遼寧 魏鳳國

細胞的分化、衰老、凋亡和癌變專題復(fù)習(xí)

遼寧 魏鳳國

在專題復(fù)習(xí)時，筆者一般并不直接講解知識點，而是先列舉一個或幾個高考題或模擬題，這樣做的好處是可以將知識點激活，更能體現(xiàn)知識的實用性，調(diào)動學(xué)生的積極性。這樣，對高考題、模擬題的要求：一是要少；二是帶出的知識點全。所以本文先列出一個模擬題，用題帶出復(fù)習(xí)的主題及知識點，并將知識點連接成網(wǎng)，然后再將各個知識點激活。配合適當(dāng)?shù)睦}，復(fù)習(xí)效果會事半功倍。

【例1】（2015·四川資陽二次診斷·改編）下圖為人體部分細胞的生命歷程示意圖，圖中①～⑩為不同的細胞，a～f表示細胞所進行的生理過程。據(jù)圖回答下列問題：

圖中a、b表示的生理過程是________，e過程是原癌基因和抑癌基因發(fā)生了_________的結(jié)果；人體內(nèi)存在基因Ⅰ（呼吸酶基因）、Ⅱ（胰島素基因）、Ⅲ（眼晶狀體蛋白基因），這三種基因中在圖的①～⑦細胞中都存在的基因是_______（填序號），都要表達的基因是_______（填序號）。

【解析】圖中恰好展示了細胞的生命歷程，其中，a、b過程表示細胞的有絲分裂；c過程表示細胞的分化；d過程表示細胞的衰老；e過程表示細胞的癌變；f過程表示細胞的凋亡。

那細胞的有絲分裂、細胞的分化、細胞的衰老、細胞的凋亡和細胞的癌變有關(guān)系嗎？如果有，它們是什么關(guān)系？這會引起學(xué)生的思考，即激活構(gòu)建該專題知識網(wǎng)的動機。能讓知識網(wǎng)在頭腦中存留的時間更加久遠，構(gòu)建知識網(wǎng)時就必須運用邏輯，而且知識網(wǎng)還不能太過煩瑣。我們可以以當(dāng)今社會關(guān)注度很高的癌癥為出發(fā)點，因為這與我們的生活很近，過渡水到渠成。細胞癌變與細胞分化有關(guān)系嗎？有什么關(guān)系？那細胞癌變與細胞凋亡又有什么關(guān)系呢？細胞凋亡與細胞衰老有什么關(guān)系？通過層層設(shè)置問題，層層回答，就很容易把這幾個獨立的知識點聯(lián)系起來了。細胞癌變可由細胞不正常的分化所引起，細胞癌變可通過誘導(dǎo)細胞凋亡來進行治療，人體衰老的細胞最終也要通過細胞凋亡來加以清除。這樣就可以以細胞癌變?yōu)橥黄泣c，構(gòu)建起相應(yīng)的知識主線，然后再將各知識點沿知識主線鋪開。知識網(wǎng)如下：

然后就每一個小知識點一一講明（在講解定義時，一定要將定義講透、剖析到位，如果能用定義推理出其他方面的知識也要將其他點展開，重視推理過程）。

1.細胞的分化

（1）定義：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。

（2）時間：由細胞的衰老和凋亡可以推知，在時間上，應(yīng)該發(fā)生在個體發(fā)育的始終。

（3）關(guān)系（與細胞分裂的關(guān)系）：分化程度越高，分裂能力越弱。

（4）特點：穩(wěn)定性、普遍性（單細胞生物也有，如枯草芽孢桿菌）、持久性和不可逆性（特殊條件下，可實現(xiàn)脫分化）。

（5）結(jié)果：形成不同的組織和器官。

（6）實質(zhì)：基因選擇性表達。

基因選擇性表達的結(jié)果是：分子水平上，同一生物體不同類型的細胞中DNA相同，RNA不完全相同，蛋白質(zhì)不完全相同；細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)上，細胞器的種類、數(shù)量可能有差異；細胞的功能上，高度專一。

細胞中的基因可分兩類：一類是持家基因（細胞生活所必需表達的基因，如呼吸酶基因）；一類是奢侈基因（不同組織中選擇性表達的基因，如胰島素基因）。

（7）意義：提高工作效率。

（8）細胞全能性：要求學(xué)會判斷。高度分化的細胞→個體。必須達到終點（個體）才能說體現(xiàn)了全能性。原因：含本物種的遺傳信息全。分化程度越高，全能性越低。

【例2】（2011·鹽城質(zhì)檢）下列關(guān)于細胞分化的說法，正確的是 （ ）

①分化是穩(wěn)定的，而且一般是不可逆的，一旦細胞沿一定方向分化，便不會再脫分化到原先的狀態(tài) ②細胞分化后，細胞中mRNA不同，tRNA相同 ③分化的結(jié)果是賦予不同種類的細胞特異的結(jié)構(gòu)和功能 ④一般不會出現(xiàn)細胞核遺傳物質(zhì)的改變 ⑤細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達

A. ②③④⑤ B. ①②④⑤

C. ①②③⑤ D. ①②③④⑤

【解析】①可用細胞分化特點進行解釋，即穩(wěn)定性、持久性和不可逆性（特殊條件下，可實現(xiàn)脫分化），所以①錯。②③④⑤可用細胞分化的實質(zhì)解釋，即基因選擇性表達的結(jié)果是：分子水平上，同一生物體不同類型的細胞中DNA相同，RNA不完全相同，蛋白質(zhì)不完全相同；細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)上，細胞器的種類、數(shù)量可能有差異；細胞的功能上，高度專一。

【答案】A

2.細胞的衰老

（1）個體衰老與細胞衰老的關(guān)系

①對單細胞生物而言：細胞衰老=個體衰老

②對多細胞生物而言：細胞衰老不等于個體衰老，但衰老個體，其衰老細胞所占比例高于年輕個體。

（2）衰老細胞的特點：

結(jié)構(gòu)上的改變會導(dǎo)致功能上的降低，特點都是圍繞結(jié)構(gòu)和功能來說的。

（3）細胞衰老的特征：

一大：核大；一?。后w積小

一多：色素多；一少：水少

兩慢：代謝，呼吸減慢（核膜內(nèi)折減小內(nèi)部空間導(dǎo)致染色質(zhì)收縮，符合代謝減慢）

兩低：酶活性、膜透性降低

3.細胞的凋亡

（1）概念：是指由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴(yán)格的遺傳機制決定的程序性調(diào)控，所以也常被稱為編程性死亡。

這里的程序性調(diào)控是指凋亡是按照計劃，一步一步實現(xiàn)的，就怕出錯。這里就必然有著基因的程序性表達，最終將細胞的內(nèi)容物完整的分割給若干個生物膜，并被完好的包裹。這樣就有利于吞噬細胞的吞噬和清除。

（2）實例：青蛙發(fā)育中尾的消失、細胞的自然更新、感染細胞的清除（可聯(lián)系細胞免疫）。

（3）意義：保證正常發(fā)育、維持內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定、抵御外界干擾。

（4）與細胞壞死的區(qū)別：凋亡有利、主動；壞死有害、被動。

4.細胞的癌變

（1）定義：受致癌因子的作用，細胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，變成不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。

定義中引出細胞癌變的內(nèi)因和外因，內(nèi)因是遺傳物質(zhì)變化，這里的遺傳物質(zhì)理解成兩個層次，基因?qū)哟魏腿旧w層次。如果只理解為基因?qū)哟?，則選修3動物細胞培養(yǎng)超過50代，突變，變成細胞系，那里的突變將不可解釋。定義中還引出癌細胞的特點，即無限增殖。

（2）特點：適宜時，無限增殖；形態(tài)結(jié)構(gòu)改變；表面糖蛋白減少。

（3）致癌因子的種類：物理、化學(xué)、病毒致癌因子。

（4）細胞癌變的原因：

內(nèi)因：原癌基因的突變和抑癌基因的突變。

特殊說明：細胞中有許多原癌基因。原癌基因表達的產(chǎn)物是眾多生長因子及相應(yīng)的受體，調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂。抑癌基因是抑制細胞不正常的分裂，抑癌基因在細胞中也不止一個。所以教材上說，癌細胞是突變的積累。這里再強調(diào)原癌基因，抑癌基因本身都是正?；颍挥型蛔兞?，才可能引發(fā)癌變。這里的突變?nèi)匀环匣蛲蛔兊奶攸c，即不定向性。也就是說，原癌基因和抑癌基因突變，細胞也不一定會癌變的。

外因：物理、化學(xué)、病毒致癌因子。

（5）治療：抑制細胞分裂的過程；促進細胞的凋亡等。

（6）應(yīng)用：制備單克隆抗體。

【例3】下圖表示癌細胞產(chǎn)生過程，有關(guān)說法正確的是 （ ）

A. 圖示中與癌變有關(guān)的基因是原癌基因

B. 圖中顯示癌變的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果

C. 圖中染色體上的基因變化可導(dǎo)致基因重組

D. 圖示細胞形態(tài)的變化說明癌變過程中細胞發(fā)生了分化

【解析】圖中與癌變有關(guān)的基因可是原癌基因，也可能是抑癌基因，故A項錯誤；圖中顯示癌變是多個基因突變積累的結(jié)果，故B項正確；圖中細胞的增殖方式為有絲分裂，不是減數(shù)分裂，所以不會發(fā)生基因重組，故C項錯誤；細胞發(fā)生癌變后，細胞的形態(tài)和表面都會發(fā)生變化，正常細胞不正常的分化可導(dǎo)致癌變，正常分化不會導(dǎo)致癌變，故D項錯誤。

【答案】B

回過頭來再看剛開始的例題，綜合上述講解和分析，不難得出答案：

【例1答案】有絲分裂 基因突變 基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 基因Ⅰ

（作者單位：遼寧省實驗中學(xué)東戴河校區(qū)）