细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
回扣基础要点
一、细胞的分化

3.意义
 
 
想一想
 （1）同一生物不同部位的细胞如人的胰岛B细胞  和唾液腺细胞，下列结构或物质是否相同？
  ①染色体 ②DNA  ③基因  ④mRNA  ⑤蛋白质
 （2）细胞分化一定不可逆转吗？
  提示（1）①②③相同，④⑤不同。
 （2）在生物体内不可逆转，但离体人工条件  下，高度分化的植物细胞可脱分化回到未分化状态。
二、细胞的全能性

三、衰老细胞的特征

  记忆窍门：可据图结合细胞结构从外向里联想记
  忆；也可按下列方法记忆：一大（核大）、一小
（水少体积小）、一多（色素积累）和两低。

四、细胞凋亡和细胞坏死

五、细胞癌变

练一练
（2009·安徽卷，2）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
解析  人体细胞要经过未分化、分化、衰老和凋亡的过程，各细胞的发生过程并不是同步的；细胞凋亡对生物体组织器官的形成及生物体的发育是必不可少的，如人早期胚胎尾的消失、手部五指的形成、蝌蚪尾的消失等；细胞癌变是细胞畸形分化的结果；皮肤上“老年斑”的形成是由于细胞衰老色素沉积的结果。
答案  B
构建知识网络

高频考点突破

考点一  细胞分化与细胞的全能性
1.细胞分化的实质及拓展提升
 （1）实质：基因的选择性表达。同一生物体不同部位的细胞DNA、基因、tRNA相同,但mRNA和蛋白质不同。
 （2）拓展:①胰岛B细胞除包含胰岛素基因外还包含血红蛋白基因，生长激素基因等其它全部基因。
  ②胰岛B细胞和垂体细胞形态、结构和功能不同的根本原因是细胞中不同,不同的直接原  因是细胞中不同。
③管家基因：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。奢侈基因：只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、血红蛋白基因等。
2.细胞的全能性
 （1）原理：含有本物种全套遗传物质。
 （2）条件：一离体；二无菌；三营养和激素；四适宜外部条件——光照、温度、pH等。
 （3）全能性高低比较
①受精卵（未分化）＞精子或卵细胞（高度分化）＞体细胞
②植物体细胞＞动物体细胞（克隆羊只证明动物细胞核具有全能性）
③胚胎干细胞（全能干细胞）＞造血干细胞（多能干细胞）＞皮肤生发层干细胞（专能干细胞）
（4）拓展
①干细胞类型
按分化潜能的大小，干细胞基本上可分为3种类型：
全能干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能，
胚胎干细胞就属于此类；多能干细胞，它具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，如造血干细胞；专能干细胞，只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如皮肤生发层的干细胞。
②各种干细胞的相互关系

对位训练
1.（2009·山东卷，2）细胞分化是奢侈基因选择
  性表达的结果。下列属于奢侈基因的是（A  ）
  A.血红蛋白基因        B.ATP合成酶基因
  C.DNA解旋酶基因      D.核糖体蛋白基因
  解析  本题考查了对于基因选择性表达概念的理解。只有在红细胞中，控制血红蛋白合成的基因才能选择性的表达。而其他选项中的ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因  是在每一个具有生命活动的细胞中都要表达而分别合成ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体蛋白。
2.（2008·江苏卷，6）动物和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
解析  b、c代表细胞分化，分化的细胞首先组成组织，由不同的组织构成器官。
答案  D

考点二  细胞的衰老、凋亡和癌变
1.个体衰老与细胞衰老的关系
 （1）单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的  衰老或死亡。
 （2）多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，  总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，  但从整体上看,个体衰老的过程也是组成个体  的细胞普遍衰老的过程。
2.癌细胞特征
 （1）无限增殖：一般细胞分裂50~60次，条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加,代谢异常活跃。
 （2）易分散转移：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的糖蛋白，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。
 （3）失去接触性抑制：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触性抑制。而癌细  胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：

（4）癌细胞的形态发生改变。例成纤维细胞由扁平梭形变成球形。这是细胞癌变的重要观察  指标。
3.癌变机理
 （1）原癌基因与抑癌基因
  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；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。
（2）机理

4.癌症的预防与治疗
  ①预防在诱发癌症的因素中，吸烟和不健康的  饮食是诱发癌症最主要的两大因素。因此，为  了防止细胞癌变，应远离烟草，养成健康的饮  食习惯，少食肥肉和油炸食品，多吃水果蔬菜  和谷物。另外还要尽量避免接触物理的、化学  的和病毒的各种致癌因子。
②治疗目前用于肿瘤治疗的主要手段有手术、放疗、化疗。手术冶疗就是直接切除癌肿块。放疗和化疗是从癌细胞分裂的特征入手，人为地控制间期DNA复制或有关蛋白质合成。放疗是使用高能X射线或γ射线集中照射患病部位，杀死癌细胞，这里利用的是射线对DNA的损伤作用。放射性疗法不适于病灶范围已经扩大的患者。化疗主要是利用抗癌剂杀死癌细胞。常用的抗癌剂包括细胞分裂抑制剂、细胞增殖蛋白合成抑制剂等。多种抗癌剂混合使用往往可以获得较好的疗效。
5.细胞分裂、分化和癌变的关系

对位训练
3.下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是                       (    )
  A.健康的成人体内，每天有一定量的细胞凋亡
  B.细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制
  C.老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起
  D.胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行
解析  衰老和凋亡是细胞正常的生命现象,在健康的成人体内，每天有一定数量的细胞凋亡是正常的。细胞的凋亡是一种程序性死亡，是受机体基因组调控的细胞正常的死亡。白化病是由基因突变导致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的。胚胎发育期细胞的衰老并不代表机体的衰老，从整体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
答案  A
4.下列关于癌细胞的叙述，不正确的是 (  D  )
  A.癌细胞的遗传物质与正常体细胞有所不同
  B.在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖
  C.细胞癌变后，彼此之间的黏着性显著降低
  D.细胞癌变是不可逆转的,所以癌症是不治之症
  解析  癌细胞的遗传物质发生了改变，所以与正常体细胞有所不同；癌细胞的特点有：在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖，细胞表面由于糖蛋白减少，而导致彼此之间的黏着性显著降低；癌细胞是遗传物质发生了改变所致，有可能利用诱变因子使其发生恢复突变。

解题思路探究
思维误区警示
易错分析   
    对细胞分化、衰老、凋亡和癌变有关知识点辨析不清
    （1）细胞分化过程中遗传物质未改变，只是基因选择性表达。
    （2）细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现，若发育成某个器官不叫全能性。
    （3）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能性很高。
    （4）目前，没有任何实验证明动物细胞全能，只是证明动物细胞核全能性。
（5）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。
    （6）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。
    （7）细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。
    （8）细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。
    （9）哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，因为已无细胞核。

纠正训练
1.如图表示同一人体内的几种正常细胞，这些细胞的                         (    )

A.全能性相同       B.细胞器的种类和数量相同
C.基因组成相同     D.mRNA的种类和数量相同
解析  细胞分化导致细胞中mRNA、蛋白质及细
胞器的种类和数量不同，但遗传物质DNA和基因
未改变。
答案  C
2.下列关于细胞增殖、分化、衰老、癌变的叙述,不合理的是                      (  C  )
  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代谢速率减慢，细胞体  积减小，核体积增大
  A.①②③④            B.①②④⑤
  C.①②④⑥            D.③④⑤⑥
知识综合应用
重点提示
       通过“细胞生命历程”的考查提升“把握所学知
识的要点和知识之间内在联系”的能力。
典例分析
如图是与细胞增殖和分化有关的图解，
  据图回答下列问题：

（1）甲图A表示的是   过程，B表示的是   过程。乙图处于有丝分裂的    期。
（2）甲图中b、c、d、e具有相同的       。
（3）甲图中，若e能合成血红蛋白，则b、c、d都     （不能或能）合成，其主要原因是     。
（4）若a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个植物体，说明d具有    性。
（5）甲图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比，哪一个细胞的全能性****？      。
（6）乙图中细胞有染色体    条，①和⑤两条染色体是经过分裂间期形成的      。
（7）丙图是某生物细胞有丝分裂过程中染色体组数目变化的数学模型，请在丙图中画出c~f段细胞中DNA分子相对数目的变化曲线。
解析  本题综合考查细胞的生命历程,涉及很多考点，并考查考生的作图能力。甲图中A、B分别是细胞数目增多和形态改变，说明其分别是细胞增殖和细胞分化。乙图中着丝点分裂，所以是有丝分裂的后期。甲图中b、c、d、e细胞都是由a细胞分裂、分化而来的，所以遗传物质相同。不同细胞功能不同的内因是基因的选择性表达。植物细胞能在体外条件下培养成一个植物体，说明植物细胞具有全能性，其中受精卵的全能性****。乙图中染色体有8条,染色单体是在细胞分裂间期经复制形成的。丙图为染色体组数目变化曲线，c~d段为有丝分裂后期，e~f段为末期，在绘制DNA分子相对数目的变化曲线时要相应加倍。
答案  （1）细胞增殖  细胞分化  后  （2）遗传信息或染色体数  （3）不能  控制合成血红蛋白的遗传信息处于关闭状态  （4）全能  （5）a（6）8  复制  （7）如图中虚线

互动探究
（1）若b 细胞已经衰老，则细胞内     积累会  导致“老年斑”出现；c细胞代表人个体发育中  尾部的细胞，则发育到一定阶段该细胞会凋亡   的原因是       ；d细胞若是异常分化产生的  癌细胞，则癌变的根本原因是         。
 （2）b、c、d、e细胞不同的根本原因是   （物 质）不同，直接原因是     （物质）不同。
  提示 （1）色素  基因控制的程序性死亡  原  癌基因和抑癌基因突变  （2）mRNA  蛋白质