专题三 第2讲

新的个体 形成_________ < 生殖 全能性大小：体细胞__ < 受精卵 细胞__
大小
比较 联系
> 生殖 分化程度：体细胞__ > 受精卵 细胞__
不发生 填“发生”或“不发生”) ①两过程遗传物质都_______( 越小 变化;②一般来说,细胞的分化程度越高,全能性_____
二、细胞的衰老和凋亡
蛋白质进行加工、分类和包装。由于甲、乙、丙、丁是由同一
细胞(受精卵)通过有丝分裂形成的,其细胞核内的DNA相同。细 胞分化的根本原因是基因的选择性表达。
2.(2013·荆州模拟)下列有关植物细胞全能性的叙述,正确的
是
(
)
A.只有体细胞才具有发育成完整个体的潜能 B.发育成完整个体所需的基因都存在于细胞核中 C.由全能性细胞诱导出的植株,在多次培育后不会丧失全能性 的表达能力 D.去除细胞壁的植物细胞不会失去全能性
白减少,使得细胞之间的黏着性降低;细胞癌变的内因是细胞内
的原癌基因和抑癌基因发生突变。
普遍性
稳定性差异 不可逆性
基因的选择性表达
原癌基因 抑癌基因
1.(2013·漳州模拟)如图表示干细胞的三个发育途径。据图判
断下列相关叙述不正确的是
(
)
A.由甲细胞形成的乙细胞仍然保持着分裂能力,所以乙细胞与
甲细胞一样能无限增殖
1.(2013海南高考·T6D)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能
力比叶肉细胞的强。
(√)
分析：细胞分裂能力越强,分化程度越低,分化能力越强。因此 同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。 2.(2012山东高考·T3A)细胞普遍衰老会导致个体衰老。( √ ) 分析：细胞衰老与个体衰老并不同步,但是个体衰老是由细胞 的普遍衰老引起的。
(2)联系：
注意：①细胞癌变是细胞的畸形分化,细胞的形态结构发生了 改变。 ②细胞死亡并不是对机体都有害,细胞凋亡对机体是有利的。
③多细胞生物细胞的衰老和机体的衰老并不同步,不是相同过
程。
④生物的个体发育从细胞角度分析是细胞分裂、分化的结果;
从分子水平分析则是基因选择性表达的结果。
【变式训练】(2013·滨州模拟)下列关于细胞分化、衰老和癌 变的叙述正确的是 ( )
因此不能证明动物细胞具有全能性。
【总结提升】解读细胞分裂和细胞分化的图形信息
(1)正确解读有关细胞分裂和细胞分化的图形信息：
①解读a→b、a→d：发生了细胞分化,b、d属于不同的组织,其
形态不同,细胞的功能也不同。 ②解读a→c：一个细胞分成两个细胞,属于细胞分裂。 ③解读c→e：细胞的体积由小变大,属于细胞的生长。 ④解读a、c、e：三个细胞群的细胞具有分裂能力 ,属于分化程 度比较低的细胞。
特征 有丝分裂具有④__________
提示：①细胞表面积和体积
④细胞周期 ⑤稳定性差异 ⑨持久性
③基因的选择性表达
⑥不可逆性 ⑧普遍性
(2)联系题中信息解读下列问题： ①植物组织培养的实验过程证明了什么结论? 提示：植物细胞的全能性。 ②“多利”羊的克隆实验证明了什么结论?
提示：动物细胞核的全能性。
【总结提升】细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的关系 (1)区别： 结 细胞分裂 果 遗传物质的变化 遗传物质复制后均分 遗传物质不发生变化 遗传物质发生变化 遗传物质不发生变化
单细胞生物完成增殖, 多细胞生物产生新细胞
细胞分化 形成不同的组织、器官 细胞癌变 无限增殖的癌细胞 细胞衰老 细胞正常死亡
A.与纤维母细胞相比,过程①形成的诱导干细胞的全能性较低 B.过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过 程 C.Y细胞能产生抗体,功能相对专一,Y细胞的分化程度相对较高
D.过程④产生的单抗,如果释放到细胞外需要细胞膜上载体蛋
白的协助
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【解析】选C。纤维母细胞是小鼠的体细胞,属于高度分化的细 胞,它被诱导成干细胞后,全能性升高;过程②是细胞分化,遗传
3.(2012安徽高考·T3C)神经元凋亡是不受环境影响的细胞编
程性死亡。 (×)
分析：导致细胞凋亡的主要因素是细胞中的相关基因 ,但同时 受到外界因素的影响。 4.(2012山东高考·T3C)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞 死亡。 (×)
分析：细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程 ,是
物质在分化过程中并没有发生改变;Y细胞是浆细胞,每个Y细胞
只产生一种抗体,Y细胞属于高度分化的细胞;抗体是蛋白质,属 于大分子物质,被释放到细胞外的方式为胞吐,不需要细胞膜上 的载体蛋白的协助。
热点考向 2
细胞的衰老、凋亡、癌变与人体健康的关系
【典例2】(2013·茂名模拟)如图为人体细胞的分裂、分化、 衰老和凋亡过程示意图,图中a～c表示细胞所进行的生理过程。 据图分析,下列叙述正确的是 ( )
分析：癌变细胞在体内属于抗原,免疫系统会对抗原进行清除。
热点考向 1
细胞分化和细胞的全能性
【典例1】(2013·郑州模拟)2012年诺贝尔生理学或医学奖授
予了在细胞核重编程研究领域做出杰出贡献的两位生物学家。 所谓“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细 胞状态,它们就有再分化形成多种类型细胞的可能,可应用于临 床医学。下列有关叙述错误的是 ( ) A.细胞核重编程与细胞内基因的选择性表达密切相关 B.该项研究为临床上解决器官移植的排斥反应带来希望
第2讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
普遍性
稳定性差异 不可逆性
基因的选择性表达
原癌基因 抑癌基因
一、细胞的分化和细胞的全能性比较
项目 原理 结果 细胞的分化 细胞的全能性
选择性表达 含有_____________________ 本物种的全套遗传物质 细胞内基因的___________ 形态、结构、功能 形成________________ 不同 的细胞 _______
分析：胰岛样细胞是由自体骨髓干细胞经有丝分裂、细胞分化
而产生的,基因组成与体细胞相同,所以骨髓干细胞、胰岛样细
胞以及胰腺组织的基因组成相同,但基因在不同环境条件下的
表达不同,即基因存在着选择性表达,因此基因表达产物不同。
7.(2011北京高考·T1D)胚胎发育中出现造血干细胞没有发生 细胞分化。 (×)
(2)细胞分化过程中的“变”与“不变”： 对 不变 DNA、 象 原 因
基因
mRNA、 蛋白质
细胞分化不会改变生物体内的遗传物质 细胞分化的实质是基因的选择性表达,转
变
录出不同的mRNA,翻译出不同的蛋白质,
行使不同的功能
【变式训练】(2013·漳州模拟)某实验室做了下图所示的实验
研究,下列相关叙述正确的是 ( )
A.个体发育过程中细胞的衰老对生物体都是有害的
B.由造血干细胞分化成红细胞的过程是可逆的
C.癌细胞容易在体内转移,与其细胞膜上糖蛋白等物质减少无
关
D.原癌基因和抑癌基因的变异是细胞癌变的内因
【解析】选D。衰老是生物界的普遍现象,发育过程中的细胞衰 老对生物体不一定有害;在生物体内发生的细胞分化是不可逆 的过程;癌细胞容易在体内扩散、转移的原因是细胞膜上糖蛋
正常的生理现象。
5.(2012新课标全国卷·T2C)病毒癌基因可整合到宿主基因组 诱发癌变。 (√)
分析：致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因 子,其中病毒致癌因子就是病毒癌基因,该基因可以整合到宿主 的基因组,从而诱发细胞癌变。
6.(2011安徽高考·T2A)自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分 化为胰岛样细胞,骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同,基 因表达产物不同。 ( × )
分析：造血干细胞属于专能干细胞,是由胚胎干细胞分化得来 的。
8.(2011山东高考·T2A)“玉米种子萌发长成新植株”发生了
细胞分化且能体现细胞的全能性。 (× )
分析：玉米种子属于器官,其中含有植物幼体,故种子萌发长成 新植株的过程虽然发生了细胞分化 ,但不能体现细胞的全能性。
9.(2011山东高考·T3C)人体的免疫系统对癌变细胞具有清除 作用。 (√)
【解析】选D。细胞核重编程是将人类成熟的体细胞重新诱导
回干细胞状态,然后再分化形成多种类型的细胞,这与细胞内基 因的选择性表达密切相关;通过诱导可以形成多种临床医学所 需要的器官或组织,为临床上解决器官移植的排斥反应带来希 望;由于已经分化了的细胞通过诱导回到干细胞状态 ,可以再分 化成其他类型的细胞,这可能改写“动物细胞的分化是一个不 可逆的过程”这一说法;由于他们的实验并没有获得完整个体,
【解析】选A。该图所示人体细胞的分裂方式为有丝分裂,细胞
分化是基因选择性表达的结果,分化产生的细胞基因型相同,但 表达的基因不同,产生的mRNA的种类不同;c过程为细胞的衰老 和凋亡,发生在生物体的整个生长发育过程中;细胞衰老是自然 生理过程,与细胞的畸形分化没有直接的关系,细胞的畸形分化 是指细胞的癌变;图中人体生命活动过程与基因有关,细胞癌变 也与基因有关,细胞癌变是基因发生突变的结果。
2.细胞凋亡与细胞坏死的比较：
项
目
细胞凋亡
细胞坏死
不受 受/不受)基因 _____( 控制 破裂 _____
与基因的 受 ___(受/不受)基因控制 关系
细胞膜的 变化
内陷 _____
细胞变圆、与周围细胞 _____________________ 不规则 变化 形态变化 脱离 细胞外形_______ _____ 电、热、冷、机械 等 严格的由遗传机制 受__________________ _________________ 影响因素 决定 不利因素影响 _____的程序性调控
B.若丁细胞是胰腺细胞,则结构⑦所起的作用是对蛋白质进行 加工、分类和包装 C.一般情况下,甲、乙、丙、丁等细胞的细胞核中的DNA相同 D.甲细胞分化成丁细胞的根本原因是基因的选择性表达 【解析】选A。由甲干细胞形成的乙干细胞虽然保持着分裂能 力,但其分裂的次数是有限的。⑦为高尔基体 ,其作用主要是对
C.“动物细胞的分化是一个不可逆的过程”将可能被改写
D.他们的实验验证了动物细胞的全能性
【解题探究】 (1)明确细胞分裂和细胞分化的区别： 细胞分裂 ① 发展不 原因 平衡; ②细胞核和细胞质发展不平衡 结果 生成相同的细胞 细胞分化 ③_________ 生成不同的细胞 ⑤ ; ⑥ ; ⑦渐变性; ⑧ ; ⑨_________
原因是
③细胞增殖只导致细胞数目 细胞分化导致结果正好相反。 提示：①基因的选择性表达 ②哺乳动物成熟红细胞没有细胞核 ③增多
;
,细胞种类 ,
不变
(2)明确图中细胞的生命过程。
①a、b、c过程分别是什么?b过程能否体现细胞的全能性?为什 么? 提示：细胞分裂、细胞分化、细胞的衰老和凋亡。 不能。细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现。 ②原癌基因和抑癌基因是否存在于所有细胞中? 提示：是。
1.细胞衰老的特征： ①细胞内水分减少,细胞新陈代谢速率减慢。 ②细胞内多种酶的活性降低。 ③细胞内色素逐渐积累。 ④细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。 ⑤细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。 ④⑤ 。 (1)属于结构特征的是：_____ ①②③ 。 (2)属于代谢特征的是：_______
【解析】选D。只要遗传物质完整的细胞都有全能性;发育成完 整个体所需的基因除了存在于细胞核中以外,在细胞质的线粒 体和叶绿体中均存在;细胞的全能性表达出来至少需要遗传物 质的全能性,在多次培育过程中有可能出现基因突变、染色体
变异等,从而出现遗传物质的不完整,进而丧失全能性的表达能
力;植物细胞培养时需要去除细胞壁,遗传物质没有改变,仍具 有全能性。
对机体的 影响
有利 对机体_____
有害 对机体_____
三、细胞的癌变 1.机理：
原癌基因
抑癌基因
2.特征：
无限增殖 。 (1)细胞增殖：能_________
形态结构 发生显著变化。 (2)细胞形状：_________
糖蛋白 减少,导致癌细胞容易___________ 分散和转移 。 (3)细胞表面：_______
A.经b过程形成的细胞的基因型相同,mRNA的种类不同 B.c过程仅发生在成熟个体内 C.细胞衰老的过程与细胞的畸形分化有直接的关系
D.图中人体生命活动过程与基因有关,而细胞癌变与基因无关
【解题探究】 (1)细胞生命历程中的误区判断。 ①细胞分化过程中遗传物质未改变,只是 ;
②哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征,