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1、2008-11-12细胞的分化衰老凋亡坏死癌变第1页，此课件共34页哦有丝分裂有丝分裂受精卵受精卵细细胞胞分分化化 在个体发育中，由一个或一种在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在细胞增殖产生的后代，在形态、结形态、结构和生理功能上发生稳定性差异构和生理功能上发生稳定性差异的的过程。过程。1、什么是什么是细胞分化细胞分化第2页，此课件共34页哦2、细胞分化的结果、细胞分化的结果结缔组织结缔组织肌肉组织肌肉组织神经组织神经组织上皮组织上皮组织后代细胞后代细胞形态、结构和生理功能上发生形态、结构和生理功能上发生改变，但其遗传物改变，但其遗传物质和分化前没有任何变化质和分化前没有任何变化第
2、3页，此课件共34页哦 黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。稳定性稳定性不可逆性不可逆性细胞分化发生在整个生命进程中。细胞分化发生在整个生命进程中。持久性持久性3、细胞分化的特点、细胞分化的特点 造血干细胞造血干细胞 原红细胞原红细胞 早幼红细胞早幼红细胞 中幼红细胞中幼红细胞 晚幼红细胞晚幼红细胞 成熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡（但是在离体人工培养条件下，高度分化的细胞能够脱分化）第4页，此课件共34页哦4、细
3、胞分化的实质、细胞分化的实质A AB BD DC CE EEDCA BEDCA BEDCA BEDCA B基因基因选择性表达的过程选择性表达的过程第5页，此课件共34页哦 红细胞红细胞合成血红蛋白合成血红蛋白 (不不合成肌动蛋白合成肌动蛋白)肌细胞肌细胞肌动蛋白基因肌动蛋白基因表达表达合成肌动蛋白合成肌动蛋白(不不合成血红蛋白合成血红蛋白)肌动蛋白基因关闭肌动蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭血红蛋白基因血红蛋白基因表达表达细胞产生了不同种类的蛋白质细胞产生了不同种类的蛋白质其遗传物质和分化前没有任何变化其遗传物质和分化前没有任何变化第6页，此课件共34页哦5.意义意义 （1 1）细
4、胞分化是生物）细胞分化是生物 的基础。的基础。（2 2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向）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。，有利于提高各种生理功能的效率。4.4.实质：实质：在个体发育中，不同的细胞中在个体发育中，不同的细胞中 的执行情况不同。即基因的的执行情况不同。即基因的 表达，转录表达，转录 出不同的出不同的 ，控制合成出不同，控制合成出不同 。个体发育个体发育专门化专门化遗传信息遗传信息选择性选择性mRNAmRNA蛋白质蛋白质基因的选择性表达基因的选择性表达第7页，此课件共34页哦想一想想一想 同一生物不同部位的细胞如同一生物不同部位的细胞如人的胰
5、岛人的胰岛B B细胞细胞 和唾液腺细胞和唾液腺细胞，下列结构或物质是否相同？，下列结构或物质是否相同？染色体染色体 DNA DNA 基因基因 mRNA mRNA 蛋白质蛋白质 相同，相同，不同。不同。提示提示第8页，此课件共34页哦 细胞分化是细胞分化是否意味着细胞否意味着细胞中遗传物质的中遗传物质的改变？改变？遗传物质遗传物质没有改变没有改变，不同组织的细胞共同来不同组织的细胞共同来源于受精卵，经有丝分源于受精卵，经有丝分裂产生。裂产生。第9页，此课件共34页哦 细胞分化过程中细胞分化过程中遗传物质并没有改遗传物质并没有改变，你能用实验来变，你能用实验来证明么？证明么？第10页，此课件共34
6、页哦7、细胞的全能性、细胞的全能性愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体 动物动物细胞有细胞有没有这没有这种能力种能力？19581958，美国，斯图尔德，美国，斯图尔德植物组织培养植物组织培养离离体体第11页，此课件共34页哦思考思考这个试验说明了已经分化的细这个试验说明了已经分化的细胞核具有什么特性？胞核具有什么特性？高度分化的动物体细胞的细胞高度分化的动物体细胞的细胞核有发育成完整个体的潜能核有发育成完整个体的潜能多利羊的诞生第12页，此课件共34页哦已经分化的细胞，仍然具有发育成完整已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。个体的潜能。细胞全能性细胞全能性植物组织培养技术植物组织培养技术克隆个
7、体的产生克隆个体的产生思考思考为什么已经分化的细胞具有全能性呢？为什么已经分化的细胞具有全能性呢？高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套基因第13页，此课件共34页哦不同的细胞具有不同的全能性：不同的细胞具有不同的全能性：受精卵（未分化）精子或卵细胞（高度分化）体细胞受精卵（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）细胞核具有全能性）胚胎干细胞（全能干细胞）造血干细胞（多胚胎干细胞（全能干细胞）造血干细胞（多能干细胞）皮肤生发层干细胞（专能干细胞）能干细胞）皮肤生发层干细胞（专能干细胞）(分化程度越高
8、分化程度越高,全能性越低全能性越低)为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少呢？死亡而减少呢？生物体如何补充衰老死亡的细胞？生物体如何补充衰老死亡的细胞？思考思考第14页，此课件共34页哦全能干细胞全能干细胞（胚胎干细胞），（胚胎干细胞），多能干细胞多能干细胞（组织干细胞），（组织干细胞），和和专能干细胞专能干细胞。受精卵是一个受精卵是一个最初始的全能干细胞。多能干最初始的全能干细胞。多能干细胞细胞,如血液组织干细胞、神如血液组织干细胞、神经组织干细胞和皮肤组织干细经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。多能干细胞进一步分化，胞等。多能干细胞进一步分化
9、，可形成专能干细胞。专能干细可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，胞只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分化成如神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞各种类型的神经细胞。6、干细胞、干细胞第15页，此课件共34页哦考点一考点一 细胞分化与细胞的全能性细胞分化与细胞的全能性1.1.细胞分化的实质及拓展提升细胞分化的实质及拓展提升 （1 1）实质：）实质：基因的选择性表达基因的选择性表达。同一生物体不。同一生物体不 同部位的细胞同部位的细胞DNADNA、基因、基因、tRNAtRNA相同相同,但但mRNAmRNA 和蛋白质不同和蛋白质不同。（2 2）拓展）拓展:胰岛胰岛
10、B B细胞除包含胰岛素基因外还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包含血红蛋白基因，生长激素基因等其它全部 基因。基因。胰岛胰岛B B细胞和垂体细胞形态、结构和功能不同细胞和垂体细胞形态、结构和功能不同 的的根本原因根本原因是细胞中是细胞中 不同不同,不同的不同的直接原因是直接原因是细胞中细胞中 不同。不同。蛋白质蛋白质mRNAmRNA高频考点突破高频考点突破第16页，此课件共34页哦 管家基因：管家基因：在所有细胞中都表达的基因，与在所有细胞中都表达的基因，与 细胞分化无关，如细胞分化无关，如呼吸酶基因、呼吸酶基因、ATPATP水解酶基水解酶基 因等。因等。奢侈
11、基因：奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基只在特定细胞中选择性表达的基 因，控制细胞分化，如因，控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白胰岛素基因、血红蛋白 基因等。基因等。2.2.细胞的全能性细胞的全能性 （1 1）原理：）原理：含有本物种全套遗传物质。含有本物种全套遗传物质。（2 2）条件：一离体；二无菌；三营养和激素；）条件：一离体；二无菌；三营养和激素；四适宜外部条件四适宜外部条件光照、温度、光照、温度、pHpH等。等。（3 3）全能性高低比较全能性高低比较第17页，此课件共34页哦l l癌细胞：癌细胞：在个体发育过程中，有的细胞由于受到致癌因素的作用，不能正常地完成细胞分化，而变成了不
12、受机体控制的，连续进行分裂的恶性增殖细胞恶性增殖细胞，这种细胞叫这种细胞叫癌细胞。8、细胞癌变、细胞癌变细胞畸形分化的结果细胞畸形分化的结果第18页，此课件共34页哦u癌细胞的特征1、能够无限增殖。在人的一生中，体细胞能够分裂5060次。“海拉细胞系海拉细胞系”是是从黑人妇女海拉的宫颈癌细胞分离建立的，从黑人妇女海拉的宫颈癌细胞分离建立的，这位患者已死去近这位患者已死去近四十年，但从她身上取下的癌细胞却在实验室一代代地传了下四十年，但从她身上取下的癌细胞却在实验室一代代地传了下来，成为研究癌症的材料。来，成为研究癌症的材料。2、癌细胞的形态结构发生了变化。第19页，此课件共34页哦3、癌细胞的
13、表面发生了变化。细胞膜的粘连蛋白黏着性分散和转移一个细胞发生了突变一个细胞发生了突变肿瘤形成肿瘤形成癌细胞进入血液癌细胞进入血液4、癌细胞对不良的环境，一般都有较强的抵抗能力。第20页，此课件共34页哦u致癌因素：物理致癌因子：电离辐射、物理致癌因子：电离辐射、X X射线、紫外线射线、紫外线化学致癌因子：砷、苯、煤焦油化学致癌因子：砷、苯、煤焦油病毒致癌因子：肿瘤病毒或致癌病毒病毒致癌因子：肿瘤病毒或致癌病毒第21页，此课件共34页哦2.2.癌细胞特征癌细胞特征 （1 1）无限增殖：无限增殖：一般细胞分裂一般细胞分裂50-6050-60次，条件适次，条件适 宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅
14、速，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细胞内的核糖体数目大量增加,代谢异常活跃。代谢异常活跃。（2 2）易分散转移：易分散转移：癌细胞分泌一些酶类分解细癌细胞分泌一些酶类分解细 胞表面的胞表面的糖蛋白糖蛋白，导致癌细胞黏着性降低，易，导致癌细胞黏着性降低，易 于扩散。于扩散。（3 3）失去接触性抑制失去接触性抑制：正常细胞贴壁生长汇合：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：胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：第22页，此课件共34页哦 （4 4）癌细胞的形态
15、发生改变。癌细胞的形态发生改变。例成纤维细胞由例成纤维细胞由 扁平梭形变成球形。这是细胞癌变的重要观察扁平梭形变成球形。这是细胞癌变的重要观察 指标。指标。3.3.癌变机理癌变机理 （1 1）原癌基因与抑癌基因）原癌基因与抑癌基因 原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生 长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不 正常的增殖。正常的增殖。癌症就是一系列癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累突变逐渐积累的结果。的结果。第23页，此课件共34页哦 （2 2）机理）机理4.4.癌症的预防与治疗
16、癌症的预防与治疗 预防在诱发癌症的因素中，预防在诱发癌症的因素中，吸烟和不健康的吸烟和不健康的 饮食是诱发癌症最主要的两大因素。饮食是诱发癌症最主要的两大因素。因此，为因此，为 了防止细胞癌变，应远离烟草，养成健康的饮了防止细胞癌变，应远离烟草，养成健康的饮 食习惯，少食肥肉和油炸食品，多吃水果蔬菜食习惯，少食肥肉和油炸食品，多吃水果蔬菜 和谷物。另外还要尽量避免接触物理的、化学和谷物。另外还要尽量避免接触物理的、化学 的和病毒的各种致癌因子。的和病毒的各种致癌因子。第24页，此课件共34页哦治疗目前用于肿瘤治疗的主要手段有手术、放治疗目前用于肿瘤治疗的主要手段有手术、放疗、化疗。手术冶疗就是
17、直接切除癌肿块。放疗疗、化疗。手术冶疗就是直接切除癌肿块。放疗和化疗是从癌细胞分裂的特征入手，人为地控制和化疗是从癌细胞分裂的特征入手，人为地控制间期间期DNADNA复制或有关蛋白质合成。放疗是使用高复制或有关蛋白质合成。放疗是使用高能能X X射线或射线或射线集中照射患病部位，杀死癌细射线集中照射患病部位，杀死癌细胞，这里利用的是胞，这里利用的是射线对射线对DNADNA的损伤作用的损伤作用。放射。放射性疗法不适于病灶范围已经扩大的患者。化疗主性疗法不适于病灶范围已经扩大的患者。化疗主要是利用抗癌剂杀死癌细胞。常用的抗癌剂包括要是利用抗癌剂杀死癌细胞。常用的抗癌剂包括细胞分裂抑制剂、细胞增殖蛋白
18、合成抑制剂等。细胞分裂抑制剂、细胞增殖蛋白合成抑制剂等。多种抗癌剂混合使用往往可以获得较好的疗效。多种抗癌剂混合使用往往可以获得较好的疗效。第25页，此课件共34页哦未分化分化衰老死亡细胞生理和生化发生复杂变化细胞的形态、结构和功能发生变化衰老过程：9、细胞衰老、细胞衰老w1 1、在衰老的细胞内、在衰老的细胞内水分减少水分减少结果使细胞萎缩，体积变小，细胞结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新新陈代谢速度减慢陈代谢速度减慢。w2 2、衰老的细胞内，有些、衰老的细胞内，有些酶的活性降低酶的活性降低。w3 3、细胞内的、细胞内的色素色素会随着细胞衰老而逐渐会随着细胞衰老而逐渐积累积累w4 4、衰老的细胞
19、内呼吸速度减慢，细胞核体积增大、衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大w5 5、细胞膜通透性能改变，使物质运输功能降低、细胞膜通透性能改变，使物质运输功能降低特征：特征：“一大一小，一多一少，两低一慢。一大一小，一多一少，两低一慢。”第26页，此课件共34页哦单细胞生物单细胞生物u个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡个体衰老与死亡细胞衰老与死亡细胞衰老与死亡多细胞生物多细胞生物个体衰老与死亡个体衰老与死亡细细胞衰老与死亡胞衰老与死亡细胞在不断更新细胞在不断更新第27页，此课件共34页哦10、细胞凋亡、细胞凋亡u又称编程性细胞死亡，是细胞发育过程中的必然步骤又称编程性
20、细胞死亡，是细胞发育过程中的必然步骤。（对生物有利）（对生物有利）u原因：原因：由某种基因引发的由某种基因引发的，细胞自动结束生命的过程。，细胞自动结束生命的过程。u举例：举例：蝌蚪尾的消失蝌蚪尾的消失；胎儿手指的分开；人早期胚胎尾部细胞；胎儿手指的分开；人早期胚胎尾部细胞的自动死亡。的自动死亡。在成熟生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞在成熟生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除。清除。第28页，此课件共34页哦5.5.细胞分裂、分化和癌变的关系细胞分裂、分化和癌变的关系第29页，此课件共34页哦1234第30页，此课件共34页哦细胞凋亡和细胞坏死细胞凋亡和细胞坏死细胞凋亡
21、细胞凋亡 细胞坏死细胞坏死 与基因关系与基因关系 受受 控制控制 不受基因控制不受基因控制 影响因素影响因素 严格受遗传机严格受遗传机制决定的制决定的 死亡死亡 电、热、冷、电、热、冷、机械等机械等 因因素素 与机体关系与机体关系 机体控制的主机体控制的主动性死亡，对动性死亡，对机体机体不受机体控别不受机体控别的的 死亡死亡,对机体对机体实例实例 胚胎发育过程胚胎发育过程中人尾消失、中人尾消失、五指分开五指分开 股骨头坏死股骨头坏死 基因基因程序程序性性不利不利有利有利被动性被动性有害有害第31页，此课件共34页哦思维误区警示思维误区警示 对细胞分化、衰老、凋亡和癌变有关知识点辨析不清对细胞分
22、化、衰老、凋亡和癌变有关知识点辨析不清 （1 1）细胞分化过程中）细胞分化过程中遗传物质未改变，只是遗传物质未改变，只是基因选择性表达。基因选择性表达。（2 2）细胞全能性必须由细胞发育成）细胞全能性必须由细胞发育成完整个体完整个体才能体才能体现，若发育成某个器官不叫全能性。现，若发育成某个器官不叫全能性。（3 3）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能性很高。性很高。（4 4）目前，没有任何实验证明动物细胞全能）目前，没有任何实验证明动物细胞全能性，只是性，只是证明动物细胞核全能性证明动物细胞核全能性。解题思路探究解题思路探究第32页，此课件共34页哦 （
23、5 5）原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并）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，非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。突变。（6 6）个体衰老与细胞衰老并不总是同步的个体衰老与细胞衰老并不总是同步的,在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。细胞总体衰老会导致个体的衰老。（7 7）细胞的癌变是细胞畸形分化的结果细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。对机体有害。（8 8）细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的
24、，细）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。胞坏死对机体有害。（9 9）哺乳动物红细胞衰老时）哺乳动物红细胞衰老时不具备不具备“细胞核体积增大细胞核体积增大”这这一特征，因为已无细胞核。一特征，因为已无细胞核。第33页，此课件共34页哦对位训练对位训练2.2.下列下列有关细胞衰老和凋亡有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是的说法中正确的是 ()()A.A.健康的成人体内，每天有一定量的细胞凋亡健康的成人体内，每天有一定量的细胞凋亡 B.B.细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制 C.C.老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活 性降低引起性降低引起 D.D.胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老 同步进行同步进行答案答案 A A第34页，此课件共34页哦