细胞的分化、衰老和凋亡(3课时).ppt

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1、细胞的分化、衰老和凋亡 细胞的癌变,构建知识网络,一、细胞的分化 1.概念：在个体发育中，由 增殖 产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生 的过程。 2.特点：普遍性、持久性、稳定性和 。,一个或一种细胞,稳定性差异,不可逆性,3.意义 （1）细胞分化是生物 的基础。 （2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 ，有利于提高各种生理功能的效率。 4.实质： 在个体发育中，不同的细胞中的 执行情况不同。即基因的 表达，转录出不同的 ，控制合成出不同 。,个体发育,专门化,遗传信息,选择性,mRNA,蛋白质,二、细胞的全能性 1.概念： 的细胞,仍然具有发育成 的潜能。 2.全能性差异： 高度分化

2、的植物细胞具有发育成 的能力，说明植物细胞仍然具有全能性；实验表明已分化的动物体细胞的 具有全能性。 3.干细胞：动物和人体内仍保留着的少数具有 能力的细胞。,已经分化,完整植株,细胞核,分,裂和分化,完整,个体,1.（2008山东理综，4）通过特定方法，科学家 将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类 胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细 胞的描述，正确的是 ( ) A.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞 B.分化的体细胞丢失了某些基因 C.二者功能有差异，但形态没有差异 D.二者基因组相同，且表达的基因相同,A,对位训练,三,细胞的衰老和凋亡 (一)细胞衰老与个体衰老的关系: 单细胞生物:

3、 细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡 多细胞生物: 细胞的衰老或死亡并不等于个体的衰老或死亡,但是从总体上看,个体的衰老的过程也是组成个体细胞普遍衰老或死亡的过程,(二)衰老细胞的特征: 1.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 2.细胞内水分减少、导致细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率变慢 3.细胞内色素逐渐积累,阻碍了细胞内物质的交流和信息的传递 4.细胞内多种酶活性降低 5.细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,记忆窍门： 一大（核大）、一小（水少体积小）、一多（色素积累）和两低。,四、细胞凋亡和细胞坏死,基因,程序,性,不利,有利,被动性,有害,细胞凋亡 1.原因

4、: 自由基学说 端粒学说 2.概念: 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 3.意义: (1)在正常的个体发育中,消除多余的细胞 (2)在正常的代谢中,消除掉正常衰老死亡的细胞,以维持器官、组织中细胞数目的相对稳定. (3)清除掉发生病变的细胞,以利于 机体的自我保护,考点一 细胞分化与细胞的全能性 1.细胞分化的实质及拓展提升 （1）实质：基因的选择性表达。 同一生物体不同部位的细胞DNA、基因、tRNA相同,但mRNA和蛋白质不同。 （2）拓展: 胰岛B细胞除包含胰岛素基因外还包含血红蛋白基因，生长激素基因等其它全部基因。 胰岛B细胞和垂体细胞形态、结构和功能不同的根本原因是细胞中 不同,

5、不同的直接原因是细胞中 不同。,蛋白质,mRNA,高频考点突破,管家基因： 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水解酶基因等。 奢侈基因： 只在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、血红蛋白基因等。,2.细胞的全能性 （1）原理： 含有本物种全套遗传物质。 （2）条件： 一离体； 二无菌； 三营养和激素； 四适宜外部条件光照、温度、pH等。,2.下图是有关生物细胞生活史的概括。请据图回 答有关问题：,对位训练,受精卵（未分化）精子或卵细胞（高度分化）体细胞 植物体细胞动物体细胞 （克隆羊只证明动物细胞核具有全能性） 胚胎干细胞（全能干细胞） 多能干细

6、胞 皮肤生发层干细胞（专能干细胞）,（3）全能性高低比较,各种干细胞的相互关系,红细胞,高度分化细胞,专能骨髓造血干细胞,能分化成红细胞,多能骨髓造血干细胞,能分化成各种血细胞,全能胚胎干细胞,能分化成各种体细胞,3.（2008江苏卷，6）动物和人体内具有分裂和 分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙 述中，错误的是 （ ） A.a过程表示干细胞能自我更新 B.b、c过程表示干细胞具有分化能力 C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D.b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植 使用,D,对位训练,4.（2009安徽卷，2）细胞的分化、衰老和凋亡是 普遍存在的生命现象。下列有关叙述

7、正确的是 （ ） A.人体各种组织细胞的衰老是同步进行的 B.人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐 凋亡 C.细胞癌变是细胞高度分化的结果 D.皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物,B,对位训练,对位训练 5.下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是 ( ) A.健康的成人体内，每天有一定量的细胞凋亡 B.细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制 C.老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活 性降低引起 D.胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老 同步进行,A,五、细胞癌变 1.概念：受致癌因子的作用，细胞中 发 生变化，成为不受 控制的、连续进行分裂 的 细胞。 2.主要特征 （1）适宜条件下，能够

8、。 （2） 发生显著变化。 （3）癌细胞表面发生了变化。 等物质减 少，癌细胞之间 显著降低，容易分散和 转移。,遗传物质,机体,恶性增殖,无限增殖,形态结构,糖蛋白,黏着性,3.致癌因子：大致分为 致癌因子、 致癌 因子、 致癌因子三类。 4.细胞癌变的原因 （1）致癌因子使 和 发生突变。 （2）原癌基因主要负责调节 ，控制细 胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是 。 5.与分化的关系：细胞癌变是 分化的结果。 6.癌基因位置：不只存在于 体内，正常的 细胞也有。,物理,化学,病毒,原癌基因,抑癌基因,细胞周期,胞不正常的增殖,阻止细,异常,癌细胞,细胞的凋亡、坏死与癌变的比较,考点二 细胞

9、的衰老、凋亡和癌变,细胞的凋亡、坏死与癌变的比较,6.（2009宁夏理综，1）下列关于动物细胞编程 性死亡的叙述，正确的是 ( ) A.细胞癌变属于细胞编程性死亡 B.细胞编程性死亡属于正常生理过程 C.细胞编程性死亡属于细胞分化过程 D.细胞编程性死亡与基因表达无关,B,对位训练,7.下列不属于细胞凋亡现象的是 ( ) 霜冻导致香蕉植株死亡 蝌蚪发育成为青蛙过程中尾部消失 寄主细胞因病毒的增殖释放而死亡 花瓣的自然凋落 A. B. C. D.,B,对位训练,8.细胞分化的主要机制是 ( ) A.由于遗传物质的改变 B.由于基因的重组 C.转录水平的控制 D.翻译水平的控制,C,对位训练,9.

10、下列数据是人体部分器官或细胞中所表达基因的估计数目，下列有关叙述不正确的是 ( ) A.人体各器官表达的基因数目有差异是细胞内基因选择性表达形成的,B.血细胞所表达的基因的数目最多说明其遗传物质相对含量较高 C.人体各器官基因表达数目有差异说明细胞中所含蛋白质有差异 D.不同功能的细胞表达的基因不相同，这是与细胞具有不同功能相适应的,B,对位训练,10.下列有关细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述, 错误的有 ( ) 个体发育过程中细胞的衰老对于生物体都是有害的 正常细胞癌变后在体外培养可无限增殖 由造血干细胞分化成红细胞的过程是可逆的 癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减少无关 人胚

11、胎发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果 原癌基因和抑癌基因的变异是细胞癌变的内因 低温引起的细胞冻伤和死亡属于细胞坏死,A.1种 B.2种 C.3种 D.4种,C,对位训练,2.癌细胞特征 （1）无限增殖： 一般细胞分裂5060次，条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加,代谢异常活跃。 （2）易分散转移： 癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的糖蛋白，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。,（3）失去接触性抑制： 正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触性抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：,（4）癌细胞的形态发生改变。 例成纤维细胞由扁平梭形变成球形。

12、这是细胞癌变的重要观察 指标。,3.细胞分裂、分化和癌变的关系,分裂使细胞数目增加，分化不增加细胞数量但是可以改变细胞的种类 干细胞培养后，发育成某器官，没有体现细胞的全能性,易错分析 （1）细胞分化过程中遗传物质未改变，只是基因选择性表达。 （2）细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现，若发育成某个器官不叫全能性。 （3）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能性很高。 （4）目前，没有任何实验证明动物细胞全能 性，只是证明动物细胞核全能性。,解题思路探究,（5）原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。 （6）个体衰老与细胞衰老并不

13、总是同步的,在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。,（7）细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。 （8）细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。 （9）哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，因为已无细胞核。,11.如图表示同一人体内的几种正常细胞，这 些细胞的 ( ),纠正训练,A.全能性相同 B.细胞器的种类和数量相同 C.基因组成相同 D.mRNA的种类和数量相同 C,12.2009年4月12日17日是第15届全国肿瘤防治宣 传周，主题为“规范癌痛治疗，改善生活质 量”。下列相关叙述中不正确的是 (

14、) A.致癌因子使与癌有关的基因缺失，导致正常 细胞癌变 B.癌细胞易侵袭机体周围正常组织，说明癌细 胞易发生转移 C.癌痛的直接原因之一是肿瘤压迫并刺激神经 D.癌细胞因膜上的蛋白质改变，易被效应T细胞 识别而裂解,A,13.（2009江苏卷，4）下列有关细胞生命活动的叙述，正确的是 ( ) A.分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成 B.免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自 我更新能力 C.凋亡细胞内的基因表达都下降，酶活性减弱 D.原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变 抑制细胞癌变,B,14.下列有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的说 法，正确的是 ( ) A.衰老细胞的膜通透性降低，

15、癌变细胞的膜黏 着性增强 B.细胞凋亡受基因控制,细胞癌变不受基因控制 C.细胞坏死时代谢停止；细胞癌变时代谢增强 D.衰老、死亡的细胞可被浆细胞清除；癌细胞 可被效应T细胞裂解,C,15.（2009广东生物，22）大多数老年人头发变 白的直接原因是头发基部细胞内（多选）( ) A.物质转运加速 B.新陈代谢变缓 C.呼吸速率加快 D.与黑色素合成相关的酶活性降低,BD,（10广东卷）16. 骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内 A.正常生长 B. 增殖并分化成多种细胞 C.分泌抗体 D. 杀死各种病原菌,B,17.(10四川理综)某实验室做

16、了下图所示的实验研究，下列相关叙述，正确的是 A与纤维母细胞相比，过程形成的诱导干细胞的全能性较低 B过程是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 C每个Y细胞只产生一种抗体，故过程不需要选择性培养基进行筛选 D过程产生的单抗，不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外,D,18.科学家为了探究影响细胞衰老的因素，进行了如下实验。 一、实验：分别在相同的条件下，体外培养 胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果 如下表：,实验： ；,细胞分裂能力随着生物体的年龄增大而减弱.,实验：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外 培养，结果如下图： 实验II结论：,细胞分裂次数与物种的特异性有关，一

17、般来讲，寿命越大的物种体细胞分裂的最高次数越高,实验：将年轻人体细胞去核后与老年人细胞核 融合；将老年人体细胞去核后与年轻人的细胞核 融合，分别在体外培养，结果前者不分裂，后者 旺盛分裂。 实验III结论：,细胞核是决定细胞衰老的重要因素,二、细胞衰老可能与端粒截短有关，每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA即端粒。人体细胞分裂的次数与特异性染色体端粒的长短有关。 随着每一次分裂，端粒的长度都要缩短一些，一旦达到“关键长度”，细胞增殖就结束。然而,人的骨髓细胞和癌细胞，在端粒酶的作用下,会伸长已缩短的染色体末端。因此,这些染色体就能快速地进行细胞分裂而不会达到“关键长度”,细胞就持续增殖。细

18、胞衰老可能是在端粒DNA序列“截短”后，端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。,癌基因指导合成端粒酶，端粒酶使已缩短的 染色体末端伸长（即修复端粒）,从而使染色 体不会达到“关键长度”，细胞就持续增殖,（2）请指出端粒酶、端粒长度和细胞分裂次数的 关系： 。 （3）癌症发病的原因是原癌基因在致癌因子的作 用下转变为癌基因。请结合端粒的有关知识,指出 癌基因使细胞无限增殖的可能途径： 。,端粒酶可使端粒伸长，于是细胞可继续分裂,（4）请利用上述材料描述两种延缓细胞衰老的方 法： 。,利用基因工程对产生端粒酶基因进行修饰,使之在部分或全部细胞中表达高活性的端粒酶 用脂质体包裹高活性端粒酶导入到某些细胞中去，延缓其细胞衰老 利用蛋白质工程修饰已有的端粒酶使其保持高活性 使用酶激活剂等（开放式答题，只要两种，合理即可）,