4-3細胞分化、衰老、凋亡和癌變高三生物一輪復習第四部分細胞的生命歷程20:33一、細胞分化20:331、概念：在__________中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在_______________________上發生______________的過程。結構和生理功能形態、個體發育穩定性差異一、細胞分化2、細胞分化的原因：

★直接原因：___________________________

★根本原因：___________________________

※特別提醒※

細胞分化過程中基因(遺傳物質）沒有改變，同一個體不同細胞中DNA相同，RNA、蛋白質不完全相同不同細胞內合成的蛋白質不同是基因選擇性表達的結果一、細胞分化3、分化的結果:細胞種類的增加，形成不同的組織和器官4、分化的特點：

①___________

②___________

③___________

④___________

※特別提醒※★細胞分裂的結果是：細胞數目的增加；

★細胞分化的結果是：細胞種類的增加

細胞分裂是細胞分化的基礎

※特別提醒※1、細胞分化發生在整個生命進程，胚胎時期達到最大限度。2、細胞分化是一種穩定的程序性變化，一般是不可逆轉的。但在人工實驗條件下，分化的組織細胞能脫分化（需要激素誘導）持久性普遍性不可逆性穩定性一、細胞分化5、分化的意義：

細胞分化是生物界普遍存在的生命現象，是生物_____的基礎。細胞分化的原因主要是在生物個體發育的過程中，不同細胞中____________的執行情況不同所致，有的基因處于______狀態，而有的基因處于_____狀態。細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨于________，有利于提高各種＿＿＿＿＿＿＿的效率。（1）個體發育的基礎（2）使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。個體發育遺傳信息活動關閉專門化生理功能

※特別提醒※★管家基因：所有細胞中均表達的一類基因，其產物（蛋白質）是對維持細胞基本生命活動所必需的。如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等。★奢侈基因：不同類型細胞中特異性表達的基因，其產物蛋白質賦予各種類型細胞特異的形態結構特征與功能。如抗體基因、胰島素基因等。二、細胞全能性概念：已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。2、細胞具有全能性的原因：_______________________________________。3、細胞全能性表達的條件：

①離體(必要條件)。

②一定的營養物質(無機鹽、維生素、氨基酸等)。

③激素，尤其是生長素與細胞分裂素對植物細胞全能性表達至關重要。

④適宜的條件(適宜的溫度、pH等)。4、細胞全能性大小比較（分化程度越高，全能性越低)

①受精卵＞生殖細胞＞體細胞

②植物細胞＞動物細胞

③分裂能力強＞分裂能力弱細胞包含有該物種所特有的全套遺傳物質5、表達全能性的實例：

（1）植物組織培養

（2）花藥離體培養

（3）動物細胞核移植技術

（4）由卵細胞直接發育成的雄蜂二、細胞全能性

※特別提醒※①細胞分化不會導致遺傳物質改變，已分化的細胞都含有保持物種遺傳特性所需要的全套遺傳物質，因而理論上都具有全能性。②確認是否體現出全能性，必須參照“起點”與“終點”，即起點為“離體的細胞組織或器官”，終點為“完整個體”，不能達到“完整個體”的，決不可稱作實現了全能性。★由種子發育為一個個體不能視為細胞全能性的表達★如胚胎干細胞發育成各種組織器官不叫全能性。三、干細胞

動物和人體內仍保留少數具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。1、來源：_____________________2、特點：

（1）形態：體積小，細胞核大，核仁明顯。（2）功能：具有發育的全能性。3、種類:(1)專能干細胞（例如成纖維細胞）：只能分化成一種類型或功能密切相關的兩種類型的細胞(2)多能干細胞（如造血干細胞）：能分化成多種細胞或組織，但不能發育成完整個體(3)全能干細胞（如胚胎干細胞）：能形成機體的所有組織器官，發育成完整個體4、主要用途：(1)治療人類的某些頑癥。用胚胎干細胞誘導分化出某些組織細胞治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑難雜癥。(2)培育出人造組織器官，用于器官移植，解決供體不足和器官移植后免疫排斥的問題。

(3)是研究體外細胞分化的理想材料早期胚胎和原始性腺判斷:1.細胞的高度分化改變了物種的遺傳信息。(

)2.檢測不同細胞核糖體蛋白基因是否表達可確定細胞分化與否。(

)3.同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中(13全國Ⅱ，6A)(

)4.成人體內絕大多數處于分化終端的各種細胞基因表達相同。(

)5.細胞分化常常發生在胚胎時期(

)6.用花粉離體培養獲得的抗病植株，其細胞仍具有全能性(13·四川)(

)7.同一個體葉肉細胞的分化能力比莖尖分生組織細胞的強(

)8.小鼠體細胞經誘導培育成小鼠體現了細胞全能性(12江蘇，22D)(

)9.單細胞的DNA在體外大量擴增的過程體現了細胞的全能性(

)10.細胞分化導致基因選擇性表達，細胞種類增多，核DNA遺傳物質改變(

)11.細胞分化有利于提高多細胞生物各種生理功能的效率(

)X

X

√X

X

√X

√X

X

√[練習1]:下列各項中能體現“體細胞”全能性的生物學過程是

（

）A．玉米種子萌發長成新植株

B．小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞C．小麥花粉經離體培養形成愈傷組織

D．胡蘿卜根韌皮部細胞經組織培養發育成新植株[練習2]:下列能說明某細胞已經發生分化的是（

）A．進行ATP的合成 B．進行mRNA的合成C．存在血紅蛋白 D．存在胰島素基因[練習3]:如圖表示人體部分細胞所經歷的生長發育的各個階段，下列有關敘述正確的是(

)A．細胞甲的分裂能力最強，分化程度最高

B．過程①②中均發生了遺傳物質的改變C．T細胞與B細胞內所含的基因不同

D．淋巴因子作用于膜受體后即被滅活DCD[練習4]:科學家將4個關鍵基因移植入已分化的肌肉細胞中并表達，使這個細胞成為多能干細胞(iPS細胞)。如圖為該實驗示意圖。下列有關敘述正確的是(

)A．iPS細胞所攜帶遺傳信息與肌肉細胞相同

B．圖示過程體現了iPS細胞的全能性C．關鍵基因表達使細胞功能趨向專門化

D．應用該技術可提高器官移植的成功率D四、細胞衰老1、個體衰老與細胞衰老的關系（1）單細胞生物：個體衰老=細胞衰老（2）多細胞生物：個體衰老≠細胞衰老

★對于多細胞生物而言，個體衰老是組成個體的細胞普遍衰老的過程。2、衰老細胞的特點：

①水分減少，細胞萎縮，代謝減慢（皺紋）

②酶的活性降低（頭發白）

③色素積累（老年斑：色素積累）

④呼吸速率減慢，細胞核的體積增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深；

⑤細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低。3、細胞衰老的原因：（P122）

①自由基學說

在生命活動中，細胞不斷產生自由基，自由基攻擊和破壞細胞內執行各種正常功能的生物分子，攻擊細胞膜、DNA、蛋白質等，引起細胞衰老。

②端粒學說

端粒是每條染色體的兩端特殊序列的DNA片段。每次細胞分裂后會縮短一截，細胞分裂次數增加，端粒被截短，內側正常基因受損傷，引起代謝異常。五、細胞凋亡和壞死1、凋亡：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，即細胞編程性死亡。2、壞死：是極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激引起的細胞損傷和死亡。

※特別提醒※1、與細胞凋亡密切相關的細胞器是溶酶體。2、細胞凋亡與基因選擇性表達有關，但不屬于細胞分化過程。3、凋亡與壞死的判斷方法：(1)從方式看主動結束生命→凋亡被動結束生命→壞死(2)從結果看

對個體有利→凋亡

對個體有害→壞死4、靶細胞被效應T細胞消滅的過程應屬細胞“凋亡”(不可看成“壞死”)五、細胞凋亡和壞死3、細胞凋亡的意義（1）細胞的自然更新。清除衰老細胞，如“脫落的人體皮膚表皮細胞”（2）清除多余、無用的細胞。如蝌蚪的尾巴按照一定程序消失，這里的蝌蚪的尾巴細胞屬于多余無用的細胞。（3）清除體內有害細胞、被病原體感染的細胞等異常細胞。如“吞噬過多的細菌導致死亡的白細胞”和癌細胞都屬于此類異常細胞。細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發育，維持內部環境的穩定以及抵御外界各種因素干擾都起到非常關鍵的作用。六、細胞癌變1、癌細胞：細胞受到____________的作用，細胞中____________發生改變，變成不受機體控制的、連續進行分裂的___________細胞，這種細胞就是癌細胞。2、癌細胞的特征：（1）_________________。（原因是沒有接觸抑制）（2）___________________________（3）________________。（原因是細胞膜上糖蛋白等物質的減少，使癌細胞間黏著性下降，容易在體內分散和轉移，產生癌胚抗原和甲胎蛋白。）致癌因子遺傳物質惡性增殖

※特別提醒※1．癌細胞是一類畸形分化的細胞，或不能正常分化的細胞。2．細胞的增殖、分化、衰老、凋亡都屬于正常的生理過程，而細胞的癌變則是細胞一種不正常的變異(基因突變)導致的。3．癌細胞的三個特征，可從“不死的細胞”“變態的細胞”“擴散的細胞”三方面來理解掌握。能無限增殖形態結構發生顯著變化表面發生了變化六、細胞癌變3、癌變原因：（1）外因：致癌因子的作用①物理致癌因子：各種輻射，如紫外線、X射線等

②化學致癌因子：如砷化物、鎘化物、亞硝酸、黃曲霉素等

③病毒致癌因子：致癌病毒（2）內因（根本原因）：原癌基因和抑癌基因發生基因突變

原癌基因：___________________________________________

抑癌基因：__________________________________________。

※特別提醒※(1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有體細胞中，并非只存在于癌細胞中，只不過在癌細胞中兩種基因已發生突變。(2)除細胞癌變發生了遺傳信息改變外，細胞的其余生命歷程(如細胞分裂、分化、衰老、凋亡)均未改變遺傳信息。(3)除細胞癌變與細胞壞死對細胞不利外，細胞的其余生命歷程(細胞分裂、分化、衰老、凋亡)均對生命有積極意義。(4)除細胞壞死外，其余各類生命歷程(含癌變)均與“基因”有關，即受基因控制。主要負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程主要是阻止細胞不正常的增殖判斷:1.細胞凋亡是細胞發育過程中由某些基因的有序表達引發的(

)2.胚胎發育過程中既有細胞的增殖與分化，也有細胞的凋亡(

)3.細胞凋亡使細胞自主有序死亡，有利于生物體內部環境的穩定(13天津，3D)(

)4.病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發癌變(12全國，2C)(

)5.人體的免疫系統對癌變細胞具有清除作用(2011山東，3C)(

)6.衰老細胞內染色質固縮影響DNA復制和轉錄(2012·山東高考)(

)7.效應T細胞可誘導靶細胞發生凋亡(

)8.脊椎動物細胞凋亡僅發生在胚胎發育時期(

)9.癌細胞的分裂、生長過程需要大量的核糖體參與合成蛋白質(

)10.分化和癌變過程中均發生遺傳物質的改變(

)11.老年人因衰老，體內細胞失去了的分裂和分化能力(

)[練習1]:（12年全國卷02）下列關于細胞癌變的敘述，錯誤的是（

）A.癌細胞在條件不適宜時可無限增殖

B.癌變前后，細胞的形態和結構有明顯差別

C.病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發癌變

D.原癌基因的主要功能是阻止細胞發生異常增殖√√√√√√√×√××D[練習2]:細胞凋亡和細胞壞死是細胞死亡的兩種方式。細胞壞死是因病理因素而產生的被動死亡。近期研究表明，存在于人體內的一種名為RIP3的蛋白激酶通過調節能量代謝，可以將腫瘤壞死因子誘導的細胞凋亡轉換為細胞壞死。下列有關敘述不正確的是(

)A．在人體造血干細胞中不存在控制RIP3合成的基因B．通過調控RIP3的合成可以調控細胞死亡的方式C．若抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制細胞壞死D．以上研究結果證明細胞壞死與部分基因表達有關[練習3]:TGF-β1——Smads是一條抑制腫瘤的信號傳遞途徑。研究表明，胞外蛋白TGF-β1與靶細胞膜上受體結合，激活胞內信號分子Smads，生成復合物轉移到細胞核內，誘導靶基因的表達，阻止細胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發生。下列敘述錯誤的是(

)A．惡性腫瘤細胞膜上糖蛋白減少，因此易分散轉移B．從功能來看，復合物誘導的靶基因屬于抑癌基因C．復合物的轉移實現了細胞質向細胞核的信息傳遞D．若該受體蛋白基因不表達，靶細胞仍能正常凋亡AD[練習4]:中科院發現一種誘導細胞凋亡的新機制。在H2O2和TNF-α(一種淋巴因子)等因素的誘導下，鼠肝細胞內的溶酶體釋放微量的胰凝乳蛋白酶，并將細胞質內的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者與線粒體、溶酶體的膜結合，誘導內容物釋放，最終導致細胞凋亡(如圖所示)。請結合所學知識分析，下列敘述正確的是(

)

A．胰凝乳蛋白酶的釋放增加了cBid的數量，cBid進一步引起溶酶體內容物的釋放是負反饋調節B．cBid可能會引起細胞能量供應能力下降，加速細胞的凋亡C．溶酶體中胰凝乳蛋白酶的釋放具有促進細胞凋亡的作用，而其他內容物釋放無此功能D．細胞壞死后，釋放的內容物可引起組織發炎B[練習5]:經科學家研究知道，控制合成單羧酸轉運蛋白1(MCT1)基因的表達是將抗癌藥物3-BrPA運輸至細胞內的充分必要條件。下圖表示了3-BrPA作用于癌細胞的機理，表格中數據是研究者用相同劑量3-BrPA處理5種細胞所得的實驗結果。據此可推斷(

)A．正常細胞和癌細胞4死亡率為0的原因是它們對3-BrPA的敏感性最強B．癌細胞3死亡率最高是因為只有它具有MCT1的基因C．由圖可推斷MCT1可能是載體，3-BrPA主要作用于細胞呼吸的第一階段D．細胞中的MCT1基因表達水平越高，該細胞對于3-BrPA的敏感性越低C[練習6]:熱休克蛋白(HSP)是細胞和機體受到高溫侵襲或生存威脅時，合成量迅速增加的一類蛋白質(如HSP60、HSP90等)。它們具有多種功能。請回答：(1)當細胞受高溫刺激時，HSP迅速地被誘導出來，以避免細胞結構被破壞，這表明生物的性狀是_______________共同作用的結果。(2)甲圖為HSP60發揮作用的示意圖，據圖推測HSP60所起的作用是_________________________________________________________________。(3)癌細胞能在體內“惡劣環境”下存活的關鍵是HSP90比正常細胞的含量________，這提示我們在開發增強化療和放療效果的藥物時應考慮____________________________________________________________。基因和環境促使多肽鏈形成(具有一定空間結構的)蛋白質多抑制HSP90的活性(抑制HSP90基因的表達或降低HSP90的含量)[練習6]:熱休克蛋白(HSP)是細胞和機體受到高溫侵襲或生存威脅時，合成量迅速增加的一類蛋白質(如HSP60、HSP90等)。它們具有多種功能。請回答：(4)當細胞癌變時，會產生正常細胞原本不具有的蛋白質，它可引發免疫反應。在此過程中，熱休克蛋白參與了識別作用(見乙圖)。①圖中甲細胞的名稱是________________，a表示T細胞的_______________過程，清除癌變細胞的免疫方式是__________________。②研制抗癌疫苗時最好提取純化圖中的__________________________。吞噬細胞增殖分化細胞免疫熱休克蛋白質—抗原復合體[練習7]:目前臨床上治療癌癥的一般方法是手術切除腫瘤，為防止體內殘留癌細胞，在手術后進行化療。某生物興趣小組的同學從資料上獲知：二氯二乙胺能夠阻止參與DNA復制的酶與DNA相互作用。他們推測二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖，能作為癌癥的一種化療藥物，就此問題他們設計實驗進行了探究。實驗材料：肝部長有腫瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，生理鹽水，含有全部營養物質的細胞培養液，顯微鏡，血球計數板，試管，吸管等。(1)其中某位同學的實驗操作如下，請將實驗內容