小结 1 细胞周期的概念及其判断 2 植物细胞有丝分裂各个时期的特点 3 动植物细胞有丝分裂的主要区别 4 有丝分裂中染色体的行为特点 染色体 染色单体DNA的数量变化规律 5 有丝分裂的意义 6 无丝分裂的过程 第15讲细胞的分化 衰老 凋亡及癌变 第四单元细胞的生命历程 考纲考频 1 细胞的分化和细胞的全能性 3年13考 2 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系 3年7考 3 癌细胞的主要特征及防治 3年9考 第四单元细胞的生命历程 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 的过程 形态 结构和生理功能上发生稳定性差异 2 右图分析 写出图中可以表示分化的过程 图中a和虚线可表示 3 分化的实质 4 分化特点 5 分化结果 6 细胞分化的意义 b c 细胞增殖 或有丝分裂 基因的选择性表达 持久性 稳定性 不可逆性 普遍性 形成形态 结构 功能不同的细胞群 2 细胞的全能性 1 概念 的细胞 仍然具有发育成 2 分析下列实例所依据的原理 植物组织培养 克隆羊多利培养 动物体细胞核具有全能性 3 已分化的细胞仍然具有全能性的原因 4 细胞分化在任何条件下都不可逆吗 已经分化 完整个体的潜能 植物细胞具有全能性 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 酶活性 呼吸速率 物质运输 色素 2 细胞核的变化体积 核膜内折 染色质 染色加深 增大 收缩 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 原因 细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控 基因 编程性死亡 正常发育 细胞的凋亡与细胞的死亡 细胞的坏死是种种不利因素影响下 使细胞的正常代谢活动受损或中断而引起的细胞损伤和死亡 细胞凋亡则是由基因决定的细胞自动结束生命的过程 它属于一种正常的自然的生理过程 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 和 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 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 等物质减少 导致癌细胞容易分散和转移 原癌基因 抑癌基因 无限增殖 糖蛋白 3 癌变的机理 1 癌变机理 2 原癌基因与抑癌基因的关系 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 的进程 而抑癌基因主要是阻止细胞 的增殖 原癌基因和抑癌基因共同对细胞的 起着调节作用 细胞生长和分裂 不正常 生长和分化 原癌 抑癌 4 致癌因子分类物理致癌因子 化学致癌因子和 思考 细胞癌变属于可遗传的变异吗 癌症属于人类遗传病吗 提示 细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果 基因突变是可遗传变异 人类体细胞的基因突变不会遗传给下一代 所以不属于遗传病 病毒致癌因子 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 D 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 B 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 D 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 A 考点一以概念为基础 考查细胞分化与细胞的全能性 1 一个细胞分成两个细胞 这是细胞的 细胞的体积由小变大 这是细胞的 分裂 生长 2 从 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 其结果是产生了组织 分别属于不同的组织 3 两者关系 细胞分裂使细胞 增多 细胞类型不变 细胞分化使细胞 增多 数目不变 细胞 是细胞分化的基础 细胞分化 数目 类型 分裂 2 细胞分化和细胞的全能性的不同点3 细胞的全能性表达的条件 的适宜环境条件等 选择性表达 负相关 离体 一定的营养物质 深度思考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 核DNA tRNA 呼吸酶 mRNA 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 1 可能会恢复分裂能力 如B淋巴细胞 某抗体基因 胰岛素基因不表达 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 细胞膜 细胞核 线粒体 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 B a过程是有丝分裂 b是细胞分化 乙和丙的染色体组成不同 丁和戊因遗传物质不同而发生分化 甲 丁 戊中的蛋白质不完全相同A B C D 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 他们在细胞核重新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 B A 成熟细胞被重新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解析 从一个细胞最终发育成一个个体体现了细胞的全能性 诱导多功能干细胞分化成神经细胞 没有体现其全能性 B错误 思维拓展 1 管家基因和奢侈基因 管家基因是指所有细胞均要表达的一类基因 其产物是维持细胞基本生命活动所必需的 如呼吸酶基因 奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因 其产物赋予不同细胞特异的生理功能 如胰岛素基因 2 细胞分化过程中的变化 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 增大 一小 变小 一多 增多 三低 均降低 细胞核的体积 细胞体积 色素 代谢速率 多种酶的活性 物质运输功能 2 细胞凋亡 衰老 癌变 坏死的区别 有利 有利 有害 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 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 的进程 而抑癌基因主要是阻止细胞 的增殖 原癌基因和抑癌基因共同对细胞的 起着调节作用 细胞生长和分裂 不正常 生长和分化 原癌 抑癌 深度思考1 上图中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 提示 1 色素积累 代谢减慢等 2 都有 受环境影响 3 有关 有的具有家族性 可能是遗传因素导致的 4 1 2 3 4 6 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 A 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 C 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基因表达的方法解析 由题干可知 3 BrPA运输至细胞内与MCT1密切相关 且题图中3 BrPA通过载体蛋白进入细胞 故推测MCT1可能是载体 且3 BrPA进入细胞后作用于呼吸作用的第一阶段 C项正确 由题表可知 正常细胞与癌细胞4的死亡率和MCT1的水平都为0 说明这两种细胞对3 BrPA的敏感性最弱 A项错误 5种细胞都含有MCT1基因 B项错误 由题中信息可知 抑制MCT1基因表达不利于癌症患者的治疗 D项错误 方法技巧区别细胞凋亡与细胞坏死的方法细胞凋亡是受严格的程序性调控的 是一种自然的生理过程 细胞坏死是在种种不利的因素 如病菌感染 细胞缺氧 有毒物质毒害等 影响下 由于细胞正常的代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡 1 判断方法 主要依据是细胞的死亡对机体是否有利 若细胞的死亡对机体是有利的 则为细胞凋亡 反之则为细胞坏死 2 细胞凋亡的实例 清除多余 无用的细胞 如蝌蚪的尾部细胞按照一定程序消失 这里的蝌蚪的尾部细胞属于多余无用的细胞 清除完成正常使命的衰老细胞 如 脱落的人体皮肤表皮细胞 是完成正常使命的衰老细胞 清除体内有害细胞 被病原体感染的细胞等异常细胞 如 吞噬过多的细菌导致死亡的白细胞 和癌细胞都属于此类异常细胞 易错点1并非所有干细胞都要发生分化 点拨 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 易错点2未脱离植物体的细胞不能表现出全能性 点拨 植物细胞全能性的表达需要一定的条件 即离体 无菌 一定的营养物质 植物激素等 未脱离植物体的细胞 其全能性受到抑制 不能发育成完整的新个体 易错点3混淆细胞衰老与个体衰老 误认为衰老个体中细胞一定衰老 点拨 对于单细胞生物体来说 细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡 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 易错点4混淆细胞编程性死亡与细胞病理性死亡 点拨 1 病理性死亡是在种种不利因素影响下 由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡 2 编程性细胞死亡是细胞的一种生理控制机制 它也可以受许多因素 包括外部因素和内部因素 的诱导 如X射线 射线 同时它也可以通过一些因素的作用而受到抑制 如白细胞介素 2 易错点4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 点拨 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 环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子 使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而变成癌细胞 根据大量的病例分析 癌症的发生并不是单一基因突变的结果 至少在一个细胞中发生5 6个基因突变 才能赋予癌细胞所有的特征 这是一种累积效应 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