四川省鄰水縣石永中學高2023級生物復習學案16細胞的分化、衰老和凋亡及癌變一、考綱要求1.細胞的分化。2.細胞的全能性。3.細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關系。4.癌細胞的主要特征及防治二、基礎必背1、細胞的分化的概念：在個體發育中，由__________________增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生______________的過程。特點：具有________、、和不可逆性。實質：在個體發育過程中，不同細胞中________的執行情況不同，即基因的選擇性表達，轉錄出不同的，控制合成出不同的。2、細胞全能性的概念：________的細胞，仍然具有____________的潛能。原因：細胞含有本物種的________________。細胞全能性表達的條件（1)(必要條件)。(2)一定的(無機鹽、維生素、氨基酸等)。(3)。(4)適宜的(適宜的、pH等3、細胞衰老的特征：一大：______________一小：____________一多：______________一少：______________兩慢：____________________________________兩低：____________________________________4、細胞凋亡的概念：由________所決定的細胞________________的過程。5、細胞的凋亡與（細胞器）的功能有關，衰老、凋亡的細胞最終被機體清除。6、細胞凋亡的三種主要類型(1)細胞的性死亡；(2)細胞的自然；(3)被感染的細胞的清除。7、細胞凋亡的意義：①清除多余；②清除完成使命的；③清除體內8、細胞癌變的概念：受________的作用，細胞中的________發生變化，成為不受________控制的、________________的惡性增殖細胞。主要特征(1)適宜條件下，無限________。(2)____________發生顯著變化。(3)癌細胞的________發生了變化。9、致癌因子：(1)________致癌因子(2)________致癌因子，(3)________致癌因子。10、細胞癌變的原因：(1)致癌因子使________和抑癌基因發生突變。11、原癌基因主要負責調節________，控制細胞的____________的進程；抑癌基因主要是阻止細胞________________。三、考點分析（一）細胞的分化與細胞的全能性1、細胞分化（1）、細胞分化的標志：①分子水平：合成了某種細胞特有的，如唾液淀粉酶、胰島素等；②細胞水平：控制合成。（2）、由于不同細胞的遺傳信息的執行情況不同，不同類型的細胞中和種類大部分相同，只有少部分不同，卻都相同。（3）、細胞分化的標志在所有細胞中都表達的基因，與細胞分化無關，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能證明細胞發生分化；只有在特定細胞中選擇性表達的基因控制細胞分化，如胰島素基因、血紅蛋白基因可以證明細胞發生了分化。2、細胞的全能性(1)概念：已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。(2)實例eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①植物組織培養實驗說明植物細胞具有全能性,②克隆羊多利的培育成功說明已分化的動物體,細胞的細胞核具有全能性))(3)干細胞：動物和人體內少數具有分裂和分化能力的細胞。(4)判斷細胞全能性的標志由種子發育成個體能證明受精卵具有全能性，不能證明體細胞的全能性；由體細胞發育成一個個體能證明體細胞的全能性。判斷體細胞是否具有全能性的標志是看起點和終點，起點是“已分化的體細胞”，終點是發育成“個體”。（5）有關細胞全能性的3個易錯點A、植物種子發育成植株不叫全能性。B、胚胎干細胞發育成各種組織器官(未形成個體——體現全能性的終點)不叫全能性。C、動物細胞因具有該物種全套的遺傳物質，盡管沒有實驗成功，但理論上具有全能性；而動物克隆只體現細胞核的全能性，二者并不矛盾。3．細胞分裂與分化的關系項目細胞分裂細胞分化原因細胞的需要不同細胞的的執行情況不同結果生成相同的形成特定形態結構功能的特性①局部性(不是所有細胞都進行)；②周期性(有絲分裂具有細胞周期)①差異；②性；③普遍性；④持久性。二者的聯系①通常高度分化的細胞，分裂能力較差或暫時失去分裂能力；有些暫時失去分裂能力的細胞(已分化)，在特殊情況下可恢復其分裂能力；②生物的個體發育是通過細胞分裂和細胞分化過程共同實現的4、細胞分化和細胞的全能性。細胞分化細胞全能性原理細胞內基因選擇性表達細胞含有本物種的全套特點①______；②穩定性；③________；④普遍性；①高度分化的植物______具有全能性②動物已分化的體細胞全能性受到限制，但______仍具有全能性結果形成形態、結構、功能不同的____進而形成組織、器官等形成新的____大小比較細胞分化程度有高低之分，如體細胞____生殖細胞____受精卵細胞全能性有大小之分，如受精卵____生殖細胞____體細胞關系兩者的遺傳物質都__________②細胞的分化程度越高，具有的全能性____5、思維拓展a．同一生物體內的不同細胞中核DNA、tRNA相同，mRNA、蛋白質不同；各種細胞均表達的基因稱為管家基因，不同細胞特異性表達的基因稱為奢侈基因。b．一般來說，細胞分化是不可逆的，但在離體狀態、人工條件下，高度分化的細胞能夠脫分化。例題1．如圖表示人體部分細胞所經歷的生長發育的各個階段，有關敘述正確的是()A．細胞甲的分裂能力最強，分化程度最高B．過程①②中均發生了遺傳物質的改變C．T細胞與B細胞內所含的基因不同D．淋巴因子作用于膜受體后即被滅活2．胚胎干細胞是哺乳動物或人早期胚胎中的細胞，可以進一步分裂、分化成各種組織干細胞，再進一步分化成各種不同的組織。下列敘述不正確的是()A．各種組織干細胞分化形成不同組織細胞是基因選擇性表達的結果B．胚胎干細胞有細胞周期，神經干細胞分化形成的神經細胞沒有細胞周期C．造血干細胞分化形成紅細胞、白細胞的過程是不可逆轉的D．胚胎干細胞和造血干細胞均是未分化的細胞（二）細胞的衰老、凋亡1．完成下列填空，巧記細胞衰老的特征一大：______________一小：____________一多：______________一少：______________兩慢：____________________________________兩低：____________________________________2．判斷細胞凋亡與細胞壞死的方法(1)從方式看eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主動結束生命活動?細胞凋亡,被動結束生命活動?細胞壞死))(2)從結果看eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(對生物體是有利的?細胞凋亡,對生物體是有害的?細胞壞死))3.細胞凋亡的意義：①清除多余無用細胞；②清除完成使命的衰老細胞；③清除體內異常細胞4、思維拓展a．生物體內細胞的衰老和凋亡都是正常的生理現象，細胞壞死為非正常現象。b．細胞的凋亡與溶酶體的功能有關，衰老、凋亡的細胞最終被機體免疫系統清除。c.細胞凋亡的三種主要類型(1)細胞的編程性死亡；(2)細胞的自然更新；(3)被病原體感染的細胞的清除。d．正常的細胞凋亡可以保證人體的正常發育和身體各個器官功能的正常發揮，而不正常的細胞凋亡會導致許多疾病。腫瘤的發生、自身免疫疾病等與細胞凋亡不足有關，而帕金森氏綜合癥、再生障礙性貧血等與細胞凋亡過盛有關。例題1．關于細胞衰老、凋亡與壞死的敘述正確的是()A．衰老細胞的體積和細胞核體積都縮小B．青蛙發育過程中尾的消失屬于細胞壞死現象C．細胞凋亡的根本原因是病原體感染D．細胞衰老與凋亡是細胞正常的生理過程2、下列有關細胞分化、衰老及凋亡的敘述，不正確的是 ()A．細胞分化能使細胞中細胞器的種類和數量發生改變B．衰老細胞會出現線粒體減少、酶活性降低及細胞核變大等現象C．細胞分化發生在胚胎期，細胞衰老與凋亡發生在老年期D．被病原體感染細胞的清除是通過細胞凋亡完成的（三）、細胞癌變1、癌變實質：基因和基因發生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控。2、癌細胞的特征①在適宜的條件下，能夠。②發生顯著變化，如成纖維細胞由扁平梭形變成球形。③細胞的表面發生了變化，細胞膜上的等物質減少，導致癌細胞在體內容易。3、癌變機理4、原癌基因與抑癌基因的關系①原癌基因是維持機體正常活動所必需的基因，在細胞分裂過程中它主要負責調節，控制的進程；而抑癌基因主要是阻止細胞。②原癌基因和抑癌基因共同對細胞的起著調節作用。5、與細胞癌變、衰老、凋亡有關的5個易錯點(1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有體細胞中，并非只存在于癌細胞中，只不過在癌細胞中兩種基因已發生突變。(2)原癌基因是維持機體正常活動所必需的基因，在細胞分裂過程中它負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。只有當原癌基因突變成癌基因(或稱激活、活化)后，細胞才會惡性增殖。(3)抑癌基因是一類抑制細胞過度生長、增殖，從而遏制腫瘤形成的基因，抑癌基因的丟失或失活，可能導致腫瘤發生。(4)抑癌基因和原癌基因共同對細胞的生長和分化起著調節作用。對原癌基因和抑癌基因的研究，將使人類有可能真正從根本上治療癌癥。(5)個體衰老與細胞衰老并不總是同步的，在幼年個體中有衰老的細胞，老年個體中有新產生的細胞，但細胞總體衰老會導致個體的衰老。(6)細胞的癌變是細胞畸形分化的結果，對機體有害。而細胞衰老和凋亡對機體的正常發育都是有利的，細胞壞死卻對機體有害。(7)細胞凋亡與基因選擇性表達有關，但不屬于細胞分化過程6、在細胞分裂、分化、癌變、衰老、凋亡中遺傳物質的變化情況項目結果遺傳物質變化細胞分裂單細胞生物完成生殖，多細胞生物產生新細胞遺傳物質復制后均分細胞分化可形成不同組織器官遺傳物質不發生改變細胞癌變形成能無限增殖的癌細胞遺傳物質發生改變細胞衰老細胞正常死亡遺傳物質不發生改變例題1研究表明細胞癌變是細胞從已分化轉變到未分化狀態的過程，下列敘述正確的是A．癌細胞具有和正常分化細胞相近的細胞類型B．癌細胞的分裂能力與分化程度成正相關C．誘導癌細胞的正常分化是癌癥治療的一種策略D．癌細胞類似于胚胎細胞都脫離了細胞的正常分化2、下列有關細胞分化、衰老、凋亡及癌變的敘述，正確的是()A．細胞分化發生在多細胞生物的胚胎期，細胞衰老與死亡發生在老年期B．細胞衰老會發生線粒體減少、酶活性降低及細胞核體積變小等現象C．細胞凋亡受基因控制；細胞癌變不受基因控制D．細胞膜上糖蛋白減少或產生了甲胎蛋白的細胞可能是癌細胞3、下列有關細胞生命歷程的敘述，正確的是()A．某細胞合成了胰島素意味著該細胞已發生了細胞分化B．癌細胞的形成是原癌基因和抑癌基因選擇性表達的結果C．細胞的衰老、凋亡和壞死都受基因的控制D．人的造血干細胞和成熟紅細胞的染色體數目都能出現周期性變化四、題型訓練1．下列有關細胞全能性的敘述中，不正確的是()A．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高B．生物體內，細胞由于分化全能性不能表達C．卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化全能性很高D．植物細胞離體培養，在一定營養條件下能表現出全能性2．如圖為人體某結構部分細胞的生命歷程，有關敘述正確的是()A．3和6過程中因基因選擇性表達而有新蛋白質合成B．4過程的細胞內染色質收縮但不影響DNA的復制和轉錄C．5過程的細胞不會發生細胞凋亡且細胞周期會延長D．6過程不包括細胞免疫過程中靶細胞的裂解清除3．下列數據是人體部分器官中所表達基因的估計數目，有關敘述不正確的是()器官或細胞眼唾液腺皮膚甲狀腺血細胞心臟所表達基因的估計數目193218630432381235059400A.人體各器官表達的基因數目有差異是細胞內基因選擇性表達形成的B．血細胞所表達的基因數目最多說明其遺傳物質相對含量較高C．人體各器官表達的基因數目有差異說明細胞中所含蛋白質有差異D．不同功能的細胞表達的基因不相同，這與細胞具有的不同功能相適應4．研究發現細胞癌變與端粒酶的活性有關。端粒酶由RNA和蛋白質組成，能以自身的核酸為模板，在其蛋白組分的催化下合成端粒DNA序列。下列與端粒酶和癌細胞有關的敘述，錯誤的是()A．從功能上看，端粒酶屬于逆轉錄酶B．癌變細胞膜上的糖蛋白減少，癌細胞容易在體內分散和轉移C．癌變細胞膜表面出現的不同于正常細胞的蛋白質會成為抗原D．機體進行免疫反應過程中直接使癌細胞裂解的是吞噬細胞5．1993年黃曲霉素被世界衛生組織(WHO)的癌癥研究機構劃定為Ⅰ類致癌物。黃曲霉素的危害性在于對人及動物肝臟組織有破壞作用，可導致肝癌甚至死亡。下列有關說法錯誤的是()A．黃曲霉素屬于化學致癌因子B．黃曲霉素使肝細胞產生原癌基因是癌變的根本原因C．癌細胞容易分散和轉移與細胞膜上糖蛋白減少有關D．癌癥的發生與生活方式有關6．將小鼠myoD基因導入體外培養的未分化肌肉前體細胞，細胞分化及肌纖維形成過程如圖所示。下列敘述正確的是()A．攜帶myoD基因的載體以協助擴散的方式進入肌肉前體細胞B．檢測圖中細胞核糖體蛋白基因是否表達可確定細胞分化與否C．完成分化的肌肉細胞通過有絲分裂增加細胞數量形成肌纖維D．肌肉前體細胞比肌肉細胞在受到電離輻射時更容易發生癌變7．干細胞移植現已成為治療糖尿病的一種臨床新技術。自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細胞，以替代損傷的胰島B細胞，達到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是()A．骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成不同，基因表達產物不同B．骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成相同，基因表達存在差異C．胰腺組織微環境造成骨髓干細胞基因丟失，分化成為胰島樣細胞D．胰腺組織微環境對骨髓干細胞分化無影響，分化是由基因決定的8.某實驗室做了如圖所示的實驗研究，下列相關敘述中正確的是 ()A．過程b是誘導干細胞的形態、結構和遺傳物質發生穩定性差異的過程B．與纖維母細胞相比，經過程a形成的誘導干細胞的全能性較低C．肝細胞、神經細胞、上皮細胞等細胞中基因組成相同；mRNA有相同的，也有不同的D．上述細胞中具有細胞周期的是誘導干細胞和神經細胞9.下表表示人體三種不同細胞中的基因存在及表達情況：基因存在情況基因表達情況甲乙丙丁甲乙丙丁胰島B細胞√√√√√√眼晶狀體細胞(胚胎中)√√√√√√神經細胞√√√√√√下列有關說法不正確的是()A．甲基因可能是控制胰島素合成的基因B．丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因C．三種細胞不同的根本原因是細胞中遺傳信息不同D．三種細胞都有甲、乙、丙、丁四種基因的根本原因是人體細胞都來源于同一個受精卵10．據報道，哈佛大學的科學家研究發現，從懷孕婦女胎盤的羊水中發現的干細胞在實驗室培養后生成了多種人體器官組織，如骨骼、血管、肌肉、神經以及肝臟等。以下有關說法不正確的是()A．這個實驗證明了干細胞具有一定的全能性B．這些骨骼、肌肉、血管、神經、肝臟等的形成是細胞分裂與分化的結果C．從羊水中提取的干細胞與其生成的肌肉細胞中的染色體組成不一樣D．這些干細胞可以生成更多種類、更有價值的人體細胞，將有更多的醫學用途11.2009年9月14日，美國研究人員公布，他們利用基因技術使實驗鼠患上乳腺癌，并將這些實驗鼠分為兩組，其中一組同時接受化療和二甲雙胍治療，對照組僅接受化療。實驗結果顯示，在化療的同時讓實驗鼠服用糖尿病治療藥物二甲雙胍，可抑制實驗鼠體內的乳腺癌細胞擴散。下列有關描述正確的是()A．正常鼠長期接觸患癌鼠，其細胞癌變幾率增加B．癌癥是致癌因子引發的，患病幾率與實驗鼠年齡無關C．一只切除胸腺的鼠與一只正常鼠患癌癥的幾率相同D．二甲雙胍不可能使細胞表面的糖蛋白減少12．下列關于細胞增殖、分化、衰老、癌變的敘述，不合理的是()①幼年個體中沒有衰老的細胞，老年個體中沒有新細胞產生②由胚胎干細胞誘導分化成腎臟體現了細胞的全能性③細胞凋亡對機體有利，細胞壞死對機體有害④細胞分化導致細胞中遺傳物質改變⑤癌細胞是畸形分化的結果⑥衰老的人紅細胞呼吸速率減慢，細胞體積減小，核體積增大A．①②③④B．①②④⑤C．①②④⑥D．③④⑤⑥13．根據下面的圖示，請回答以下問題：(1)圖中①②分別表示多細胞生物細胞分裂和________________的過程，是多細胞生物生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。(2)若細胞C是成熟的紅細胞，那么細胞A是________________，主要分布在________中，對于白血病病人來說，醫學上常采用__________________的方法，使患者正常的造血及免疫功能得以重建。(3)成熟紅細胞中無核、無__________(填細胞器)，所以紅細胞中呼吸作用的方式為(填反應式)_______________________________。原核細胞的無核與成熟紅細胞的無核相比，原核細胞具有________。成熟紅細胞具有運輸氧氣的能力與細胞內含有___________有關。(4)若C表示的是患有鐮刀型細胞貧血癥病人的細胞，他患病的根源是圖中________(用字母表示)細胞發生了基因突變。14、某科研小組開展了人白細胞介素18(IL－18)對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制作用的研究。實驗原理：機體的免疫系統對核輻射損傷很敏感，主要表現在核輻射會誘導免疫細胞凋亡。實驗步驟：①選取若干實驗小鼠，隨機均分成甲、乙、丙三組；②甲組無輻射損傷；乙組有輻射損傷(60Co照射，下同)；丙組先輻射損傷，1天后注射IL－18。③14天后分別取各組小鼠脾細胞進行體外培養，在培養了0h、12h、24h、48h后，檢測并計算細胞凋亡相對值。(1)脾屬于機體免疫系統的______________________，IL－18是一種淋巴因子，由____________細胞分泌；淋巴因子與________________都屬于免疫活性物質。(2)細胞凋亡是由遺傳機制決定的__________________死亡，與細胞凋亡直接相關的細胞器是____________。(3)設置甲、乙兩組的目的是探究有無核輻射對細胞凋亡的影響。設置乙、丙兩組的目的是__________________________________。(4)科研小組還設置了丁組實驗，方法是先注射IL－18,3天后進行輻射損傷，14天后的實驗操作同前三組，與丙組相比，設置丁組的目的是________________________________。15.某醫院病理室為確診一患者的腫瘤是良性的還是惡性的，切取了一小塊腫瘤組織進行培養。請回答下列與腫瘤細胞的培養及癌癥的治療有關的一些問題：(1)與正常細胞相比，在顯微鏡下癌細胞形態發生的變化是____________________________________________，可見明顯增多的細胞器有__________________________。(2)研究發現惡性腫瘤內部，血管生成速度十分迅速，這些血管對于癌細胞的生命活動的作用是__________________________________________________________________(3)化學治療可采用藥物，如5－氟尿嘧啶，它的結構與尿嘧啶非常相似，可以干擾________________的過程，從而影響癌基因的表達。(4)某種抗癌藥可以抑制DNA的復制，從而抑制癌細胞的增殖，據此判斷短期內使用這種藥物對機體產生最明顯的副作用是 ()A．影響神經遞質的合成，抑制神經系統的興奮B．影響胰島細胞合成胰島素，造成糖代謝紊亂C．影響血細胞生成，使機體白細胞數量減少D．影響脂肪的合成，減少脂肪的儲存(5)某科研單位研制了一種新藥X，為了驗證此藥物對此類腫瘤有較好的療效，將腫瘤細胞懸浮液分成等細胞數的A、B兩組。A組加入3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸，B組應加入____________________________________________________________________。相同條件下培養一段時間后，洗去培養液，把兩組細胞做相應的處理，分別檢測兩組細胞的放射性強度。如果出現的實驗現象為________________________________，則說明此藥物的療效好。16．癌細胞通常是由正常細胞的遺傳物質(基因)發生改變后形成的。某生物興趣小組的同學從資料上獲知：二氯二乙胺能夠阻止參與DNA復制的酶與DNA相互作用。他們推測：二氯二乙胺能抑制癌細胞的增殖，能作為一種癌癥的化療藥物，并就此問題設計實驗進行了探究。實驗材料：肝部長有腫瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，蒸餾水，生理鹽水，含有全部營養物質的細胞培養液，顯微鏡，血細胞計數板，試管，吸管等。(1)通常能夠引起基因改變的因素可能有(填寫序號)________。A．紫外線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．核輻射(2)化療時采用的烷化劑，如二氯二乙胺能夠與DNA分子發生反應，從而阻止參與DNA復制的酶與DNA的相互作用。此類藥品作用于癌細胞周期的________期。(3)在進行實驗探究時其中某位同學的實驗操作如下：(請將實驗內容補充完整)①取潔凈的培養皿一個，加入適量的培養液，從小鼠肝部切取腫瘤組織，剪碎，并用胰蛋白酶處理，使其分散開來，置于培養皿中培養。②取潔凈的試管5支，加入等量的培養液，編號1、2、3、4、5，并在1～4號試管中加入等量的不同濃度的二氯二乙胺溶液。5號試管中加入______________。③從培養皿中吸取等量的培養液置于1～5號試管中，振蕩后，在冰箱中培養一段時間。④從靜置的5支試管中吸取適量的培養液置于__________內，在顯微鏡下計數，記錄數據。⑤請你糾正上面這位同學操作上的兩處錯誤：a．________________________________________________________________________；b．________________________________________________________________________。(4)另一位同學按照正確的方法進行實驗探究，得到的結果如下：實驗組別12345二氯二乙胺濃度/(mg·mL－1)0細胞數目/(個·mL－1)32027518696560①在該實驗中，遵循了實驗設計的________原則和________________原則。②根據實驗結果，你能得出的結論是_____________________________________________。參考答案：二、基礎必背1、一個或一種細胞發生穩定性差異穩定性普遍性