文档文本内容
一、细胞的分化
二、细胞的全能性
三、细胞的衰老
四、细胞的凋亡
五、细胞的癌变
细胞增殖-细胞的分化、癌变、衰老、凋亡
一、细胞的分化
1、定义：
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、实质：基因的选择性表达。
2、实质：基因的选择性表达。
从细胞水平分析：细胞的形态、结构和功能发生改变。
从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质成分和功能发生改变
从分子水平分析：
蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变
基因角度：基因的选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，这是细
胞分化的根本原因
3、结果：形成不同的组织、器官。
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4、时间：细胞分化是一种持久性的变化，贯穿于整个生命进程中，
在胚胎时期达到最大限度。
5、特点：稳定性、持久性、不可逆性。
6、意义：是生物个体发育的基础；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
注意事项：
1、在细胞分化过程中，遗传物质并没有发生改变，而且细胞分化
是伴随整个生命进程的，但在胚胎时期达到最大限度，且高度分化
的细胞一般是没有分裂能力的。
一、细胞的分化
2、细胞分化的标志：
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水解酶基因表达等不能证明细胞发生分化；只有
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
白基因表达可以证明细胞发生了分化。
管家基因：
house-keeping genes，是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产
物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如微管蛋白基因、呼吸氧
化酶基因、核糖体蛋白基因等。
奢侈基因：
Luxury gene，即组织特异性基因，指在不同类型细胞中特异性表达
的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。在
高等生物中，奢侈基因选择性表达，只在特定的细胞内表达，如血
红蛋白基因。
一、细胞的分化
考点：关于细胞分化的判断：
以下几类细胞，哪个是肯定已经分化的细胞：
a.合成了呼吸氧化酶
b.具有胰岛素基因
c.合成了血红蛋白
d.受精卵
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【例1】★★
（2011 北京）下列生命过程中，没有发生细胞分化的是(
)
A．断尾壁虎长出新尾巴
B．砍伐后的树桩上长出新枝条
C．蝌蚪尾巴消失的过程
D．胚胎发育中出现造血干细胞
【例2】★★
（2011 全国）下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A．进行ATP的合成
B．进行mRNA的合成
C．存在血红蛋白
D．存在纤维蛋白原基因
【例3】★★
（2014 安徽）分别用β﹣珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶
（与细胞呼吸相关的酶）基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输
卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA 进行分子杂交，结果见下表：
（注：“+”表示阳性，“﹣”表示阴性）．
探针
细胞总RNA
β﹣珠蛋白基因卵清蛋白基因
丙酮酸激酶基
因
成红细胞
+
﹣
+
输卵管细胞
﹣
+
+
胰岛细胞
﹣
﹣
+
下列叙述不正确的是（
）
A．在成红细胞中，β﹣珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处
于关闭状态
B．输卵管细胞的基因组DNA 中存在卵清蛋白基因，缺少β﹣珠蛋白
基因
C．丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D．上述不同类型细胞的生理功能的差异与基因的选择性表达有关
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二、细胞的全能性
1、定义：
指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
2、细胞具有全能性原因：
含有该生物全部遗传信息。
3、已分化的细胞表达全能性的过程：
（1）在生物的生长发育过程中，细胞并不表现出全能性，而是分
化成特定组织和器官。已分化的细胞表达全能性的前提条件是需要
离体。
（2）脱分化后的细胞其基因状态、蛋白质等分子、细胞器以及细
胞的形态等都失去原分化细胞的特征，例如植物叶肉细胞脱分化形
成的愈伤组织细胞不含叶绿体。
（3）已分化的细胞要实现其全能性的表达，必须先经过脱分化的
过程恢复到未分化状态才能通过再分化发育成完整的个体，从而表
达其全能性。脱分化和再分化过程都是通过有丝分裂实现的。
（4）细胞全能性表达的标志：单个细胞形成完整的个体。
4、不同细胞全能性高低比较
①一般，细胞分化程度越高，全能性越低
②受精卵>精子（卵细胞）>体细胞
③植物体细胞>动物体细胞
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5、证明已分化体细胞具有全能性的实例：
5、证明已分化体细胞具有全能性的实例：
植物：植物组织培养
动物：克隆羊（仅证实体细胞的细胞核具有全能性）
注意事项：
判断细胞全能性表达的标志：
判断体细胞全能性是否表达的标志是看起点和终点，起点是“单个体
细胞”，终点是发育成“完整个
体”。
例如，①一粒种子长成为一个完整的植株不能体现
种子细胞的全能性。②诱导干细胞分化形成心脏、肝脏等器官也未体
现细胞的全能性，因为并没有形成完整的个体。
二、细胞的全能性
拓展：干细胞：
干细胞是一类具有自我更新和分化发育的潜能的原始细胞，机体内的
各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而成的。
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1、个体衰老与细胞衰老的关系
①单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
②多细胞生物：细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不是一回事：
a.多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老
或走向死亡的状态；
b.从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
三、细胞的衰老
2、细胞衰老的特征
①细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的
速率减慢；
②细胞内多种酶的活性降低；
③细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质
的交流和传递，影响细胞正常的生理功能；
④细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩
、染色加深；
⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。
2、细胞衰老的特征
3、细胞衰老的原因
①自由基学说：
异常活泼的带电分子或基团，称为自由基,该理论认为生物体
的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累从而损伤
细胞的结果。
②端粒学说：
每条染色体的两端的DNA序列端粒，在每次细胞分裂后会缩短一
截。随着细胞分裂次数的增加，端粒内侧的正常基因的DNA序列就
会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。
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3、细胞衰老的原因
四、细胞的凋亡
1、定义：
由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡，由于细胞
凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，又叫细胞编程性死
亡。
细胞坏死：是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损
或中断引起的细胞损伤和死亡。
2、细胞凋亡的意义：
①在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的
清除，都是通过细胞凋亡完成的；
②对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及
抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
四、细胞的凋亡
3、细胞凋亡&坏死辨析：
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3、细胞凋亡&坏死辨析：
4、细胞凋亡的实例：
四、细胞的凋亡
五、细胞的癌变
1、癌细胞主要特征：
①在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖；
②癌细胞的形态结构发生显著变化；
③癌细胞的表面发生了变化。（糖蛋白减少，出现一些癌抗原蛋
白）
2、致癌机理：
环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌
基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
①原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程；
②抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖；
注意事项：
癌症的发生不是简单的一个基因突变的结果，而是一系列原癌与抑
癌基因的突变逐渐积累的结果。
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b.化学致癌因子：
有数千种之多，无机化合物如石棉、砷化物、铬盐、镉化物等，
有机化合物如联苯胺、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉素等都是化学致癌
因子。吸烟是人体摄入化学致癌物的主要途径之一，从香烟的烟雾
中可分析出20多钟化学致癌因子；
3、致癌因子：
a.物理致癌因子：
主要指辐射，如紫外线，X射线等；
c.病毒致癌因子：
指能使细胞发生癌变的病毒。致癌病毒含有病毒癌基因以及与之有
关的核酸序列。他们感染人细胞后，将其基因组整合进入人的基因组
中，从而诱发人的细胞癌变，如Rous肉瘤病毒等。
4、恶性肿瘤危害机体的原因
肿瘤处的癌细胞增殖迅速，压迫了正常细胞及通向正常细胞的血管
和神经，最终导致正常细胞因营养衰竭而死亡。
5、癌症的预防
①远离致癌因子②增强机体免疫力
6、癌症的诊断和治疗
（1）诊断：病理切片显微观察、CT检查、癌基因检测、癌细胞表面
糖蛋白测定等。
（2）治疗
放疗：使用高能X射线或γ射线集中照射病灶，利用射线对DNA的损
伤作用，杀死癌细胞。放疗不适于病灶范围已经扩大的患者。
化疗：主要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、细胞增殖蛋白合成的抑制剂等。
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【例4】★★
（2013 山东）将小鼠myoD 基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞
，细胞分化及肌纤维形成过程如图所示，下列叙述正确的是（
）
A．携带myoD 基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞
B．检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否
C．完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维
D．肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变
【例5】★★
（2014 四川）TGF﹣β1﹣Smads 是一条抑制肿瘤的信号传递途径，研
究表明，胞外蛋白TGF﹣β1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分
子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细
胞异常增值，抑制恶性肿瘤的发生，下列叙述错误的是（
）
A．恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移
B．从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因
C．复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递
D．若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡
【例6】★★
（2014 山东）神经系统正常发育过程中神经细胞数量的调节机制如图
所示．下列说法正确的是（
）
A．细胞程序性死亡不利于神经系统正常发育
B．生存因子影响了神经细胞的基因表达
C．神经细胞与靶细胞间通过电信号传递信息
D．死亡细胞被吞噬细胞清除属于细胞免疫
【例7】★★
（2012 天津）土壤农杆菌能将自身Ti 质粒的T -DNA 整合到植物染
色体DNA 上，诱发植物形成肿瘤。TDNA 中含有植物生长素合成酶
基因(S)和细胞分裂素合成酶基因(R)，它们的表达与否能影响相应植
物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。
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据图分析，下列叙述错误的是(
)
A．当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿瘤生芽
B．清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生长与分化
C．图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长
D．基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化
【例8】★★
(2015 山东)关于细胞生命历程的叙述，正确的是（
）
A．胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因
B．原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达
C．真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式
D．细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变
【例9】★★★
（2012 四川改编）研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产
生的ATP 总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼
吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖
的部分代谢过程，据图分析回答问题：
（1）图中A 代表细胞膜上的__________。葡萄糖进入癌细胞后，在
代谢过程中可通过氨基转换作用形成非必需氨基酸，也可通过形成
五碳糖进而合成________作为DNA 复制的原料。
（2）在有氧条件下，癌细胞呼吸作用的方式为______。与正常细胞相
比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有_________ （填编号），代
谢途径发生这种变化的意义在于能够
，从而有利于癌细胞的增殖。
（3）细胞在致癌因子的影响下，__________基因的结构发生改变而被
激活，进而调控__________的合成来改变代谢途径。若要研制药物来抑
制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程_______（填编号）不
宜选为作用位点。
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