1、1,细胞分化与细胞全能性,细胞的分化,概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构、生理功能上发生 的过程,特点：,细胞的全能性,含义：指 的细胞，仍然具有发 育成完整个体的,植物细胞的全能性：分化的组织细胞 愈伤组织 新的植株动物细胞核的全能性：克隆羊多利,脱分化,再分化,结果（意义）：形成各种不同的细胞和组织，b 使生物能正常地生长发育,稳定性差异,持久性、稳定性,已经分化,潜能,基础梳理,第 8 课时 细胞的分化、癌变和衰老,2,归纳深化1.细胞分化 （1）概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生 的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异 的过程。 （2）特点 持久性：细胞
2、分化贯穿于生物体的整个生命进程 中，在胚胎时期达到最大限度。 稳定性和不可逆性：一般说来，分化了的细胞将一 直保持分化后的状态，直到死亡。 普遍性：是生物界普遍存在的生命现象。 （3）结果：增加细胞的类型，产生出不同形态、结构、 功能的细胞，不同类型的细胞构成不同的组织和器官。,3,（4）分化的实质：基因选择性表达的结果。同一生物个 体不同部位细胞DNA、基因、tRNA相同，但mRNA、蛋 白质的种类不同。 （5）分化的意义：个体发育的基础；使多细胞生物体中 的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。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，即细胞的全
3、能性。 （2）基础：细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信 息。 （3）表现条件：一是离体；二是一定的营养物质、激 素；三是适宜的外界条件。,4,（4）动物细胞和植物细胞全能性的差异：分化的动物细 胞只有细胞核具有全能性，在一定的条件下经过培养 只能形成细胞群；而植物细胞在一定的条件下经过培 养可以形成植物体。（5）全能性高低的比较 受精卵卵细胞（精子）体细胞（同种生物）即受 精卵全能性最高，生殖细胞一般大于体细胞，自然条件 下卵细胞全能性高于精子，更易发育成新个体。 植物体细胞动物体细胞 植物体细胞全能性已由科学家通过实验进行了验 证，但动物体细胞全能性未得到证实，只证实了动物体 细胞核的全
4、能性。 囊胚期细胞原肠胚期细胞 同一生物个体发育时期越早，其全能性越高。,5,拓展延伸干细胞（1）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 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。,6,（2）各种干细胞的相互关系,红细胞,能分化成各种血细胞,能分化成各种血细胞,能分化成各种血细胞,高度分化细胞,专能骨髓造血干细胞,多能骨髓造血干细胞,全能胚胎干细胞,7,对应训练1.（2008年山东，
5、4）通过特定方法，科学家将小鼠和人 已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分 化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是( ） A.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞 B.分化的体细胞丢失了某些基因 C.二者功能有差异，但形态没有差异 D.二者基因组相同，且表达的基因相同 解析 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞， 它包括胚胎干细胞和成体干细胞，胚胎干细胞具有全能 性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织细胞的能 力。类胚胎干细胞与胚胎干细胞具有相似的特性，能够 分化成多种细胞。,A,8,2.人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，那么 胰岛细胞中 （ ） A.只有胰岛素基因 B.
6、比人受精卵的基因要少 C.既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因 D.有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因解析 人胰岛细胞是已经高度分化的细胞，虽然不产生 血红蛋白，但由于它是由受精卵细胞经过多次有丝分裂 产生的，细胞中含有与受精卵细胞相同的基因，既含有 胰岛素基因，也含有血红蛋白基因和其他基因。,C,9,细胞的癌变和衰老,细胞的癌变,癌细胞：指由于受到 的作用，不能 正常地完成细胞分化，而变成了不 受机体 的恶性增 殖细胞,原因,内因：原癌基因被激活外因： 等致癌因子作用 于正常细胞,特征：无限增殖、易转移、细胞形态结构发生 改变形成：原癌基因 状态原癌基因 状态 癌变（癌细胞）预
7、防：避免接触致癌因子，增强体质，心态健 康，习惯良好,物理、化学致癌因子,病毒致癌因子,细胞畸形分化,致癌因子,控制的、连续分裂,物理、化学、病毒,激活,抑制,基础梳理,10,细胞的衰老,细胞正常的生命现象：未分化分化衰老死亡,衰老的主要特征,原因（假说阶段）,和DNA损伤论自由基理论和细胞程序性细胞死亡理论多种 共同作用的结果,水分减少细胞萎缩,体积变小,代谢缓慢,酶活性降低,色素积累,呼吸减慢,核增大,染色质固缩、染色加深,膜通透性改变,体细胞突变,内因和外因,11,归纳总结1.癌细胞的特征 （1）能够无限增殖。 （2）癌细胞的形态结构发生了变化。 （3）癌细胞的表面也发生了变化。由于细胞
8、膜上的糖蛋 白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小，导 致癌细胞容易在有机体内扩散和转移。2.衰老细胞的主要特征 （1）衰老细胞内水分减少，导致细胞萎缩，体积变小， 细胞代谢速度减慢。 （2）衰老的细胞内，有些酶的活性降低。 （3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。 （4）衰老的细胞呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色 质固缩、染色加深。,12,（5）细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。3.个体衰老与细胞衰老的关系 单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡； 多细胞生物体内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
9、细胞普遍衰老的过程。4.易错点提醒 （1）原癌基因存在于几乎所有的体细胞中，并非只存在 于癌细胞中，其区别是该基因在癌细胞中处于激活状 态，而在其它细胞则处于抑制状态未表达。 （2）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。 （3）细胞的癌变是细胞分化的结果，只不过是畸形分化 的结果，对机体有害。,13,（4）细胞衰老和死亡对机体的正常发育都是有利的。（5）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。 实验探究细胞衰老内在因素的实验探究及分析（1） 实验过程实验一 分别在相同的条件下，体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤
10、维细胞，结果见下表：,14,实验二 分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外进行培养，结果见下图： 实验三 将年轻人去核的体细胞与老年人的完整体细胞重新组合，体外培养后不分裂；将老年人去核的体细胞与年轻人的完整体细胞重新组合，体外培养后分裂旺盛。,15,（2）实验分析实验一说明细胞分裂能力随着生物体的年龄增大而 减弱。实验二说明细胞分裂次数与物种的寿命有关，寿命 越长的物种体细胞分裂的最高次数越高。实验三说明细胞核是决定细胞衰老的重要因素。综合上述三个实验，说明生物的物种、年龄、细胞 核是影响细胞衰老的内在因素。,16,对应训练3.（2008年江苏，3）下列细胞中，可能已发生癌变的是 ( ) A.细
11、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 可根据癌细胞的特点加以选择，癌细胞的主要特 点是：（1）连续进行分裂，恶性增殖；（2）癌细胞的 形态发生了改变，一般呈球形；（3）癌细胞的表面发 生了变化，主要表现为丧失糖蛋白，黏着性下降，导致 癌细胞容易随血液转移扩散。,A,17,4.（2008年广东，22）老年人皮肤色素沉积出现“老年 斑”，原因是（多选） ( ) A.细胞呼吸速率加快 B.细胞中抗氧化作用的酶活性降低 C.细胞膜通透性改变 D.紫外线照射引起色素沉积 解析 老年斑主要是由于老年人细胞代谢机能减弱，细 胞中抗氧化作用的酶活性降
12、低，当饮食中摄取脂肪过多 时，容易发生氧化，产生褐色素。这种色素由于细胞膜 通透性改变而不能排出，沉积在细胞体上，加速细胞的 老化，从而形成老年斑。,BC,18,归纳总结1.细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 （1）细胞以分裂的方式进行增殖，细胞分裂使细胞数目 增加。 单细胞生物 新个体 多细胞生物细胞分裂 （2）细胞分裂可将复制的遗传物质平均地分配到两个子 细胞中去。,细胞分裂、细胞分化和细胞癌变的关系,个体长大,补充衰老死亡细胞,19,2.细胞分化是生物体发育的细胞学基础 细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化的结果 是形成各种不同的细胞和组织。因此仅有细胞的分裂， 没有细胞
13、的分化，生物体是不能进行正常生长发育的。3.细胞癌变是细胞的畸形分化 在生物个体发育过程中，大多数细胞是能够正常完成细 胞分化的。有些细胞受到致癌因子作用，细胞内原癌基 因被激活，不能正常地完成细胞分化，变成不受机体控 制的连续进行分裂的恶性增殖细胞。,20,4.细胞分裂、分化和癌变的关系（如下图）,21,深化拓展区别,项目,各称,22,23,对应训练5.（2009年徐州高三联考）下列属于细胞分化、癌变和 衰老的共同表现的是 （ ） A.细胞形态、结构和功能上发生变化 B.新陈代谢速度减慢 C.遗传物质和细胞功能发生改变 D.细胞膜的通透性降低,C,24,6.下列关于细胞增殖、分化、衰老、死亡
14、、癌变的叙述， 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 于机体的衰老 B.体内正常细胞的寿命受分裂次数的限制，细胞增殖受 环境影响 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.脱分化与再分化都是植物组织培养的环节 解析 个体衰老和细胞衰老并不是同步的，细胞的衰老 在个体的一生中随时可以发生。细胞全能性的实现就是 要发育成一个完整的生物体，如果没有细胞分化就不能 形成不同的组织，也就无法形成新个体。,C,25,有关细胞分化和细胞全能性的考查,例1,下列有关细胞分化的叙述，正确的是 ( )A.种子形成幼苗与细胞的分裂和分化直接相关B.红细胞
15、的形成与基因表达有关而与细胞分化无关C.胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不再具有全 能性D.癌细胞的产生与细胞的畸形分化无直接关系解析 种子萌发的过程是细胞分裂和分化的过程，通过细胞分化形成植物体的各种器官，A正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达；愈伤组织是由胡萝卜叶肉细胞通过有丝分裂形成的，仍然具有全能性；癌细胞是细胞畸形分化的结果。,A,26,误区警示 细胞分化的原因是遗传物质的选择性表达。所有体细胞中都含有本物种的全套基因，即遗传物质相同，只是不同的细胞表达的基因不同，合成出了不同的信使RNA和蛋白质，表现出不同的形态结构和功能。癌细胞的产生也是细胞分化的结果，只是属于不正常的分化，
16、是一种畸形分化。 对应训练人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的 （ ）A.DNA碱基排列顺序不同B.核糖体不同C.转运RNA不同D.信使RNA不同,27,解析 同一个体体细胞来自于同一受精卵的有丝分裂，所含的核DNA相同。同一个体内不同细胞的形成是细胞分化的结果，细胞分化使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。细胞分化是基因选择性表达的结果，不同细胞选择了不同的基因表达，所以形成的信使RNA是不同的。,答案 D,有关癌细胞的考查,例2,（2008年海南，6）下列有关细胞癌变的叙述，错误的是 ( )A.细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少B.癌症病人的染色
17、体上无抑癌基因C.经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变D.癌症的发生与个人的身心状况有关,28,解析 正常细胞中，原癌基因和抑癌基因都存在，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，抑癌基因主要是抑制细胞不正常的增殖。当由于某种原因使原癌基因激活或抑癌基因失活时，都有可能导致癌变。答案 B 变式训练在不断增长的癌组织中，癌细胞 （ ）A.通过减数分裂不断增殖B.都有染色单体C.都能合成蛋白质D.DNA量都相等,29,解析 与正常细胞相比，癌细胞具有以下特点：在适宜的条件下，能够无限增殖；形态结构发生显著变化；表面发生变化（膜表面的糖蛋白等含量减少）。癌细胞的增殖是有丝分裂，染色单体是
18、分裂前期、中期出现的结构，在有丝分裂的不同时期，其细胞中的DNA含量不相等，但每个细胞都能合成蛋白质。1.（2008年宁夏,1）下列过程中不属于细胞分化的是( ) A.B淋巴细胞形成效应B细胞 B.胚胎干细胞形成神经细胞 C.质壁分离植物细胞的复原 D.蜥蜴断尾再生解析 植物细胞质壁分离的复原只是细胞内部形式发生 了一些变化，没有形成新类型的组织细胞，不符合细胞 分化定义。,答案 C,C,30,2.（2008年江苏生物，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、
19、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D.b过程形成的细胞可直接组成器官，供器官移植使用,31,解析 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。 它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种 内在机制和微环境因素的影响。胚胎干细胞是全能的， 具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或 器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，只能分化成 特定的细胞或组织。3.（2008年广东理基，41）癌症是严重威胁人类健康的疾 病之一，下列有关描述正确的是 ( ) A.长期接触癌症患者的人细胞癌变几率增加 B.癌症是致癌因子引发的，患病几率与年龄无关 C.艾滋病患者与正常人患癌症的几率相同 D.亚硝酸盐
20、可通过改变基因的结构而致癌 解析 亚硝酸盐中含有亚硝酸根离子，它能够影响细胞 核中DNA的复制，在细胞分裂时改变遗传物质，导致细 胞癌变。,答案 D,D,32,4.（2008年广东，73）导致正常细胞发生癌变的根本原 因是 ( ) A.染色体上存在原癌基因 B.原癌基因和抑癌基因协调表达 C.致癌因子导致原癌基因发生突变 D.原癌基因和抑癌基因以外的其它基因突变解析 细胞内存在的原癌基因会由于物理因子、化学因 子或生物因子的诱导发生突变，使细胞变为不受控制的 无限分裂的细胞。,C,33,5.（2007年广东，4）在下列现象或科学研究成果中，能 为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是 (
21、) A.壁虎断尾后重新长出尾部 B.蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂 C.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 D.小鼠腺细胞的自我复制 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。,B,34,1.D2.(2008年唐山模拟) 下列哪项叙述最符合癌细胞的特征 （ ） A.细胞核增大，染色较深 B.膜的通透性增强，运输功能降低 C.能在组织中转移，形态发生了改变 D.细胞内酶的活性降低,35,解析 癌细胞的主要特征包括三个方面：容易转移、无 限增殖和细胞形态结构发生了改变，这与癌细胞的形 态、细胞表面的物质改变等有关。A、B、D各项都是细 胞衰老的特征。3.(2009年沂水模拟)细胞
22、正常分化的结果是 （ ） A.增加细胞总表面积和蛋白质种类 B.赋予不同种类细胞特异的结构和功能 C.使细胞球形化并增强代谢 D.导致水、酶、色素的含量均增多 解析 细胞分化是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，并不是使细胞的化学成分 增加。,答案 C,B,36,4.下列关于细胞衰老的叙述中，不正确的是 （ ） A.细胞衰老是细胞生理生化发生复杂变化的过程 B.白化病人的头发白色是头发基部黑色素细胞内酪氨酸 酶活性降低所致 C.衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 D.衰老细胞内水分减少，体积变小，代谢速度减慢 解析 此题主要考查细胞衰老的主要特征。白化病是常
23、 染色体隐性遗传病，得病的根本原因是基因突变，导致 酪氨酸酶不能合成，则酪氨酸就不能转化为黑色素，出 现白化的症状。由此可见，细胞衰老使头发变白与白化 病使头发变白色是不同的机理所致。前者基因正常，是 酪氨酸酶活性降低所致，后者是基因异常所致。5.A 6.A 7.D 8.B 9.A 10.B 11.B,B,37,12.人体的表皮细胞和神经细胞同属外胚层细胞的后代， 但它们的形态、结构和生理功能却迥然不同。这两种 细胞的差异是稳定不变的，它们都不能恢复到原来外 胚层细胞的形态和结构，这说明 ( ) A.细胞分化具有持久性 B.细胞分化一般是不可逆的 C.细胞分化是基因选择性表达的结果 D.分化的
24、细胞仍具有全能性 解析 人体的表皮细胞和神经细胞同属外胚层细胞的 后代，其形态、结构和生理功能发生差异，这显然是 细胞分化的结果。细胞分化是稳定的，不可逆转的， 并且在胚胎发育的早期细胞分化的方向就已确定，因 此它们都不能恢复到原来外胚层细胞的形态和结构。,B,38,13.（1）细胞分化 （2）物理致癌因子 化学致癌因子 病毒致癌因子 （3）组织培养 细胞的全能性 无性 （4）脱分化14.根据图中所示人体细胞的形态、数目变化分析下列问 题： （1）图过程分别表示 、 、 （2）三个过程中已发生了遗传物质改变的是 ， 有可能发生基因突变的是 。 （3）过程与过程在特点上的重要区别是 。,39,（
25、4）图中乙细胞分化成丙细胞的根本原因是 。（5）在过程的间期，细胞内的遗传信息传递过程是 ， 参与该过程的高分子化合物的基本组成单位分别是 。答案 （1）有丝分裂（细胞增殖） 细胞分化 细胞癌变 （2） （3）过程具有无限增殖的特点（4）基因的选择性表达（5）,脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸,40,15.（1）衰老的原因（或增殖的原因） （2）目的是比较年轻细胞与年老细胞增殖的情况。 因为便于标记和区别不同年龄、性别细胞 （3）目的是探究控制细胞衰老的物质究竟在哪里。 不能，因为并不知道控制衰老的物质在哪里，因为并 没有把细胞核和细胞质分开做实验（或能，因为年轻 个体细胞的细胞核具有旺盛的增殖能力） （4）不能。因为年老细胞的增殖次数少（其它合理答 案也可）,返回,
