细胞的分化、衰老、凋亡与癌变

项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源 来自 早期胚胎 或原始性腺组织
来自各式各样的组织
功能 可以分化成 各种 组织和器官 具有分化成 特定功能 细胞的能力
举例
囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
正误辨析
1.判断关于细胞分化说法的正误
(1)肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同( × )
4.(2019·四川泸州第二次教学质量诊断)下列有关造血干细胞的叙述，不正确 的是 A.造血干细胞基因表达的过程中有T与A、G与C的配对
√B.造血干细胞发生的基因突变可以为生物进化提供原材料
C.造血干细胞移植治疗恶性血液病不会导致患者子代基因型改变 D.造血干细胞遗传物质复制过程中既有氢键的断裂又有氢键的形成
细胞的衰老、凋亡与癌变 02
知识自主梳理
1.细胞衰老 (1)个体衰老与细胞衰老的关系
单
多 (2)细胞衰老的特征 ①代谢变化
水分 酶活性
色素
② 细胞核 体积增大， 染色质 收缩、染色加深， 核膜 向内折叠。
2.细胞的凋亡 (1)概念：由 基因 所决定的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞 编程性 死亡。
教材 拾遗
(1)细胞衰老的假说(P122) ①自由基学说：细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质，致 使细胞衰老。 ②端粒学说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常 的DNA序列损伤，使细胞逐渐衰老。 (2)分裂能力强的细胞寿命不一定长，小肠上皮细胞的寿命比心肌细胞还要短。 (P124技能训练) (3)癌症的发生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，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有累积效应。(P126)
凋亡
体有利
细胞 受 外界不利因素 影响；不受基 细胞膜破裂，对周围细胞造成伤害，
坏死 因控制
引起发炎，多数是有害的
3.细胞的癌变 (1)癌细胞的概念：正常机体细胞在 致癌因子 的作用下，细胞中 遗传物质 发 生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的 恶性增殖 细胞，这种细胞 就是癌细胞。 (2)癌细胞的特征 ①在适宜的条件下，能够无限增殖。 ②形态结构发生显著变化，如癌变的成纤维细胞由扁平梭形变成 球 形。 ③细胞膜表面发生变化 a. 糖蛋白 等物质减少→黏着性降低→易于 分散和转移 。 b.甲胎蛋白、 癌胚抗原 等增多。 ④细胞的接触抑制丧失。
(7)不是只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，正常细胞中也存在原癌基因
与抑癌基因( √ )
考向逐一突破
长句应答
考向一 细胞衰老与细胞凋亡的分析
(1)细胞凋亡与细胞坏死的区别：_细__胞__凋__亡__是__在__相__关__基__因__调__控__下__细__胞__主__动__结__束__ _生__命__的__过__程__，__对__生__物__体__有__利__；__细__胞__坏__死__是__在__外__力__作__用__下__迅__速__使___细__胞__破__裂__死__亡__ _的__过__程__，__对__生__物__体__是__不__利__的___。 (2)细胞衰老过程中细胞代谢会减慢，原因有_水__分__减__少__，__多__种__酶__活__性__降__低__，__细__ _胞__膜__通__透__性__改__变__，__染__色__质__收__缩__等___。
(3)细胞分化的“改变”与“不变” ①不变：DNA、细胞的数目，tRNA、rRNA的种类。 ②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。
2.细胞的全能性
全 套遗传信息
完整个体
细胞
离体 受精卵
低
细胞核
体细胞 高
3.干细胞 (1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有 分裂和分化 能力的细胞，这些细胞 叫做干细胞。 (2)类型
(2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体
(×) (3)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化( √ ) (4)ATP合成酶基因属于奢侈基因，在不同细胞中选择性表达( × )
2.判断关于细胞全能性说法的正误
(1)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)分化程度高的细胞其全能性一定低( × ) (3)克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞整体仍然具有全能性( × ) (4)用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性( × ) (5)人体内所有活细胞均具有全能性( × )
正误辨析
(1)细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动( × ) (2)衰老细胞内染色质收缩影响DNA复制和转录( √ ) (3)细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育( × ) (4)效应T细胞裂解含有病毒的组织细胞的过程属于细胞凋亡( √ ) (5)原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传( × ) (6)癌变前后，细胞的形态和结构有明显差异( √ )
解析 胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A项错误； 小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡，B项正确； 清除被病原体感染细胞的过程属于细胞凋亡，C项正确； 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，细 胞坏死是在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细 胞损伤和死亡，D项错误。
解析 细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套遗传信 息，而配子也具有这样的全套基因，因此同样具有全能性，A项错误； 细胞表现全能性的前提是处于离体状态，B项正确； 植物体内某些细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选 择性表达的结果，C项错误； 种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，D项错误。
(3)实质(如图所示)
在个体发育过程中，不同的细胞中 遗传信息 的执行情况不同，即基因的选择 性表达。
①生物个体发育的基础 (4)意义
②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
归纳 总结
细胞分化的三个关键点 (1)细胞分化的标志 ①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。 ②细胞水平：形成不同种类的细胞。 (2)分化细胞表达的基因 ①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活 动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。 ②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异 性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
考向逐一突破
考向一 细胞分化的实质、特点和意义分析 热点拓展 如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析：
(1)上述基因属于管家基因的是a，属于奢侈基因的是 b、c、d 。 (2)这三种细胞“血红蛋白基因”均 不能 表达，所以这三种细胞不包括 红细胞 ； A细胞可产生“胰岛素”，应为 胰岛B 细胞；B细胞可产生“生长激素”，应 为 垂体 细胞。
易错 警示
(1)分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全 能性越难以表达，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。 (2)细胞分化的判断依据：选择性表达的基因(奢侈基因)得以表达的细胞发生 了分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因表达出相应蛋白质可以证明细胞发生 了分化。 (3)体现全能性的判断依据：起点是“已分化的细胞”，终点是发育成“完整 个体”才是全能性的体现。
√C.用上述探针分别检测三种细胞的 DNA，实验结果不变
D.可用 mRNA 逆转录产生的 DNA 制作相应基因的探针
解析 三种基因不同，三种探针的核苷酸序列也不相同，A正确； 检测的是三种细胞的mRNA，可以说明特定细胞发生了特定基因的转录(基因 的选择性表达)，B正确； 同种生物的三种不同细胞遗传物质相同，如果用上述探针分别检测三种细胞的 DNA，都会出现杂交带，C错误； 分子探针可以通过逆转录过程获得，D正确。
(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状 况如何？若将探针改作检测胰岛素基因转录出的mRNA，其杂交带状况如何？
提示 A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转 录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针检测DNA分子，三类细胞均可形成杂 交带，但改为检测胰岛素基因转录出的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。
第13讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变
内容索引
考点一 细胞的分化与全能性 考点二 细胞的衰老、凋亡与癌变 知识网络 核心要语 重温高考 演练模拟 课时精练
细胞的分化与全能性 01
知识自主梳理
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普遍性： 多细胞 生物普遍具有。 ②持久性：贯穿于生物体整个 生命进程 中。 ③稳定性：分化了的细胞将一直保持 分化后的状态 ，直到死亡。 ④不可逆性：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞， 不能反向进行。
命题示例
1.(2020·山东高考模拟)研究人员用三种基因探针，通过分子杂交技术分别对某 动物三种细胞中的mRNA 进行检测，结果如下表所示。下列说法错误的是
细胞
杂交带
输卵管细胞
探针
卵清蛋白基因探针
有
β-珠蛋白基因探针
无
胰岛素基因探针
无
未成熟红细胞
无 有 无
胰岛B细胞
无 无 有
A.三种探针的核苷酸序列不同 B.有杂交带出现表明相应基因发生了转录
2.如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达 情况，下列分析不正确的是 A.此图能说明细胞分化的实质 B.基因b可能控制RNA聚合酶的合成
√C.细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4
D.一般来说，这5种细胞的核遗传物质相同
解析 题图显示，同一个体的5种细胞中基因表 达的情况有差异，说明基因在不同细胞中选择性 表达，体现了细胞分化的实质，A项正确； 5种细胞中都有相关基因表达，基因表达的转录 过程中有RNA聚合酶参与，说明5种细胞中都有 RNA聚合酶，基因b在5种细胞中都表达了，故其 可能是控制RNA聚合酶合成的基因，B项正确； 细 胞2 和4中 mRNA有 2种 不同 ，而细胞 3和4 中 mRNA有4种不同，C项错误； 5种细胞均最终来源于受精卵，故它们细胞核中的遗传物质一般相同，D项正确。
考向二 细胞的全能性和干细胞
3.下列有关细胞全能性的叙述，正确的是 A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
√B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变 D.将紫色糯性玉米种子培育成植株，反映了植物种子具有全能性
解析 造血干细胞基因表达的过程包括转录和翻译，该过程中T与A配对，G 与C配对，A正确； 造血干细胞发生的基因突变是不能传递给后代的，不能为生物进化提供原材料， B错误； 造血干细胞移植治疗恶性血液病，改变的是血型，而生殖细胞的遗传物质没有 发生改变，因此不会导致患者子代基因型改变，C正确； 造血干细胞的遗传物质是DNA，其复制过程中既有氢键的断裂又有氢键的形 成，D正确。
命题示例
5.(2019·全国Ⅰ，1改编)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细 胞凋亡的叙述，正确的是(多选) A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
√B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 √C.清除被病原体感染细胞的过程中存在细胞凋亡现象
D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
(3)致癌因子和癌变机理 ①致癌因子的类型(连线)
②原癌基因和抑癌基因 a.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。 b.抑癌基因：主要是阻止细胞 不正常的增殖 。 ③细胞癌变的机理：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。
个体发育中细胞的编程性死亡 (2)类型 成熟个体中细胞的_自__然__更__新__
被病原体感染的细胞的清除
保证多细胞生物体完成正常发育 (3)意义 维持内部环境的_稳__定__
抵御外界各种因素的干扰
(4)细胞凋亡与细胞坏死的比较
项目
wenku.baidu.com实质
结果
细胞
自动结束生命的正常死亡，对生物
由 遗传机制 决定的程序性调控