高中生物人教版分子与细胞第6章细胞的生命历程第3节细胞的衰老和凋亡

四川省邻水县石永中学高2023级生物复习学案16细胞的分化、衰老和凋亡及癌变一、考纲要求1.细胞的分化。2.细胞的全能性。3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系。4.癌细胞的主要特征及防治二、基础必背1、细胞的分化的概念：在个体发育中，由__________________增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生______________的过程。特点：具有________、、和不可逆性。实质：在个体发育过程中，不同细胞中________的执行情况不同，即基因的选择性表达，转录出不同的，控制合成出不同的。2、细胞全能性的概念：________的细胞，仍然具有____________的潜能。原因：细胞含有本物种的________________。细胞全能性表达的条件（1)(必要条件)。(2)一定的(无机盐、维生素、氨基酸等)。(3)。(4)适宜的(适宜的、pH等3、细胞衰老的特征：一大：______________一小：____________一多：______________一少：______________两慢：____________________________________两低：____________________________________4、细胞凋亡的概念：由________所决定的细胞________________的过程。5、细胞的凋亡与（细胞器）的功能有关，衰老、凋亡的细胞最终被机体清除。6、细胞凋亡的三种主要类型(1)细胞的性死亡；(2)细胞的自然；(3)被感染的细胞的清除。7、细胞凋亡的意义：①清除多余；②清除完成使命的；③清除体内8、细胞癌变的概念：受________的作用，细胞中的________发生变化，成为不受________控制的、________________的恶性增殖细胞。主要特征(1)适宜条件下，无限________。(2)____________发生显著变化。(3)癌细胞的________发生了变化。9、致癌因子：(1)________致癌因子(2)________致癌因子，(3)________致癌因子。10、细胞癌变的原因：(1)致癌因子使________和抑癌基因发生突变。11、原癌基因主要负责调节________，控制细胞的____________的进程；抑癌基因主要是阻止细胞________________。三、考点分析（一）细胞的分化与细胞的全能性1、细胞分化（1）、细胞分化的标志：①分子水平：合成了某种细胞特有的，如唾液淀粉酶、胰岛素等；②细胞水平：控制合成。（2）、由于不同细胞的遗传信息的执行情况不同，不同类型的细胞中和种类大部分相同，只有少部分不同，却都相同。（3）、细胞分化的标志在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能证明细胞发生分化；只有在特定细胞中选择性表达的基因控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。2、细胞的全能性(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。(2)实例eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①植物组织培养实验说明植物细胞具有全能性,②克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物体,细胞的细胞核具有全能性))(3)干细胞：动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。(4)判断细胞全能性的标志由种子发育成个体能证明受精卵具有全能性，不能证明体细胞的全能性；由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点和终点，起点是“已分化的体细胞”，终点是发育成“个体”。（5）有关细胞全能性的3个易错点A、植物种子发育成植株不叫全能性。B、胚胎干细胞发育成各种组织器官(未形成个体——体现全能性的终点)不叫全能性。C、动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。3．细胞分裂与分化的关系项目细胞分裂细胞分化原因细胞的需要不同细胞的的执行情况不同结果生成相同的形成特定形态结构功能的特性①局部性(不是所有细胞都进行)；②周期性(有丝分裂具有细胞周期)①差异；②性；③普遍性；④持久性。二者的联系①通常高度分化的细胞，分裂能力较差或暂时失去分裂能力；有些暂时失去分裂能力的细胞(已分化)，在特殊情况下可恢复其分裂能力；②生物的个体发育是通过细胞分裂和细胞分化过程共同实现的4、细胞分化和细胞的全能性。细胞分化细胞全能性原理细胞内基因选择性表达细胞含有本物种的全套特点①______；②稳定性；③________；④普遍性；①高度分化的植物______具有全能性②动物已分化的体细胞全能性受到限制，但______仍具有全能性结果形成形态、结构、功能不同的____进而形成组织、器官等形成新的____大小比较细胞分化程度有高低之分，如体细胞____生殖细胞____受精卵细胞全能性有大小之分，如受精卵____生殖细胞____体细胞关系两者的遗传物质都__________②细胞的分化程度越高，具有的全能性____5、思维拓展a．同一生物体内的不同细胞中核DNA、tRNA相同，mRNA、蛋白质不同；各种细胞均表达的基因称为管家基因，不同细胞特异性表达的基因称为奢侈基因。b．一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体状态、人工条件下，高度分化的细胞能够脱分化。例题1．如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段，有关叙述正确的是()A．细胞甲的分裂能力最强，分化程度最高B．过程①②中均发生了遗传物质的改变C．T细胞与B细胞内所含的基因不同D．淋巴因子作用于膜受体后即被灭活2．胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞，再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述不正确的是()A．各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果B．胚胎干细胞有细胞周期，神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期C．造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆转的D．胚胎干细胞和造血干细胞均是未分化的细胞（二）细胞的衰老、凋亡1．完成下列填空，巧记细胞衰老的特征一大：______________一小：____________一多：______________一少：______________两慢：____________________________________两低：____________________________________2．判断细胞凋亡与细胞坏死的方法(1)从方式看eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主动结束生命活动⇒细胞凋亡,被动结束生命活动⇒细胞坏死))(2)从结果看eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(对生物体是有利的⇒细胞凋亡,对生物体是有害的⇒细胞坏死))3.细胞凋亡的意义：①清除多余无用细胞；②清除完成使命的衰老细胞；③清除体内异常细胞4、思维拓展a．生物体内细胞的衰老和凋亡都是正常的生理现象，细胞坏死为非正常现象。b．细胞的凋亡与溶酶体的功能有关，衰老、凋亡的细胞最终被机体免疫系统清除。c.细胞凋亡的三种主要类型(1)细胞的编程性死亡；(2)细胞的自然更新；(3)被病原体感染的细胞的清除。d．正常的细胞凋亡可以保证人体的正常发育和身体各个器官功能的正常发挥，而不正常的细胞凋亡会导致许多疾病。肿瘤的发生、自身免疫疾病等与细胞凋亡不足有关，而帕金森氏综合症、再生障碍性贫血等与细胞凋亡过盛有关。例题1．关于细胞衰老、凋亡与坏死的叙述正确的是()A．衰老细胞的体积和细胞核体积都缩小B．青蛙发育过程中尾的消失属于细胞坏死现象C．细胞凋亡的根本原因是病原体感染D．细胞衰老与凋亡是细胞正常的生理过程2、下列有关细胞分化、衰老及凋亡的叙述，不正确的是 ()A．细胞分化能使细胞中细胞器的种类和数量发生改变B．衰老细胞会出现线粒体减少、酶活性降低及细胞核变大等现象C．细胞分化发生在胚胎期，细胞衰老与凋亡发生在老年期D．被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的（三）、细胞癌变1、癌变实质：基因和基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。2、癌细胞的特征①在适宜的条件下，能够。②发生显著变化，如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。③细胞的表面发生了变化，细胞膜上的等物质减少，导致癌细胞在体内容易。3、癌变机理4、原癌基因与抑癌基因的关系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主要负责调节，控制的进程；而抑癌基因主要是阻止细胞。②原癌基因和抑癌基因共同对细胞的起着调节作用。5、与细胞癌变、衰老、凋亡有关的5个易错点(1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。(2)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。(3)抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、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。(4)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。对原癌基因和抑癌基因的研究，将使人类有可能真正从根本上治疗癌症。(5)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。(6)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果，对机体有害。而细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死却对机体有害。(7)细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程6、在细胞分裂、分化、癌变、衰老、凋亡中遗传物质的变化情况项目结果遗传物质变化细胞分裂单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞遗传物质复制后均分细胞分化可形成不同组织器官遗传物质不发生改变细胞癌变形成能无限增殖的癌细胞遗传物质发生改变细胞衰老细胞正常死亡遗传物质不发生改变例题1研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程，下列叙述正确的是A．癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞类型B．癌细胞的分裂能力与分化程度成正相关C．诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略D．癌细胞类似于胚胎细胞都脱离了细胞的正常分化2、下列有关细胞分化、衰老、凋亡及癌变的叙述，正确的是()A．细胞分化发生在多细胞生物的胚胎期，细胞衰老与死亡发生在老年期B．细胞衰老会发生线粒体减少、酶活性降低及细胞核体积变小等现象C．细胞凋亡受基因控制；细胞癌变不受基因控制D．细胞膜上糖蛋白减少或产生了甲胎蛋白的细胞可能是癌细胞3、下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是()A．某细胞合成了胰岛素意味着该细胞已发生了细胞分化B．癌细胞的形成是原癌基因和抑癌基因选择性表达的结果C．细胞的衰老、凋亡和坏死都受基因的控制D．人的造血干细胞和成熟红细胞的染色体数目都能出现周期性变化四、题型训练1．下列有关细胞全能性的叙述中，不正确的是()A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B．生物体内，细胞由于分化全能性不能表达C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化全能性很高D．植物细胞离体培养，在一定营养条件下能表现出全能性2．如图为人体某结构部分细胞的生命历程，有关叙述正确的是()A．3和6过程中因基因选择性表达而有新蛋白质合成B．4过程的细胞内染色质收缩但不影响DNA的复制和转录C．5过程的细胞不会发生细胞凋亡且细胞周期会延长D．6过程不包括细胞免疫过程中靶细胞的裂解清除3．下列数据是人体部分器官中所表达基因的估计数目，有关叙述不正确的是()器官或细胞眼唾液腺皮肤甲状腺血细胞心脏所表达基因的估计数目193218630432381235059400A.人体各器官表达的基因数目有差异是细胞内基因选择性表达形成的B．血细胞所表达的基因数目最多说明其遗传物质相对含量较高C．人体各器官表达的基因数目有差异说明细胞中所含蛋白质有差异D．不同功能的细胞表达的基因不相同，这与细胞具有的不同功能相适应4．研究发现细胞癌变与端粒酶的活性有关。端粒酶由RNA和蛋白质组成，能以自身的核酸为模板，在其蛋白组分的催化下合成端粒DNA序列。下列与端粒酶和癌细胞有关的叙述，错误的是()A．从功能上看，端粒酶属于逆转录酶B．癌变细胞膜上的糖蛋白减少，癌细胞容易在体内分散和转移C．癌变细胞膜表面出现的不同于正常细胞的蛋白质会成为抗原D．机体进行免疫反应过程中直接使癌细胞裂解的是吞噬细胞5．1993年黄曲霉素被世界卫生组织(WHO)的癌症研究机构划定为Ⅰ类致癌物。黄曲霉素的危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作用，可导致肝癌甚至死亡。下列有关说法错误的是()A．黄曲霉素属于化学致癌因子B．黄曲霉素使肝细胞产生原癌基因是癌变的根本原因C．癌细胞容易分散和转移与细胞膜上糖蛋白减少有关D．癌症的发生与生活方式有关6．将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞，细胞分化及肌纤维形成过程如图所示。下列叙述正确的是()A．携带myoD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞B．检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否C．完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维D．肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变7．干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是()A．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B．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达存在差异C．胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞D．胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的8.某实验室做了如图所示的实验研究，下列相关叙述中正确的是 ()A．过程b是诱导干细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程B．与纤维母细胞相比，经过程a形成的诱导干细胞的全能性较低C．肝细胞、神经细胞、上皮细胞等细胞中基因组成相同；mRNA有相同的，也有不同的D．上述细胞中具有细胞周期的是诱导干细胞和神经细胞9.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√√√√√√眼晶状体细胞(胚胎中)√√√√√√神经细胞√√√√√√下列有关说法不正确的是()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10．据报道，哈佛大学的科学家研究发现，从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的干细胞在实验室培养后生成了多种人体器官组织，如骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等。以下有关说法不正确的是()A．这个实验证明了干细胞具有一定的全能性B．这些骨骼、肌肉、血管、神经、肝脏等的形成是细胞分裂与分化的结果C．从羊水中提取的干细胞与其生成的肌肉细胞中的染色体组成不一样D．这些干细胞可以生成更多种类、更有价值的人体细胞，将有更多的医学用途11.2009年9月14日，美国研究人员公布，他们利用基因技术使实验鼠患上乳腺癌，并将这些实验鼠分为两组，其中一组同时接受化疗和二甲双胍治疗，对照组仅接受化疗。实验结果显示，在化疗的同时让实验鼠服用糖尿病治疗药物二甲双胍，可抑制实验鼠体内的乳腺癌细胞扩散。下列有关描述正确的是()A．正常鼠长期接触患癌鼠，其细胞癌变几率增加B．癌症是致癌因子引发的，患病几率与实验鼠年龄无关C．一只切除胸腺的鼠与一只正常鼠患癌症的几率相同D．二甲双胍不可能使细胞表面的糖蛋白减少12．下列关于细胞增殖、分化、衰老、癌变的叙述，不合理的是()①幼年个体中没有衰老的细胞，老年个体中没有新细胞产生②由胚胎干细胞诱导分化成肾脏体现了细胞的全能性③细胞凋亡对机体有利，细胞坏死对机体有害④细胞分化导致细胞中遗传物质改变⑤癌细胞是畸形分化的结果⑥衰老的人红细胞呼吸速率减慢，细胞体积减小，核体积增大A．①②③④B．①②④⑤C．①②④⑥D．③④⑤⑥13．根据下面的图示，请回答以下问题：(1)图中①②分别表示多细胞生物细胞分裂和________________的过程，是多细胞生物生长、发育、繁殖、遗传的基础。(2)若细胞C是成熟的红细胞，那么细胞A是________________，主要分布在________中，对于白血病病人来说，医学上常采用__________________的方法，使患者正常的造血及免疫功能得以重建。(3)成熟红细胞中无核、无__________(填细胞器)，所以红细胞中呼吸作用的方式为(填反应式)_______________________________。原核细胞的无核与成熟红细胞的无核相比，原核细胞具有________。成熟红细胞具有运输氧气的能力与细胞内含有___________有关。(4)若C表示的是患有镰刀型细胞贫血症病人的细胞，他患病的根源是图中________(用字母表示)细胞发生了基因突变。14、某科研小组开展了人白细胞介素18(IL－18)对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用的研究。实验原理：机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。实验步骤：①选取若干实验小鼠，随机均分成甲、乙、丙三组；②甲组无辐射损伤；乙组有辐射损伤(60Co照射，下同)；丙组先辐射损伤，1天后注射IL－18。③14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了0h、12h、24h、48h后，检测并计算细胞凋亡相对值。(1)脾属于机体免疫系统的______________________，IL－18是一种淋巴因子，由____________细胞分泌；淋巴因子与________________都属于免疫活性物质。(2)细胞凋亡是由遗传机制决定的__________________死亡，与细胞凋亡直接相关的细胞器是____________。(3)设置甲、乙两组的目的是探究有无核辐射对细胞凋亡的影响。设置乙、丙两组的目的是__________________________________。(4)科研小组还设置了丁组实验，方法是先注射IL－18,3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组，与丙组相比，设置丁组的目的是________________________________。15.某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性的还是恶性的，切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列与肿瘤细胞的培养及癌症的治疗有关的一些问题：(1)与正常细胞相比，在显微镜下癌细胞形态发生的变化是____________________________________________，可见明显增多的细胞器有__________________________。(2)研究发现恶性肿瘤内部，血管生成速度十分迅速，这些血管对于癌细胞的生命活动的作用是__________________________________________________________________(3)化学治疗可采用药物，如5－氟尿嘧啶，它的结构与尿嘧啶非常相似，可以干扰________________的过程，从而影响癌基因的表达。(4)某种抗癌药可以抑制DNA的复制，从而抑制癌细胞的增殖，据此判断短期内使用这种药物对机体产生最明显的副作用是 ()A．影响神经递质的合成，抑制神经系统的兴奋B．影响胰岛细胞合成胰岛素，造成糖代谢紊乱C．影响血细胞生成，使机体白细胞数量减少D．影响脂肪的合成，减少脂肪的储存(5)某科研单位研制了一种新药X，为了验证此药物对此类肿瘤有较好的疗效，将肿瘤细胞悬浮液分成等细胞数的A、B两组。A组加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B组应加入____________________________________________________________________。相同条件下培养一段时间后，洗去培养液，把两组细胞做相应的处理，分别检测两组细胞的放射性强度。如果出现的实验现象为________________________________，则说明此药物的疗效好。16．癌细胞通常是由正常细胞的遗传物质(基因)发生改变后形成的。某生物兴趣小组的同学从资料上获知：二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。他们推测：二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，能作为一种癌症的化疗药物，并就此问题设计实验进行了探究。实验材料：肝部长有肿瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，蒸馏水，生理盐水，含有全部营养物质的细胞培养液，显微镜，血细胞计数板，试管，吸管等。(1)通常能够引起基因改变的因素可能有(填写序号)________。A．紫外线B．甘油C．肝炎病毒D．煤焦油及其衍生物苯E．葡萄糖F．尼古丁G．丙酮酸H．核辐射(2)化疗时采用的烷化剂，如二氯二乙胺能够与DNA分子发生反应，从而阻止参与DNA复制的酶与DNA的相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的________期。(3)在进行实验探究时其中某位同学的实验操作如下：(请将实验内容补充完整)①取洁净的培养皿一个，加入适量的培养液，从小鼠肝部切取肿瘤组织，剪碎，并用胰蛋白酶处理，使其分散开来，置于培养皿中培养。②取洁净的试管5支，加入等量的培养液，编号1、2、3、4、5，并在1～4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液。5号试管中加入______________。③从培养皿中吸取等量的培养液置于1～5号试管中，振荡后，在冰箱中培养一段时间。④从静置的5支试管中吸取适量的培养液置于__________内，在显微镜下计数，记录数据。⑤请你纠正上面这位同学操作上的两处错误：a．________________________________________________________________________；b．________________________________________________________________________。(4)另一位同学按照正确的方法进行实验探究，得到的结果如下：实验组别12345二氯二乙胺浓度/(mg·mL－1)0细胞数目/(个·mL－1)32027518696560①在该实验中，遵循了实验设计的________原则和________________原则。②根据实验结果，你能得出的结论是_____________________________________________。参考答案：二、基础必背1、一个或一种细胞发生稳定性差异稳定性普遍性