生物必修一 细胞分化,衰老,凋亡,癌变.ppt
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1、生物必修一 细胞分化,衰老,凋亡,癌变 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望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。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:在个体发育中,不同的细胞中实质: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
2、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蛋白质蛋白质想一想想一想 (1 1)同一生物不同部位的细胞如人的胰岛)同一生物不同部位的细胞如人的胰岛B B细胞细胞 和唾液腺细胞,下列结构或物质是否相同?和唾液腺细胞,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 (2 2)细胞分化一定不可逆转吗?)细胞分化一定不可逆转吗?(1 1)相同,相同,不同。不同。(2 2)在生物体内不可逆转,但离体人工条件)在生物体内不可逆转,但离体人工条件 下,高度分化的植物细胞可脱分化回到未分化下,
3、高度分化的植物细胞可脱分化回到未分化 状态。状态。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:高度分化的植物细胞具有发育成全能性差异:高度分化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性;实验表明已分化的动物体细胞的 具具 有全能性。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。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分裂和分化裂和分化完整完整
4、个体个体三、衰老细胞的特征三、衰老细胞的特征 记忆窍门:可据图结合细胞结构从外向里联想记记忆窍门:可据图结合细胞结构从外向里联想记 忆;也可按下列方法记忆:一大(核大)、一小忆;也可按下列方法记忆:一大(核大)、一小(水少体积小)、一多(色素积累)和两低。(水少体积小)、一多(色素积累)和两低。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
5、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,成为不生变化,成为不受受 控制的、连续进行分裂控制的、连续进行分裂 的的 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
6、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
7、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
8、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,如人早期胚胎尾的消失、手部五指必不可少的,如人早期胚胎尾的消失、手部五指的形成、蝌蚪尾的消失等;细胞癌变是细胞畸形的形成、蝌蚪尾的消失等;细胞癌变是细胞畸形分
9、化的结果;皮肤上分化的结果;皮肤上“老年斑老年斑”的形成是由于细的形成是由于细胞衰老色素沉积的结果。胞衰老色素沉积的结果。答案答案 B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:基因的选择性表达。同一生物体不)实质:基因的选择性表达。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
10、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 的根本原因是细胞中的根本原因是细胞中 不同不同,不同的直接原不同的直接原 因是细胞中因是细胞中 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:在所有细胞中都表达的基因,与管家基因: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、细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATPATP水解酶基水解酶基 因等。因等。奢侈基因:只在特定细胞中选择性表达的基奢侈基因: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
11、红蛋白因,控制细胞分化,如胰岛素基因、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:含有本物种全套遗传物质。)原理: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
12、(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)(4 4)拓展)拓展干细胞类型干细胞类型按分化潜能的大小,干细胞基本上可分为按分化潜能的大小,干细胞基本上可分为3 3种类型:种类型:全能干细胞,它具有形成完整个体的分化潜能,全能干细胞,它具有形成完整个体的分化潜能,胚胎干细胞就属于此类;多能干细胞,它具有分胚胎干细胞就属于此类;多能干细胞,它具有分化出多种细胞组织的潜能,但却失去了发育成完化出多种细胞组织的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,如造血干细胞;专能干细胞,只整个体的能力,如造血干细胞;专能干细胞,只能向一种
13、类型或密切相关的两种类型的细胞分化,能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如皮肤生发层的干细胞。如皮肤生发层的干细胞。各种干细胞的相互关系各种干细胞的相互关系红细胞红细胞 高度分化细胞高度分化细胞 专能骨髓造血干细胞专能骨髓造血干细胞 能分化成红细胞能分化成红细胞 多能骨髓造血干细胞多能骨髓造血干细胞 能分化成各种血细胞能分化成各种血细胞 全能胚胎干细胞全能胚胎干细胞 能分化成各种体细胞能分化成各种体细胞 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。下列属于奢侈基因的是(性表达的结果。下列属于奢侈基因的是(
14、)A.A.血红蛋白基因血红蛋白基因 B.B.ATPATP合成酶基因合成酶基因 C.C.DNADNA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ATP
15、ATP合成酶、合成酶、DNADNA解旋酶、核糖体蛋白。解旋酶、核糖体蛋白。A2.2.(20082008江苏卷,江苏卷,6 6)动物和人体内具有分裂和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,错误的是述中,错误的是 ()A.A.a a过程表示干细胞能自我更新过程表示干细胞能自我更新 B.B.b b、c c过程表示干细胞具有分化能力过程表示干细胞具有分化能力C.C.a a、b b、c c过程中细胞的遗传信息表达情况不同过程中细胞的遗传信息表达情况不同D.D.b b过程形成的细胞直接组成器官,可供器官移植过程形成的细胞直接组成器官
16、,可供器官移植 使用使用解析解析 b b、c c代表细胞分化,分化的细胞首先组成代表细胞分化,分化的细胞首先组成组织,由不同的组织构成器官。组织,由不同的组织构成器官。答案答案 D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)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的)单细胞生物的细胞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总是不断地更新,)多细胞生物体内的细胞总是不断地更新,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
17、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。2.2.癌细胞特征癌细胞特征 (1 1)无限增殖:一般细胞分裂)无限增殖:一般细胞分裂5050 6060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)易分散转移:癌细胞分泌一些酶类分解细)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,易胞表面的糖蛋白,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:正常细胞
18、贴壁生长汇合)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。例成纤维细胞由)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。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
19、程;抑癌基因主要是阻止细胞不 正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因与抑癌正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因与抑癌 基因的突变逐渐积累的结果。基因的突变逐渐积累的结果。(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,吸烟和不健康的预防在诱发癌症的因素中,吸烟和不健康的 饮食是诱发癌症最主要的两大因素。因此,为饮食是诱发癌症最主要的两大因素。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
20、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,这里利用的是射线对胞,这里利用的是射线对DNADNA的损伤作用。放射的损伤作用。放射性疗法不适于病
21、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3.3.下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是 ()()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
22、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
23、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。答案答案 A4.4.下列关于癌细胞的叙述,不正确的是下列关于癌细胞的叙述,不正确的是()()A.A.癌细胞的遗传物质与正常体细胞有所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
24、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思维误区警示思维误区警示易错分析易
25、错分析 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)细胞分化过程中遗传物质未改变,只是)细胞分化过程中遗传物质未改变,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完整个体)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。才能体现,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)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,只是证明动物细胞核全能性。性,只是证明动物细胞
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