1、第六章第六章 细胞的生命历程细胞的生命历程第三节第三节 细胞的分化、衰老、凋细胞的分化、衰老、凋亡和癌变亡和癌变高考考试大纲高考考试大纲 12（1 1）细胞的分化）细胞的分化 （2 2）细胞的全能性）细胞的全能性 （3 3）细胞的衰老和凋亡以及人体健康的关系）细胞的衰老和凋亡以及人体健康的关系 （4 4）癌细胞的主要特征及防止）癌细胞的主要特征及防止 分化成年人全身细胞总数约 1014个。细胞种类 有200 多种。这么多种类细胞均来自一个 。形态不同、结构不同、功能不同受精卵有丝分裂例：如图是胎儿手的发育过程图，下列有关说法错误的是例：如图是胎儿手的发育过程图，下列有关说法错误的是()A.胎儿
2、手的发育过程中细胞的凋亡使得五指分开胎儿手的发育过程中细胞的凋亡使得五指分开B.此时手的组成细胞中不存在衰老的细胞此时手的组成细胞中不存在衰老的细胞C.若此时受到致癌因子的影响，细胞更容易发生癌变若此时受到致癌因子的影响，细胞更容易发生癌变D.此过程中存在着细胞的分化此过程中存在着细胞的分化解析解析胚胎发育过程中仍存在衰老的细胞。胚胎发育过程中仍存在衰老的细胞。答案答案B1、细胞分化的概念：、细胞分化的概念：在个体发育中，在个体发育中，由一个或一种细胞由一个或一种细胞增殖增殖产生的后代产生的后代，在形态、结构和功能上在形态、结构和功能上发生稳发生稳定性差异定性差异的过程。的过程。一、细胞分化一
3、、细胞分化分化的结果：分化的结果：分化的对象：分化的对象：一个或一种细胞一个或一种细胞分化的时期：分化的时期：个体发育，终身存在，胚胎时个体发育，终身存在，胚胎时 期期最大最大受精卵受精卵有丝有丝分裂分裂系系统统人人体体骨细胞骨细胞上皮上皮细胞细胞肌肉肌肉 细胞细胞神经细神经细胞胞上皮组织上皮组织肌肉组织肌肉组织神经组织神经组织结缔组织结缔组织器器官官细细胞胞分分化化细胞分化的过程细胞分化的过程2、实质：在个体发育中，因为不同细胞中实质：在个体发育中，因为不同细胞中 的执的执行情况不同，即基因的行情况不同，即基因的 表达，转录出不同的表达，转录出不同的 ，控制合成不同的，控制合成不同的 。遗传
4、信息选择性mRNAmRNA蛋白质基因表达基因表达DNA DNA mRNAmRNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译同种同种同同少部分不同少部分不同少部分不同少部分不同异种异种不同不同不同不同不同不同 分化原因分化原因:EDCABEDCABEDCA BEDCA B基因基因选择性表达的结果选择性表达的结果基因的选择性表达（实质）不同细胞的蛋白质不同直接原因：直接原因：根本原因：根本原因：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：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)上述基因属于上述基因属于管家基因管家基因(基因产物是维持细胞基本生命活动所必基因产物是维持细胞基本生命
5、活动所必需需)的是的是 ，属于，属于奢侈基因奢侈基因(基因产物赋予不同细胞特异性基因产物赋予不同细胞特异性的生理功能的生理功能)的是的是 。ab、c、d细胞分化的标志细胞分化的标志 在所有细胞中都表达的基因，与细胞分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、化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因水解酶基因等不能证明细胞发生分化；等不能证明细胞发生分化；只有在特定细胞中选择性表达的基因控只有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、血红蛋白基制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。因可以证明细胞发生了分化。1.(2015江苏卷，江苏卷，T6)下图
6、所示为来自同一人体的下图所示为来自同一人体的4种细胞，下列种细胞，下列 叙述正确的是叙述正确的是()A.因为来自同一人体，所以各细胞中的因为来自同一人体，所以各细胞中的DNA含量相同含量相同B.因为各细胞中携带的基因不同，所以形态、功能不同因为各细胞中携带的基因不同，所以形态、功能不同C.虽然各细胞大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同虽然各细胞大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同D.虽然各细胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同虽然各细胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同C2(2016全国百校联考全国百校联考)下列能说明某细胞已经下列能说明某细胞已经发生分化的是发生分化的是()A进行
7、进行ATP的合成的合成 B进行进行mRNA的合成的合成C存在血红蛋白存在血红蛋白 D存在纤维蛋白原基因存在纤维蛋白原基因C分化的标志：分化的标志：分子水平：合成某种细胞特有的分子水平：合成某种细胞特有的蛋白质蛋白质 (如唾如唾液淀粉酶、胰岛素等液淀粉酶、胰岛素等)。细胞水平：形成不同种类的细胞细胞水平：形成不同种类的细胞(尤其是尤其是细胞器种细胞器种类和数量类和数量有较大差异有较大差异)。3、取同种生物的不同类型的细胞，检测其基取同种生物的不同类型的细胞，检测其基因表达，结果如图。已知因表达，结果如图。已知4种基因分种基因分别是晶状体蛋白基因、胰岛素基因、呼吸酶别是晶状体蛋白基因、胰岛素基因、
8、呼吸酶基因和血红蛋白基因。则基因基因和血红蛋白基因。则基因1、3和基因和基因4最最可能分别是可能分别是()A B C DB：贯穿于生物体整个生命历程中，在胚胎时期达：贯穿于生物体整个生命历程中，在胚胎时期达到最大。到最大。：一般来说，在生物体内分化了：一般来说，在生物体内分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。：生物界中普遍存在的现象。：生物界中普遍存在的现象。：细胞分化后形态、结构和功能发生：细胞分化后形态、结构和功能发生改变，但细胞内的遗传物质却不变。改变，但细胞内的遗传物质却不变。4、意义：是生物个体发育的基础；使多细胞生物体中意义：是生物个
9、体发育的基础；使多细胞生物体中细胞趋向细胞趋向，有利于提高各种生理功能的效率。，有利于提高各种生理功能的效率。普遍性普遍性遗传物质不变性遗传物质不变性专门化专门化持久性持久性稳定性和不可逆性稳定性和不可逆性（1）细胞分化是不可逆的，仅指在生物体内。若在离体人工条件下，是可逆的。强调：（2）单细胞生物与多细胞生物分化的形式不同：单细胞生物的细胞分化不表现为细胞间的差异，而是在生活史中有规律地发生形态和生理功能上阶段性的变化。多细胞生物通过细胞分化形成特定形态、结构和功能的组织和器官，各自完成特定的功能。4、(2015海南卷，海南卷，6)关于人体造血干细胞的叙述，关于人体造血干细胞的叙述，错误的是
10、错误的是()A造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异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造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的的C健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中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造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同同细胞分化具有细胞分化具有不可逆性。不可逆性。B B5、(2014课标全国卷课标全国卷)同一动物个体的神经细胞同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是要原因是()A.二者所处的细胞周期不同二者
11、所处的细胞周期不同B.二者合成的特定蛋白不同二者合成的特定蛋白不同C.二者所含有的基因组不同二者所含有的基因组不同D.二者核二者核DNA的复制方式不同的复制方式不同B B6 6、动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。、动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是对下图的相关叙述中，错误的是()()A Aa a过程表示干细胞能自我更新过程表示干细胞能自我更新B Bb b、c c过程表示干细胞具有分化能力过程表示干细胞具有分化能力C Ca a、b b、c c过程中细胞的遗传信息表达情况不同过程中细胞的遗传信息表达情况不同D Db b过程形成的细胞直接组成器
12、官，可供器官移植使用过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用D D“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。5、有丝分裂与细胞分化的比较增加增加相同相同不变不变差异差异遗传信息遗传信息共同完成生物个体 过程发育发育增加增加不变不变细胞分化不改变细胞数目，却导致细胞种类增多 1.概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能3.3.实例实例：植物组织培养依据原理：植物组织培养依据原理：动物克隆羊多利依据原理：动物克隆羊多利依据原理：2.原因：4.细胞全能性得以表达的条件：细
13、胞含有本物种全套的具有某生物全部遗传信息的任何一个细胞,包括遗传物质植物细胞的全能性动物细胞核的全能性离体、无菌、营养和激素、适宜的外界条件植物组织培养技术植物组织培养技术韧皮部细胞韧皮部细胞愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化脱分化：脱分化：分化细胞失去其特有的结分化细胞失去其特有的结构和功能变成具有未分化细胞特征构和功能变成具有未分化细胞特征的过程。的过程。植物细胞表现出全能性植物细胞表现出全能性条件：条件：1)1)植物细胞全能性植物细胞全能性思考：能否像植物组织培养技术一样将思考：能否像植物组织培养技术一样将单个已分化的动物体细胞单个已分化的动物体细胞培养成新
14、的个体？培养成新的个体？如何使已分化的动物细胞表现出全能性？如何使已分化的动物细胞表现出全能性？2)2)动物细胞的全能性动物细胞的全能性 高度分化的高度分化的动物体细胞的细胞核动物体细胞的细胞核有发有发育成完整个体的潜能。育成完整个体的潜能。结论：结论：特别提醒：（1）植物种子发育成植株不叫全能性。（2）是否体现出细胞全能性依据：起点是离体的细胞，终点为新个体。即体现以产生新个体为标志，若无个体产生，不能体现全能性。（3）动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物的克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。（4）细胞全能性 表达的类型 体细胞：离体细胞 完整
15、植株 生殖细胞花药 单倍体植株卵细胞 雄峰5 5、细胞全能性大小的比较：、细胞全能性大小的比较：在受精卵、生殖细胞、高度分化的动物细胞中，全能在受精卵、生殖细胞、高度分化的动物细胞中，全能性最大的是性最大的是 ,最小的是最小的是 。细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越度越高高，全能性越，全能性越 ；分化程度越；分化程度越低低，全能性，全能性越越 。另外，植物细胞全能性另外，植物细胞全能性 动物细胞！动物细胞！低低高高高于高于细胞分化与全能性的比较细胞分化与全能性的比较1.(2011山东高考)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的
16、生物学过程是()A玉米种子萌发长成新植株B小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株D干细胞种类干细胞种类1 1、全能干细胞、全能干细胞2 2、多能干细胞、多能干细胞3 3、专能干细胞、专能干细胞具有形成完整个体的分化潜能，具有形成完整个体的分化潜能，例：受精卵细胞。例：受精卵细胞。具有分化出多种细胞组织的潜具有分化出多种细胞组织的潜能，例：造血干细胞。能，例：造血干细胞。只能向一种类型或密切相关的两只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，例：神经干种类型的细胞分化，例：神经干细胞。细胞。6.干细胞：是一类具有自我更新和
17、分化潜能的原始细胞。注意：（1）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；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。（2）胚胎干细胞发育成各种组织器官不叫全能性，叫分化。2.(2012天津理综，天津理综，1)下列有关干细胞的叙述，错误下列有关干细胞的叙述，错误的是的是()A自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应B胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化化C组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程分化等过程D
18、造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病于治疗白血病B B3.(2016安徽合肥检测安徽合肥检测)科学家利用小鼠胚胎干细胞成科学家利用小鼠胚胎干细胞成功制造了直径大小约为功制造了直径大小约为3 mm的的“胃胃”，这一研究，这一研究成果对器官移植技术的发展意义重大，该成果说成果对器官移植技术的发展意义重大，该成果说明明()A.胚胎干细胞具有无限增殖的能力胚胎干细胞具有无限增殖的能力B.胚胎干细胞经诱导可发生定向分化胚胎干细胞经诱导可发生定向分化C.胚胎干细胞的全能性得以表达胚胎干细胞的全能性得以表达D.胚胎干细胞内的所有基因表达都很活跃胚胎
19、干细胞内的所有基因表达都很活跃B B三、细胞衰老1.衰老细胞的特征：“一大”(细胞核的体积增大)、“一小”(细胞体积变小)、“一多”(色素增多)、“四低”(代谢速率、多种酶的活性、物质运输功能均降低 细胞器数量降低)。单细胞生物个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡细胞衰老与死亡多细胞生物个体衰老与死亡细胞衰老与死亡 细胞在不断更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程四、细胞凋亡四、细胞凋亡(1)概念概念是指由是指由 所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决
20、定的程序性调控，所以也常被称为细胞到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常被称为细胞编程性死亡。编程性死亡。(2)类型和意义类型和意义基因基因编程性死亡编程性死亡自然更新自然更新被病原体感染被病原体感染正常发育正常发育内部环境内部环境外界因素外界因素细胞凋亡机理图解细胞凋亡机理图解判断细胞凋亡与细胞坏死的方法判断细胞凋亡与细胞坏死的方法(4)细胞凋亡与细胞坏死不同：细胞坏死是受不利因素影响的病理细胞凋亡与细胞坏死不同：细胞坏死是受不利因素影响的病理性死亡；细胞凋亡是正常状态下的性死亡；细胞凋亡是正常状态下的 死亡。死亡。生理性生理性(2)原癌基因和抑癌基因并不是简单的拮抗关系，二者对原癌基
21、因和抑癌基因并不是简单的拮抗关系，二者对细胞的生长和分化起着调节作用细胞的生长和分化起着调节作用原癌基因主要负责原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖。主要阻止细胞不正常的增殖。(1)癌变机理癌变机理和和发生突变，导致正常细胞的生长和发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。分裂失控。五、细胞的癌变五、细胞的癌变原癌基因原癌基因抑癌基因抑癌基因(3)致癌因子分类致癌因子分类连线连线 无限增殖无限增殖形态结构形态结构糖蛋白糖蛋白扩散和转移扩散和转移（4）细胞癌变的特征细胞癌变的特征电子显微镜下的成纤维
22、细胞电子显微镜下的成纤维细胞电子显微镜下的成纤维癌细胞电子显微镜下的成纤维癌细胞1.(2015山东卷，山东卷，2)关于细胞生命历程的叙述，正确的是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细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变A A2.(2016哈尔滨三中高三测试哈尔滨三中高三测试)下列关于人体细胞生命历程下列关于人体细胞生命历程
23、的说法的说法,错误的是错误的是()A.细胞生长，核糖体的数量增加，物质交换速率提高细胞生长，核糖体的数量增加，物质交换速率提高B.细胞分化，核遗传物质没有发生改变，但细胞分化，核遗传物质没有发生改变，但mRNA有变化有变化C.细胞癌变，细胞膜上的糖蛋白减少，多个基因发生突变细胞癌变，细胞膜上的糖蛋白减少，多个基因发生突变D.细胞凋亡，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育细胞凋亡，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育A A易错点误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，且只易错点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要有一个基因突变即可引发细胞癌变点
24、拨点拨人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的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胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生基因突变，导分子，使原癌基因和抑癌基因发生基因突变，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，分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个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细胞中发生56个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特
25、征，这是一种累积效应。这是一种累积效应。3.(2016海南卷，海南卷，4)下列关于人体细胞的叙述，错误的是下列关于人体细胞的叙述，错误的是()A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的人的正常体细胞的分裂次数是有限的B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的D D4.下列有关人体细胞分化、衰老、癌变的叙述，正确的是下列有关人体细胞分化、衰老、癌变的叙述，正确的是()A.神经细胞内的基因不可能在胰腺细胞中得到表达神
26、经细胞内的基因不可能在胰腺细胞中得到表达B.衰老的细胞衰老的细胞“核核/质质”值变大，细胞膜的物质运输功能降值变大，细胞膜的物质运输功能降低低C.正常的细胞中缺乏原癌基因，癌细胞中缺乏抑癌基因正常的细胞中缺乏原癌基因，癌细胞中缺乏抑癌基因D.在婴幼儿发育过程中，不可能有细胞的衰老、凋亡在婴幼儿发育过程中，不可能有细胞的衰老、凋亡B5.(2017洛阳统考洛阳统考)下列有关人体细胞生命历程的叙述下列有关人体细胞生命历程的叙述,正确的正确的是是()A.若某细胞内酶活性降低，则说明该细胞已衰老若某细胞内酶活性降低，则说明该细胞已衰老B.癌细胞不能进行正常的分化，机体清除癌细胞与细胞凋亡有癌细胞不能进行正常的分化，机体清除癌细胞与细胞凋亡有关关C.受精卵中的所有基因均被表达，因此受精卵具有全能性受精卵中的所有基因均被表达，因此受精卵具有全能性D.生物体的所有细胞都处于细胞周期中生物体的所有细胞都处于细胞周期中B
