细胞的分化、癌变和衰老

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细胞分裂和细胞分化的区别和联系
项目
结果
细胞分裂
细胞分化
细胞数量增多,产生相 细胞形态、结构、生理 同的细胞 功能发生稳定性差异
从受精卵开始,有些部 发生于整个生命进程中, 时间 位的细胞(如干细胞)终 在胚胎时期达到最大限 生保持分裂能力 度
项目
部位 意义
细胞分裂
发生在生物体某些部位
细胞分化
生物体内普遍存在 没有细胞分化,生物 体就不能进行正常的 发育
1.(2011·成都质检)下图中甲、乙、丙、丁分别表示某
人体内的几种细胞,它们的形态结构和功能各不相同 的根本原因是细胞中 ( )
A.DNA的结构不同 C.遗传物质不同
B.信使RNA不同 D.线粒体结构不同
解析:来自同一个体的细胞都是由同一个受精卵分裂
而来,核内遗传物质(DNA)相同;细胞的形态结构和
4.人胰岛细胞能产生胰岛素,但不能产生血红蛋 白,那么胰岛细胞中( ) A.只有胰岛素基因 B.比人受精卵的基因要少 C.既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他 基因 D.有胰岛素基因和其他基因,但没有血红蛋白 基因 答案 C
• 1.细胞衰老 • (1)个体衰老与细胞衰老的关系 • 单细胞生物的细胞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。
保持了亲代和子代之间遗
传性状的稳定性
①细胞分裂是细胞分化的基础,为细胞分化提供
材料 联系 ②细胞分化是细胞分裂的继续,使细胞朝着特定
的方向发生变化
③二者共同完成了个体的生长、发育
• 二、细胞的全能性 分化 • 1.概念:已 的细胞仍具有发育成 完整个体 的潜能。 遗传物质 • 2.原因:细胞含有本物种全套的 。 • 3.植物组织培养:(如胡萝卜韧皮部细胞→植株)所利 植物细胞的全能性 用的生物学原理是 ,在培养 糖类 等物质, 基中加入 植物激素、无机盐 和 分裂 和 生长 结果,这些细胞进行 ,形成一个 细胞团块, 再分化出 根、茎、叶 →植株。
• 1.细胞分化 • (1)概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增 殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发 生稳定性差异的过程。
• (2)特点 • ①持久性:细胞分化贯穿于生物体的整个生命 进程中,在胚胎时期达到最大限度。 • ②稳定性和不可逆性:一般说来,分化了的细 胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。 • ③普遍性:是生物界普遍存在的生命现象。
• (3)结果:增加细胞的类型,产生出不同形态、 结构、功能的细胞,不同类型的细胞构成不同 的组织和器官。 • (4)分化的实质:基因选择性表达的结果。 • (5)细胞分化的意义 • ①细胞分化是个体发育的基础。多细胞生物只 有经过细胞分化才能形成具有特定形态、结构 和功能的组织和器官。 • ②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门 化,有利于提高各种生理功能的效率。
列有关叙述正确的是 A.癌细胞和衰老细胞的代谢水平相同 B.衰老细胞的细胞膜通透性变大,使物质的运输功能 增强 C.细胞癌变是细胞高度分化的结果 D.细胞分化在胚胎时期达到最大限度 ( )
解析:癌细胞的细胞代谢活跃,衰老细胞则减弱。衰老细
胞的细胞膜通透性功能改变,使物质的运输功能减弱;细 胞癌变是细胞畸形分化的结果。 答案: D
• ①细胞分裂、分化、衰老、凋亡与癌变过程中, 只有细胞癌变时才发生遗传物质的变化,其余 过程均属细胞正常生命历程,并未发生遗传物 质的改变。 • ②被病原体感染的细胞的清除也是通过细胞凋 亡完成的,切不可看作细胞坏死。
2.正常分化的细胞和癌细胞 正常分化细胞 遗传物质 细胞表面 原因 能否行使 正常功能 联系 未变 糖蛋白正常 基因选择性表达 癌细胞 改变 糖蛋白减少 原癌基因被激活
[解析] (1)A细胞形成B细胞的过程是干细胞的自我复制,B细
胞仍具有分裂和分化能力。 (2)若D细胞是胰腺细胞,则结构⑦高尔基体对蛋白质可以进 行加工、转运、分类和包装。 (3)细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。
细胞衰老的主要特征 (1)“一大”:细胞核变大,染色质固缩、染色加 深 (2)“一小”:细胞内水分减少,体积变小。 (3)“一多”:细胞内色素逐渐积累、增多,阻碍 了细胞内物质的交流和信息的传递。 (4)“三低”:膜的物质运输功能降低,多种酶的 活性降低,呼吸速度及代谢速度降低。
2.细胞凋亡 (1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过 程。 (2)实例:人尾的消失、人手指的形成等。 (3)意义:细胞凋亡对多细胞生物体完成正常发育, 维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的 干扰都起着非常关键的作用。 3.细胞坏死 细胞坏死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。
(4)D细胞中具有核酸的细胞器有______________(填名称)。
(5)细胞里酚氧化酶与酚类底物是分开存放的,组织细胞
受损或衰老解体时,酚氧化酶便有机会与酚类底物接 触而使底物氧化成棕褐色的物质。上述文字中“细胞 里酚氧化酶与酚类底物是分开存放的”是由于细胞内 具有________系统的缘故。“分开存放”的现象也表 明物质进出该系统的结构具有________的生理特性。
功能各不相同的根本原因是细胞中基因的选择性表达。 答案: B
2.对于细胞全能性的理解正确的是
(
)
A.从理论上讲,生物体的每一个正常细胞都具有全能性 B.未脱离植株的幼叶,在适当的情况下能表现出全能性 C.在个体发育的不同时期,由于细胞内基因发生变化, 导致细胞不能表现出全能性 D.脱离了植株的芽,一定能表现出全能性
特点
含有本物种全套遗传 物质 ①高度分化的植物体 细胞具有全能性 ② 动物已分化的体细胞 全能性受限制,但细 胞核仍具有全能性
结果 大小 比较 关系
形成形态、结构、功 形成新的个体 能不同的细胞 细胞分化程度有高低 细胞全能性有大小之 之分,如体细胞>生殖 分,如受精卵>生殖细 细胞>受精卵 胞>体细胞 ①两者的遗传物质都不发生改变 ②细胞的分化程度越高,具有的全能性越小
遗传机制决定 物理致癌因子、化学致癌
的程序性调控
有利
因子和病毒致癌因子
有害
[特别提醒]
①有致癌因子时,细胞癌变的几率升高,但并不是一定发
生癌变,无致癌因子时也不是一定不发生癌变,只是发生 的几率较低。 ②细胞癌变与基因突变有关,分裂活动旺盛的组织中发生 癌变的几率更大,因为DNA复制时,基因突变的几率增大。
状态,人工实验条件下才能通过脱分化、再分化发育成 完整植株,高度分化的动物细胞全能性受到限制,但细 胞核仍保持全能性。
• (4)“全能性”实例 • ①植物细胞(如胡萝卜根细胞)具有发育成完整 植株的能力。 • ②动物细胞核仍保留全能性 • 动物细胞的全能性受到限制,但“细胞核”仍 具全能性——蛙的核移植实验表明动物细胞核具 全能性。
4.细胞癌变 (1)概念 由于受到致癌因子的作用,细胞中的遗传物质发 生变化,变成不受机体控制的、连续进行分裂 的恶性增殖细胞。 (2)特征 ①在适宜条件下,能够无限增殖; ②癌细胞的形态结构发生显著变化; ③癌细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上的糖 蛋白等物质减少,使得细胞彼此之间的黏着性 显著降低,容易在体内分散和转移。
(2011·西安模拟)下图表示干细胞的三个发育途 径。据图回答下列问题:
(1)由A细胞形成的B细胞仍然保持着其特有的________和 ________能力,C细胞易分散和转移的原因是____。 (2)若D细胞是胰腺细胞,则结构⑦所起的作用_________。
(3)A细胞分化成D细胞的根本原因是_______________。
[特别提醒] ①卵细胞和花粉的分化程度很高,但仍然具有较高的全能性。 ③同一生物体内,无论细胞分化程度高低,细胞核中的遗 传物质都相同,但选择表达基因不同,合成的蛋白质分子
不同。
细胞分化、细胞全能性及相互比较
细胞分化 原理
细胞全能性
细胞内基因选择性表 达
①持久性;②稳定性 ;③不可逆性;④普 遍性
根据图示填空
(1)图中①→③表示 细胞分裂 过程,判断理由是细胞形态
特征相同只是数目增加。③→⑤表示 细胞生长 ,理由
是 细胞数目相同,体积增大。 (2)①→②、①→④表示 细胞分化 ,因为②④细胞与①细胞 相比,形态结构发生了改变。 (3)图中④→⑥表示④中某些细胞能够 无限增殖 ,发生了 细胞癌变 。 (4)⑦⑧⑨表示从②中取出一个细胞经 植物组织培养 获得了 完整植株,体现了 植物细胞的全能性 。
③细胞衰老、死亡是一种正常生命现象。
3.(2011·衡水模拟)下列关于细胞衰老的叙述,不合理
的是 ( )
A.细胞总体的衰老导致个体的衰老,但细胞衰老不 等同于有机体的衰老 B.细胞内水分减少,代谢速度减慢是衰老细胞的主 要特征之一 C.“老年斑”的出现表明细胞膜通透性降低
D.头发基部的黑色素细胞衰老时,细胞中的酪氨酸
酶不能合成,导致白发
解析:在个体发育成熟之前,每时每刻都有许多细胞的 衰老,因此细胞的衰老与机体的衰老是不同步的。细胞
衰老后,细胞膜的通透性下降,导致脂褐素积累,出现
“老年斑”。头发基部的黑色素细胞衰老时,细胞中的 酪氨酸酶的活性降低,导致头发变白。
答案: D
4.细胞的分化、衰老和癌变是普遍存在的生命现象。下
(3)原因 ①外因:致癌因子的作用。 ②内因:原癌基因和抑癌基因发生突变。 a.原癌基因和抑癌基因 原癌基因:主要负责调节细胞周期,控制细胞生 长和分裂的进程。 抑癌基因:主要是阻止细胞不正常的增殖。 (注意:人和动物细胞的染色体上本来就存在原癌 基因和抑癌基因。)
• b.癌变的本质:原癌基因和抑癌基因发生突变, 导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。 • ③癌变的机理
解析:离体的器官、组织或细胞,只有在适当的条件下 才能表现出全能性。生物体的每一个正常细胞都含有该
生物的全部遗传物质,都具有全能性。
答案: A
3(2009年山东理综)细胞分化是奢侈基因选择性表 达的结果。下列属于奢侈基因的是( ) A.血红蛋白基因 B.ATP合成酶基因 C.DNA解旋酶基因 D.核糖体蛋白基因 解析:细胞分化是基因选择性表达的结果,在分 化过程中选择性表达的基因的产物是特定细胞 才具有的。血红蛋白只存在于红细胞中,而 ATP合成酶、解旋酶、核糖体蛋白质则存在于 所有细胞中。 答案:A
• (5)细胞分化程度与全能性的关系 • 一般而言,细胞分化程度越高时,全能性表达 能力越低,但生殖细胞仍具较高的全能性,细 胞全能性大小可排序如下: • ①受精卵>生殖细胞>分化程度低的细胞>分化程 度高的细胞; • ②植物细胞全能性>动物细胞全能性; • ③高等动物受精卵第一次分裂形成的两个细胞 具备与受精卵类似的全能性。
细胞分化与细胞全能性
(1)细胞分化不会导致遗传物质改变,已分化的细胞都含有
保持本物种遗传性所需要的全套遗传物质,这是细胞具 有全能性的基础。
(2)细胞分化不影响细胞全能性的有无,只影响细胞全能性
的表达程度。一般来说,细胞分化程度越高,全能性越 难以实现,细胞分化程度越低,全能性越高。
(3)细胞分化是不可逆的,已分化的植物细胞必须处于离体
• 5.细胞凋亡、坏死与癌变的比较 项目 与基因 的关系 细胞膜 的变化 形态 变化 影响 因素 对机体 的影响 细胞凋亡 受基因控制 内陷 细胞变圆, 与周围细胞 脱离 受严格的由 遗传机制决 定的程序性 调控 对机体有利 细胞坏死 不受基因控 制 破裂 细胞外形不 规则变化 电、热、冷 、机械等不 利因素影响 对机体有害 细胞癌变 受突变基因 控制 糖蛋白等减 少,黏着性 降低 呈球形 分为物理、 化学和病毒 致癌因子 对机体有害
是否增殖 不再分裂或暂时不分裂

ห้องสมุดไป่ตู้
无限增殖
不能
细胞正常分化抑制细胞癌变,细胞癌变是
细胞的畸形分化
3.衰老细胞与癌细胞 项目 与基因的关系 细胞膜的变化 衰老细胞 由基因决定 癌细胞 原癌基因被激活
膜通透性功能 糖蛋白等物质减少,黏着
改变 细胞变圆,与 周围细胞脱离 性降低
形态变化
呈球形
引发因素 对机体的影响
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