细胞的分化、衰老、凋亡和癌变专题复习

辽宁 魏凤国

细胞的分化、衰老、凋亡和癌变专题复习

辽宁 魏凤国

在专题复习时，笔者一般并不直接讲解知识点，而是先列举一个或几个高考题或模拟题，这样做的好处是可以将知识点激活，更能体现知识的实用性，调动学生的积极性。这样，对高考题、模拟题的要求：一是要少；二是带出的知识点全。所以本文先列出一个模拟题，用题带出复习的主题及知识点，并将知识点连接成网，然后再将各个知识点激活。配合适当的例题，复习效果会事半功倍。

【例1】（2015·四川资阳二次诊断·改编）下图为人体部分细胞的生命历程示意图，图中①～⑩为不同的细胞，a～f表示细胞所进行的生理过程。据图回答下列问题：

图中a、b表示的生理过程是________，e过程是原癌基因和抑癌基因发生了_________的结果；人体内存在基因Ⅰ（呼吸酶基因）、Ⅱ（胰岛素基因）、Ⅲ（眼晶状体蛋白基因），这三种基因中在图的①～⑦细胞中都存在的基因是_______（填序号），都要表达的基因是_______（填序号）。

【解析】图中恰好展示了细胞的生命历程，其中，a、b过程表示细胞的有丝分裂；c过程表示细胞的分化；d过程表示细胞的衰老；e过程表示细胞的癌变；f过程表示细胞的凋亡。

那细胞的有丝分裂、细胞的分化、细胞的衰老、细胞的凋亡和细胞的癌变有关系吗？如果有，它们是什么关系？这会引起学生的思考，即激活构建该专题知识网的动机。能让知识网在头脑中存留的时间更加久远，构建知识网时就必须运用逻辑，而且知识网还不能太过烦琐。我们可以以当今社会关注度很高的癌症为出发点，因为这与我们的生活很近，过渡水到渠成。细胞癌变与细胞分化有关系吗？有什么关系？那细胞癌变与细胞凋亡又有什么关系呢？细胞凋亡与细胞衰老有什么关系？通过层层设置问题，层层回答，就很容易把这几个独立的知识点联系起来了。细胞癌变可由细胞不正常的分化所引起，细胞癌变可通过诱导细胞凋亡来进行治疗，人体衰老的细胞最终也要通过细胞凋亡来加以清除。这样就可以以细胞癌变为突破点，构建起相应的知识主线，然后再将各知识点沿知识主线铺开。知识网如下：

然后就每一个小知识点一一讲明（在讲解定义时，一定要将定义讲透、剖析到位，如果能用定义推理出其他方面的知识也要将其他点展开，重视推理过程）。

1.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）时间：由细胞的衰老和凋亡可以推知，在时间上，应该发生在个体发育的始终。

（3）关系（与细胞分裂的关系）：分化程度越高，分裂能力越弱。

（4）特点：稳定性、普遍性（单细胞生物也有，如枯草芽孢杆菌）、持久性和不可逆性（特殊条件下，可实现脱分化）。

（5）结果：形成不同的组织和器官。

（6）实质：基因选择性表达。

基因选择性表达的结果是：分子水平上，同一生物体不同类型的细胞中DNA相同，RNA不完全相同，蛋白质不完全相同；细胞形态结构上，细胞器的种类、数量可能有差异；细胞的功能上，高度专一。

细胞中的基因可分两类：一类是持家基因（细胞生活所必需表达的基因，如呼吸酶基因）；一类是奢侈基因（不同组织中选择性表达的基因，如胰岛素基因）。

（7）意义：提高工作效率。

（8）细胞全能性：要求学会判断。高度分化的细胞→个体。必须达到终点（个体）才能说体现了全能性。原因：含本物种的遗传信息全。分化程度越高，全能性越低。

【例2】（2011·盐城质检）下列关于细胞分化的说法，正确的是 （ ）

①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态 ②细胞分化后，细胞中mRNA不同，tRNA相同 ③分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能 ④一般不会出现细胞核遗传物质的改变 ⑤细胞分化的实质是基因的选择性表达

A. ②③④⑤ B. ①②④⑤

C. ①②③⑤ D. ①②③④⑤

【解析】①可用细胞分化特点进行解释，即稳定性、持久性和不可逆性（特殊条件下，可实现脱分化），所以①错。②③④⑤可用细胞分化的实质解释，即基因选择性表达的结果是：分子水平上，同一生物体不同类型的细胞中DNA相同，RNA不完全相同，蛋白质不完全相同；细胞形态结构上，细胞器的种类、数量可能有差异；细胞的功能上，高度专一。

【答案】A

2.细胞的衰老

（1）个体衰老与细胞衰老的关系

①对单细胞生物而言：细胞衰老=个体衰老

②对多细胞生物而言：细胞衰老不等于个体衰老，但衰老个体，其衰老细胞所占比例高于年轻个体。

（2）衰老细胞的特点：

结构上的改变会导致功能上的降低，特点都是围绕结构和功能来说的。

（3）细胞衰老的特征：

一大：核大；一小：体积小

一多：色素多；一少：水少

两慢：代谢，呼吸减慢（核膜内折减小内部空间导致染色质收缩，符合代谢减慢）

两低：酶活性、膜透性降低

3.细胞的凋亡

（1）概念：是指由基因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遗传机制决定的程序性调控，所以也常被称为编程性死亡。

这里的程序性调控是指凋亡是按照计划，一步一步实现的，就怕出错。这里就必然有着基因的程序性表达，最终将细胞的内容物完整的分割给若干个生物膜，并被完好的包裹。这样就有利于吞噬细胞的吞噬和清除。

（2）实例：青蛙发育中尾的消失、细胞的自然更新、感染细胞的清除（可联系细胞免疫）。

（3）意义：保证正常发育、维持内部环境稳定、抵御外界干扰。

（4）与细胞坏死的区别：凋亡有利、主动；坏死有害、被动。

4.细胞的癌变

（1）定义：受致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。

定义中引出细胞癌变的内因和外因，内因是遗传物质变化，这里的遗传物质理解成两个层次，基因层次和染色体层次。如果只理解为基因层次，则选修3动物细胞培养超过50代，突变，变成细胞系，那里的突变将不可解释。定义中还引出癌细胞的特点，即无限增殖。

（2）特点：适宜时，无限增殖；形态结构改变；表面糖蛋白减少。

（3）致癌因子的种类：物理、化学、病毒致癌因子。

（4）细胞癌变的原因：

内因：原癌基因的突变和抑癌基因的突变。

特殊说明：细胞中有许多原癌基因。原癌基因表达的产物是众多生长因子及相应的受体，调节细胞周期，控制细胞生长和分裂。抑癌基因是抑制细胞不正常的分裂，抑癌基因在细胞中也不止一个。所以教材上说，癌细胞是突变的积累。这里再强调原癌基因，抑癌基因本身都是正常基因，只有突变了，才可能引发癌变。这里的突变仍然符合基因突变的特点，即不定向性。也就是说，原癌基因和抑癌基因突变，细胞也不一定会癌变的。

外因：物理、化学、病毒致癌因子。

（5）治疗：抑制细胞分裂的过程；促进细胞的凋亡等。

（6）应用：制备单克隆抗体。

【例3】下图表示癌细胞产生过程，有关说法正确的是 （ ）

A. 图示中与癌变有关的基因是原癌基因

B. 图中显示癌变的发生是多个基因突变累积的结果

C. 图中染色体上的基因变化可导致基因重组

D. 图示细胞形态的变化说明癌变过程中细胞发生了分化

【解析】图中与癌变有关的基因可是原癌基因，也可能是抑癌基因，故A项错误；图中显示癌变是多个基因突变积累的结果，故B项正确；图中细胞的增殖方式为有丝分裂，不是减数分裂，所以不会发生基因重组，故C项错误；细胞发生癌变后，细胞的形态和表面都会发生变化，正常细胞不正常的分化可导致癌变，正常分化不会导致癌变，故D项错误。

【答案】B

回过头来再看刚开始的例题，综合上述讲解和分析，不难得出答案：

【例1答案】有丝分裂 基因突变 基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 基因Ⅰ

（作者单位：辽宁省实验中学东戴河校区）