细胞的分化、衰老、凋亡和癌变.ppt

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1、6.2 6.2 细胞的分化、衰老、细胞的分化、衰老、凋亡和癌变凋亡和癌变第四单元 细胞的生命历程回扣基础要点回扣基础要点一、细胞的分化一、细胞的分化1.1.概念：在个体发育中，由概念：在个体发育中，由 增殖增殖 产生的后代，在产生的后代，在形态、结构和生理功能形态、结构和生理功能上发生上发生 的过程的过程。（细胞分化在胚胎时期达到最大化）（细胞分化在胚胎时期达到最大化）2.2.特点：普遍性、持久性、稳定性和特点：普遍性、持久性、稳定性和 。必备知识梳理必备知识梳理一个或一种细胞一个或一种细胞稳定性差异稳定性差异不可逆性不可逆性3.3.意义意义 （1 1）细胞分化是生物）细胞分化是生物 的基础。

2、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

3、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。提示提示二、细胞的全能性二、细胞的全能性1.1.概念：概念：的细胞的细胞,仍然具有发育成仍然具有发育成 的潜能。的潜能。2.2.全能性差异：全能性差异：高度分化的植物细胞高度分化的植物细胞具有发育成具有发育成 的能力，说明植物细胞仍然具有全能性；的能力，说明植物细胞仍然具有全能性；实验表明实验表明已分化的动物体细胞已分化的动物体细胞的的 具有全能性。具有全能性。3.3.干细胞：动物和人体内仍保留着的少数具有干细胞：动物和人体内仍保留着的少数具有 能力的细胞。

4、能力的细胞。已经分化已经分化完整植株完整植株细胞核细胞核分裂和分化分裂和分化完整完整个体个体三、三、衰老细胞的特征衰老细胞的特征记忆窍门：记忆窍门：可据图结合细胞结构从外向里联想记忆；可据图结合细胞结构从外向里联想记忆；四、细胞凋亡和细胞坏死四、细胞凋亡和细胞坏死细胞凋亡细胞凋亡 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,

5、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五、细胞癌变五、细胞癌变1.1.概念：受致癌因子的作用，细胞中概念：受致癌因子的作用，细胞中 发发 生变化，成为不受生变化，成为不受 控制的、连续进行控制的、连续进行 分裂的分裂的 细胞。细胞。2.2.主要特征主要特征 （1 1）适宜条件下，能够）适宜条件下，能够 。（2 2）发生显著变化。发生显著变化。（3 3）癌细胞表面发生了变化。）癌细胞表面发生了变化。等物质减等物质减 少，癌细胞之间少，癌细胞之间 显著降低，容易分散和显著

6、降低，容易分散和 转移。转移。遗传物质遗传物质机体机体恶性增殖恶性增殖无限增殖无限增殖形态结构形态结构糖蛋白糖蛋白黏着性黏着性3.3.致癌因子：大致分为致癌因子：大致分为 致癌因子、致癌因子、致癌致癌 因子、因子、致癌因子三类。致癌因子三类。4.4.细胞癌变的原因细胞癌变的原因 （1 1）致癌因子使）致癌因子使 和和 发生突变。发生突变。（2 2）原癌基因主要负责调节）原癌基因主要负责调节 ，控制细，控制细 胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是 。5.5.与分化的关系：细胞癌变是与分化的关系：细胞癌变是 分化的结果。分化的结果。6.6.癌基因位置：不只存在于癌基

7、因位置：不只存在于 体内，正常的体内，正常的 细胞也有。细胞也有。物理物理化学化学病毒病毒原癌基因原癌基因抑癌基因抑癌基因细胞周期细胞周期胞不正常的增殖胞不正常的增殖阻止细阻止细异常异常癌细胞癌细胞练一练练一练（20092009安徽卷，安徽卷，2 2）细胞的分化、衰老和凋亡是细胞的分化、衰老和凋亡是 普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是 A.A.人体各种组织细胞的衰老是同步进行的人体各种组织细胞的衰老是同步进行的 B.B.人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐 凋亡凋亡 C.C.细胞癌变是细胞高度分化的结果细胞癌

8、变是细胞高度分化的结果 D.D.皮肤上的皮肤上的“老年斑老年斑”是细胞凋亡的产物是细胞凋亡的产物答案答案 B解析解析 人体细胞要经过未分化、分化、衰老和凋亡人体细胞要经过未分化、分化、衰老和凋亡的过程，各细胞的发生过程并不是同步的；细胞的过程，各细胞的发生过程并不是同步的；细胞凋亡对生物体组织器官的形成及生物体的发育是凋亡对生物体组织器官的形成及生物体的发育是必不可少的，如必不可少的，如人早期胚胎尾的消失、手部人早期胚胎尾的消失、手部五指的形成、蝌蚪尾的消失五指的形成、蝌蚪尾的消失等；细胞癌变是等；细胞癌变是细胞畸形分化的结果；皮肤上细胞畸形分化的结果；皮肤上“老年斑老年斑”的形成的形成是由于

9、细胞衰老色素沉积的结果。是由于细胞衰老色素沉积的结果。构建知识网络构建知识网络考点一考点一 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

10、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 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

11、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受精卵（未分化）精子或卵细胞（高度分化）受精卵（未分化）精子或卵细胞（高度分化）体细胞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

12、细胞）皮肤生发层干细胞（专能干细胞）韧皮部细胞韧皮部细胞植物激素、无机盐和糖类等植物激素、无机盐和糖类等细胞团细胞团胚状体胚状体有根、茎、叶有根、茎、叶的试管苗的试管苗问题问题脱分化脱分化再分化再分化由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株体现出植物细胞的什么特性？体现出植物细胞的什么特性？高度分化的植物细胞有发育成完整个体的高度分化的植物细胞有发育成完整个体的潜能。潜能。1.1.细胞分化具有稳定性、不可逆性，是不是细胞一旦分化就不再具有细胞分化具有稳定性、不可逆性，是不是细胞一旦分化就不再具有分裂分化能力了呢？分裂分化能力了呢？2.2.能否让这些高

13、度分化的细胞再具有分裂分化能力呢？能否让这些高度分化的细胞再具有分裂分化能力呢？多莉是怎么诞生的多莉是怎么诞生的？思考思考这个实验说明了已经分化的细胞核具这个实验说明了已经分化的细胞核具有什么特性？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已经分化的细胞，仍然具有发育成已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。完整个体的潜能。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高度分

14、化的细胞含有保持物种发育所需要的全套基因需要的全套基因对位训练对位训练1.1.（20092009山东卷，山东卷，2 2）细胞分化是奢侈基因选择细胞分化是奢侈基因选择 性表达的结果。下列属于性表达的结果。下列属于奢侈基因奢侈基因的是（的是（）A.A.血红蛋白基因血红蛋白基因 B.ATP B.ATP合成酶基因合成酶基因 C.DNA C.DNA解旋酶基因解旋酶基因 D.D.核糖体蛋白基因核糖体蛋白基因 解析解析 本题考查了对于基因选择性表达概念的本题考查了对于基因选择性表达概念的 理解。只有在红细胞中，控制血红蛋白合成的理解。只有在红细胞中，控制血红蛋白合成的 基因才能选择性的表达。而其他选项中的基

15、因才能选择性的表达。而其他选项中的ATPATP合合 成酶基因、成酶基因、DNADNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因解旋酶基因、核糖体蛋白基因 是在每一个具有生命活动的细胞中都要表达而是在每一个具有生命活动的细胞中都要表达而 分别合成分别合成ATPATP合成酶、合成酶、DNADNA解旋酶、核糖体蛋白。解旋酶、核糖体蛋白。A A考点二考点二 细胞的衰老、凋亡和癌变细胞的衰老、凋亡和癌变1.1.个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系 （1 1）单细胞生物的细胞单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡就是个体的 衰老或死亡。衰老或死亡。（2 2）多细胞生物体内的细胞多细胞生物体内的细胞总是

16、不断地更新，总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看但从整体上看,个体衰老的过程也是组成个体个体衰老的过程也是组成个体 的细胞普遍衰老的过程。的细胞普遍衰老的过程。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

17、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：（4 4）癌细胞的形态发生改变。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

18、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原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累基因的突变逐渐积累的结果。的结果。（2 2）机理）机理4.4.癌症的预防与治疗癌症的预防与治疗 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

19、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。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

20、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。5.5.细胞分裂、分化和癌变的关系细胞分裂、分化和癌变的关系对位训练对位训练2.2.

21、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解析解析 衰老和凋亡是细胞正常的生命现象衰老和凋亡是细胞正常的生命现象,在健康在健康的成人体内，每天有一定数量的细胞凋亡是正

22、常的成人体内，每天有一定数量的细胞凋亡是正常的。细胞的凋亡是一种程序性死亡，是受机体基的。细胞的凋亡是一种程序性死亡，是受机体基因组调控的细胞正常的死亡。白化病是由基因突因组调控的细胞正常的死亡。白化病是由基因突变导致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的。胚胎发变导致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的。胚胎发育期细胞的衰老并不代表机体的衰老，从整体上育期细胞的衰老并不代表机体的衰老，从整体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。的过程。3.3.下列关于癌细胞的叙述，下列关于癌细胞的叙述，不正确不正确的是的是()()A.A.癌细胞的遗传物质与正常体细胞有所

23、不同癌细胞的遗传物质与正常体细胞有所不同 B.B.在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖 C.C.细胞癌变后，彼此之间的黏着性显著降低细胞癌变后，彼此之间的黏着性显著降低 D.D.细胞癌变是不可逆转的细胞癌变是不可逆转的,所以癌症是不治之症所以癌症是不治之症 解析解析 癌细胞的遗传物质发生了改变，所以与癌细胞的遗传物质发生了改变，所以与 正常体细胞有所不同；癌细胞的特点有：在适正常体细胞有所不同；癌细胞的特点有：在适 宜条件下，癌细胞能够无限增殖，细胞表面由宜条件下，癌细胞能够无限增殖，细胞表面由 于糖蛋白减少，而导致彼此之间的黏着性显著于糖蛋白减少，而导致彼此之间的

24、黏着性显著 降低；癌细胞是遗传物质发生了改变所致，有降低；癌细胞是遗传物质发生了改变所致，有 可能利用诱变因子使其发生恢复突变。可能利用诱变因子使其发生恢复突变。D D4.4.下列关于下列关于细胞增殖、分化、衰老、癌变细胞增殖、分化、衰老、癌变的叙述的叙述,不合理不合理的是的是 ()()幼年个体中没有衰老的细胞，老年个体中没幼年个体中没有衰老的细胞，老年个体中没 有新细胞产生有新细胞产生 由胚胎干细胞诱导分化成肾由胚胎干细胞诱导分化成肾 脏体现了细胞全能性脏体现了细胞全能性 细胞凋亡对机体有利细胞凋亡对机体有利,细胞坏死对机体有害细胞坏死对机体有害 细胞分化导致细胞中细胞分化导致细胞中 遗传物

25、质改变遗传物质改变 癌细胞是畸形分化的结果癌细胞是畸形分化的结果 衰老的人红细胞呼吸代谢速率减慢，细胞体衰老的人红细胞呼吸代谢速率减慢，细胞体 积减小，核体积增大积减小，核体积增大 A.B.A.B.C.D.C.D.C C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对细胞分化、衰老、凋亡和癌变有关知识点辨析不清不清 （1 1）细胞分化过程中）细胞分化过程中遗传物质未改变，遗传物质未改变，只是基因选择性表达。只是基因选择性表达。（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现，若发育成某个器官不叫全能性。才能体现，若发育成某个器官不叫

26、全能性。（3 3）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能性很高。能性很高。（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 （5 5）原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞）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，中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。因已发生突变。（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,在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细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。胞，但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,对机体有对机体有害。害。（8 8）细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利）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。的，细胞坏死对机体有害。（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“细胞核体积细胞核体积增大增大”这一特征，因为已无细胞核。这一特征，因为已无细胞核。保持愉悦的心情