1、细胞的分化、衰老和凋亡,一、细胞分化1概念 在个体发育中， 的后代，在 、结构 和 上发生 的过程。2特点(1)是一种 的变化，发生在生物体的 进程 中， 时期达到最大限度。(2)细胞分化具有稳定性，一般是 的。,相同细胞,形态,生理功能,稳定性差异,持久性,整个生命,胚胎,不可逆转,3结果 在多细胞生物体内会形成不同的 。4细胞的全能性(1)含义：已经分化的细胞，仍具有发育成 的潜能。(2)举例：胡萝卜韧皮部组织培养；花药离体培养。,细胞和组织,完整个体,无限增殖,形态结构,糖蛋白,扩散、转移,物理,致癌因子,化学,病毒,原癌,三、细胞的衰老1细胞生命历程：未分化 死亡2衰老细胞的特征,分化
2、,衰老,1下列关于细胞生命历程的说法正确的是 () A细胞分裂都会出现纺锤体以及遗传物质的复制 B衰老的细胞没有基因表达过程 C致癌病毒可通过将其基因组整合到人的基因组中，从 而诱发细胞癌变 D细胞的分裂、分化、癌变对生物均有积极的意义,解析：细胞分裂中的无丝分裂没有出现纺锤体。细胞癌变对生物没有积极意义。,答案： C,2下列关于细胞衰老的叙述，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细胞内水分减少，代谢速率减慢是衰老细胞的主要特征 之一 C“老年斑”的出现表明细胞膜通透性降低 D头发基部的黑色素细胞衰老时，细胞中的酪氨酸酶不能 合成，导致白发,解
3、析：在个体发育成熟之前，每时每刻都有许多细胞的衰老，因此细胞的衰老与机体的衰老是不同步的。细胞衰老后，细胞膜的通透性下降，导致脂褐素积累，出现“老年斑”。头发基部的黑色素细胞衰老时，细胞中的酪氨酸酶的活性降低，导致头发变白。,答案： D,3(2011南宁调研)下图为人体某细胞所经历的生长发育 各个阶段示意图，图中为不同的细胞，ac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与相比，的分裂增殖能力加强，分化能力减弱B的核基因相同，细胞内的蛋白质种类和数量也相同C的形成过程中发生了基因分离和自由组合D进入c过程的细胞，酶活性降低，代谢减慢,解析：人体细胞一般只能分裂5060次，
4、的分裂能力应低于；细胞在分裂分化过程中遗传物质保持不变，但在分化过程中基因进行选择性表达，因此不同种类的细胞中蛋白质的种类和数量不同；基因分离和自由组合只发生于减数分裂，而通过有丝分裂形成；酶活性降低，代谢减慢是细胞衰老的特征。,答案： D,4下列属于细胞分化、癌变和衰老共同表现的是() A遗传物质改变 B细胞形态、结构和功能上的变化 C新陈代谢速度减慢 D细胞膜的通透性降低,解析：细胞分化过程中遗传物质不改变，细胞膜的通透性降低、新陈代谢速度减慢是细胞衰老的特征。只有形态、结构和功能上的变化是共同的特点。,答案： B,5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
5、说，在A、B、C、D四项生命活动中，有积极意义的是_。(2)B过程表示一个细胞增殖的后代，在形态、结构和功能上发生_的过程。(3)由于某种原因，正常细胞发生了D过程，细胞中的原癌基因发生的变化是_。(4)在真核生物中，A过程的方式可能是_ _。,(5)在细胞有丝分裂末期染色体的动态变化是指_，在高度分化的生物体细胞中基因表达的特点是_。(6)在动物体内F到E过程的细胞信号主要来自_和内分泌系统。,解析：(1)细胞分裂、分化与衰老均对机体具积极意义，细胞癌变则对机体不利。(2)细胞分化即相同细胞的后代在形态、结构及功能上发生稳定性差异的过程。(3)细胞癌变的机理在于原癌基因由抑制状态转变为激活状
6、态所致。(4)真核生物中A过程的方式包括无丝分裂、有丝分裂与减数分裂。(5)有丝分裂末期染色体的动态变化为染色体解开螺旋重新变成细丝状的染色质；在高度分化的细胞中，基因呈现“选择性表达”。(6)动物体中信号传导主要由神经系统和内分泌系统完成。,答案：(1)A、B、C(2)稳定性差异(3)从抑制状态转变成激活状态(4)有丝分裂、无丝分裂和减数分裂(5)染色体解螺旋形成染色质选择性表达(6)神经系统,示例1(2010广东高考)骨髓移植是治疗白血病常用的有效疗法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内 ()A正常生长B增殖并分化成多种细胞C分泌抗体 D杀死各种病原菌,解析本题借助骨髓移
7、植考查细胞生命历程的知识，意在考查对信息提取能力与分析能力。移植骨髓中的造血干细胞具有分裂和分化的能力，能分化为血液中的红细胞、白细胞和血小板等正常细胞，血液中产生了正常的白细胞，可以达到治疗白血病的目的。,答案B,细胞分化与细胞全能性的比较,1细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列说法 不正确的是 () A分化发生在生物体的整个生命进程中 B分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达 的结果 C未离体的体细胞不会表现出全能性 D分化过程中遗传物质发生了改变,.,解析：细胞分化是在个体发育中，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，其遗传物质并未改变；细胞实现全能
8、性的首要条件就是脱离母体，所以未离体的体细胞不会表现出全能性。,答案：D,2(2010大连模拟)下图表示一个人体内的几种细胞，它 们的形态、结构和功能各不相同，造成上述不同的根本 原因是不同细胞的 (),ADNA的结构不同B信使RNA不同 C转运RNA不同 D核糖体结构不同,解析：相同细胞的后代，出现形态、结构、功能上的差异属细胞分化，其原因在于基因选择性表达，导致mRNA不同，从而造成蛋白质不同所致。,答案：B,示例2大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细胞内 ()A物质转运加速B新陈代谢增强C呼吸速率加快D与黑色素合成相关的酶活性降低,解析老年人头发变白是细胞衰老的结果。衰老的细胞代谢
9、变慢，酶活性降低，物质转运功能降低，呼吸速率变慢。,答案D,(1)衰老细胞的特征 “一少一多”：水分减少；色素积累增多。 “一小一大”：细胞体积变小；细胞核体积增大。 “二低二慢”：酶的活性降低，物质运输功能降低； 呼吸速度减慢，新陈代谢速度减慢。(2)细胞衰老与个体衰老的关系 对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体 的衰老或死亡。 对于多细胞生物体：细胞衰老个体衰老。 个体衰老与细胞衰老都是生物体正常的生命现象，细 胞衰老过程中遗传物质并未发生变化。,3下列叙述中，不一定属于衰老细胞的是 () A细胞内水分减少 B细胞萎缩，体积变小，水分减少，酶活性降低 C细胞内色素积累，阻碍细胞内
10、物质交流和信息传导 D细胞膜通透性改变，物质运输功能降低,解析：衰老细胞内的水分减少，但细胞内水分减少不一定是衰老细胞，因为正常的成熟细胞或幼嫩细胞在缺水时，水分也会减少。,答案：A,4人头发基部的黑色素细胞衰老及白化病都会出现白发， 白发的原因 () A都是由于酪氨酸酶的活性降低 B前者由于细胞萎缩，后者由于细胞代谢缓慢 C前者由于外部环境导致，后者由于内部因素导致 D前者由于细胞中酪氨酸酶的活性降低，后者由于体 内缺乏酪氨酸酶,解析：人的头发基部的黑色素细胞衰老时，细胞中酪氨酸酶的活性降低，导致头发发白；白化病是控制合成酪氨酸酶的基因突变，无法合成酪氨酸酶而导致头发发白。,答案：D,示例3
11、(2009海南高考)下列关于癌细胞的叙述，错误的是 ()A癌细胞具有无限增殖的能力B细胞癌变可以由病毒感染引发C原癌基因只存在于癌细胞中D癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关,解析细胞癌变是细胞中原癌基因激活，导致正常细胞的生长和分裂失控而造成的，在细胞中都存在原癌基因。,答案C,1细胞分裂、细胞生长、细胞分化与细胞癌变的比较,2细胞分裂、分化和癌变的关系,5(2011桂林模拟)癌细胞中有延长端粒的端粒酶，正 常细胞中的端粒会随着细胞分裂次数的增多而变短。 由此推测，导致正常细胞不能无限增殖的根本原因最 可能是() A缺少合成端粒酶的氨基酸 B缺少控制端粒酶合成的基因 C控制端粒酶合成的基因没有
12、表达 D体细胞中没有端粒酶,解析：由题中的信息可知，癌细胞中有端粒酶，能无限增殖，而正常细胞中没有端粒酶，不能无限增殖，根本原因是基因的选择性表达，癌细胞和正常细胞中都有相应的基因，只是在正常细胞中端粒酶的基因没有表达。,答案：C,6如图是人体细胞生命历程的模拟概括，下列叙述正确 的是 (),A3过程发生在整个生命历程中，造成不同细胞间蛋白质 种类的不同B4过程会使细胞膜的通透性改变，导致物质运输功能提高C5过程形成的细胞周期变短，形成的子细胞核增大，染色 较深D能进行1、2、6过程的细胞都具有细胞周期，并且经历的 时间相同,解析：3过程表示细胞分化的过程，该过程由于基因的选择性表达，导致蛋白
13、质的种类不同；衰老过程中细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低；细胞核增大，染色较深是衰老细胞的特征；不同细胞由于各自生存环境的差异，细胞周期一般是不同的。,答案：A,示例目前临床上癌症治疗的方法，一般是手术切除肿瘤，为防止体内残留癌细胞，在手术后进行化疗。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，能作为一种治疗癌症的化疗药物，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，血球计数板，试管，吸管等。,(1)其中某位同学实验操
14、作如下：(请将实验内容补充完整) 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。 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14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_。,从培养皿中吸取等量的培养液置于15号试管中，振荡后，在冰箱中培养一段时间。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。(2)请你纠正上面这位同学操作上的错误_,(3)另一位同学按照正确的方法进行实验，得到的结果如下：,在该实验中，遵循了实验设计的_原则和_原则。根据实验结果，你能
15、得出的结论是_。,解析(1)要探究二氯二乙胺能否作为癌症的化疗药物，可以设计对照实验探究，这里的二氯二乙胺是自变量，实验组要加入不同浓度的二氯二乙胺，对照组要加入等量的生理盐水，因变量是肿瘤细胞数目的多少。实验材料可以利用题中步骤已给的分散的肿瘤组织细胞，肿瘤细胞数目的多少可以参照血液细胞计数的方法，利用血球计数板计数。(2)实验中注意实验条件要适合细胞的生长，这里不可以使用冰箱，冰箱中温度太低，不是细胞生活的温度，应使用适宜温度的恒温箱。另外从试管中吸取细胞培养液时，要注意先振荡，使细胞分布均匀后，再吸取，这样保证数据的准确性。(3)设计实验的最基本原则是对照原则和单一变量原则。,答案(1)
16、等量的生理盐水血球计数板(2)在“冰箱中”应改为在“适宜温度下”或“恒温箱中”“从静置的5支试管中吸取适量的培养液”应改为“振荡摇匀后，从5支试管中吸取适量的培养液”(3)对照单一变量二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，且在一定范围内，随二氯二乙胺浓度的增大，抑制作用逐渐增强,实验设计的四项基本原则1科学性原则 科学性原则是指在设计实验时必须有充分的科 学根据，使用科学的研究方法，这就要求设计 时要以前人的实验、理论等或自己的实验为基 础，而不是凭空设想。,2可行性原则 指整个实验设计要具有可操作性。(1)实验方法和器材的选择上要具有可操作性，既要切 合实际，又要简便易行，安全可靠，现象明显。例 如
17、，验证酶专一性实验时用唾液淀粉酶，而不用胰 淀粉酶和肠淀粉酶(难获得)。(2)实验步骤的设计和实验结果的产生具有可行性。例 如，观察叶绿体的实验中选择的实验材料必须是绿 色植物的叶肉部分，如果用叶片的表皮或叶脉部分， 就不可能达到好的观察效果。,3对照原则 该原则既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的 可信度和说服力。 对于对照实验，一个实验包括实验组和对照组。实验组 是接受自变量处理的对象组，对照组(控制组)是不接受 自变量处理的对象组。对照实验中对照组的设置包括空 白对照、自身对照、条件对照及相互对照。4单一变量原则 在实验中，变量是指可被操纵的特定因素或条件。单因 子变量原则是指控制
18、其他因素不变，而只改变其中某一 因素，观察其对实验结果的影响。,1(2010山东高考)下列实例与基因的作用无关的 是 () A细胞分裂素延迟植物衰老 B极端低温导致细胞膜破裂 C过量紫外线辐射导致皮肤癌 D细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B细胞,解析：细胞分裂素是促进细胞分裂的物质，能维持蛋白质和核酸的合成，而蛋白质和核酸的合成与基因有关；极端低温导致细胞膜破裂的原因是细胞中的自由水形成冰，导致细胞体积增大，从而使细胞膜破裂，这与基因的作用无关；过量紫外线辐射导致皮肤细胞中的基因发生突变，从而引发皮肤癌，这也与基因的作用有关；细菌感染导致B淋巴细胞增殖和分化形成效应B细胞，而细胞分化是基因选择性
19、表达的结果，也与基因的作用有关。,答案：B,2(2009上海高考)下图所示的细胞类型转换过程称为 (),A细胞融合B细胞生长 C细胞分裂 D细胞分化,解析：据图可知，一个细胞的形态结构在不断发生变化，而数量没变，显然是在分化。,答案：D,3.(2009山东高考)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血红蛋白基因 BATP合成酶基因 CDNA解旋酶基因 D核糖体蛋白基因,解析：细胞分化是基因选择性表达的结果，在分化过程中选择性表达的基因产物是特定细胞才具有的。血红蛋白只存在于红细胞中，而ATP合成酶、解旋酶、核糖体蛋白质则存在于所有细胞中。,答案：A,4(2008江
20、苏高考)下列细胞中，可能已发生癌变的是 () A细胞膜上糖蛋白减少的细胞 B细胞核增大的细胞 C自由水含量减少的细胞 D被细菌侵染的细胞,解析：癌变细胞的细胞膜表面糖蛋白减少，容易在有机体内分散和转移。,答案：A,5(2009四川高考)将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一 种特定的细胞(命名为M细胞)，再将M细胞移植到糖尿病 模型小鼠(胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠)体内，然后 测定小鼠的血糖浓度，结果如下图所示(虚线表示正常小 鼠的血糖浓度值)。请回答相关问题： (1)实验用的胚胎干细胞取自小鼠的早期囊胚，取出胚胎 后一般用_酶将其分散成单个细胞。,(2)根据实验结果可以判定M细胞已具有_细胞的功
21、能。说明判定的理由_。(3)用胰岛素基因片段做探针，对小鼠胚胎干细胞和M细胞进行检测。请在下表的空格中填上检测结果(用“”表示能检测到，用“”表示不能检测到)。,上述实验结果表明，胚胎干细胞通过_定向分化为M细胞。(4)若将M细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，重组细胞能否分化为其他类型细胞？_，请说明理由_,解析：(1)用胰蛋白酶水解细胞间的胶原蛋白使细胞分散成单个。(2)由实验结果的曲线分析可知，移植了M细胞后糖尿病模型小鼠的血糖可恢复到正常水平，说明M细胞具有降低血糖的功能。而动物体内唯一具有降血糖作用的激素是胰岛B细胞分泌的胰岛素。(3)胚胎干细胞和由胚胎干细胞分化形成的M细胞均含有小鼠全套基因，所以均能检测到胰岛素基因。胚胎干细胞的胰岛素基因不表达，所以其细胞中无该基因转录的mRNA，而M细胞被诱导分化后能产生胰岛素，所以其细胞内含有胰岛素基因的mRNA。实验结果说明细胞分化是基因选择性表达的结果。(4)已分化细胞的细胞核，移植到去核卵细胞中，能表达其全能性。,答案：(1)胰蛋白(2)胰岛B胰岛B细胞分泌的胰岛素是唯一降低血糖的激素(3)基因的选择性表达(胰岛素基因的表达)(4)能细胞核含有该物种所有的全套遗传物质(细胞核的全能性),
