细胞的生命历程

细胞的分化、衰老、凋亡及癌变

（核心内容回顾）

一、细胞分化及其意义

1、细胞分化的概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在、和上发生

差异的过程。

如：动物体内的红细胞、肌细胞；植物体内的叶肉细胞（叶绿体）、表皮细胞。

2、细胞分化的特点

（1）普遍性：在生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础；

（2）持久性：发生在生物体个体发育的整个生命进程中。

（3）稳定性：一般来说，分化了的细胞一直保持分化后的状态，直至死亡，一般不可逆转。

3、细胞分化的原因

（1）原因：不同细胞中遗传信息的选择性执行（同一个体体细胞所含遗传信息完全相同）

（2）细胞分化的实质：。

★细胞分化过程中遗传物质没有改变。

（3）实例：

如：胰岛B细胞、红细胞、肌细胞中的遗传物质是相同的，但在胰岛B细胞中胰岛素基因进行了选择性表达（处于活动状态）；红细胞中血红蛋白基因进行了选择性表达（处于活动状态）；在肌细胞中肌动蛋白基因进行了选择性表达（处于活动状态）。

4、结果：增加细胞的种类。

5、细胞分化的意义：使多细胞生物体中的细胞趋向专门化；细胞分化是生物个体发育的基础。

二、细胞的全能性

1、概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成的潜能（细胞→个体）

2、细胞全能性的根本原因：已分化的体细胞含有，因此，具有发育成完整新个体的潜能。

3、实例

（1）植物细胞全能性：高度分化的植物细胞仍然具有全能性

（如：胡萝卜韧皮部细胞可以发育成完整的新植株）

（2）动物细胞全能性：高度分化的动物细胞细胞核具有全能性

（如：克隆羊多莉、克隆牛）

（3）★全能性的大小：受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞；受精卵是全能性最高的细胞。

一般来说，细胞分化程度越高，分裂能力越弱，全能性越低。

（特殊：卵细胞虽然高度分化，但仍保持着较高的全能性。）

（4）下列生物工程技术中体现细胞（或细胞核）全能性的有

①植物组织培养②植物体细胞杂交③动物细胞培养④动物细胞融合

⑤单克隆抗体制备⑥动物细胞核移植

三、干细胞：

1、概念：动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。

2、分类（根据全能性高低分）

四、细胞的衰老

（一）个体衰老与细胞衰老的关系

1、单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

2、多细胞生物体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

（二）衰老细胞的主要特征

1、在衰老的细胞内水分减少（如细胞萎缩），细胞体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢；

2、衰老的细胞内有些酶的活性降低（如白发：酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少）；

3、细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累（如老年斑）；

4、衰老的细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；

5、细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。

五、细胞的凋亡

1、细胞凋亡的概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程；

由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也被称为细胞编程性死亡。

2、细胞凋亡的意义

（1）细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除，通过细胞凋亡完成的；

（2）细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界因素的干扰都起着非常关键的

作用。

3、细胞死亡包括：细胞凋亡和细胞坏死两种形式，但细胞凋亡与细胞坏死不同。

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。

六、细胞的癌变

1、癌细胞：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受有机体控制的、连续进行分裂的恶

性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。

2、癌细胞的特征

(1)在适宜条件下，能够无限增殖； (2)癌细胞的形态结构发生了变化

如：正常的成纤维细胞呈扁平的梭形，癌变后呈球形；

(3)癌细胞的表面也发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使癌细胞间黏着性降低，容易在体内分散和转移3、致癌因子的种类

1、物理致癌因子：

2、化学致癌因子：

3、病毒致癌因子：

4、细胞癌变的根本原因：

致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变。癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5—6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。

原癌基因：负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。

抑癌基因：阻止细胞不正常的增殖。

归纳总结：

1、细胞分裂、细胞生长、细胞分化和细胞癌变的关系

（1）细胞分裂：是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。①使单细胞生物产生新的个体；②使多细胞生物产生新细胞，使生物幼体由小长大；③通过分裂将复制的遗传物质平均分配到两个子细胞中。

（2）细胞生长：生物体的生长包括细胞数目的增加和细胞体积的增大两个方面。细胞分裂和细胞生长都是生物体生长的细胞学基础。

（3）细胞分化：是在个体发育中，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；实质是基因在特定的空间、时间条件下，选择性表达的结果。是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。

（4）细胞癌变：是受致癌因子的作用，使细胞连续分裂从而超过最高分裂次数无限增殖的现象。

（5）四者之间的联系：①细胞分裂是细胞分化的基础；②仅有细胞的分裂和生长，而没有细胞的分化，生物体不能正常的生长发育；③细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌变是细胞的畸形分化。

一、选择题

1、下列关于细胞凋亡，坏死与癌变的说法，正确的是（）

A.细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制

B.细胞坏死，代谢停止；细胞癌变，代谢增强

C.细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜粘着性增强

D.细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短

2、同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是（）

A.二者所处的细胞周期不同

B. 二者合成的特定蛋白不同

C. 二者所含有的基因组不同

D. 二者核DNA的复制方式不同

3、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，阻止细胞异常增殖，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

4、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)。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差异与基因的选择性表达有关

5、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

6、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

()

A．携带myoD基因的载体是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

7．哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的RNA。下列叙述错误的是()

A．成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳B．网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质

C．造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同D．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达

8、下表为人体四种细胞某些基因表达的结果，下列相关叙述正确的是（）

A．四种蛋白质的功能不同，其原因是它们的氨基酸组成不同

B．四种细胞转录的mRNA有相同也有不同的，如mRNA3在其它细胞中也有

C. 四种细胞的全能性有差异，如幼嫩红细胞的全能性大于造血干细胞

D．与四种蛋白质的合成和分泌有关的细胞器是：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

9、如图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图，图中①～⑦为不同的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。

据图分析，下列叙述不正确的是()

A．a过程为细胞增殖，其分裂方式为有丝分裂

B．b过程为细胞分化，该过程在胚胎时期程度最高

C．图中a、b、c三个过程对机体都具有重要的意义

D．由于细胞⑤⑥⑦的细胞核基因种类和数量都相同，所以它们的细胞器种类和数量也相同

10、下图为人体某结构部分细胞的生命历程，有关叙述正确的是 ( )

A.3和6过程中因基因选择性表达而有新蛋白质合成

B.4过程的细胞内染色质收缩但不影响复制和转录

C.5过程的细胞不会发生细胞凋亡且细胞周期会延长

D.6过程不包括细胞免疫过程中靶细胞的裂解清除

11、下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，不正确的是()

A．①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能

B．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达

C．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程

D．凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用

12、下列关于细胞分裂和分化的叙述，正确的是()

A．植物器官的形成是细胞分化的结果B．癌细胞既能无限增殖，又能完成正常的细胞分化

C．机体不同组织细胞中，蛋白质的种类和数量不同D．细胞分化一定是不可逆转的

13、关于细胞的分化、衰老、凋亡与癌变，下面选项中表述正确的是()

A．细胞的高度分化改变了物种的遗传信息

B．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动

C．原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传

D．良好的心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能，从而延缓衰老

于细胞化同水平析确（）

14、下列对细胞分化不同水平的分析中，不正确的是（）

A.从细胞水平分析，细胞分化是由于细胞形态、结构和功能改变的结果

B.从蛋白质分子角度分析，细胞分化是由于蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的根本原因

C.从细胞亚显微结构水平分析，细胞分化是由于细胞器的数目、形态结构功能及细胞质基质成分和功能改变的结果

D.从核酸分子角度分析，细胞分化是由于基因选择性表达的结果

15、细胞分化是奢侈基因选择表达的结果。下列属于奢侈基因的是( )

A.血红蛋白基因

B.ATP的合成酶基因

C.DNA解旋酶基因

D.核糖体蛋白基因

16、有关细胞生命历程中各种现象的叙述，正确的是()

A．同一生物个体不同细胞中的mRNA不存在明显区别

B．在不断增长的癌组织中，癌细胞DNA量始终保持不变

C．随着细胞的生长，细胞表面积和体积的比值会有所减小

D．细胞的衰老受基因的控制，细胞凋亡则不受基因的控制

17、细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错误的是( )

A．细胞普遍衰老会导致个体衰老B．效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡

C．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡D．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录

18、关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是( )

A．细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多B．细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小

C．细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育D．细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移

19、在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是（）

A.细胞的增殖与分化

B.光能的吸收与转化

C.ATP的合成与分解

D.基因的突变与重组

20、对下列生命现象及其生物学意义表述正确的是（）

A.光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环

B.细胞分裂使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率

C.主动运输使膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢

D.细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定

29、近年来，有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展迅速。研究发现，蛋白x是细胞膜上的一种受体，由原癌基因x过量表达会持续激活细胞内的信号传导，启动细胞DNA的复制，导致细胞异常增殖，利用动物细胞融合技术制备的单克隆抗体，可用于诊断和治疗原癌基因x过量表达的肿瘤，请回答下列问题：

（1）同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化。正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因是。（2）通过检测原癌基因x的和可判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后，发现原癌基因x只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明。

（3）根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是。

（4）制备该单克隆抗体时，免疫动物的抗原可以是。B淋巴细胞识别抗原并与之结合，之后在适当的信号作用下增殖分化为和。

【答案】（1）亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中。

（2）合成的mRNA 蛋白X 原癌基因X的表达具有（组织）特异性

（3）维持细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程

（4）蛋白X 浆细胞记忆细胞

30、如图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请回答

下列问题：

(1)对于人体来说，在A、B、C、D四项生命活动中，无积

极意义的是________________。

(2)B过程的实质是_____________________。

(3)人在胚胎时尾会自动消失，这是通过___ _____实现的。

(4)具有图示各项生命活动的个体，在其体细胞增殖的后期，染色体的动态变化是________、_________________。

(5)在动物体内F到E过程的细胞信号主要来自______系统和内分泌系统。

(6)癌症患者的免疫系统，在________方面的功能比较低下。