2—4 细胞的分化、癌变和衰老
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一、细胞的分化
1.细胞分化是生物界中_______存在的一种生命现象。我们把在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生_______的过程，叫做细胞分化。
答案：普遍 稳定性差异
2.细胞分化是一种_______性的变化，它发生在生物体的_______进程中，但是在
_______时期达到最大限度。
答案：持久 整个生命 胚胎
3.细胞全能性是指已经_______的细胞，仍然具有发育的_______。对于高度特化的动物细胞而言，从整个细胞来说，它的细胞全能性受到限制，但是它的_______仍保持着全能性。这是因为_______内包含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质。
答案：分化 潜能 细胞核 细胞核
二、细胞的癌变
1.有的细胞由于受到_______的作用，不能正常地完成细胞分化，变成了不受有机体_______、_______进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。可见，细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系。
答案：致癌因子 控制的 连续
2.癌细胞具有的特征：（1）能够_______；（2）形态结构发生了变化。一般呈_______；（3）癌细胞的表面发生了变化。由于癌细胞细胞膜上的_______等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减少，导致癌细胞容易在有机体内分散与转移。
答案：无限增殖 球形 糖蛋白
3.癌细胞是由于_______激活，细胞发生转化而引起的。
答案：原癌基因
三、细胞的衰老
1.细胞的衰老和死亡是一种_______的生命现象。细胞衰老的过程是细胞的_______和_______发生复杂变化的过程，最终反映在细胞的_______、_______和_______上发生了变化。
答案：正常 生理 生化 形态 结构 功能
2.细胞衰老的特征：
__________________________________________；
__________________________________________；
__________________________________________；
__________________________________________；
__________________________________________。
答案：衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速度减慢
衰老的细胞内有些酶的活性降低
细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累
衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大、染色质固缩、染色加深
细胞膜的通透性功能改变，使物质运输功能降低
3.关于细胞衰老的原因，现在有多种假设，如______、______、______、______。
答案：体细胞突变 DNA损伤论 自由基理论 程序性死亡理论
探究归纳
要点1 细胞分化和个体发育
【例1】 新课标渗透
多细胞生物体由一个受精卵形成复杂的生物体，其中起着决定作用的是( )
A.细胞分裂
B.细胞生长
C.细胞增殖
D.细胞分化
解析：细胞分裂和细胞增殖对于多细胞生物而言，是增加细胞的数目，细胞生长只是导致细胞体积增大，两者都与生长有关。要形成不同的组织、器官等组成的生物体，必须经过细胞分化。
答案：D
归纳与迁移
1.个体发育是细胞分化的结果
细胞分化是相同细胞产生不同后代细胞的过程，因此，个体发育是在细胞分裂基础上，通过细胞分化完成的。细胞分化是个体发育中的主要过程。
2.个体发育不同阶段细胞分化程度不同
细胞分化是一种永久性变化，它发生在生物体的整个生命进程中，但在发育的不同阶段，细胞分化程度不同，胚胎时期(三胚层的原肠胚时期）达最大程度。
3.细胞分化与细胞内遗传物质的变化
从最终来源看，生物体不同细胞均来自受精卵的有丝分裂。由于有丝分裂中遗传物质几乎不发生变化，因而，同一生物体内不同细胞含有几乎相同的遗传物质。但是，在个体发育过程中，由于各种因素的影响，在基因调控下，不同部位不同细胞在不同时期选择表达不同基因，合成不同蛋白质，使细胞表现不同形态及生理特性。
4.细胞分化的不可逆性及脱分化
在生物体内，细胞分化是一种稳定的程序性变化，这种变化是不可逆转的。但在人工实验条件下，分化的组织细胞能脱分化，脱分化的组织细胞由于含有发育成完整生物体的全部遗传物质，因而经一定人工培养后可发育成一个完整生物体。
要点2 细胞全能性
【例2】 花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工方法利用培养基培育成单倍体植株。这一成果利用了细胞的 …( )
A.应激性
B.全能性
C.变异性
D.适应性
解析：花药离体培养是植物组织培养技术之一，对研究生物的遗传起着重要的作用。与植物的其他细胞一样，花药细胞也具有全能性。
答案：B
归纳与迁移
生物体细胞的全能性
（1）细胞具有全能性的原因。体细胞都是受精卵有丝分裂的后代细胞，有丝分裂前后代细胞中染色体数目、核DNA分子数目不变，其遗传特性与受精卵相同。花药离体培养时所用的花粉是减数分裂形成的，虽只有正常体细胞遗传物质的一半，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。细胞的全能性是生物组织培养、克隆的理论依据。
（2）生物体细胞不能完全表达其全能性。这是因为细胞内基因在特定时期和空间条件下选择性表达，从而使细胞分化为不同的组织、器官。
（3）离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，细胞才能表现其全能性。
（4）细胞的全能性是组织培养的理论基础。
（5）可以说，任何一个具有完整结构的体细胞都可以在一定条件下发育成一个完整的生物体。现代克隆技术的理论基础就是细胞的全能性。
要点3 细胞分化、癌变和衰老
【例3】 （经典回放）下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述，正确的是( )
A.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
B.个体发育过程中细胞的分裂、分化和死亡对于生物体都有积极的意义
C.细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段
D.多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的
解析：细胞分化的成因是细胞内基因的选择性表达造成的，并不是遗传物质有差异造成的，组成机体的细胞都是受精卵有丝分裂得来的，遗传物质是相同的；细胞的分裂、分化能够不断补充衰老、死亡的细胞，使细胞保持旺盛的代谢，对生物体有积极的意义；细胞的分裂和分化存在于生命的整个过程，细胞分化在胚胎时期达到了最大；多细胞的细胞衰老和机体衰老不是同步进行的，应该是细胞衰老引起机体衰老，而且细胞总是在进行分裂、分化、衰老和死亡的过程，当机体内很多细胞衰老时，机体也就随着衰老了。
答案：B
归纳与迁移
1.细胞的分化和衰老是生物体中发生的正常生命现象。细胞的分化有利于生物体复杂化，发育成不同的组织、器官和系统。细胞的衰老有利于生物体不断产生和补充具有旺盛生命力的新细胞。但细胞衰老过多、过快对生物的正常生命活动和生存有不利的一面。
2.细胞癌变完全对生物有害，细胞受到致癌因子的影响，不能正常地完成细胞分化，而变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，是细胞的畸形分化。细胞癌变最本质的原因是原癌基因被激活，所以防止癌症的方法是避免原癌基因被激活，也就是避免基础致癌因子，锻炼身体，培养良好的生活习惯。
汗老师讲方法
细胞分化的本质是基因的选择性表达。某种生物某个个体部位的体细胞的形态、结构、功能差别很大，但所包含的遗传物质是相同的，因为都是同一个受精卵经有丝分裂产生的。之所以形成不同的组织细胞是不同的细胞中基因的选择性表达，即开启的基因不同，转录形成不同的蛋白质而引起细胞形态和功能的不同。
细胞全能性高低的比较。从细胞类型来判断，生殖细胞一般大于体细胞，受精卵的全能性最高，自然条件下卵细胞的全能性高于精子，更容易发育成新的个体。对于植物和动物而言，植物体细胞的全能性高于动物的体细胞，动物体细胞的全能性很难得到表现。根据分化程度高低来判断细胞全能性的高低，分化程度越低，细胞全能性相对来说就越高，如囊胚腔时期的细胞全能性要高于原肠胚时期的细胞全能性。
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