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1、,第二講細胞的分化、衰老、凋亡和癌變,,課前自主學習,,,,課堂互動探究,1細胞分化、細胞全能性及相互比較,細胞分化與細胞全能性及其應(yīng)用,2.干細胞及其在醫(yī)學上的應(yīng)用(是當今熱點知識) (1)概念：干細胞是一類具有自我更新和分化發(fā)育潛能的原始細胞。機體內(nèi)的各種細胞、組織和器官都是由干細胞分化發(fā)育而來的。 (2)類型及相互關(guān)系 類型：干細胞分為3類：全能干細胞、多能干細胞和專能干細胞。,1(2013山東高考)將小鼠myoD基因?qū)塍w外培養(yǎng)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(xié)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

2、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(shù)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(fā)生癌變,解析：攜帶myoD基因的載體進入肌肉前體細胞為基因工程操作中的第三步“將目的基因?qū)胧荏w細胞”，其進入細胞常用顯微注射法；核糖體在所有細胞中都存在，核糖體蛋白基因是否表達不能確定細胞是否分化；完成分化的肌肉細胞不能再進行有絲分裂，而是通過結(jié)構(gòu)形態(tài)的改變形成肌纖維；具有分裂能力的細胞在受到誘變因素誘導時更容易發(fā)生癌變。 答案：D,2(2013福州模擬)通過特殊方法，科學家將小鼠和人已分化的體細胞成功地轉(zhuǎn)變成了類胚胎干細胞。有關(guān)分化的體細胞和類胚胎干細胞

3、的描述，正確的是() A類胚胎干細胞能夠分化成多種細胞 B分化的體細胞丟失了某些基因 C二者功能有差異，但形態(tài)沒有差異 D二者基因組相同，且表達的基因相同,解析：類胚胎干細胞分化程度低，全能性大，可分化出多種不同的細胞。細胞分化過程中不會丟失基因；分化的體細胞和類胚胎干細胞的最終來源是同一個受精卵，其核基因組是相同的。細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達，產(chǎn)生出不同的蛋白質(zhì)，表現(xiàn)出不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能。 答案：A,1個體衰老與細胞衰老的關(guān)系 細胞的衰老與機體的衰老都是生物體正常的生命現(xiàn)象。 (1)單細胞生物的細胞衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。,細胞的衰老、凋亡和癌變,(2)對多細胞生物

4、而言，細胞的衰老不等于機體的衰老，如幼年個體中每天也有細胞的衰老；機體的衰老也不等于細胞的衰老，如老年個體中每天也有新的細胞產(chǎn)生。但個體衰老時，組成該個體的細胞往往表現(xiàn)為普遍衰老的現(xiàn)象。,2癌細胞的主要特征 (1)適宜條件下，無限增殖。 (2)癌細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化 例如，體外培養(yǎng)中的正常的成纖維細胞呈扁平梭形，轉(zhuǎn)化成癌細胞后變成球形。癌細胞的細胞核都較正常細胞的大，有時形態(tài)也變得不規(guī)則，核仁也變大了，染色時，染色體的著絲點顏色也明顯加深。,,(3)癌細胞的表面發(fā)生了變化 由于細胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少，細胞間的黏著性顯著降低，導致癌細胞容易在體內(nèi)到處游走分散，進行分裂、繁殖，形成腫塊。 正

5、常細胞相互接觸后，就會停止運動和增殖，即有接觸抑制現(xiàn)象。而癌細胞無接觸抑制現(xiàn)象，在培養(yǎng)條件下可生長成多層。,,3細胞癌變 (1)機理,(2)原癌基因與抑癌基因的關(guān)系 原癌基因是維持機體正?；顒铀匦璧幕?，在細胞分裂過程中它負責調(diào)節(jié)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。 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(fā)生。 抑癌基因和原癌基因共同對細胞的生長和分化起著調(diào)節(jié)作用。,4細胞的凋亡、壞死與癌變的比較,3(2012全國高考)同一物種的兩類細胞各產(chǎn)生一種分泌蛋白，組成這兩種蛋

6、白質(zhì)的各種氨基酸含量相同，但排列順序不同，其原因是參與這兩種蛋白質(zhì)合成的() AtRNA種類不同 BmRNA堿基序列不同 C核糖體成分不同 D同一密碼子所決定的氨基酸不同,解析：本題以細胞的成分為切入點，綜合考查蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程，但比較基礎(chǔ)，考生容易得分。在兩種蛋白質(zhì)合成過程中，tRNA種類、核糖體成分、同一密碼子所決定的氨基酸均相同。 答案：B,4(2012安徽高考)脊椎動物有胚胎發(fā)育中產(chǎn)生了過量的運動神經(jīng)元，它們競爭肌細胞所分泌的神經(jīng)生長因子，只有接受了足夠量神經(jīng)生長因子的神經(jīng)元才能生存，并與靶細胞建立連接，其他的則發(fā)生凋亡。下列敘述正確的是() A脊椎動物細胞凋亡僅發(fā)

7、生在胚胎發(fā)育時期 B一個存活的神經(jīng)元只與一個靶細胞建立連接 C神經(jīng)元凋亡是不受環(huán)境影響的細胞編程性死亡 D神經(jīng)元凋亡是由基因控制的，自動的細胞死亡,解析：細胞凋亡指由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。生物體生長發(fā)育的各個階段都存在細胞凋亡，A項錯誤。從題干可知神經(jīng)元的凋亡受“神經(jīng)生長因子”這一環(huán)境因素的影響，所以C項錯誤，神經(jīng)元的末梢可連接效應(yīng)器的靶細胞，顯然不是一個靶細胞，B項錯誤。D項符合細胞凋亡的概念，正確。 答案：D,5(2013南京調(diào)研)下圖表示生物體發(fā)生的一系列重大生命活動，請據(jù)圖回答：,,(1)對于人體來說，在A、B、C、D四項生命活動中，有積極意義的是_____________

8、____________________。 (2)B過程表示一個細胞增殖的后代，在形態(tài)，結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生________的過程。 (3)由于某種原因，正常細胞發(fā)生了D過程，細胞中的原癌基因和抑癌基因發(fā)生的變化是____________ ________________________________________。,(4)在真核生物中，A過程的方式可能有_____________ ___________________________________________。 (5)在細胞有絲分裂末期染色體的動態(tài)變化是指____________，在高度分化的生物體細胞中基因的表達特點是_______

9、_________________________________。 (6)在動物體內(nèi)F到E過程的細胞信號主要來自____________和內(nèi)分泌系統(tǒng)。,解析：人體細胞分裂、分化、衰老屬于正常的生命活動，具有積極意義；細胞分化是一個細胞增殖的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程；細胞癌變是由于原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變；真核細胞的分裂方式有有絲分裂、減數(shù)分裂和無絲分裂，在有絲分裂末期，染色體將由高度螺旋化解螺旋而成為細絲狀的染色質(zhì)。在高度分化的體細胞中基因的表達具有選擇性。動物體內(nèi)的細胞接受的信號主要來自神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)。,答案：(1)ABC(2)穩(wěn)定性差異(3)基因突變(4)有絲分裂

10、、無絲分裂和減數(shù)分裂(5)染色體解螺旋；形成染色質(zhì)基因選擇性表達(6)神經(jīng)系統(tǒng),,實驗技能提升,2已經(jīng)分化的動物細胞全能性受到限制，但它的細胞核仍具有全能性 設(shè)計實驗并證明如下： (1)方法步驟： 從同一只母羊(A)身上取出乳腺上皮細胞分成兩組，編號為甲、乙。 將甲組乳腺上皮細胞直接培養(yǎng)，觀察結(jié)果：將乙組乳腺上皮細胞核與另一只母羊(B)的去核卵母細胞電激融合，觀察結(jié)果。 將中發(fā)育形成的早期胚胎移植第三只羊(C)的子宮內(nèi)，繼續(xù)發(fā)育，觀察最終結(jié)果。,(2)實驗結(jié)果： 只有乙組乳腺上皮細胞核的全能性得以發(fā)揮，而甲組乳腺上皮細胞的全能性不能發(fā)揮。 (3)實驗結(jié)論： 已經(jīng)分化的動物細胞全能性受到限制，但

11、它的細胞核仍具有全能性。,3科學歷程啟示：探索動物細胞分化發(fā)育潛能 (1)用兩棲類做的細胞核移植試驗 20世紀50年代里，用兩棲類做的細胞核移植試驗首先取得成功。從豹蛙囊胚期胚中分離單個細胞，取出細胞核，移植到預先去核的卵母細胞中，經(jīng)過精心培育，這個核移植細胞居然分化發(fā)育成蝌蚪，并進而變態(tài)發(fā)育為正?？捎某审w豹蛙。 后來，又有人從爪蟾的蝌蚪腸上皮細胞中提取細胞核，移入經(jīng)紫外線照射破壞了染色體的未受精的卵中，所得到的核移植細胞，也分化發(fā)育長成成體爪蟾。,(2)核移植試驗在哺乳類亦取得成功 20世紀80年代用試驗動物小鼠做的核移植試驗取得成功。把囊胚期細胞的細胞核移入到去核的受精卵中，核移植細胞在

12、體外培育至囊胚期，再移入受體小鼠子宮內(nèi)。后來生出的子鼠，其遺傳特征與供給細胞核的小鼠一致。 1997年英國羅林斯研究所威爾穆特所領(lǐng)導的研究小組克隆羊試驗的成功更引起極大的轟動。,以上介紹的核移植試驗，說明兩個問題： 動物細胞分化發(fā)育進程中，發(fā)育潛能的變窄并不是由于細胞核中基因的丟失。 幾次實驗供給核的細胞盡管在分化程度上跨度很大，從囊胚期細胞到高度分化的體細胞，但它們的細胞中都仍保持著足以分化發(fā)育成完整個體的全套基因。,決定發(fā)育潛能能否發(fā)揮出來的因子在細胞質(zhì)中。因為接受細胞核一方都是未受精的或剛受精的卵細胞。用不同方法去核就是破壞核物質(zhì)，關(guān)鍵的細胞質(zhì)成分保持未變。在以后的培育中，正是接受細胞中

13、細胞質(zhì)的成分，才能夠使移入的細胞核中的全套遺傳信息能夠“全面施展”開來。,6(2012江蘇)研究表明細胞癌變是細胞從已分化轉(zhuǎn)變到未分化狀態(tài)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(guān) 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,解析：癌細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變與正常分化細胞不同，A錯；分化程度越低細胞分裂能力越強，所以癌細胞的分裂能力與分化程度成負相關(guān)，B錯；誘導癌細胞的正常分化，使之失去癌細胞的特性，C正確；癌細胞不能正常完成細胞分化，而胚胎細胞能完成細胞的正常分化，D錯。 答案：C

14、,A成熟紅細胞在細胞呼吸過程中不產(chǎn)生二氧化碳 B網(wǎng)織紅細胞仍然能夠合成核基因編碼的蛋白質(zhì) C造血干細胞與幼紅細胞中基因的執(zhí)行情況不同 D成熟紅細胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達,解析：成熟紅細胞因為沒有線粒體，只能進行無氧呼吸，人體細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不會產(chǎn)生二氧化碳，A項正確；網(wǎng)織紅細胞雖然沒有細胞核，但仍有核糖體和轉(zhuǎn)錄出的mRNA，所以能通過翻譯合成核基因編碼的蛋白質(zhì)，B項正確；在細胞分化過程中，由于基因的選擇性表達，造血干細胞與幼紅細胞的基因執(zhí)行情況是不同的，C項正確；從幼紅細胞剛產(chǎn)生，其凋亡基因就開始表達，D項錯誤。 答案：D,1下列有關(guān)細胞衰老、凋亡、壞死與癌變的說法，正確的是

15、() A衰老細胞的膜通透性降低，癌變細胞的膜黏著性增強 B細胞凋亡受基因控制，細胞癌變不受基因控制 C細胞壞死時代謝停止；細胞癌變時代謝增強 D衰老、死亡的細胞可被漿細胞清除；癌細胞可被效應(yīng)T細胞裂解,解析：癌變細胞的膜黏著性降低，易擴散；細胞癌變是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變的結(jié)果，受基因控制；衰老、死亡的細胞可被吞噬細胞清除，效應(yīng)T細胞可裂解癌細胞。 答案：C,2(2013江蘇高考)關(guān)于細胞的分化、衰老、凋亡與癌變，下面選項中表述正確的是() A細胞的高度分化改變了物種的遺傳信息 B細胞的衰老和凋亡是生物體異常的生命活動 C原癌基因或抑癌基因發(fā)生多次變異累積可導致癌癥，因此癌癥可遺傳 D良好

16、心態(tài)有利于神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)發(fā)揮正常的調(diào)節(jié)功能，從而延緩衰老,解析：高度分化的細胞遺傳物質(zhì)并未改變；細胞的衰老和凋亡是正常的生命活動；原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變可形成癌細胞，但癌癥不可遺傳。 答案：D,3(2013?？谀M)英國科學家約翰蘇爾斯頓因發(fā)現(xiàn)了存在于高等生物細胞中nuc1基因(又被稱為細胞凋亡基因，其編碼的蛋白質(zhì)能使DNA水解)而榮獲諾貝爾獎。下列有關(guān)敘述中錯誤的是() A細胞中遺傳信息缺失可能是細胞編程性死亡的原因之一 B如能激活癌細胞nuc1基因，可導致癌細胞死亡 C蝌蚪尾部的自溶現(xiàn)象是nuc1基因表達的具體表現(xiàn) D生物發(fā)育過程中，細胞的產(chǎn)生和死亡的數(shù)量始終保持動態(tài)平衡,解析：由于

17、細胞中nuc1基因編碼的蛋白質(zhì)能使DNA水解，使遺傳信息缺失，可以導致細胞編程性死亡；如能激活癌細胞nuc1基因，使其編碼蛋白質(zhì)，會使癌細胞內(nèi)的DNA水解，可以使癌細胞死亡；蝌蚪尾部細胞中的溶酶體將自身水解，是一種基因控制的細胞編程性死亡現(xiàn)象；生物發(fā)育過程中，如兒童、青少年時期，細胞產(chǎn)生的數(shù)量遠遠大于死亡的數(shù)量。 答案：D,4下圖為人體細胞的形態(tài)、數(shù)目變化情況，據(jù)圖分析下列說法正確的是(),,A圖過程中細胞的遺傳信息表達過程不同 B三個過程中已經(jīng)發(fā)生了基因突變的是 C過程使細胞的遺傳物質(zhì)有所差異，但細胞的形態(tài)和功能沒有變化 D與甲相比，乙的表面積/體積的比值增大，與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的能力增

18、強,解析：與甲相比，乙細胞群體數(shù)目增多，過程為細胞分裂；與乙細胞群體相比，丙細胞群體發(fā)生了形態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性差異，過程為細胞分化；與丙細胞群體相比，丁細胞又變?yōu)榍蛐?，這是基因突變的結(jié)果，過程分別為細胞癌變和細胞的惡性增殖；遺傳信息表達過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，過程中的遺傳信息表達過程是相同的。與甲相比，乙的表面積/體積的比值增大，與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的能力增強、代謝旺盛。 答案：D,5.如右圖所示干細胞的特征具有分化能力和分裂能力，據(jù)圖分析正確的選項是(),,A如果該干細胞存在于正常人體骨髓中，那么其分化形成的細胞中染色體都是23對 B干細胞的具有分裂、分化的能力稱為細胞的全能性 C如果是胚胎干細胞

19、，則其分裂形成的細胞不會發(fā)生突變 D細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果,解析：人體骨髓中干細胞分化形成的成熟紅細胞中細胞核退化，不存在染色體；細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能；基因突變具有隨機性，在任何細胞的任何時期都有可能發(fā)生突變。 答案：D,6下列有關(guān)細胞癌變的敘述，錯誤的是 () A某些病毒可能導致細胞發(fā)生癌變 B癌變細胞黏著性降低，容易發(fā)生轉(zhuǎn)移 C癌變細胞有可能被人體免疫系統(tǒng)清除 D癌變細胞的酶活性降低導致代謝減緩 解析：致癌因子有物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子；癌細胞的細胞膜表面的糖蛋白減少，細胞的黏著性降低，容易發(fā)生轉(zhuǎn)移；癌變細胞可以被人體的免疫系

20、統(tǒng)清除；癌變細胞的酶活性增強，代謝活躍。 答案：D,7下列有關(guān)細胞衰老和凋亡的說法中正確的是() A健康的成人體內(nèi)，每天有一定量的細胞凋亡 B細胞凋亡受環(huán)境影響大，機體難以控制 C老年人頭發(fā)變白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起 D胚胎發(fā)育期生物體的細胞衰老總與機體衰老同步進行,解析：衰老和凋亡是細胞的一種正常的生命現(xiàn)象，在健康的成人體內(nèi)，每天有一定數(shù)量的細胞凋亡是正確的。細胞的凋亡是一種程序性死亡，是受機體基因組調(diào)控的細胞正常的死亡。白化病是由基因突變導致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的。而頭發(fā)變白是酪氨酸酶的活性降低導致的胚胎發(fā)育期細胞的衰老并不代表機體的衰老，從整體上看，個體衰老的過程是組成

21、個體的細胞普遍衰老的過程。 答案：A,8對于多細胞生物而言，下列有關(guān)細胞生命歷程的說法正確的是() A細胞分化導致細胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變 B細胞癌變是所有細胞都要經(jīng)歷的一個階段 C細胞衰老時細胞呼吸的速率減慢 D細胞死亡是細胞癌變的結(jié)果 解析：細胞分化的實質(zhì)是基因進行選擇性表達；細胞死亡是所有的細胞都要經(jīng)歷的一個階段；細胞癌變是某些細胞原癌基因和抑癌基因突變導致的。 答案：C,9(2013啟東模擬)白血病是一種惡性血液病。目前主要通過骨髓移植治療白血病，而造血干細胞配型是骨髓移植能否成功的關(guān)鍵。 (1)白血病等惡性腫瘤細胞具有能夠________、形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變以及細胞膜上________

22、等物質(zhì)減少導致在體內(nèi)易________等特征。 (2)據(jù)調(diào)查1930年至1990年男性肺癌的死亡率逐年提高，從人類生活習慣分析可能是由于________導致________發(fā)生突變，從而使正常細胞發(fā)生癌變。,(3)干細胞包括胚胎干細胞和成體干細胞。胚胎干細胞能通過________和________形成各種組織器官，表明胚胎干細胞具有________性。 (4)人的神經(jīng)系統(tǒng)在發(fā)育過程中，約有50%的細胞發(fā)生程序性死亡。你認為人的表皮細胞中具有控制細胞程序性死亡的基因嗎？為什么？ ___________________________________________________________

23、_____________________________________________________________________________________。,解析：(1)惡性腫瘤細胞即為癌細胞，其可無限增殖，細胞膜上的糖蛋白減少，黏著性降低，細胞易擴散。(2)從人類生活習慣分析，導致肺癌的主要原因可能是吸煙，其中的致癌物質(zhì)可使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，從而使正常細胞發(fā)生癌變。(3)胚胎干細胞能通過細胞分裂和分化形成各種組織器官，這也表明胚胎干細胞具有全能性。(4)表皮細胞與神經(jīng)細胞含有的基因是一樣的，因為它們都是由一個共同的受精卵分裂、分化而來的。,答案：(1)無限增殖糖蛋白轉(zhuǎn)移 (2)吸煙基因(原癌基因和抑癌基因) (3)細胞分裂細胞分化全能 (4)有，表皮細胞與神經(jīng)細胞含有的基因是一樣的，因為它們都是由一個共同的受精卵分裂、分化而來的,