学案细胞的分化癌变衰老和凋亡

学案细胞的分化癌变衰老和凋亡第一页，共五十页，2022年，8月28日核心术语——(记准、写准、理解透，把握内涵和外延)

1.细胞分化全能性、基因选择性表达、干细胞、持久性、稳定性

第二页，共五十页，2022年，8月28日细胞分化的相关内容整合阅读下面的示意图并思考下列问题（1）细胞分化的特点是什么？答案(1)细胞分化的特点：①持久性：发生在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：一般来说，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，是生物个体发育的基础。第三页，共五十页，2022年，8月28日答案

（2）细胞分化的原因：①基础：各种细胞具有完全相同的遗传物质（携带有本物种的全部遗传信息）。②实质：基因选择性表达的结果（细胞内的基因并非全部表达，不同部位的细胞表达不同的基因，如高茎豌豆体细胞中都含有高茎基因，但根部细胞中的高茎基因不表达；某一部位组织细胞内能表达的基因并非同时表达的，而是在个体发育的不同时期，不同基因有顺序地表达）。③结果：增加细胞类型，产生出不同形态、结构和功能的组织和器官。总之，细胞分化的直接原因是蛋白质的不同，而根本原因是基因的选择性表达。（2）分析细胞分化的原因（基础、实质和结果）。第四页，共五十页，2022年，8月28日（3）试辨析细胞分化与个体发育、细胞内的遗传物质、全能性、脱分化、细胞分裂的关系。答案

①个体发育是细胞分化的结果，在个体发育的不同阶段细胞分化程度不同，胚胎时期（原肠胚时期）达到最大程度。②同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同，基因的选择性表达只会导致mRNA和蛋白质不同。③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物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都有全能性。一般来说，细胞分化程度越高，具有的全能性越小。

第五页，共五十页，2022年，8月28日④在生物体内，细胞分化是一种稳定的程序性变化，这种变化是不可逆转的，但在人工条件下，分化的组织细胞能脱分化，脱分化的组织细胞，经人工培养可诱导发育成新的完整植株。⑤细胞分裂是细胞分化的基础，细胞分化使经细胞分裂产生的相同细胞的后代发生了形态、结构和生理功能上的差异。细胞分裂只是增加了细胞数量，细胞分化形成了具有特定形态、结构和功能的组织和器官。第六页，共五十页，2022年，8月28日（4）分析癌细胞的特点和机理。答案

癌细胞的特点：①适宜条件下，无限增殖。②形态结构发生显著变化。③易扩散转移，是由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低。第七页，共五十页，2022年，8月28日癌变机理：致癌因子①原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌基因（或称激活、活化）后，细胞才会恶性增殖。②抑癌基因是一类阻止细胞不正常的增殖从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。③抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。第八页，共五十页，2022年，8月28日（5）分析细胞全能性的原因和全能性表达的条件，并列举细胞具有全能性和动物细胞核具有全能性的实例。答案

全能性的原因是体细胞都是受精卵经有丝分裂产生的后代细胞，都具有完成个体发育所需的全套遗传物质（全部基因）。若要表达细胞全能性，必须具备的条件是离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜外界条件下，细胞才能表现其全能性。能体现细胞全能性的实例是胡萝卜根组织培养；体现细胞核全能性的实例：克隆羊多利的诞生。第九页，共五十页，2022年，8月28日（09·菏泽模拟）人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述错误的是 （ ）A.a、b、c三过程都需要进行DNA的复制和蛋白质的 合成B.b、c过程不是可逆的过程C.如果没有b、c过程，就没有组织和器官的形成D.b、c过程并没有基因的丢失，基因进行了选择性表达关键信息“分裂”、“分化”、“干细胞”、“DNA复制”、“蛋白质合成”、“不可逆”、“选择性表达”知识依据细胞分裂、分化过程中变化特点及基因选择性表达含义完整分析a过程是细胞增殖过程，b、c过程是细胞分化过程。细胞分裂间期要进行DNA复制和蛋白质的合成，但细胞分化过程只进行蛋白质的合成，所以选A。答案

A第十页，共五十页，2022年，8月28日答案细胞分裂、分化、衰老、癌变和凋亡的区别与联系1.区别名称项目细胞分化细胞癌变细胞衰老细胞凋亡表现细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异的变化过程细胞畸形↓分化癌细胞（恶性增殖）细胞的形态、结构和功能发生变化由基因所决定的细胞自动结束生命的过程

列表比较分析细胞分化、癌变、衰老与凋亡的区别（表现、特点、原因、意义或结果）与联系，并思考下列问题：细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的比较第十一页，共五十页，2022年，8月28日特点是质变，具有：①持久性②稳定性和不可逆性③普遍性无限增殖、形态结构改变、易分散和转移①水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢速度减慢②有些酶的活性降低③色素积累④呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质收缩，核膜内折，染色加深⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低细胞变圆，与周围细胞脱离细胞分化细胞癌变细胞衰老细胞凋亡第十二页，共五十页，2022年，8月28日原因不同细胞中基因的选择性表达，产生特定功能的细胞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多种内因（体细胞突变、DNA损伤等）和外因共同作用受严格的遗传机制决定的程序性调控细胞分化细胞癌变细胞衰老细胞凋亡第十三页，共五十页，2022年，8月28日

名称项目细胞分化细胞癌变细胞衰老细胞凋亡意义或结果形成各种不同的细胞和组织，使生物体正常地生长发育引起动物或人产生肿瘤，导致癌症是一种正常的生命现象对于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起着关键作用第十四页，共五十页，2022年，8月28日2.联系第十五页，共五十页，2022年，8月28日答案：不对。细胞的衰老与机体的衰老都是生物体正常的生命现象。单细胞生物的细胞衰老就是个体的衰老，而对于多细胞生物而言，细胞的衰老不等于机体的衰老，如幼年个体中每天也有细胞的衰老；机体的衰老也不等于细胞的衰老，如老年个体中每天也有新的细胞产生。但个体衰老时，组成该个体的细胞往往表现为普遍衰老的现象。（1）判断分析“细胞衰老与机体衰老总是同步进行的”。第十六页，共五十页，2022年，8月28日答案：不对。细胞的凋亡和细胞坏死是两个不同的概念，尽管结果一样，但其产生机理是完全不同的。细胞坏死是在种种不利的因素（如病菌感染、细胞缺氧、有毒物质毒害等）影响下，由于细胞正常的代谢活动受损或中断从而导致细胞的损伤和死亡。而细胞凋亡是受严格的程序性调控，是一种自然的生理过程。（2）判断分析“细胞坏死与细胞凋亡都不是细胞的正常死亡现象，并且都没有积极意义”。

第十七页，共五十页，2022年，8月28日下图是某细胞增殖和分化的概念图，据图回答：（1）图A表示

过程，图B表示细胞分化过程。图C处于有丝分裂的

期。（2）图B中b、c、d、e具有相同的

，由许多相同的b共同组成的结构叫

。（3）若a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个完整植物体，则说明d具有

。细胞增殖后

遗传物质或遗传信息或染色体数组织全能性第十八页，共五十页，2022年，8月28日（4）图C中细胞有

条染色体，①和⑤两条染色体是经过分裂间期

形成的。（5）神经细胞是高度分化的动物细胞，高度分化的动物细胞分化潜能变小，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。请用性成熟的小鼠做实验材料，设计一个实验方案证明上述说法。实验的大体思路是

。8复制，分裂后期着丝点分裂

先把完整的小鼠体细胞单独培养，证明高度分化细胞的全能性受到限制；再把体细胞的细胞核导入去核的小鼠卵细胞中，看重组细胞是否能最终发育为小鼠第十九页，共五十页，2022年，8月28日（6）在探究细胞衰老原因的过程中，研究人员发现：衰老动物体内细胞分裂速度明显减慢，但把衰老的体内细胞移植到幼龄动物体内，则这些细胞分裂次数增加。科学家用近交系小鼠进行皮肤移植实验，将小鼠的皮肤移植到F1代身上，当F1变老时，又移植到F2代身上，这样进行了一系列的移植，结果移植的皮肤细胞可生存7～8年，远远超过了原来供体的寿命。该实验的目的是

该实验能够说明

。

研究引起细胞衰老的原因是细胞本身的衰老还是体内环境的恶化（或改变）（或答研究细胞的衰老与所处个体的年龄是否有关）；细胞的衰老受体内环境因素的影响（或答细胞的衰老是多种内因和外因相互作用的结果或细胞衰老与所处个体的年龄有关）第二十页，共五十页，2022年，8月28日关键信息“增殖”、“分化”、“A中细胞形态相同”、“B中结果b、c、d、e形态不同”、“C图中染色体形态与行为特征”知识依据细胞全能性、植物组织培养、细胞分裂图像判断、实验设计和思路分析完整分析根据题意，植物组织培养是利用植物细胞的全能性。图中①和⑤两条染色体是由一个染色体上的两条染色单体经过着丝点的分裂而形成的，因此是复制的结果。第（6）问探索细胞的衰老揭示了衰老的原因不仅在于细胞内部，同时也与外部环境有密切的关系，良好的外境环境可以延缓细胞的衰老。第二十一页，共五十页，2022年，8月28日1.细胞分化的直接原因是蛋白质的不同，而根本原因是遗传物质相同，基因选择性表达，所以同一生物个体不同部位中细胞的核DNA、基因、tRNA相同，而mRNA和蛋白质不同。2.细胞分化、细胞凋亡和细胞坏死中遗传物质没有发生改变，而癌变时却发生了遗传物质的改变（基因突变）。3.细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，而生物体的生长包括细胞数目的增加和细胞体积的增大两个方面，所以细胞分裂和细胞生长是生物体的细胞学基础，而生物个体发育的基础是细胞分化。4.癌变细胞与单克隆抗体的制备、细胞（核）全能性与细胞工程、克隆技术、花药离体培养。5.细胞分化与转录、翻译过程。第二十二页，共五十页，2022年，8月28日一、选择题1.(09·淄博模拟)关于细胞分化的说法，正确的是（） ①分化是稳定的，而且一般不是可逆的，一旦细胞 沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态 ②细胞分化后，细胞中mRNA不同，tRNA相同 ③分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和 功能④一般不会出现细胞核遗传物质的改变 ⑤细胞分化的实质是基因选择性表达第二十三页，共五十页，2022年，8月28日 A.②③④⑤ B.①②④⑤ C.①②③⑤ D.①②③④⑤

解析细胞分化具有不可逆性。mRNA是转录的结果，因基因的选择性表达，所以分化后的细胞发生的转录的基因不同，mRNA也就不同，但tRNA的种类相同。细胞分化不会引起遗传物质的改变。 答案D第二十四页，共五十页，2022年，8月28日2.（09·广州改编）下表表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况：基因存在情况基因表达情况甲乙丙丁甲乙丙丁胰岛B细胞

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眼晶状体细胞（胚胎中）

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神经细胞

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第二十五页，共五十页，2022年，8月28日下列有关说法错误的是 （ ）A.甲基因可能是控制胰岛素合成的基因B.丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因C.三种细胞不同的根本原因是细胞中遗传信息不同D.三种细胞都有甲乙丙丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵解析胰岛B细胞产生胰岛素，甲基因可能是控制胰岛素合成的基因。丁基因在三类细胞中都得到表达，可能是控制呼吸酶合成的基因，因为每个细胞都进行呼吸作用释放能量。三种细胞不同的根本原因是不同基因的选择性表达，遗传信息是相同的。C第二十六页，共五十页，2022年，8月28日3.如图表示同一人体内的几种细胞，它们的形态结构和功能各不相同的根本原因是 （ ）

A.DNA结构不同 B.信使RNA不同

C.遗传物质不同 D.线粒体结构不同

解析同一人体的细胞都来自一个受精卵，每个细胞都携带有本个体的“全套基因”。细胞分化起始于基因表达的调控，一部分基因关闭，另一部分基因打开，基因的选择性表达，转录出特异的mRNA，翻译出不同的蛋白质，从而赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的生理功能。不同细胞中DNA的分子结构、线粒体的结构是相同的。B第二十七页，共五十页，2022年，8月28日4.细胞分化对于个体发育具有重要的意义，其意义主要表现在 （ ）

A.细胞分化是细胞增殖的基础，而细胞增殖是多细 胞生物生长的主要原因

B.细胞分化赋予细胞不同的形态、结构和功能，从 而形成不同的组织，进而形成器官、系统和个体

C.细胞分化可以是不同部位的细胞具有不同的基 因，这是形成组织的基础

D.细胞分化可以避免一些无限增殖的细胞（如癌细 胞）的发生

解析细胞增殖是细胞分化的基础，细胞分化可以使增殖的细胞产生稳定性的差异，从而形成不同的组织，进而形成器官、系统和个体。B第二十八页，共五十页，2022年，8月28日5.（09·临沂模拟）导致正常细胞发生癌变的根本原因是 （ ）

A.细胞中的染色体上存在原癌基因和抑癌基因

B.致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变

C.原癌基因与抑癌基因协调表达

D.细胞癌变都是单一基因突变的结果

解析癌变是在致癌因子的作用下细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变的结果。B第二十九页，共五十页，2022年，8月28日6.（09·绍兴质检）人体正常细胞中的原癌基因一旦被致癌因子激活，该细胞将转化为癌细胞。这一事实可以说明原癌基因有下列哪项作用 （ ）

A.能发生在染色体变异 B.调节控制细胞周期

C.未激活前没有转录功能 D.可与癌基因相互转变

解析癌变的最大特点就是无限增殖，原癌基因被激活以后能引起癌变，说明该基因能调控细胞周期，从而使细胞无限增殖。B第三十页，共五十页，2022年，8月28日7.（改编题）下列细胞中不可能已发生癌变的是 （ ）

A.细胞膜上糖蛋白减少的细胞

B.细胞膜中含有甲胎蛋白的细胞

C.呼吸速率明显减慢的细胞

D.遗传物质发生改变的细胞

解析癌细胞是由于原癌基因和抑癌基因突变引起的，特点是细胞膜上的糖蛋白减少，产生甲胎蛋白等物质，由于能无限增殖，所以呼吸速率加快。C第三十一页，共五十页，2022年，8月28日8.（09·沈阳模拟）以下关于癌变的说法，正确的是 （ ）

A.泡菜中过量的亚硝酸盐引起的基因突变一定是癌 变

B.癌细胞的细胞膜糖蛋白增多引起免疫细胞对其识 别和免疫

C.与癌变有关的原癌基因、抑癌基因均存在于正常 细胞中

D.致癌的Rous肉瘤病毒通过逆转录将其遗传物质整 合到细胞DNA中第三十二页，共五十页，2022年，8月28日

用下，原癌基因、抑癌基因发生了结构的改变，从而引起了癌变。致癌的Rous肉瘤病毒的遗传物质RNA通过逆转录形成的DNA，被整合到细胞核DNA中，而逆转录所形成的DNA不是Rous肉瘤病毒的遗传物质。

答案C

解析基因突变具有不定向性。癌细胞的特点之一是细胞膜糖蛋白减少。正常细胞中存在与癌变有关的原癌基因、抑癌基因，正常细胞在致癌因子的作第三十三页，共五十页，2022年，8月28日9.（09·广州模拟）科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——iPS细胞，人类iPS细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关说法正确的是 （ ）

A.iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能 性

B.iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般 不具细胞周期

C.iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明iPS细胞 在分裂时很容易发生突变

D.iPS细胞可分化成人体多种组织细胞，是因为它具 有不同于其他细胞的特定基因第三十四页，共五十页，2022年，8月28日

解析细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能；iPS细胞有连续分裂能力，因此具有细胞周期；而其分化形成的神经细胞是高度分化的细胞，已经没有分裂能力，因此一般不具有细胞周期。 答案B第三十五页，共五十页，2022年，8月28日10.在细胞衰老的过程中，不会改变的是 （ ）

A.细胞膜的通透性

B.酶的活性

C.细胞核的体积

D.核内遗传物质和组成细胞的化学元素种类

解析细胞衰老的过程中，细胞膜的通透性改变，多种酶的活性降低，细胞核的体积增大，但是核内遗传物质和组成细胞的化学元素种类是不变的。D第三十六页，共五十页，2022年，8月28日11.（09·深圳改编）下列关于细胞凋亡的叙述，错误的是 （ ）

A.是细胞编程性死亡

B.是个体发育中的正常现象

C.与多细胞生物体维持内环境稳定无关

D.与被病原体感染的细胞清除有关

解析细胞凋亡是正常发育的必需过程，它可以清除多余无用细胞；它还可以受基因控制清除有害细胞，如某些被病毒感染的细胞和一些肿瘤细胞，维持内环境的稳定。C第三十七页，共五十页，2022年，8月28日12.（09·苏北四市）下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，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 （ ） A.⑤与⑥的基因型相同，蛋白质的种类也相同

B.正常情况下细胞的衰老与凋亡就会引起人体的衰 老与死亡第三十八页，共五十页，2022年，8月28日

解析同一个体的不同细胞，其遗传物质组成相同，由于基因的选择性表达，因此蛋白质的种类不同；正常情况下细胞的衰老和死亡是一种更新，不会导致个体的衰老与死亡；细胞体积越大，表面积与体积的比例越小，与外界环境进行物质交换的能力越弱。 答案C C.若⑤⑥已失去分裂能力，则其细胞内遗传信息的 流动方向为DNA→RNA→蛋白质 D.与①相比，②的表面积与体积的比值增大，与外 界环境进行物质交换的能力增强第三十九页，共五十页，2022年，8月28日13.（09·临沂模拟）下列关于细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述中，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.体内正常细胞的寿命受分裂次数的限制

C.细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞全能性 的实现与分化无关

D.被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成 的

解析细胞全能性的实现要经过脱分化和再分化两个阶段，如果没有细胞分化就不会产生组织，也就无法形成个体。C第四十页，共五十页，2022年，8月28日14.（09·菏泽模拟）下列有关细胞凋亡、坏死与癌变的说法，正确的是 （ ）

A.细胞凋亡受基因控制；细胞癌变不受基因控制

B.细胞坏死，代谢停止；细胞癌变，代谢增强

C.细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增强

D.细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期 变短

解析细胞凋亡和细胞癌变都受基因的控制。细胞坏死后，生命活动停止即代谢停止。但细胞癌变后，由于要进行更快的增殖，所以细胞分裂周期缩短，代谢增强。B第四十一页，共五十页，2022年，8月28日二、非选择题15.下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图回答：（1）对于人体来说，在A、B、C、D、E五项生命活动中，有积极意义的是

（填字母）。A、B、C、E第四十二页，共五十页，2022年，8月28日（2）B过程表示细胞增殖的后代，在形态、结构和功能上发生

的过程。（3）在高等真核生物中，A过程的方式可能有

。（4）细胞凋亡与细胞坏死不同，前者受到严格的由

机制决定的程序性调控，后者则是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动

引起的细胞损伤和死亡。稳定性差异

有丝分裂、无丝分裂和减数分裂遗传受损或中断第四十三页，共五十页，2022年，8月28日（5）细胞识别是细胞信号传导的前提，它是通过

结构实现的，细胞识别的物质基础是该结构上有

。（6）在ABCE中，染色体结构动态变化主要发生在

，基因选择性表达的过程则主要发生在

。

细胞膜糖被（糖蛋白）AB第四十四页，共五十页，2022年，8月28日（7）细胞分化过程中，如果由于某种因子的作用，就有可能使

和

发生突变，从而使正常细胞的生长和分裂失控而变为癌细胞。图中细胞增殖的主要方式是

。原癌基因抑癌基因有丝分裂第四十五页，共五十页，2022年，8月28日依据细胞膜上的糖蛋白来实现的。只有在细胞分裂过程中才发生染色体结构的动态变化，而基因选择性表达发生在细胞分化中。解析细胞分裂、分化、衰老和凋亡都属于细胞正常的生命现象，在人体的生命活动中都有其积极意义。细胞分化就是在个体发育中，相同细胞的后代在形态结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。真核生物的细胞分裂方式有有丝分裂、减数分裂和无丝分裂，其中有丝分裂是生命活动的主要方式。细胞凋亡是受基因控制的编程性死亡；而细胞坏死是由于细胞代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡；细胞识别是第四十六页，共五十页，2022年，8月28日16.细胞衰老是细胞的重要生命现象之一。巴氏小体是雌性哺乳动物的细胞在分裂间期细胞核中呈凝缩状态的不活动的X染色体，雄性个体的细胞在分裂间期无巴氏小体。科学家为了探究影响细胞衰老的因素，