必修模塊1分子與細胞第十四講細胞的分化、衰老、凋亡和癌變2010屆高中生物第一輪復習必修模塊1分子與細胞2010屆高中生物第一輪復習11.5細胞的分化1.5細胞的分化2細胞細胞正常分化畸形分化癌細胞組織分裂分化致癌因子器官、系統生物體衰老知識網絡細胞細胞正常分化畸形分化癌細胞組織分裂分化致癌因子器官、系統3細胞分裂細胞生長細胞分化細胞分裂

細胞分化----在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程.圖解概念細胞分裂細胞生長細胞分化細胞分裂細胞分化---4成年人全身細胞總數約1012個。細胞種類有200多種。這么多種類細胞均來自一個受精卵有絲分裂受精卵體細胞分化成年人全身細胞總數約1012個。有絲分裂受精5細胞分化定義：在個體發育中,由一個(如受精卵)或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程.分化時間發生在生物體整個生命進程中,在胚胎時期達到最大限度。1．能概述細胞分化的概念分化結果：產生形態、結構、功能不同的細胞(由同一個受精卵經分裂、分化形成不同的組織細胞)分化對象：由一個或一種細胞增殖產生的后代細胞分化定義：在個體發育中,由一個(如受精卵)或一種細胞增殖6分化的特點：持久性:即發生在整個生命進程中,但胚胎期達到最大限度。不可逆性:不可逆轉(人工離體條件下可脫分化)普遍性:在生物界普遍存在穩定性(遺傳物質不變)分化根本原因(實質):各細胞的遺傳信息執行情況不同即基因選擇性表達(經過分化,同一個體的細胞的形態結構和功能發生變化,但細胞內遺傳物質不變.)基因多樣性蛋白質多樣性功能多樣性決定決定實例:造血干細胞→原紅細胞→早幼紅細胞→中幼紅細胞→晚幼紅細胞→成熟紅細胞→死亡分化的特點：分化根本原因(實質):各細胞的遺傳信息執7細胞分化例釋垂體細胞胰島細胞所含遺傳物質（遺傳信息）相同；都含生長激素基因和胰島素基因等。生長激素基因表達胰島素基因表達合成生長激素合成胰島素受精卵形態結構發生穩定性差異胰島素基因不表達生長激素基因不表達功能趨向專門化不可逆轉。細胞分化例釋垂體細胞胰島細胞所含遺傳物質（遺傳信息）相同8①經過細胞分化,在多細胞生物體內會形成各種不同的細胞、組織和器官。②一般多細胞生物體的發育起點是一個細胞(受精卵)，細胞分裂只能增殖出許多相同的細胞，只有經過分化才能形成各種具有特定形態、結構和功能的組織、器官和系統，才能形成胚胎、幼體，并發育成成體。2．能舉例說明細胞分化的意義細胞分化使多細胞生物體的細胞趨向專門化,利于提高生理功能效率,是比單細胞生物更進化的表現;是生物體組織、器官、系統及形態建成的基礎,是個體發育的基礎。①經過細胞分化,在多細胞生物體內會形成各種不同的細胞、組織和9分化例子:蛙的個體發育,愈傷組織再分化成完整植株分化例子:蛙的個體發育,愈傷組織再分化成完整植株10細胞的全能性1.概念:已分化的細胞仍具有發育成完整個體的潛能實例：獼猴桃組織細胞完整新植株花藥離體培養形成單倍體植株脫分化再分化離體細胞的全能性1.概念:已分化的細胞仍具有發育成完整個體的潛能11細胞的全能性2、原因:高度分化的細胞仍具有本物種的全套遺傳信息.(由于體細胞一般是通過有絲分裂增殖而來的,一般已經分化的細胞都有一套和受精卵相同的染色體,含有本物種相同的DNA分子.)3、結論:高度分化的植物細胞仍具有全能性;高度分化的動物細胞全能性受限制,但細胞核具有全能性。4、大小：與分化程度相反。受精卵＞胚胎干細胞＞卵細胞＞精子＞體細胞;5、應用：利用植物細胞的全能性,通過植物組培技術快速繁殖花卉、蔬菜等,利用動物細胞核的全能性,克隆動物等,解決繁殖率低等問題.也可結合基因工程技術培育新品種。植物體細胞＞動物體細胞,桑椹胚＞囊胚＞原腸胚細胞的全能性2、原因:高度分化的細胞仍具有12a.過程:離體的植物器官、組織、細胞愈傷組織胚狀體b.條件:離體、營養物質、激素及適宜的溫度等條件。c.應用:快速繁殖花卉和蔬菜、拯救瀕危物種、和基因工程結合培育作物新類型。植物體①植物細胞的全能性:高度分化的植物細胞仍具有全能性。a.過程:離體的植物器官、組織、細胞愈傷組織胚狀體b.條件13②動物細胞的全能性:高度特化的動物細胞,從整個細胞來說,全能性受限制.但細胞核有全能性,如克隆羊多莉。②動物細胞的全能性:高度特化的動物細胞,從整個細胞來說,全能14干細胞

干細胞是一類具有自我更新和分化發育的較原始細胞,機體的各種細胞、組織和器官都是由干細胞分化發育而來的.干細胞分為三類:全能干細胞、多能干細胞和專能干細胞。紅細胞終端分化細胞↑專能骨髓造血干細胞能分化形成紅細胞↑多能骨髓造血干細胞能分化形成各種血細胞↑全能胚胎干細胞能分化形成各種體細胞下面以干細胞分化成紅細胞的過程為例,說明它們之間的關系:應用:醫學上,干細胞的研究為器官移植提供了新的思路,為癌癥、癲癇、糖尿病等疾病的根治帶來了希望。干細胞干細胞是一類具有自我更新和分化發育的較原始細15(1)細胞分裂是生物生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。①使單細胞生物產生新個體。②使多細胞生物產生新細胞，使生物幼體由小長大。③將復制的遺傳物質平均分配到兩個子細胞(2)細胞生長：生物體的生長包括細胞數目的增多和細胞體積的增大兩個方面。細胞分裂和細胞生長都是生物體生長的細胞學基礎。細胞分裂、細胞生長、細胞分化的關系(3)細胞分化是生物界普遍存在的生命現象,是生物個體發育的基礎,經細胞分化,多細胞生物形成不同的細胞和組織。(4)三者的聯系:①細胞分裂是細胞分化的基礎,細胞分化時必然伴隨著細胞分裂。②僅有分裂和分化,生物體不能進行正常的生長發育。(1)細胞分裂是生物生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。細胞分裂、16增加相同不變差異遺傳信息不變共同完成生物個體發育過程增加相同不變差異遺傳信息不變共同完成生物個體發育過程17

例1[06年江蘇]細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現象，下列不正確的是(

)

A．分化發生在生物體的整個生命進程中

B．分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果

C．未離體的體細胞不會表現出全能性

D．分化過程中遺傳物質發生了改變【點評】：

細胞分化與個體發育的關系(1)細胞分化是個體發育的基礎;(2)個體發育不同階段細胞分化程度不同;(3)細胞分化的不可逆性及脫分化;(4)細胞分化與細胞內遺傳物質變化。生物體的細胞從根本上都來自于受精卵的有絲分裂；而有絲分裂過程中遺傳物質不變。

D例1[06年江蘇]細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現象181.5細胞的癌變1.5細胞的癌變19概念細胞受到致癌因子的作用，細胞中的遺傳物質發生變化，就變成不受機體控制的、連續分裂的惡性增殖細胞。特征①“不死細胞”：能夠無限增殖；②“變態細胞”：形態結構變化；③“擴散的細胞”:癌細胞表面糖蛋白減少,使得細胞間的黏著性下降,失去接觸抑制,因此易分散和轉移

二、細胞的癌變一個細胞發生了突變腫瘤形成癌細胞進入血液概念細胞受到致癌因子的作用，細胞中的遺傳物質發生變化，就變成20致癌因子的種類

癌細胞往往是由正常細胞突變而來的，能引起細胞癌變的物質稱為致癌因子。根據致癌因子本身的性質大體分為三大類：①物理致癌因子：主要指輻射，如電離輻射、X射線、紫外線等。②化學致癌因子：無機化合物有砷化物、石棉、鉻化物、鎘化物等。有機化合物如苯、亞硝胺、黃曲霉素、毒素、烯環烴、尼古丁等。③病毒致癌因子：現已發現有150余種病毒可引起動植物產生癌變。在所有的致癌因子中，化學致癌因子是主要因素。人類癌癥90%與環境因素有關，其中主要是化學因素。致癌因子的種類21人和動物細胞的染色體上本來就存在著與癌有關的基因：原癌基因和抑癌基因。原癌基因主要負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；抑癌基因主要阻止細胞不正常的增殖。致癌因子會損傷細胞中的DNA，使原癌基因和抑癌基因發生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。癌變是一系列原癌基因與抑癌基因的突變積累的結果。內因人和動物細胞的染色體上本來就存在著與癌有關的基因：原癌基因和22負責調節細胞周期,控制細胞生長和分裂的過程細胞癌變的根本原因(機理)阻止細胞不正常增殖原癌基因抑癌基因正常細胞正常增殖致癌因子基因突變無限增殖癌細胞根本原因:致癌因子損傷DNA,使原癌基因和抑癌基因突變,原癌基因由抑制態變成激活態外因內因無接觸抑制負責調節細胞周期,控制細胞生長和分裂的過程細胞癌變的根本原因23防癌知識1.不吃不新鮮(或含農藥)蔬果和霉變食物

2.咸菜、咸肉等腌制食品含亞硝酸鹽3.熏烤的魚、肉、火腿腸等含煙焦油,應少吃。4.多吃纖維素,如芹菜、韭菜、鮮棗、紅薯等.

5.飲食清淡,研究表明,乳腺癌、大腸癌、卵巢癌的發生都與脂肪過量攝取有關6.堅持運動,飲酒適度,不吸煙,情緒穩定,輕松工作,定期檢查7.不用洗衣粉洗餐具或食物治療:手術治療、化療、放療等;“生物導彈(單克隆抗體+藥物)”、普通藥物治療等防癌知識1.不吃不新鮮(或含農藥)蔬果和霉變食物治療:手例2（07山東理綜）近期統計數據顯示，癌癥已經成為我國城鄉居民的首要死因。請根據提供法的材料回答問題：（1）體外分別培養白血病癌細胞和正常體細胞，圖中代表癌細胞生長曲線的是

。在體內，癌細胞可能侵襲周圍正常組織，說明癌細胞具有

的特性。（2）細胞癌變后，膜表面會出現一些不同于正常細胞的蛋白質，這些蛋白質會成為

，引起機體的免疫應答，在應答中直接使癌細胞裂解的免疫細胞是

感悟高考a擴(分)散轉移抗原效應T細胞例2（07山東理綜）近期統計數據顯示，癌癥已經成為我國城鄉居251.5細胞的衰老1.5細胞的衰老26三、細胞的衰老1、細胞的衰老和死亡也是一種正常的生命現象

細胞：未分化分化衰老死亡2、細胞衰老的主要特征三、細胞的衰老1、細胞的衰老和死亡也是一種正常的生命現象細27細胞核:增大,染色深,核膜內陷染色質:收縮,染色深細胞膜:流動性降低,通透性改變,運輸效率下降細胞質:水分少,細胞萎縮,代謝慢,色素積累(如老年斑)線粒體:數目減少,呼吸速率減慢高爾基體等:衰老,逐漸解體酶:有些酶如酪氨酸酶活性降低致毛發黑色素減少包含物:糖原減少,脂肪積聚脂質:不飽和脂肪酸被氧化特征變化細胞的衰老過程是細胞的生理狀態和化學反應發生復雜變化的過程,最終表現為細胞形態、結構和功能發生變化。思考:細胞衰老與個體衰老的關系？記憶技巧一大(核);一小(體積)一多(色素)一少(水分)兩低(酶活性、運輸效率).細胞核:增大,染色深,核膜內陷特征變化細胞的衰老過程是細胞的28

細胞衰老與個體衰老關系對于單細胞生物來說，細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡；但對多細胞生物來說，細胞的衰老和死亡與個體的衰老和死亡并非一回事。多細胞生物體內的細胞總是在不斷更新，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態。然而從總體上看，個體衰老過程是組成個體的細胞普遍衰老的過程。有人作過這樣的實驗：在體外培養的人體某種細胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，并且喪失了正常的功能。這說明細胞會隨著分裂次數的增多而衰老。細胞衰老與個體衰老關系對于單細胞生物來說，細胞29細胞衰老的假說自由基學說：自由基含有末配對電子，表現強氧化性。在生命活動中，細胞不斷進行各種氧化反應，在這些反應中易產生自由基。此外，輻射以及有害物質入侵也會刺激細胞產生自由基。自由基攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子，致使細胞衰老。例:超氧化物岐化酶(SOD)可還原自由基

端粒學說：每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA稱為端粒。端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截。隨細胞分裂次數的增加，截短部分會逐漸向內延伸。在端粒DNA序列被截短后，端粒內側的正常基因的DNA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。細胞衰老的假說自由基學說：30細胞衰老與人類健康（1）細胞的正常衰老有利于有機物的自我更新。如，紅細胞的快速更新，使血液中始終有足夠的新生紅細胞來運輸氧氣。（2）細胞異常衰老會給人類帶來健康上的威脅。如兒童早衰是一種疾病。（3）人體衰老是生理功能下降和紊亂的綜合表現，是不可逆轉的生命過程。其基本特征為：皮膚干燥、皺縮；代謝減緩；細胞數目減少；器官功能下降等。（4）對人類來說，合理的飲食結構、良好的生活習慣、適宜的體育鍛煉和樂觀的人生態度等都有益于延緩衰老。細胞衰老與人類健康31

例3[原創題]人體成熟的紅細胞在血液中存活的時間較短，當其衰老時，細胞中不會出現的變化是（

）

A．細胞體積變小，水分減少

B．細胞核體積增大，染色質固縮，染色加深

C．細胞中有些酶的活性降低

D．膜的通透性改變，物質運輸能力下降

【點評】A、B、C、D都是細胞衰老的特征，但要注意紅細胞無細胞核和各種細胞器。B例3[原創題]人體成熟的紅細胞在血液中存活的時間較短，當其321.5細胞的凋亡1.5細胞的凋亡331、概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，又叫細胞編程性死亡。2、特點：細胞凋亡表現在形態學上的一系列變化為：內質網擴張呈泡狀，并與細胞膜融合。細胞凋亡的突出變化是核酸內切酶激活導致的染色體DNA有序降解。因此，凋亡細胞的形態改變主要在細胞核。細胞的凋亡1、概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，又叫細胞編程34凋亡的起始：細胞皺縮，細胞連接消失，內質網膨脹，染色體固縮并沿核膜分布

凋亡小體的形成：核膜破裂，染色體斷裂為大小不等的片段，與一些細胞器聚集后被內折的細胞膜包圍，形成凋亡小體細胞的解體：凋亡小體逐漸與細胞分離，脫落至細胞間質，最終被周圍的細胞吞噬并消化3、細胞凋亡的過程：凋亡的起始：細胞皺縮，細胞連接消失，內質網膨脹，染色體固縮并354、細胞凋亡的生物學意義（1）消除多余細胞：在胚胎發育至某階段，特定區域的細胞（群）就發生自然凋亡，清除這些“多余”的細胞有利于器官的發生。人的肢體發育中，早期的手和足形似槳板，只有當某些多余細胞凋亡后，才能形成正常的指或趾。（2）清除無用細胞：如蝌蚪變成青蛙時，尾的細胞凋亡退化。（3）清除發育不正常的細胞。（4）清除有害細胞：如某些被病毒感染的細胞和一些腫瘤細胞，可以通過細胞凋亡的方式消除，作為自身的一種保護機制。（5）清除已完成正常使命的衰老細胞：人的紅細胞分化成熟后是無核有功能的細胞，可存活120d，然后自然死亡。動物表皮不斷角化脫落是細胞從有生命向無生命轉化的過程。這些有序的細胞編程性死亡現象是維持個體正常生理活動及功能表達所需要的。（6）維持器官、組織、細胞數目相對平衡：細胞凋亡是細胞增殖相反的過程，兩者既對立又統一，相互協調，細胞增生或凋亡過盛會引起器官萎縮，腫瘤發生既與細胞增殖過度有關，又與細胞凋亡不足有關。4、細胞凋亡的生物學意義365、細胞凋亡與細胞壞死比較細胞凋亡是細胞一種正常的重要的生命活動，是一個主動的由基因決定的細胞自動結束生命的過程。是細胞對環境的生理性病理性刺激信號，環境條件的變化或緩和性損傷產生的應答有序變化的死亡過程。凋亡的細胞內容物沒有逸散到胞外環境中，不導致炎癥反應。如被病原體感染的細胞,逐漸凋亡.細胞壞死是極端的物理、化學因素或嚴重的病理刺激引起的細胞損傷或死亡(如腦細胞缺氧而死亡)。胞膜破裂，細胞內容物釋放出來，對周圍細胞產生傷害，引發炎癥反應。5、細胞凋亡與細胞壞死比較37考點19細胞衰老、凋亡、壞死和癌變的區別基因控制受基因控制不受基因控制受突變基因控制通透性改變內陷萎縮破裂糖蛋白減少萎縮,核增大變圓,與周圍細胞脫離形態不規則呈球形遺傳物質與環境因素遺傳物質外界不利因素致癌因子有利有利有害有害合理的飲食結構、良好的生活習慣、適當的體育運動、樂觀的人生態度，有利于延緩衰老。腫瘤的發生、自身免疫疾病等與細胞的凋亡不足有關。考點19細胞衰老、凋亡、壞死和癌變的區別基因控制受38(1)細胞的分裂,分化和衰老是生物體中發生的正常的生命現象。(2)細胞的分裂和分化是個體發育的基礎。分裂產生相同細胞的后代。分化有利于生物體復雜化，發育成不同的組織、器官和系統。(3)細胞的衰老有利于生物體不斷產生和補充具有旺盛生命力的新細胞。但細胞衰老過多過快對生物的正常生命活動和生存有不利的一面。小結細胞的分裂,分化,癌變,核衰老的關系(1)細胞的分裂,分化和衰老是生物體中發生的正常的生命現象。39

（4）細胞癌變是細胞畸形分化的結果。完全對生物體有害，是細胞受到不良致癌因子影響，不能正常地完成細胞分化，而變成了不受有機體控制的、連續進行分裂的惡性增殖細胞。細胞的癌變與基因突變有關，分裂活動旺盛的組織中發生癌變的幾率更大。

（5）在生物的生命活動過程中，應設法促進細胞的正常分化，減緩某些細胞的衰老，抑制細胞的癌變。（4）細胞癌變是細胞畸形分化的結果。完全對生物體有害，是40能力提升類型一.細胞分化與細胞全能性A．a過程表示干細胞能自我更新B．b、c過程表示干細胞具有分化能力C．a、b、c過程中細胞的遺傳信息表達情況不同D．b過程形成的細胞直接組成器官，可供器官移植使用（08江蘇卷）動物和人體內具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞。對下圖的相關敘述中，錯誤的是D能力提升類型一.細胞分化與細胞全能性（08江蘇卷）動物和人體41A．①③⑤⑥B．①②③⑤⑥C．①②④⑤D．②③④⑥（師大附中08）下列關于人和動物細胞的敘述，正確的一組是 ①正常細胞癌變后在人體內將成為抗原，在體外可無限增殖②由胚胎的中胚層細胞分化成紅細胞的過程是可逆的③細胞內水分減少，代謝速度減慢是衰老細胞的主要特征之一④癌變是細胞原癌基因從激活狀態轉為抑制狀態的過程⑤動物細胞膜表面的糖蛋白具有特異性，是細胞間相互識別的聯絡用的語言或文字⑥癌細胞容易在體內轉移與其細胞膜上糖蛋白等物質減少有關AA．①③⑤⑥B．①②③⑤⑥42類型二.細胞的衰老和癌變（雅禮08）科學家為了探究影響細胞衰老的因素，進行了如下實驗。實驗Ⅰ：在相同的條件下，分別進行體外培養胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞，結果如下表：實驗Ⅱ：分別將鼠、雞、人和龜的體細胞在體外培養，結果如下圖：實驗Ⅰ可得出的結論是：細胞分裂能力隨生物體年齡增大而減弱細胞分裂次數與物種的特異性有關,一般來講,壽命越長的物種體細胞分裂的最高次數越高

類型二.細胞的衰老和癌變（雅禮08）科學家為了探究影響細胞43實驗Ⅲ:將年輕人體細胞去核后與老年人細胞核融合;將老年人體細胞去核后與年輕人的細胞核融合,分別在體外培養,結果前者不分裂,后者旺盛分裂。實驗Ⅲ可得出結論：

細胞核是決定細胞衰老的重要因素

從上述三個實驗可看出影響細胞衰老的內在因素有：生物的物種、年齡和細胞核實驗Ⅲ:將年輕人體細胞去核后與老年人細胞核融合;將老年人體細448.端粒酶是與染色體末端結構相關的一種細胞組分。最新研究數據(表)顯示細胞癌變可能與端粒酶的活性有關，請完成下面的探究實驗：實驗目的：探究端粒酶與細胞癌變的關系。實驗材料：癌細胞、端粒酶抑制劑、細胞培養液等。實驗步驟：科學新發現①②③將癌細胞分成A、B兩組；A組加入端粒酶抑制劑，B組不加，進行培養；記錄并比較A、B兩組的增殖代數（分裂次數）；結果預測及分析：______________________________________A組比B組增殖代數減少，說明端粒酶與細胞癌變有關；A組仍然無限增殖，說明端粒酶與細胞癌變無關。拓展：根據研究數據，談治療癌癥有什么新思路？抑制癌細胞中端粒酶的活性（或抑制細胞分裂）或免疫治療（輸入淋巴因子、DNA疫苗）。（07山東）8.端粒酶是與染色體末端結構相關的一種細胞組分。最新研究數據451．(2007上海生物)下列細胞中屬于暫不增殖細胞的是A．腎細胞B．篩管細胞C．神經細胞D．骨髓細胞隨堂檢測2．(2007上海生物)下列是動物細胞減數分裂各期的示意圖，正確表示分裂過程順序的是D1．(2007上海生物)下列細胞中屬于暫不增殖細胞的是隨堂463．(2007上海生物)能在細胞分裂間期起作用的措施是①農作物的誘變育種②用秋水仙素使染色體數目加倍③腫瘤的治療④花粉離體培養A．①③B．①④C．②③D．②④4．(2007江蘇生物)對于多細胞生物而言，下列有關細胞生命歷程的說法正確的是A．細胞分化導致細胞中的遺傳物質發生改變B．細胞癌變是所有細胞都要經歷的一個階段C．細胞衰老時細胞呼吸的速率減慢D．細胞死亡是細胞癌變的結果3．(2007上海生物)能在細胞分裂間期起作用的措施是4．475.(07重慶理綜)下列有關細胞分化的敘述，正確的是A.原腸胚的形成與囊胚細胞的分裂和分化直接有關B.紅細胞的形成與基因表達有關而與細胞分化無關C.胡蘿卜葉肉細胞脫分化形成愈傷組織后不具全能性D.癌細胞的產生與細胞的畸形分化無直接關系5.(07重慶理綜)下列有關細胞分化的敘述，正確的是486．(2007江蘇生物)a、b、c、d分別是一些生物細胞某個分裂時期的示意圖，下列有關描述正確的是A．a圖表示植物細胞有絲分裂中期B．b圖表示人紅細胞分裂的某個階段C．c圖細胞分裂后將產生1個次級卵母細胞和1個極體D．d圖細胞中含有8條染色單體6．(2007江蘇生物)a、b、c、d分別是一些生物細胞某497．(2007山東理綜)用高倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂。下列敘述正確的是A.處于分裂間期和中期的細胞數目大致相等B.視野中不同細胞的染色體數目可能不相等C.觀察處于分裂中期的細胞，可清晰的看到赤道板和染色體D.細胞是獨立分裂的，因此可選一個細胞持續觀察它的整個分裂過程7．(2007山東理綜)用高倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞的有絲508．(2007江蘇生物)對于多細胞生物而言，下列有關細胞生命歷程的說法正確的是A．細胞分化導致細胞中的遺傳物質發生改變B．細胞癌變是所有細胞都要經歷的一個階段C．細胞衰老時細胞呼吸的速率減慢D．細胞死亡是細胞癌變的結果9．(2007廣東生物)離體培養的小腸絨毛上皮細胞，經紫外線誘變處理后，對甘氨酸的吸收功能喪失，且這種特性在細胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，正確的是A.細胞對氨基酸的需求發生變化B.細胞膜上的載體蛋白缺失或結構發生變化C.細胞壁的結構發生變化，導致通透性降低D.誘變處理破壞了細胞中催化ATP合成的相關酶系8．(2007江蘇生物)對于多細胞生物而言，下列有關細胞生51胰臟細胞眼晶體細胞神經細胞糖酵解酶基因晶體蛋白基因胰島素基因血紅蛋白基因不同種類細胞,形態、代謝和基因表達都不同返回基因表達:在遺傳物質控制下合成特異性蛋白質胰臟細胞神經細胞糖酵解酶基因晶體蛋白基因胰島素基因血紅蛋白基52必修模塊1分子與細胞第十四講細胞的分化、衰老、凋亡和癌變2010屆高中生物第一輪復習必修模塊1分子與細胞2010屆高中生物第一輪復習531.5細胞的分化1.5細胞的分化54細胞細胞正常分化畸形分化癌細胞組織分裂分化致癌因子器官、系統生物體衰老知識網絡細胞細胞正常分化畸形分化癌細胞組織分裂分化致癌因子器官、系統55細胞分裂細胞生長細胞分化細胞分裂

細胞分化----在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程.圖解概念細胞分裂細胞生長細胞分化細胞分裂細胞分化---56成年人全身細胞總數約1012個。細胞種類有200多種。這么多種類細胞均來自一個受精卵有絲分裂受精卵體細胞分化成年人全身細胞總數約1012個。有絲分裂受精57細胞分化定義：在個體發育中,由一個(如受精卵)或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程.分化時間發生在生物體整個生命進程中,在胚胎時期達到最大限度。1．能概述細胞分化的概念分化結果：產生形態、結構、功能不同的細胞(由同一個受精卵經分裂、分化形成不同的組織細胞)分化對象：由一個或一種細胞增殖產生的后代細胞分化定義：在個體發育中,由一個(如受精卵)或一種細胞增殖58分化的特點：持久性:即發生在整個生命進程中,但胚胎期達到最大限度。不可逆性:不可逆轉(人工離體條件下可脫分化)普遍性:在生物界普遍存在穩定性(遺傳物質不變)分化根本原因(實質):各細胞的遺傳信息執行情況不同即基因選擇性表達(經過分化,同一個體的細胞的形態結構和功能發生變化,但細胞內遺傳物質不變.)基因多樣性蛋白質多樣性功能多樣性決定決定實例:造血干細胞→原紅細胞→早幼紅細胞→中幼紅細胞→晚幼紅細胞→成熟紅細胞→死亡分化的特點：分化根本原因(實質):各細胞的遺傳信息執59細胞分化例釋垂體細胞胰島細胞所含遺傳物質（遺傳信息）相同；都含生長激素基因和胰島素基因等。生長激素基因表達胰島素基因表達合成生長激素合成胰島素受精卵形態結構發生穩定性差異胰島素基因不表達生長激素基因不表達功能趨向專門化不可逆轉。細胞分化例釋垂體細胞胰島細胞所含遺傳物質（遺傳信息）相同60①經過細胞分化,在多細胞生物體內會形成各種不同的細胞、組織和器官。②一般多細胞生物體的發育起點是一個細胞(受精卵)，細胞分裂只能增殖出許多相同的細胞，只有經過分化才能形成各種具有特定形態、結構和功能的組織、器官和系統，才能形成胚胎、幼體，并發育成成體。2．能舉例說明細胞分化的意義細胞分化使多細胞生物體的細胞趨向專門化,利于提高生理功能效率,是比單細胞生物更進化的表現;是生物體組織、器官、系統及形態建成的基礎,是個體發育的基礎。①經過細胞分化,在多細胞生物體內會形成各種不同的細胞、組織和61分化例子:蛙的個體發育,愈傷組織再分化成完整植株分化例子:蛙的個體發育,愈傷組織再分化成完整植株62細胞的全能性1.概念:已分化的細胞仍具有發育成完整個體的潛能實例：獼猴桃組織細胞完整新植株花藥離體培養形成單倍體植株脫分化再分化離體細胞的全能性1.概念:已分化的細胞仍具有發育成完整個體的潛能63細胞的全能性2、原因:高度分化的細胞仍具有本物種的全套遺傳信息.(由于體細胞一般是通過有絲分裂增殖而來的,一般已經分化的細胞都有一套和受精卵相同的染色體,含有本物種相同的DNA分子.)3、結論:高度分化的植物細胞仍具有全能性;高度分化的動物細胞全能性受限制,但細胞核具有全能性。4、大小：與分化程度相反。受精卵＞胚胎干細胞＞卵細胞＞精子＞體細胞;5、應用：利用植物細胞的全能性,通過植物組培技術快速繁殖花卉、蔬菜等,利用動物細胞核的全能性,克隆動物等,解決繁殖率低等問題.也可結合基因工程技術培育新品種。植物體細胞＞動物體細胞,桑椹胚＞囊胚＞原腸胚細胞的全能性2、原因:高度分化的細胞仍具有64a.過程:離體的植物器官、組織、細胞愈傷組織胚狀體b.條件:離體、營養物質、激素及適宜的溫度等條件。c.應用:快速繁殖花卉和蔬菜、拯救瀕危物種、和基因工程結合培育作物新類型。植物體①植物細胞的全能性:高度分化的植物細胞仍具有全能性。a.過程:離體的植物器官、組織、細胞愈傷組織胚狀體b.條件65②動物細胞的全能性:高度特化的動物細胞,從整個細胞來說,全能性受限制.但細胞核有全能性,如克隆羊多莉。②動物細胞的全能性:高度特化的動物細胞,從整個細胞來說,全能66干細胞

干細胞是一類具有自我更新和分化發育的較原始細胞,機體的各種細胞、組織和器官都是由干細胞分化發育而來的.干細胞分為三類:全能干細胞、多能干細胞和專能干細胞。紅細胞終端分化細胞↑專能骨髓造血干細胞能分化形成紅細胞↑多能骨髓造血干細胞能分化形成各種血細胞↑全能胚胎干細胞能分化形成各種體細胞下面以干細胞分化成紅細胞的過程為例,說明它們之間的關系:應用:醫學上,干細胞的研究為器官移植提供了新的思路,為癌癥、癲癇、糖尿病等疾病的根治帶來了希望。干細胞干細胞是一類具有自我更新和分化發育的較原始細67(1)細胞分裂是生物生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。①使單細胞生物產生新個體。②使多細胞生物產生新細胞，使生物幼體由小長大。③將復制的遺傳物質平均分配到兩個子細胞(2)細胞生長：生物體的生長包括細胞數目的增多和細胞體積的增大兩個方面。細胞分裂和細胞生長都是生物體生長的細胞學基礎。細胞分裂、細胞生長、細胞分化的關系(3)細胞分化是生物界普遍存在的生命現象,是生物個體發育的基礎,經細胞分化,多細胞生物形成不同的細胞和組織。(4)三者的聯系:①細胞分裂是細胞分化的基礎,細胞分化時必然伴隨著細胞分裂。②僅有分裂和分化,生物體不能進行正常的生長發育。(1)細胞分裂是生物生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。細胞分裂、68增加相同不變差異遺傳信息不變共同完成生物個體發育過程增加相同不變差異遺傳信息不變共同完成生物個體發育過程69

例1[06年江蘇]細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現象，下列不正確的是(

)

A．分化發生在生物體的整個生命進程中

B．分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果

C．未離體的體細胞不會表現出全能性

D．分化過程中遺傳物質發生了改變【點評】：

細胞分化與個體發育的關系(1)細胞分化是個體發育的基礎;(2)個體發育不同階段細胞分化程度不同;(3)細胞分化的不可逆性及脫分化;(4)細胞分化與細胞內遺傳物質變化。生物體的細胞從根本上都來自于受精卵的有絲分裂；而有絲分裂過程中遺傳物質不變。

D例1[06年江蘇]細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現象701.5細胞的癌變1.5細胞的癌變71概念細胞受到致癌因子的作用，細胞中的遺傳物質發生變化，就變成不受機體控制的、連續分裂的惡性增殖細胞。特征①“不死細胞”：能夠無限增殖；②“變態細胞”：形態結構變化；③“擴散的細胞”:癌細胞表面糖蛋白減少,使得細胞間的黏著性下降,失去接觸抑制,因此易分散和轉移

二、細胞的癌變一個細胞發生了突變腫瘤形成癌細胞進入血液概念細胞受到致癌因子的作用，細胞中的遺傳物質發生變化，就變成72致癌因子的種類

癌細胞往往是由正常細胞突變而來的，能引起細胞癌變的物質稱為致癌因子。根據致癌因子本身的性質大體分為三大類：①物理致癌因子：主要指輻射，如電離輻射、X射線、紫外線等。②化學致癌因子：無機化合物有砷化物、石棉、鉻化物、鎘化物等。有機化合物如苯、亞硝胺、黃曲霉素、毒素、烯環烴、尼古丁等。③病毒致癌因子：現已發現有150余種病毒可引起動植物產生癌變。在所有的致癌因子中，化學致癌因子是主要因素。人類癌癥90%與環境因素有關，其中主要是化學因素。致癌因子的種類73人和動物細胞的染色體上本來就存在著與癌有關的基因：原癌基因和抑癌基因。原癌基因主要負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程；抑癌基因主要阻止細胞不正常的增殖。致癌因子會損傷細胞中的DNA，使原癌基因和抑癌基因發生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。癌變是一系列原癌基因與抑癌基因的突變積累的結果。內因人和動物細胞的染色體上本來就存在著與癌有關的基因：原癌基因和74負責調節細胞周期,控制細胞生長和分裂的過程細胞癌變的根本原因(機理)阻止細胞不正常增殖原癌基因抑癌基因正常細胞正常增殖致癌因子基因突變無限增殖癌細胞根本原因:致癌因子損傷DNA,使原癌基因和抑癌基因突變,原癌基因由抑制態變成激活態外因內因無接觸抑制負責調節細胞周期,控制細胞生長和分裂的過程細胞癌變的根本原因75防癌知識1.不吃不新鮮(或含農藥)蔬果和霉變食物

2.咸菜、咸肉等腌制食品含亞硝酸鹽3.熏烤的魚、肉、火腿腸等含煙焦油,應少吃。4.多吃纖維素,如芹菜、韭菜、鮮棗、紅薯等.

5.飲食清淡,研究表明,乳腺癌、大腸癌、卵巢癌的發生都與脂肪過量攝取有關6.堅持運動,飲酒適度,不吸煙,情緒穩定,輕松工作,定期檢查7.不用洗衣粉洗餐具或食物治療:手術治療、化療、放療等;“生物導彈(單克隆抗體+藥物)”、普通藥物治療等防癌知識1.不吃不新鮮(或含農藥)蔬果和霉變食物治療:手例2（07山東理綜）近期統計數據顯示，癌癥已經成為我國城鄉居民的首要死因。請根據提供法的材料回答問題：（1）體外分別培養白血病癌細胞和正常體細胞，圖中代表癌細胞生長曲線的是

。在體內，癌細胞可能侵襲周圍正常組織，說明癌細胞具有

的特性。（2）細胞癌變后，膜表面會出現一些不同于正常細胞的蛋白質，這些蛋白質會成為

，引起機體的免疫應答，在應答中直接使癌細胞裂解的免疫細胞是

感悟高考a擴(分)散轉移抗原效應T細胞例2（07山東理綜）近期統計數據顯示，癌癥已經成為我國城鄉居771.5細胞的衰老1.5細胞的衰老78三、細胞的衰老1、細胞的衰老和死亡也是一種正常的生命現象

細胞：未分化分化衰老死亡2、細胞衰老的主要特征三、細胞的衰老1、細胞的衰老和死亡也是一種正常的生命現象細79細胞核:增大,染色深,核膜內陷染色質:收縮,染色深細胞膜:流動性降低,通透性改變,運輸效率下降細胞質:水分少,細胞萎縮,代謝慢,色素積累(如老年斑)線粒體:數目減少,呼吸速率減慢高爾基體等:衰老,逐漸解體酶:有些酶如酪氨酸酶活性降低致毛發黑色素減少包含物:糖原減少,脂肪積聚脂質:不飽和脂肪酸被氧化特征變化細胞的衰老過程是細胞的生理狀態和化學反應發生復雜變化的過程,最終表現為細胞形態、結構和功能發生變化。思考:細胞衰老與個體衰老的關系？記憶技巧一大(核);一小(體積)一多(色素)一少(水分)兩低(酶活性、運輸效率).細胞核:增大,染色深,核膜內陷特征變化細胞的衰老過程是細胞的80

細胞衰老與個體衰老關系對于單細胞生物來說，細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡；但對多細胞生物來說，細胞的衰老和死亡與個體的衰老和死亡并非一回事。多細胞生物體內的細胞總是在不斷更新，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態。然而從總體上看，個體衰老過程是組成個體的細胞普遍衰老的過程。有人作過這樣的實驗：在體外培養的人體某種細胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，并且喪失了正常的功能。這說明細胞會隨著分裂次數的增多而衰老。細胞衰老與個體衰老關系對于單細胞生物來說，細胞81細胞衰老的假說自由基學說：自由基含有末配對電子，表現強氧化性。在生命活動中，細胞不斷進行各種氧化反應，在這些反應中易產生自由基。此外，輻射以及有害物質入侵也會刺激細胞產生自由基。自由基攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子，致使細胞衰老。例:超氧化物岐化酶(SOD)可還原自由基

端粒學說：每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA稱為端粒。端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截。隨細胞分裂次數的增加，截短部分會逐漸向內延伸。在端粒DNA序列被截短后，端粒內側的正常基因的DNA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。細胞衰老的假說自由基學說：82細胞衰老與人類健康（1）細胞的正常衰老有利于有機物的自我更新。如，紅細胞的快速更新，使血液中始終有足夠的新生紅細胞來運輸氧氣。（2）細胞異常衰老會給人類帶來健康上的威脅。如兒童早衰是一種疾病。（3）人體衰老是生理功能下降和紊亂的綜合表現，是不可逆轉的生命過程。其基本特征為：皮膚干燥、皺縮；代謝減緩；細胞數目減少；器官功能下降等。（4）對人類來說，合理的飲食結構、良好的生活習慣、適宜的體育鍛煉和樂觀的人生態度等都有益于延緩衰老。細胞衰老與人類健康83

例3[原創題]人體成熟的紅細胞在血液中存活的時間較短，當其衰老時，細胞中不會出現的變化是（

）

A．細胞體積變小，水分減少

B．細胞核體積增大，染色質固縮，染色加深

C．細胞中有些酶的活性降低

D．膜的通透性改變，物質運輸能力下降

【點評】A、B、C、D都是細胞衰老的特征，但要注意紅細胞無細胞核和各種細胞器。B例3[原創題]人體成熟的紅細胞在血液中存活的時間較短，當其841.5細胞的凋亡1.5細胞的凋亡851、概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，又叫細胞編程性死亡。2、特點：細胞凋亡表現在形態學上的一系列變化為：內質網擴張呈泡狀，并與細胞膜融合。細胞凋亡的突出變化是核酸內切酶激活導致的染色體DNA有序降解。因此，凋亡細胞的形態改變主要在細胞核。細胞的凋亡1、概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，又叫細胞編程86凋亡的起始：細胞皺縮，細胞連接消失，內質網膨脹，染色體固縮并沿核膜分布

凋亡小體的形成：核膜破裂，染色體斷裂為大小不等的片段，與一些細胞器聚集后被內折的細胞膜包圍，形成凋亡小體細胞的解體：凋亡小體逐漸與細胞分離，脫落至細胞間質，最終被周圍的細胞吞噬并消化3、細胞凋亡的過程：凋亡的起始：細胞皺縮，細胞連接消失，內質網膨脹，染色體固縮并874、細胞凋亡的生物學意義（1）消除多余細胞：在胚胎發育至某階段，特定區域的細胞（群）就發生自然凋亡，清除這些“多余”的細胞有利于器官的發生。人的肢體發育中，早期的手和足形似槳板，只有當某些多余細胞凋亡后，才能形成正常的指或趾。（2）清除無用細胞：如蝌蚪變成青蛙時，尾的細胞凋亡退化。（3）清除發育不正常的細胞。（4）清除有害細胞：如某些被病毒感染的細胞和一些腫瘤細胞，可以通過細胞凋亡的方式消除，作為自身的一種保護機制。（5）清除已完成正常使命的衰老細胞：人的紅細胞分化成熟后是無核有功能的細胞，可存活120d，然后自然死亡。動物表皮不斷角化脫落是細胞從有生命向無生命轉化的過程。這些有序的細胞編程性死亡現象是維持個體正常生理活動及功能表達所需要的。（6）維持器官、組織、細胞數目相對平衡：細胞凋亡是細胞增殖相反的過程，兩者既對立又統一，相互協調，細胞增生或凋亡過盛會引起器官萎縮，腫瘤發生既與細胞增殖過度有關，又與細胞凋亡不足有關。4、細胞凋亡的生物學意義885、細胞凋亡與細胞壞死比較細胞凋亡是細胞一種正常的重要的生命活動，是一個主動的由基因決定的細胞自動結束生命的過程。是細胞對環境的生理性病理性刺激信號，環境條件的變化或緩和性損傷產生的應答有序變化的死亡過程。凋亡的細胞內容物沒有逸散到胞外環境中，不導致炎癥反應。如被病原體感染的細胞,逐漸凋亡.細胞壞死是極端的物理、化學因素或嚴重的病理刺激引起的細胞損傷或死亡(如腦細胞缺氧而死亡)。胞膜破裂，細胞內容物釋放出來，對周圍細胞產生傷害，引發炎癥反應。5、細胞凋亡與細胞壞死比較89考點19細胞衰老、凋亡、壞死和癌變的區別基因控制受基因控制不受基因控制受突變基因控制通透性改變內陷萎縮破裂糖蛋白減少萎縮,核增大變圓,與周圍細胞脫離形態不規則呈球形遺傳物質與環境因素遺傳物質外界不利因素致癌因子有利有利有害有害合理的飲食結構、良好的生活習慣、適當的體育運動、樂觀的人生態度，有利于延緩衰老。腫瘤的發生、自身免疫疾病等與細胞的凋亡不足有關。考點19細胞衰老、凋亡、壞死和癌變的區別基因控制受90(1)細胞的分裂,分化和衰老是生物體中發生的正常的生命現象。(2)細胞的分裂和分化是個體發育的基礎。分裂產生相同細胞的后代。分化有利于生物體復雜化，發育成不同的組織、器官和系統。(3)細胞的衰老有利于生物體不斷產生和補充具有旺盛生命力的新細胞。但細胞衰老過多過快對生物的正常生命活動和生存有不利的一面。小結細胞的分裂,分化,癌變,核衰老的關系(1)細胞的分裂,分化和衰老是生物體中發生的正常的生命現象。91

（4）細胞癌變是細胞畸形分化的結果。完全對生物體有害，是細胞受到不良致癌因子影響，不能正常地完成細胞分化，而變成了不受有機體控制的、連續進行分裂的惡性增殖細胞。細胞的癌變與基因突變有關，分裂活動旺盛的組織中發生癌變的幾率更大。

（5）在生物的生命活動過程中，應設法促進細胞的正常分化，減緩某些細胞的衰老，抑制細胞的癌變。（4）細胞癌變是細胞畸形分化的結果。完全對生物體有害，是92能力提升類型一.細胞分化與細胞全能性A．a過程表示干細胞能自我更新B．b、c過程表示干細胞具有分化能力C．a、b、c過程中細胞的遺傳信息表達情況不同D．b過程形成的細胞直接組成器官，可供器官移植使用（08江蘇卷）動物和人體內具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞。對下圖的相關敘述中，錯誤的是D能力提升類型一.細胞分化與細胞全能性（08江蘇卷）動物和人體93A．①③⑤⑥B．①②③⑤⑥C．①②④⑤D．②③④⑥（師大附中08）下列關于人和動物細胞的敘述，正確的一組是 ①正常細胞癌變后在人體內將成為抗原，在體外可無限增殖②由胚胎的中胚層細胞分化成紅細胞的過程是可逆的③細胞內水分減少，代謝速度減慢是衰老細胞的主要特征之一④癌變是細胞原癌基因從激活狀態轉為抑制狀態的過程⑤動物細胞膜表面的糖蛋白具有特異性，是細胞間相互識別的聯絡用的語言或文字⑥癌細胞容易在體內轉移與其細胞膜上糖蛋白等物質減少有關AA．①③⑤⑥B．①②③⑤⑥94類型二.細胞的衰老和癌變（雅禮08）科學家為了探究影響細胞衰老的因素，進行了如下實驗。實驗Ⅰ：在相同的條件下，分別進行體外培養胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細胞，結果如下表：實驗Ⅱ：分別將鼠、雞、人和龜的體細胞在體外培養，結果如下圖：實驗Ⅰ可得出的結論是：細胞分裂能力隨生物體年齡增大而減弱細胞分裂次數與物種的特