細(xì)胞的分化、衰老和癌變.ppt

第15講細(xì)胞的分化 衰老 凋亡與癌變6 2 3 4 第四單元細(xì)胞的生命歷程 考綱要求1 細(xì)胞的分化 2 細(xì)胞的全能性 3 細(xì)胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系 4 癌細(xì)胞的主要特征及防治 一 細(xì)胞分化 1 圖示 分裂 表達(dá)基因A C 表達(dá)基因A B 分子水平 mRNA和蛋白質(zhì)有差異 DNA相同 細(xì)胞水平 形態(tài) 結(jié)構(gòu) 功能有差異 如細(xì)胞器種類和數(shù)量有差異 3 概念P117 在個(gè)體發(fā)育中 由一個(gè)或一種細(xì)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 實(shí)質(zhì) 基因選擇性表達(dá) 6 特點(diǎn) 穩(wěn)定性 持久性 不可逆性 普遍性 7 意義 個(gè)體發(fā)育基礎(chǔ) 細(xì)胞趨向于專門化 提高各生理功能效率 4 時(shí)間 發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程 胚胎時(shí)期達(dá)到最大 形成具有特定形態(tài) 結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官 5 結(jié)果 單細(xì)胞生物有細(xì)胞分化 想一想 1 同一生物不同部位的細(xì)胞如人的胰島B細(xì)胞和唾液腺細(xì)胞 下列結(jié)構(gòu)或物質(zhì)是否相同 染色體 DNA 基因 mRNA 蛋白質(zhì) tRNA 3 不同生物蛋白質(zhì)功能不同 根本原因 同種生物不同細(xì)胞蛋白質(zhì)不同 根本原因 細(xì)胞中酶A和酶B功能不同 根本原因 2 細(xì)胞分化一定不可逆轉(zhuǎn)嗎 二 細(xì)胞全能性 1 判斷標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)育成完整個(gè)體 2 細(xì)胞全能性 植物細(xì)胞全能性 證據(jù) 植物組織培養(yǎng) 理論基礎(chǔ) 原因 含有一整套發(fā)育成完整個(gè)體的遺傳信息 動(dòng)物細(xì)胞核全能性 核移植技術(shù) 3 概念 已分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能 條件 離體 必要條件 一定的營養(yǎng)物質(zhì) 無機(jī)鹽 維生素 氨基酸等 激素 細(xì)胞分裂素 生長素 適宜的條件 適宜的溫度 pH 無菌等 4 全能性大小比較 植物 動(dòng)物 動(dòng)物細(xì)胞只能表達(dá)細(xì)胞核的全能性 受精卵 生殖細(xì)胞 精子 卵細(xì)胞 體細(xì)胞幼嫩的細(xì)胞 衰老的細(xì)胞分化程度低的體細(xì)胞 分化程度高的體細(xì)胞細(xì)胞分裂能力強(qiáng)的體細(xì)胞 細(xì)胞分裂能力弱的體細(xì)胞 5 干細(xì)胞 具有分裂和分化能力的細(xì)胞 類似于植物分生組織細(xì)胞 如 造血干細(xì)胞既能分裂自我更新并能分化成淋巴細(xì)胞 吞噬細(xì)胞和紅細(xì)胞 血小板等 1 2 對 3 4 錯(cuò) 判一判 1 蜜蜂的未受精卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂證明了動(dòng)物細(xì)胞具有全能性 2 轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細(xì)胞或番茄 馬鈴薯細(xì)胞雜交后培育出植株 證明了植物細(xì)胞的全能性 3 壁虎斷尾后重新長出尾部 證明動(dòng)物細(xì)胞全能性 4 紫色糯性玉米種子培育出植株 證明了植物細(xì)胞的全能性 C 下列敘述中 正確的是 A 植物體只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部基因B 高度分化的植物細(xì)胞只要處于離體狀態(tài)就能表現(xiàn)出全能性C 植物細(xì)胞的全能性是植物體細(xì)胞雜交的理論基礎(chǔ)D 植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性 其原因是所含基因不同 三 細(xì)胞衰老 單細(xì)胞生物 細(xì)胞衰老 個(gè)體衰老 細(xì)胞衰老 個(gè)體衰老 細(xì)胞普遍衰老 多細(xì)胞生物 證據(jù) 體外培養(yǎng)的細(xì)胞具有有限分裂次數(shù) 1 特征P122 代謝變化 幼齡個(gè)體內(nèi)有衰老細(xì)胞 衰老個(gè)體有幼嫩細(xì)胞 水 多種酶活性 呼吸速率 改變 物質(zhì)運(yùn)輸 色素 細(xì)胞核變化 2 細(xì)胞壽命與分裂能力無關(guān) 染色質(zhì) 增大 核膜 加深 一大 核大 一小 水少體積小 一多 色素積累 兩低 膜通透性 酶活性 3 細(xì)胞衰老的原因 假說 自由基學(xué)說 端粒學(xué)說P122 問一問 什么是自由基 細(xì)胞中自由基如何產(chǎn)生 自由基引起細(xì)胞衰老的原因 什么是端粒 端粒與細(xì)胞衰老的關(guān)系 端粒酶是與染色體末端結(jié)構(gòu)相關(guān)的一種細(xì)胞組分 表中數(shù)據(jù)顯示細(xì)胞癌變可能與端粒酶的活性有關(guān) 請利用癌細(xì)胞及其他合適材料完成下面的探究實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究端粒酶與細(xì)胞癌變的關(guān)系 1 實(shí)驗(yàn)步驟 2 結(jié)果預(yù)測及分析 3 請根據(jù)上述內(nèi)容 提出一種治療癌癥的新思路 將癌細(xì)胞等量分成兩組 并編號A B A組加入端粒酶抑制劑 B組不加 進(jìn)行培養(yǎng) 記錄并比較A B兩組的增殖代數(shù) 分裂次數(shù) 2 結(jié)果預(yù)測及分析 A組比B組增殖代數(shù)少 說明端粒酶與細(xì)胞癌變有關(guān) A組與B組增殖代數(shù)相同仍然無限增殖 說明端粒酶與細(xì)胞癌變 連續(xù)分裂 無關(guān) 3 抑制癌細(xì)胞中端粒酶的活性 四 細(xì)胞凋亡 細(xì)胞編程性死亡 1 機(jī)制 細(xì)胞基因控制自動(dòng)結(jié)束生命的過程 2 意義 正常發(fā)育 維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定 抵御外界各因素的干擾 3 與細(xì)胞壞死的區(qū)別 細(xì)胞壞死是因正常代謝被迫中斷或損傷而死 如 手的發(fā)育 蝌蚪尾的消失 細(xì)胞的自然更新 被病原體感染的細(xì)胞清除 衰老細(xì)胞 多余細(xì)胞 有害細(xì)胞 下列有關(guān)細(xì)胞衰老和凋亡的說法中 正確的是 A 健康的成人體內(nèi) 每天有一定量的細(xì)胞凋亡B 細(xì)胞凋亡受環(huán)境影響大 機(jī)體難以控制C 老年人頭發(fā)變白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起的D 胚胎發(fā)育期生物體的細(xì)胞衰老總與機(jī)體衰老同步進(jìn)行 A 五 細(xì)胞癌變 2 特征 適宜條件下 能無限增殖 形態(tài)結(jié)構(gòu)顯著改變 常呈球形 如成纖維細(xì)胞由扁平梭形 球形 表面糖蛋白減少 黏著性降低 易分散和轉(zhuǎn)移 3 致癌因子 物理致癌因子 主要指輻射 紫外線等 化學(xué)致癌因子 無機(jī)物 石棉 砷化物 鉻化物等有機(jī)物 砷 苯 亞硝胺 黃曲霉素等病毒致癌因子 Rous肉瘤病毒等 受致癌因子的作用 細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化 成為不受機(jī)體控制的 連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞 1 概念 預(yù)防 可遺傳 4 癌細(xì)胞產(chǎn)生的機(jī)理 刺激細(xì)胞增殖 抑制細(xì)胞增殖 抑癌基因 阻止細(xì)胞不正常增殖 原癌基因 調(diào)節(jié)細(xì)胞周期 控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程 抑癌基因發(fā)生的致癌突變是隱性突變 原癌基因發(fā)生的致癌突變是顯性突變 正常細(xì)胞 原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變 累積效應(yīng) 致癌因子 癌細(xì)胞 生長和分裂失控 是顯性還是隱形突變 激活 表達(dá) 抑制 不表達(dá) 導(dǎo)致 A 表達(dá) a 不表達(dá) B 表達(dá) b 不表達(dá) 1 化療 原理是抑制癌細(xì)胞增殖過程中的DNA復(fù)制 使癌細(xì)胞無法完成分裂 從而達(dá)到抑制癌細(xì)胞增殖的目的 方法是通過靜脈注射將藥物送入血管 再通過血液循環(huán)運(yùn)輸至癌細(xì)胞 由于藥物對其他細(xì)胞也起作用 所以對身體的副作用很大 不能連續(xù)進(jìn)行 2 放療 是用X射線 射線等照射癌組織 由于放射線的生物學(xué)作用 能大量殺傷癌細(xì)胞 破壞癌組織 使其縮小 放射療法對周圍正常組織副作用小 3 手術(shù)切除 5 癌癥的治療 另外 隨著現(xiàn)代生物科技的發(fā)展 用生物導(dǎo)彈進(jìn)行治療是一種安全有效的措施 將藥物 具有殺傷力 和單克隆抗體 相當(dāng)于瞄準(zhǔn)裝置 制成生物導(dǎo)彈 然后定向地運(yùn)輸?shù)桨┙M織 不傷害其他生物組織 判一判 1 原癌基因和抑癌基因只存在于癌細(xì)胞中 2 細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化的細(xì)胞可能是已經(jīng)發(fā)生癌變的細(xì)胞 3 衰老 受損細(xì)胞和癌細(xì)胞的清除是通過細(xì)胞免疫實(shí)現(xiàn)的 4 癌細(xì)胞是不死性細(xì)胞 一定不會(huì)死亡 5 成熟的生物體中 細(xì)胞的自然更新 被病原體感染細(xì)胞的清除是細(xì)胞凋亡 6 細(xì)胞被病原體感染導(dǎo)致死亡屬于細(xì)胞壞死 7 細(xì)胞都要經(jīng)過發(fā)生 生長 成熟 衰老和凋亡的過程 8 癌細(xì)胞與正常細(xì)胞比較細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)都減少 9 干細(xì)胞是未經(jīng)分化的細(xì)胞 胚胎干細(xì)胞形態(tài)特征 衰老細(xì)胞的特征 癌細(xì)胞的特征 分生區(qū)細(xì)胞的特征 愈傷組織特征 成熟區(qū)特征 排列疏松無規(guī)則 高度液泡化 無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞 哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞特征 呈正方形 排列緊密 無大液泡 體積小 細(xì)胞核大 核仁明顯 呈兩面凹的圓餅狀 無細(xì)胞核 DNA 細(xì)胞器 呈長方形 有大液泡 常長有根毛 回憶 練 據(jù)圖回答下列問題 1 圖中A表示的是 過程 B表示的是 過程 2 圖中b c d e具有相同的 3 圖中e能合成血紅蛋白 則b c d都 不能或能 合成 其直接原因是 4 圖中的a b c d e這五個(gè)細(xì)胞相比 哪一個(gè)細(xì)胞的全能性最大 5 若c細(xì)胞代表人個(gè)體發(fā)育中尾部的細(xì)胞 則發(fā)育到一定階段該細(xì)胞會(huì)凋亡的原因是 d細(xì)胞若是異常分化產(chǎn)生的癌細(xì)胞 則癌變的根本原因是 6 b c d e細(xì)胞不同的根本原因是 物質(zhì) 不同 直接原因是 物質(zhì) 不同 答案 1 細(xì)胞增殖細(xì)胞分化 2 基因 遺傳信息或染色體數(shù) 3 不能控制合成血紅蛋白的基因未表達(dá) 4 a 5 基因控制的程序性死亡原癌基因和抑癌基因突變 6 mRNA蛋白質(zhì) 練某醫(yī)院病理室為了確診一患者的腫瘤是良性還是惡性 切取了一小塊腫瘤組織進(jìn)行培養(yǎng) 請回答下列問題 1 顯微鏡下觀察到的癌細(xì)胞在形態(tài)上發(fā)生的改變是 細(xì)胞膜上發(fā)生的物質(zhì)變化是 2 與正常細(xì)胞相比 腫瘤細(xì)胞明顯增多的細(xì)胞器是 至少寫出兩種 3 化學(xué)治療可采用藥物 如5 氟尿嘧啶 它的結(jié)構(gòu)與尿嘧啶非常相似 可以干擾 的過程 從而影響癌基因的表達(dá) 4 人體中產(chǎn)生癌變的機(jī)理是 5 某單位研制了一種新藥X 為了驗(yàn)證此藥物對此類腫瘤有較好的療效 將腫瘤細(xì)胞懸浮液分成等細(xì)胞數(shù)的A B兩組 A組加入3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸 B組