNA相同，rRNA相同。 (3)图示过程_(填“能”或“不能”)体现iPS细胞的全能性，iPS形成多种类型细胞的现象称为_。 (4)iPS细胞产生不同类型细胞的根本原因是_，直接原因是构成细胞的_不完全相同。,相同,不完全相同,不能,细胞分化,基因的选择性表达,蛋白质,1干细胞就是“什么都能干、干什么都可以”的细胞，能增殖、能分化。 2并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂增加细胞数目，一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分细胞保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。 3干细胞的应用：医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，因为自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应；另外，干细胞的研究为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。 4干细胞可分为全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。,二 干细胞的特征及应用,例2 (2015海南卷)关于人体造血干细胞的叙述，错误的是( ) A造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异 B造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的 C健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中 D造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同 解析 在生物体内，造血干细胞分化形成红细胞的过程是不可逆的。,B,例1 下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请思考：,(1)上述基因属于管家基因(基因产物是维持细胞基本生命活动所必需)的是_，属于奢侈基因(基因产物赋予不同细胞特异性的生理功能)的是_。 (2)这三种细胞是否包括红细胞？细胞A、B分别是什么细胞？ _。 (3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？ _。 (4)下列能说明某细胞已经发生分化的是_(填序号)。 进行ATP的合成 进行mRNA的合成 可合成抗体 存在纤维蛋白原基因,答题送检来自阅卷名师报告,解析 (1)a基因是维持细胞基本生命活动所必需的，而b、c、d基因使细胞具有特定的生理功能。(2)这三种细胞血红蛋白基因均不能表达，故不包括红细胞；A细胞可产生胰岛素，应为胰岛B细胞；B细胞可产生生长激素，应为垂体细胞。(3)A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在 A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带；若改为检测胰岛素基因的mRNA作探针，则只有A细胞能产生杂交带。(4)细胞分化的实质是基因的选择性表达，即细胞产生了特定的蛋白质产物。,规范答题 (除注明外，每空1分)(1)a b、c、d (2)不包括。A细胞是胰岛B细胞，B细胞是垂体细胞(2分) (3)若用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带。若用胰岛素基因的mRNA作探针，只有A细胞形成杂交带(3分) (4),1(2018云南师范大学附属中学月考)癌细胞分化程度可反映癌细胞接近于正常细胞的程度，癌细胞分化程度越高就越接近相应的正常细胞，肿瘤的恶性程度也相对较小。下列叙述不正确的是( ) A癌细胞分化程度越低，其与正常细胞的形态结构差异越大 B原癌基因和抑癌基因表达导致癌细胞出现 C低分化癌细胞分裂速度较快 D医学上可通过改变癌细胞的分化程度来治疗癌症,B,解析 癌细胞分化程度越高越接近相应的正常细胞，当癌细胞分化程度越低，其与正常细胞的形态结构差异会越大，A项正确；原癌基因和抑癌基因突变导致癌细胞出现，B项错误；低分化癌细胞恶性程度高，能无限增殖，所以细胞分裂速度较快，C项正确；根据题干信息，可以通过提高癌细胞分化程度来治疗癌症，D项正确。,一、细胞的衰老和凋亡 1细胞衰老的特征 (1)代谢的变化 答案 水分 酶活性 呼吸速率 物质运输 色素,考点二 细胞的衰老、凋亡及癌变,(2)细胞核的变化 答案 增大 核膜 染色质 加深,2细胞的凋亡 (1)概念：由_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_。 成熟个体中细胞的_。 _的细胞的清除。 (3)意义 保证多细胞生物体完成_。 维持_的稳定。 抵御_的干扰。,基因,编程性死亡,自然更新,被病原体感染,正常发育,内部环境,外界各种因素,二、细胞的癌变 1癌变的实质：_和_发生突变。 2癌细胞的特征 答案 无限增殖 形态结构 糖蛋白 黏着性 分散和转移,原癌基因,抑癌基因,3致癌因子举例 物理：_等。 化学：_等。 生物：_等。,X射线、紫外线,亚硝胺、黄曲霉素,Rous肉瘤病毒,1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 (1)对于一个细胞来说，酶的种类和数量不会发生变化。( ) (2)老化受损的细胞器会被溶酶体处理。( ) (3)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)细胞普遍衰老会导致个体衰老。( ) (5)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。( ) (6)细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散和转移。( ),2(2014四川卷)TGF1Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是( ) A恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移 B从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因 C复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递 D若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡,D,解析 恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，使得恶性肿瘤细胞间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，故A项正确；由题干信息“复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖”，可推知该靶基因属于抑癌基因，并且实现了细胞质和细胞核间的信息传递，故B、C项正确；若受体蛋白基因不表达，则抑制恶性肿瘤的信息就无法传入细胞内，抑癌基因就不能表达，细胞就会异常增殖而不凋亡，故D项错误。,3关于细胞凋亡与细胞坏死，下列说法正确的是( ) A细胞凋亡是由细胞内的遗传物质控制的 B细胞死亡就是细胞凋亡 C细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性调控 D细胞的自我更新是由细胞坏死完成的 解析 细胞凋亡是由基因决定的，属于正常的生命现象，对生物体有利；细胞坏死是由外界环境因素引起的，是不正常的细胞死亡，对生物体有害。,A,1混淆细胞衰老与个体衰老，误认为衰老个体中所有细胞一定衰老。 单细胞生物的细胞衰老即为个体衰老，而多细胞生物个体衰老是细胞普遍衰老的过程，衰老个体内也有新细胞产生。 2人体所有的细胞都要经历衰老或凋亡，细胞正常的衰老和凋亡对人体有积极意义。细胞衰老必将引起凋亡，细胞凋亡不一定由衰老引起。,一 细胞衰老和凋亡的特征与意义,例1 右图所示为哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a)，不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移，补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)。下列叙述错误的是( ) Aa、b细胞含有相同的遗传物质，但细胞中基因的执行情况不同,D,B已分化的b细胞在形态、结构和生理功能上发生改变，但细胞核仍具有全能性 Cb细胞衰老后细胞核体积会增大，但细胞新陈代谢的速率减慢 Dc细胞凋亡有利于吸收细胞更新，但不利于机体内部环境稳定 解析 c细胞凋亡是机体的主动行为，有利于吸收细胞更新，也有利于机体内部环境稳定。,1误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，且只要有一个基因突变即可引发细胞癌变。 人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因原癌基因和抑癌基因。癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个基因突变的累积效应。 2癌变细胞的细胞周期变短，核糖体活动活跃。 3癌变的机理,二 细胞癌变,例2 下列关于细胞癌变的叙述，错误的是( ) A癌细胞在条件适宜时可无限增殖 B癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别 C病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变 D原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖 解析 癌细胞在适宜条件下可无限增殖，这是癌细胞的基本特征之一，A项正确；癌变前后，癌细胞的形态和结构发生显著变化，如癌细胞可由正常的形态变为球形，细胞膜表面的糖蛋白减少等，B项正确；诱发癌变的因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，其中病毒癌基因可整合到宿主细胞基因组中诱发癌变，C项正确；细胞癌变是由原癌基因和抑癌基因突变引起的，其中抑癌基因能阻止细胞不正常的增殖，D项错误。,D,三 细胞生命历程各过程之间的关系,例3 最新研究表明，决定细胞“命运”的内因是基因的选择性表达，而外因则取决于细胞对细胞外信号的特异性组合所进行的程序性反应。下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图，图中字母分别代表不同的胞外信号，则下列有关细胞外信号的说法正确的是( ),B,A只要有胞外信号d和e，细胞就一定会进行分裂 B对于癌细胞而言，细胞外信号ae可能会持续起作用 C只有细胞外信号f和g能诱导细胞内的基因选择性表达 D由于细胞凋亡无胞外信号作用，可证明细胞凋亡与基因无关 解析 由图可知，细胞分裂需要的信号组合为a、b、c、d和e，缺一不可，A项错误；当信号组合为a、b、c、f和g时，细胞发生分化，细胞内的基因选择性表达，C项错误；图中只给出了决定细胞“命运”的部分信号，根据教材知识可知，细胞凋亡又称细胞编程性死亡，该过程受遗传物质(基因)控制，D项错误。,例1 如图为人体某结构部分细胞的生命历程，请回答以下问题：,(1)过程1和3中因_而有不同种类的新蛋白质合成，从而表现出不同类型的细胞。 (2)过程2的细胞内_收缩，会影响DNA复制和转录。 (3)细胞免疫过程中靶细胞的裂解、清除属于图中的_(填数字)过程，该过程受基因控制。 (4)过程4肌细胞癌变是由于_损伤了其细胞内的_，使原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致，癌变后的细胞其细胞周期会_，在癌变初期，由免疫作用可导致其发生_。,答题送检来自阅卷名师报告,解析 (1)细胞分化(过程1)与细胞凋亡(过程3)都是基因选择性表达的结果。(2)衰老细胞中染色质收缩会影响DNA复制和转录。(3)靶细胞的裂解、清除属于细胞凋亡。(4)致癌因子损伤DNA分子导致基因突变，细胞癌变后分裂迅速，细胞周期缩短，癌变早期的细胞可通过免疫系统清除，属于细胞凋亡。 规范答题 (每空1分)(1)基因选择性表达 (2)染色质 (3)3 (4)致癌因子 DNA分子 缩短 细胞凋亡,1(2015山东卷)关于细胞生命历程的叙述，正确的是( ) A胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因 B原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达 C真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式 D细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变,A,解析 胚胎细胞来自受精卵，含有该生物的全套基因，当然有与细胞凋亡有关的基因，A项正确。细胞中的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。原癌基因和抑癌基因正常表达，细胞才不癌变，若二者发生基因突变，则会导致细胞癌变，B项错误。真核生物的细胞分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种，C项错误。细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中蛋白质的种类和数量均发生变化，D项错误。,细胞分化、全能性、衰老、凋亡、癌变的结论性语句 (1)细胞分化的实质是基因的选择性表达，此过程中遗传物质并未改变。 (2)细胞分化在自然条件下是不可逆的。 (3)雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。 (4)细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 (5)细胞凋亡是严格受遗传机制控制的细胞程序性死亡。 (6)癌细胞中遗传物质发生变化。 (7)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。 (8)细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都不会使遗传物质发生改变。,
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