专题三 第2讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变

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第2讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变
考点整合
一、细胞分化及细胞全能性：
1．细胞分化的机理及细胞分裂的关系：
(1)细胞分化的机理：21世纪教育网
①细胞核在细胞分化中的作用。在个体发育过程中，细胞分化的实质是基因的选择性表达。同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，但由于选择性表达的基因不同，因而转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不同，这是不同细胞出现形态、结构和生理功能差异的根本原因。
②细胞质在细胞分化中的作用。受精卵细胞质的不均等分配在一定程度上决定着细胞分化的方向。
(2)细胞分裂与细胞分化的比较：
细胞分裂 细胞分化
原因 ①细胞表面积和体积发展不平衡；②细胞核与细胞质发展不平衡；③增殖的需要 基因的选择性表达
结果 生成相同的细胞 生成不同的细胞
意义 ①促进多细胞个体形成、生长和发育的需要；②单细胞生物形成新个体的需要 ①组织、器官的形成；②组织、器官的修复
特性 ①局部性；②周期性 ①稳定性差异；②不可逆性；③渐变性；④自控性
关系 ①细胞分裂是细胞分化的基础，细胞分裂产生了相同细胞的后代，细胞分化使相同细胞的后代发生了形态、结构和生理功能上的差异。生物体内细胞并没有表现全能性，而是分化成为不同的细胞、组织，这是基因在特定的时问和空问条件下选择性表达的结果。②细胞分裂只是增加了细胞数量，细胞分化形成r具有特定形态、结构和功能的组织和器官，没有细胞的分化多细胞生物不可能正常发育
2．细胞全能性：
(1)已分化的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞这种特性叫做细胞全能性。
(2)不同细胞的全能性比较
①受精卵(全能性最高) ＞卵细胞(也具有较高的潜在全能性) ＞体细胞(全能性较低)。
②未分化或分化程度低的细胞＞分化程度高的体细胞。
③植物细胞的全能性大于动物细胞。
(3)植物细胞表达全能性的条件21世纪教育网
①离体：脱离植物体的植物细胞称为外植体。21世纪教育网
②在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。
小结：细胞分化与全能性
(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，因而都具有全能性。
(2)一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现，细胞分化程度越低，全能性就越高。
二、细胞的衰老、凋亡、癌变与人体健康的关系
1．细胞衰老的特征与原因
(1)形态结构方面的特征(从外部形态结构到核中的物质逐一阐述)
①细胞膜：通透性增强→物质的运输功能降低。
②细胞核：核体积增大，核膜内折，染色质固缩，染色加深。
(2)细胞内物质方面的变化21世纪教育网
①水：水分减少(特别是自由水减少) →细胞体积缩小→代谢速率减慢。
②酶：酶活性降低→代谢速率减慢。21世纪教育网
③色素：细胞质的色素沉着→妨碍细胞内的物质交流与传递，影响细胞的功能。
(3)根据具体的实例理解细胞的衰老
①皱纹多：水分减少，体积变小。
②头发白：有些酶的活性降低，如酪氨酸酶的活性降低，产生的黑色素减少。
③老年斑：细胞质内色素积累，如脂褐素增多。
(4)细胞衰老的原因分析
①自由基说：自由基是一类含不成对电子的原子或功能基团，普遍存在于生物系统。自由基的化学性质活泼，可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂质等大分子物质，对其造成损伤。
②端粒学说：端粒是染色体末端的具有一段特殊序列的DNA，端粒在细胞分裂时不能被完全复制，因而随分裂次数的增加而缩短。端粒酶由RNA和蛋白质组成，RNA含有与端粒DNA重复序列互补的一个片段，是合成端粒DNA的模板，蛋白质催化端粒DNA的合成。研究表明：如果细胞中不存在端粒酶的活性，染色体将随每次分裂而变得越来越短，而且细胞的后代因必需基因的丢失，最终死亡。
2．细胞的凋亡、坏死与癌变的比较21世纪教育网
项日 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变
与基因的关系 受基因控制 不受基因控制 受突变基因控制
细胞膜的变化 内陷 破裂 糖蛋白等减少，黏着性降低
形态变化 细胞变圆，与周围 细胞脱离 细胞外型不规则变化 呈球形
影响闪索 受严格的由遗传机制决定的程度性调控 电、热、冷、机械等 不利因素影响 分为物理、化学和病毒 致癌因子
对机体的 影响 对机体有利 对机体有害 对机体有害
热点示例
热点① 细胞分化与细胞全能性：21世纪教育网
[例1] (2009·上海)下图所示的细胞类型转换过程为 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．细胞融合 B．细胞生长
C．细胞分裂 D．细胞分化
[解析] 本题主要考察细胞的分化。有图可知是细胞的形态功能发生变化的过程，应为细胞分化。
[答案] D
变式②
（2009·湖北黄冈模拟）动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。下图的相关叙述中，错误的是 （ ）
A．a过程表示干细胞能自我更新
B．b、C过程表示干细胞具有分化能力
C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用
[答案] D
[解析] 注意从题干和图像中获取信息。从题干中得知，干细胞的特点是具有分裂能力和分化能力；分析图像可知，干细胞可形成三种形态的细胞，这是干细胞不断分裂和分化的结果。干细胞经a过程形成的细胞，从形态上与它自身相同，该过程实现了干细胞的自我更新。干细胞经b、c两过程形成的细胞与干细胞形态不同，是细胞分化的结果，表明干细胞具有分化能力。经a、b、c三个过程形成的三种细胞内，mRNA、蛋白质不同，这表明它们的遗传信息表达情况不同。b过程形成的细胞先形成组织，再进一步形成器官。
热点② 细胞衰老、凋亡与癌变：21世纪教育网
[例2](2009·安徽)细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是 ( )
A．人体各种组织细胞的衰老是同步进行的
B．人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡
C．细胞癌变是细胞高度分化的结果
D．皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物21世纪教育网
[解析] 本题主要考查了细胞的分化、衰老和凋亡的有关知识。人体中不同组织细胞的衰老各不相同，不是同步进行的。细胞癌变是细胞的畸形分化，而不是高度分化。皮肤上的老年斑是细胞衰老的特征，而不是凋亡的产物。只有B项正确。21世纪教育网
[答案] B
变式②
(2008．海南)下列有关细胞癌变的叙述，错误的是 ( )
A．细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少
B．癌症病人染色体上无抑癌基因
C．经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变
D．癌症的发生与个人的身心状况有关
[答案] B
[解析] 解答本题应注意理解细胞癌变的原理与特点。细胞发生癌变与人的体质、身心有关。每个人的染色体上都有原癌基因和抑癌基因。腌制食品、油炸食品等含有致癌因子，能诱发细胞癌变。癌变细胞的细胞膜表面糖蛋白明显减少，使细胞间的黏着性降低，细胞易扩散。
考情通报
1．本部分内容在近几年考查趋向：21世纪教育网
①通过事例的描述判断出衰老细胞、癌变细胞，实质是衰老细胞、癌变细胞的特征或细胞分化、全能性的概念，如2008江苏生物·3考查癌变细胞，2008宁夏理综·1考查细胞的分化，2007广东生物·4考查全能性的概念。2009安徽理综．2综合考查T2Itt胞的分化、衰老和凋亡，2009广东生物·22考查了细胞衰老的特点。
②以实验探究的方式考查癌变机理是新课标高考试题的又一大特色，如2007山东理综·27考查了端粒酶与细胞癌变的关系，2009海南生物·4考查了癌细胞的相关知识。
③2009年的高考试题中，对细胞凋亡的考查突然加大，如天津理综·4，辽宁(宁夏)理综·1，海南·3等。
2．在考查题型上，主要是选择题，实验探究形式的简答题仅有2007年山东理综·27。
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