細胞分化衰老凋亡和癌變

關于細胞分化衰老凋亡和癌變第1頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日僅僅有細胞的增殖，受精卵能形成許多不同類型的細胞，進而發(fā)育成多細胞生物體嗎？細胞的增殖的分化主要有什么區(qū)別？增殖（分裂）使細胞數(shù)目增加，細胞分化使細胞種類增加；能分裂的細胞分化程度低，分化程度高的細胞不能分裂。第2頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日

4、發(fā)生時期: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)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。

多細胞生物體內(nèi)形成不同的細胞和組織。終生存在，胚胎時期達到最大限度。

1、概念：2、結果：3、意義：是生物個體發(fā)育的基礎；使多細胞生物體中的細胞趨于專門化,有利于提高各種生理功能的效率。

一般說來，分化了的細胞一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。一、細胞的分化第3頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日2.黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。下列事實分別說明了細胞分化的哪一特征:穩(wěn)定性不可逆性

1.細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。持久性3.造血干細胞原紅細胞早幼紅細胞中幼紅細胞晚幼紅細胞成熟紅細胞死亡4.生物界中普遍存在，是生物個體發(fā)育的基礎。普遍性一、細胞的分化

5、特征:第4頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日6.細胞分化的根本原因基因選擇性表達的結果

同一個體的不同體細胞中核遺傳物質完全相同，但由于選擇性表達的基因不同，因而轉錄生成的mRNA及翻譯生成的蛋白質不同，從而使不同的細胞在形態(tài)、結構及生理功能出現(xiàn)差異。第5頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日二、細胞的全能性已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。2、原因：細胞核內(nèi)含有本物種全套遺傳信息。1、概念：全能性大小：受精卵>生殖細胞>體細胞判斷：(1)蜜蜂由未受精卵細胞發(fā)育成雄蜂證明了動物細胞具有全能性

(2)轉入抗蟲基因的棉花細胞或番茄、馬鈴薯細胞雜交后培育出植株，證明了植物細胞的全能性 (3)壁虎斷尾后重新長出尾部證明動物細胞具有全能性；(4)紫色玉米種子培育出植株，證明了植物細胞的全能性

√√××第6頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日1.高度分化的植物細胞仍然具有全能性。例如：胡蘿卜根組織的細胞可以發(fā)育成完整的新植株2.動物細胞的細胞核具有全能性高度分化的動物細胞，全能性受到限制。但是，細胞核仍然保持著全能性。例如：克隆羊多莉細胞的全能性的實例第7頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日植物組織培養(yǎng)技術概念：實驗過程流程簡圖條件：在無菌和人工控制的條件下,將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工控制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整植株。外植體脫分化愈傷組織再分化根芽胚狀體）離體、培養(yǎng)基、外界環(huán)境（無菌環(huán)境、空氣、適合的溫度和PH）再分化試管苗第8頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日植物細胞全能性的應用①可利用植物組織培養(yǎng)技術，進行快速繁殖；②也可拯救瀕危物種；③可以和基因工程結合培育新物種；第9頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日思考：能否像植物組織培養(yǎng)技術一樣將單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的個體？如何使已分化的動物細胞表現(xiàn)出全能性？動物細胞的全能性

到目前為止,還沒成功。只能按照原有的分裂分化方向進行。動物體細胞核移植技術

高度分化的動物體細胞的細胞核有發(fā)育成完整個體的潛能。結論：思考：能否像植物體細胞雜交技術一樣，將不同的動物細胞進行融合并激發(fā)雜交細胞的全能性，培養(yǎng)出新的生物個體？

到目前為止,還沒成功。第10頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日細胞分化與細胞全能性的比較細胞內(nèi)基因選擇性表達含有本物種全套遺傳物質①持久性②穩(wěn)定性③不可逆性④普遍性①高度分化的植物細胞具有全能性。②動物已分化的體細胞全能性受到限制，但細胞核仍具有全能性。形成形態(tài)、結構、功能不同的細胞形成新的個體體細胞＞生殖細胞＞受精卵受精卵＞生殖細胞＞體細胞①兩者的遺傳物質都不發(fā)生變化②細胞分化程度越高，具有的全能性越小第11頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日[提醒]細胞分化與基因表達(1)在細胞基因組中表達的基因分兩類：一類是維持基本生命活動所必需的，稱為管家基因；一類是指導合成特異性蛋白的基因，稱為奢侈基因。細胞分化是奢侈基因選擇性表達的結果。(2)細胞分化后形成的不同細胞中，核DNA相同，mRNA和蛋白質一般不同。第12頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日取自同種生物不同類型的正常體細胞，檢測其基因表達，結果如圖所示。關于此圖下列說法中正確的是①若基因1～8中只有一個是控制某種有氧呼吸酶的基因，則該基因最有可能是基因2②圖中7種細胞的遺傳物質是相同的③圖中7種細胞理論上都具有全能性，經(jīng)合適條件誘導可在生物體內(nèi)實現(xiàn)全能性④此圖可用于說明細胞分化的本質⑤若圖中有一個基因為血紅蛋白基因，那么細胞7為紅細胞A.①③④B.②④⑤C.①②③D.①②④D第13頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日2．干細胞及其在醫(yī)學上的應用(1)概念：干細胞是一類具有自我更新和分化、發(fā)育潛能的原始細胞。機體內(nèi)的各種細胞、組織和器官都是由干細胞分化、發(fā)育而來的。(2)類型及相互關系：①類型：干細胞分為3類，全能干細胞、多能干細胞和專能干細胞。返回目錄第14頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日②相互關系(以干細胞分化為紅細胞為例):(3)醫(yī)學上的應用：干細胞的研究為器官移植提供了新的思路，為癌癥、癲癇、糖尿病等疾病的根治帶來了希望。第15頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日C

第16頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日【解析】與①相比，②的分裂增殖能力與分化能力均減弱，A錯誤；④與⑤的基因相同，但細胞內(nèi)蛋白質不同，B錯誤；②和③細胞的形成是有絲分裂的結果，不涉及基因的自由組合，D錯誤。第17頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日第18頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日第19頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日2、人類寄希望于利用干細胞（人體中具有分裂、分化能力的細胞）的分離和體外培養(yǎng)，在體外培育出組織器官，并最終通過組織或器官移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療。能否用肌細胞代替干細胞A.不能，因為肌細胞與干細胞含有的遺傳物質不同B.不能，因為肌細胞是高度分化的細胞，一般沒有分裂能力C.能，因為肌細胞雖然是分化的細胞，但在一定條件下也可脫分化，實現(xiàn)細胞全能性D.能，因為肌細胞與干細胞具有完全相同的遺傳物質B第20頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日1、個體衰老與細胞衰老的關系個體衰老與細胞衰老都是生物體正常的生命現(xiàn)象單細胞生物體：個體的衰老=細胞的衰老多細胞生物體：個體衰老的=大多數(shù)細胞的衰老

（仍有新細胞）三、細胞的衰老判斷：(1)細胞衰老等于多細胞生物個體衰老(

)(2)人體紅細胞衰老時細胞核增大 (

)

××第21頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日2、細胞衰老的特征1.細胞內(nèi)的水分減少,細胞萎縮,體積減小,新陳代謝速率減慢2.細胞內(nèi)多種酶的活性降低(老年人的白發(fā))3.細胞內(nèi)的色素逐漸積累(老年斑)4.細胞內(nèi)呼吸速率減慢,細胞核體積增大,核膜內(nèi)折,染色質收縮，染色加深5.細胞膜通透性改變,使物質運輸功能降低第22頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日Goback課本P122酶系統(tǒng)：超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等非酶系統(tǒng)：維生素E、醌類物質等

消除自由基

細胞中存在端粒酶，但普通細胞中該酶活性很低或沒有，而癌細胞中該酶活性很強3、衰老的原因第23頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日四、細胞凋亡由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控，也稱為細胞編程性死亡。1.概念：與細胞凋亡密切相關的細胞器是溶酶體。第24頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日

細胞壞死是在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。細胞凋亡是一種正常的自然現(xiàn)象。3.與細胞壞死的區(qū)別完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定（具有積極意義）2.意義：第25頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日細胞凋亡和細胞壞死的區(qū)別細胞壞死是極端的物理、化學因素或嚴重的病理性刺激引起的細胞損傷和死亡第26頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日

細胞凋亡與細胞壞死有什么區(qū)別？第27頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日細胞衰老和凋亡與人體健康的關系(1)衰老的控制不僅在細胞內(nèi)部，同時也與外部環(huán)境有密切的關系。良好的外部環(huán)境可以延緩細胞的衰老對人類來說，合理的飲食結構、良好的生活習慣、適當?shù)捏w育運動和樂觀的人生態(tài)度等都有益于延緩衰老(2)正常的細胞凋亡可以保證人體的正常發(fā)育和身體各個器官功能的正常發(fā)揮，而不正常的細胞凋亡會導致許多疾病。腫瘤的發(fā)生、自身免疫疾病等與細胞凋亡不足有關，而再生障礙性貧血等與細胞凋亡過盛有關。第28頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日2．[2014·河南靈寶模擬]細胞凋亡也稱為細胞編程性死亡，其大致過程如下圖所示。下列有關敘述不正確的是()返回目錄A．細胞皺縮、核染色質固縮表明細胞處于衰老狀態(tài)B．圖示過程只發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中C．吞噬細胞吞噬凋亡小體與溶酶體有關D．細胞凋亡是由遺傳物質控制的，與細胞壞死有明顯區(qū)別B第29頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日

[解析]衰老的細胞出現(xiàn)了以下特征：皺縮、體積變小、代謝速率減慢、色素積累、酶活性降低、染色質固縮、膜通透性改變等。細胞凋亡是由細胞內(nèi)基因決定的細胞自動結束生命的過程，這一過程貫穿于整個生命歷程中。在生物個體發(fā)育過程中，通過有絲分裂增加細胞數(shù)目，通過細胞內(nèi)基因的選擇性表達使細胞崩潰分解成多個凋亡小體，吞噬細胞將凋亡小體吞噬后，在細胞內(nèi)溶酶體的作用下將凋亡小體分解。第30頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日1、細胞癌變的概念：細胞受到致癌因子的作用，細胞中的遺傳物質發(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五、細胞的癌變2、細胞癌變的特征（1）在適宜的條件下，癌細胞能無限增殖（2）癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生顯著變化（3）癌細胞的表面發(fā)生了變化，由于細胞膜上的糖蛋白減少，使癌細胞彼此之間的黏著性顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉移第31頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日

電子顯微鏡下的成纖維細胞電子顯微鏡下的成纖維癌細胞Goback第32頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日癌細胞的擴散和轉移

如果侵入的不是癌細胞，則人體的免疫細胞會通過細胞膜上的糖蛋白進識行別并清除，但癌細胞不容易被識別而保留并可無限增殖。癌細胞表面發(fā)生了變化，細胞膜上糖蛋白等物質減少，使癌細胞間黏著性顯著降低，容易分散和轉移Goback第33頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日結腸癌的發(fā)生過程第34頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日（1）臭氧層破壞導致皮膚癌患者增多。（2）二戰(zhàn)后日本廣島、長崎幸存居民癌癥發(fā)生率明顯增加。分析以下情況的致癌因子：（5）居里夫人在研究工作中長期被放射線損傷，導致白血病。（3）近幾年肺癌的發(fā)生率日趨增加，可能與吸入煙草、燃燒的煙霧、工廠的煤煙、汽車尾氣等有關。物理物理物理病毒化學（4）80%的肝癌患者患過乙型肝炎。紫外線核輻射尼古丁等乙肝病毒放射線第35頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日4、細胞癌變的內(nèi)因-根本原因癌細胞的產(chǎn)生是內(nèi)外因素共同作用的結果正常細胞原癌基因抑癌基因致癌因子3、細胞癌變的外因-致癌因子（1）物理致癌因子（2）化學致癌因子（3）病毒致癌因子突變癌細胞正常細胞分裂和分化失控第36頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日易錯點1.原癌基因和抑癌基因的存在不清晰2.細胞癌變需要多個基因發(fā)生突變

癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結果，至少在一個細胞中發(fā)生5～6個基因突變，才能賦予癌細胞所有的特征，這是一種累積效應。癌細胞我們有原癌基因和抑癌基因正常細胞我們也有！第37頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日細胞癌變與人體健康細胞癌變是細胞畸形分化的結果。癌癥是危害人體健康的重要疾病之一，是社會熱點之一，所以高考特別關注?？梢詮囊韵聨c突破該難點：1．從基因的角度分析癌變的原因癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生了突變，而突變需要一定的誘發(fā)因素(物理因素、化學因素和生物因素)，在生活中要注意遠離這些因素。拓展提升：第38頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日2．癌癥的治療方法(1)化療：原理是抑制癌細胞增殖過程中的DNA復制，使癌細胞無法完成分裂，從而達到抑制癌細胞增殖的目的。方法是通過靜脈注射將藥物送入血管，再通過血液循環(huán)運輸至癌細胞。由于藥物對其他細胞也起作用，所以對身體的副作用很大，不能連續(xù)進行。(2)放療：放射療法是用X射線、γ射線等照射癌組織。由于放射線的生物學作用，能大量殺傷癌細胞，破壞癌組織，使其縮小。放射療法對周圍正常組織副作用小。第39頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日(3)手術切除另外，隨著現(xiàn)代生物科技的發(fā)展，用生物導彈進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(相當于瞄準裝置)制成生物導彈，然后定向地運輸?shù)桨┙M織，不傷害其他生物組織。第40頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日4．研究發(fā)現(xiàn)細胞癌變與端粒酶的活性有關。端粒酶由RNA和蛋白質組成，能以自身的核酸為模板，在其蛋白質的催化下合成端粒DNA序列。下列與端粒酶和癌細胞有關的敘述，錯誤的是()A．從功能上看，端粒酶屬于逆轉錄酶B．癌細胞膜上的糖蛋白減少，癌細胞容易在體內(nèi)轉移C．癌細胞膜表面出現(xiàn)的不同于正常細胞的蛋白質會成為抗原D．機體進行免疫反應過程中直接使癌細胞裂解的是吞噬細胞D第41頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日[答案]D[解析]端粒酶催化以RNA為模板合成DNA的過程，因此端粒酶屬于逆轉錄酶；癌細胞膜上的糖蛋白減少，癌細胞容易在體內(nèi)轉移；癌細胞膜表面出現(xiàn)的不同于正常細胞的蛋白質會成為抗原；機體進行免疫反應的過程中，效應T細胞與癌細胞接觸，激活細胞內(nèi)的溶解酶，使癌細胞裂解死亡。返回目錄第42頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日3、下列細胞可能發(fā)生癌變的是

A．游離組織，形態(tài)改變B．核增大，染色深

C．膜透性增大，運輸功能降低D．酶活性降低A4、下列關于人和動物細胞的敘述，正確的一組是①癌細胞是細胞分化異常的結果 ②細胞分化在老年時達到最大限度 ③細胞內(nèi)水分增加，代謝速度減慢是衰老細胞的特征④癌細胞容易在體內(nèi)轉移，與其細胞膜上糖蛋白的變化有關⑤細胞凋亡對生物的正常發(fā)育具有重要作用 A．①③⑤ B．①②③⑤ C．①②④⑤ D．①④⑤D第43頁，共48頁，星期日，2025年，2月5日細胞凋亡、壞死和癌變的比較由基因決定不受基因控制受基因控制,由致癌因子誘導是主動的、細胞自動結束生命的自然過程是被動的，由細胞代謝活動受損或中斷引起的①無限增