细胞分化、衰老、凋亡和癌变.ppt

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1、细胞的分化、衰老、凋亡细胞的分化、衰老、凋亡和癌变和癌变 受精卵受精卵 胚胎胚胎 叶片的结构示意图叶片的结构示意图n细胞分化细胞分化1、细胞分化的概念：、细胞分化的概念：在在个个体体发发育育中中，由由一一个个或或一一种种细细胞胞增增殖殖产产生生的的后后代代，在在形形态态、结结构构和和生生理理功功能能上上发发生生稳稳定定性性差差异异的过程，叫做细胞分化。的过程，叫做细胞分化。3、特点：、特点：普遍性、持久性、稳定性、不可逆性普遍性、持久性、稳定性、不可逆性仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功就不可能形成具有特定形态、结构和功能

2、的组织和器官，生物体就不可能进行能的组织和器官，生物体就不可能进行正常生长发育。正常生长发育。2、意义：、意义：练习：细胞分化的特点：练习：细胞分化的特点：（1）、细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎）、细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎(动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所以具有生命的始终，所以具有 性。性。（2）、一般来说分化了的细胞将一直保持分化）、一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡，细胞分化具有后的状态直到死亡，细胞分化具有 性和性和 性。性。（3）、分化后的细胞内的遗传物质并没有发生）、分化后的细胞内的遗传物质并没有

3、发生改变，只是在不同细胞中基因的活动或者关闭改变，只是在不同细胞中基因的活动或者关闭的状态不同，这就是细胞分化的的状态不同，这就是细胞分化的 性。性。（4）、细胞分化是生物界普遍存在的现象，是）、细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础，具有生物个体发育的基础，具有 性。性。持久持久稳定稳定稳定稳定不可逆不可逆不可逆不可逆不变不变普遍普遍4.分析细胞分化的原因：分析细胞分化的原因：分化的原因：不同的细胞中遗传信息的执行情况不同分化的原因：不同的细胞中遗传信息的执行情况不同 （基因的选择性表达）（基因的选择性表达）细胞分化是否意味着细胞中遗细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变？传物

4、质的改变？5、发生时期：它发生在生物体的、发生时期：它发生在生物体的整个整个生命进程中，生命进程中，胚胎时期胚胎时期 达到最大限度。达到最大限度。细胞增殖与细胞分化的比较：细胞增殖与细胞分化的比较：1、相同点：、相同点：遗传物质没有变化遗传物质没有变化2、不同点：、不同点：细胞数目增多，是细胞数目增多，是量的变化量的变化，是生物体是生物体生长生长的细胞学基础。的细胞学基础。增殖：增殖：分化：分化：细胞形态、结构、功能发生变化，细胞形态、结构、功能发生变化，是质是质的变化的变化，是生物体，是生物体发育发育的细胞学基础的细胞学基础联系：联系：两者往往同时进行，互相伴随两者往往同时进行，互相伴随细胞

5、全能性细胞全能性1、概念：、概念：已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体潜能。已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体潜能。2、基础：、基础：细胞内含该物种的所有的遗传信息细胞内含该物种的所有的遗传信息3、类型、类型植物植物细胞具有全能性细胞具有全能性应用：应用：组织培养组织培养动物动物细胞核具有全能性细胞核具有全能性应用：应用：细胞核移植产生克隆后代细胞核移植产生克隆后代？人体内有没有具有分裂和分化能力的细胞呢？举例说明。干干细胞：细胞：1、概念：、概念：动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞2、类型、类型全能干细胞：全能干细胞：能分化发育成完整个体，如胚胎干细胞

6、能分化发育成完整个体，如胚胎干细胞多能干细胞多能干细胞能分化发育成组织或器官，如造血干细胞能分化发育成组织或器官，如造血干细胞专能干细胞专能干细胞外胚层外胚层中胚层中胚层内胚层内胚层生殖细胞生殖细胞1.区别区别细细胞分化胞分化细细胞全能性胞全能性原因原因细细胞内基因胞内基因选择选择性表达性表达含有本物种全套含有本物种全套遗传遗传信息信息特点特点持久性：持久性：细细胞分化胞分化贯贯穿于生穿于生物体整个生命物体整个生命进进程中程中稳稳定性和不可逆性：一般来定性和不可逆性：一般来说说，分化了的，分化了的细细胞将一直保持胞将一直保持分化后的状分化后的状态态，直到死亡，直到死亡普遍性：生物界中普遍存在，

7、普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体是生物个体发发育的基育的基础础高度分化的植物高度分化的植物细细胞在离体胞在离体的情况下，在一定的的情况下，在一定的营营养物养物质质、激素和其他适宜的外界条件下，激素和其他适宜的外界条件下，才能表才能表现现其全能性其全能性动动物已分化的体物已分化的体细细胞全能性胞全能性受限制，但受限制，但细细胞核仍具有全能胞核仍具有全能性性结结果果形成形形成形态态、结结构、功能不同的构、功能不同的细细胞胞形成新的个体形成新的个体2.两者的关系两者的关系(1)细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有 保持物种遗传性所需要的

8、全套遗传物质，因而都具有全保持物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全 能性。能性。(2)一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细 胞分化程度越低，全能性就越高。细胞全能性比较如下：胞分化程度越低，全能性就越高。细胞全能性比较如下：受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞 能够增殖的细胞能够增殖的细胞停止增殖的细胞停止增殖的细胞 植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞1.(2010淄博质检淄博质检)下列关于细胞分化的说法正确的是下列关于细胞分化的说法正确的是 ()分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化是稳定的，而且一般是不

9、可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态分化，便不会再脱分化到原先的状态细胞分化后，细胞中细胞分化后，细胞中mRNA不同，不同，tRNA相同相同分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能一般不会出现细胞核遗传物质的改变一般不会出现细胞核遗传物质的改变细胞分化的实质是基因的选择性表达细胞分化的实质是基因的选择性表达A.B.C.D.D2.下列有关细胞全能性的叙述中，不正确的是下列有关细胞全能性的叙述中，不正确的是 ()A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因 此全能性最高此全

10、能性最高 B.生物体内细胞由于分化全能性不能表达生物体内细胞由于分化全能性不能表达 C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化全能性很高卵细胞与受精卵一样，细胞未分化全能性很高 D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性.答案：答案：C细胞的衰老：细胞的衰老：未分化未分化分化分化衰老衰老死亡死亡 衰老是一种正常的生命现象衰老是一种正常的生命现象单细胞生物单细胞生物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细胞衰个体衰老与死亡细胞衰老与死亡老与死亡多细胞生物多细胞生物个体衰老与死亡细胞衰个体衰老与死亡细胞衰老与死亡老与死亡细胞在不断更新细

11、胞在不断更新总体看：个体衰老的总体看：个体衰老的过程也是组成个体的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。细胞普遍衰老的过程。衰老症状与原因分析衰老症状与原因分析 衰老症状衰老症状 原因分析原因分析皮肤干燥、变皱皮肤干燥、变皱头发变白头发变白老人斑老人斑饮食减少饮食减少细胞水分减少，体积减小细胞水分减少，体积减小细胞内的酶活性降低细胞内的酶活性降低细胞内色素的累积细胞内色素的累积细胞膜通透性功能改变细胞膜通透性功能改变细胞衰老的特征细胞衰老的特征1.细胞内的水分减少细胞内的水分减少,细胞萎缩细胞萎缩,体积体积减小减小,新陈代谢速率减慢新陈代谢速率减慢.2.细胞内多中酶活性降低细胞内多中酶活性降低

12、.e.g.老年人的白发老年人的白发3.细胞内的色素逐渐积累细胞内的色素逐渐积累.e.g.老年斑老年斑4.细胞内的呼吸速率减慢细胞内的呼吸速率减慢,细胞核体积增大细胞核体积增大,核膜内折核膜内折,染色质收缩染色质收缩.染色加深染色加深.5.细胞膜通透性改变细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低使物质运输功能降低.细胞衰老的原因细胞衰老的原因很复杂，主要学说：很复杂，主要学说：自由基理论自由基理论（见教材）（见教材）端粒学说端粒学说（见教材）（见教材）DNA损伤理论损伤理论程序性死亡理论程序性死亡理论细胞的凋亡细胞的凋亡是一种自然的是一种自然的生理过程生理过程由基因决定的细胞由基因决定的细胞自自动动

13、结束生命的过程结束生命的过程,就叫细胞凋亡就叫细胞凋亡;也称也称细胞编程性死亡。细胞编程性死亡。细胞凋亡的三种主要类型细胞凋亡的三种主要类型细胞的编程性死亡；细胞的编程性死亡；细胞的自然更新；细胞的自然更新；被病原体感染的细胞的清除。被病原体感染的细胞的清除。癌细胞：有的细胞受到癌细胞：有的细胞受到致癌因子致癌因子的作的作用，细胞中用，细胞中遗传物质遗传物质发生变化，就变发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖恶性增殖细胞。细胞。原癌基因原癌基因抑癌基因抑癌基因正正常常细细胞胞致癌致癌因子因子突变突变细胞癌变细胞癌变致癌因子为什么会导致细胞癌变？致

14、癌因子为什么会导致细胞癌变？癌细胞的主要特征：癌细胞的主要特征：1在适宜的条件下，癌细胞能够在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖无限增殖2 2癌细胞的癌细胞的形态结构形态结构发生显著变化发生显著变化癌症为什么难治？癌症为什么难治？思考：思考：3癌细胞的癌细胞的表面表面也发生了变化。也发生了变化。由于由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低黏着性显著降低，容易在体内扩散和转移。容易在体内扩散和转移。二、致癌因子二、致癌因子2.化学致癌因子：无机物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机物如黄曲霉毒素、亚硝胺等。1.1.物理致癌

15、因子物理致癌因子：主要指辐射，如 紫外线、X射线等。3.病毒致癌因子：如致癌病毒什么样的人容易得癌症？什么样的人容易得癌症？你知道威胁人类健康的你知道威胁人类健康的四大四大“杀手杀手”吗？吗？1.心血管病 2.2.癌症癌症 3.艾滋病 4.糖尿病 酗酒可诱发酗酒可诱发咽喉癌咽喉癌 新鲜水果及蔬菜摄入不足可诱发新鲜水果及蔬菜摄入不足可诱发肺癌肺癌 红肉（即牛肉、羊肉）摄入量过大，可诱发红肉（即牛肉、羊肉）摄入量过大，可诱发结肠癌结肠癌 高盐咸食者，易患高盐咸食者，易患胃癌胃癌 报纸包食物可得报纸包食物可得各种癌症各种癌症 吃热烫食物易引起吃热烫食物易引起食道癌食道癌 纤维素摄入不足可诱发纤维素摄

16、入不足可诱发结肠癌和直肠癌结肠癌和直肠癌 过度肥胖可诱发过度肥胖可诱发结肠癌与乳腺癌结肠癌与乳腺癌 缺少锻炼（每周热量消耗少于缺少锻炼（每周热量消耗少于10001000卡）可诱发卡）可诱发 结肠癌和直肠癌结肠癌和直肠癌 长期精神压力可诱发长期精神压力可诱发各种癌症各种癌症3.细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变比较细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变比较项项目目细细胞凋亡胞凋亡细细胞坏死胞坏死细细胞癌胞癌变变与基因与基因的关系的关系受基因控制受基因控制不受基因控制不受基因控制受突受突变变基因基因控制控制细细胞膜胞膜的的变变化化内陷内陷破裂破裂糖蛋白等减糖蛋白等减少，黏着性少，黏着性降低降低项项目目细细胞凋亡胞

17、凋亡细细胞坏死胞坏死细细胞癌胞癌变变形形态变态变化化细细胞胞变圆变圆，与，与周周围细围细胞脱离胞脱离细细胞外形不胞外形不规规则变则变化化呈球形呈球形影响因素影响因素受受严严格的由格的由遗遗传传机制决定的机制决定的程序性程序性调调控控电电、热热、冷、冷、机械等不利因机械等不利因素影响素影响分分为为物理、化物理、化学和病毒致癌学和病毒致癌因子因子对对机体机体的影响的影响对对机体有利机体有利对对机体有害机体有害对对机体有害机体有害4.细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系例例2(2009天津高考天津高考)下面为动物机体的细胞凋亡及清下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。除示

18、意图。据图分析，不正确的是据图分析，不正确的是 ()A.过程凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能过程凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性 表达表达C.过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死 亡过程亡过程D.凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发 挥重要作用挥重要作用.c 如图表示人体内一些生命活动，有关说法错误如图表示人体内一些生命活动，有关说法错误的是的是()A.能进行能

19、进行过程的细胞都具有细胞周期过程的细胞都具有细胞周期 B.过程不能体现细胞的全能性过程不能体现细胞的全能性 C.进行进行过程的细胞，细胞核体积增大，但遗过程的细胞，细胞核体积增大，但遗传物质并未增加传物质并未增加 D.过程也受基因控制，并且受环境的影响过程也受基因控制，并且受环境的影响A 科学家研究发现，癌细胞的无限增科学家研究发现，癌细胞的无限增殖受某些调控基因的调控，该调控基因能激发所殖受某些调控基因的调控，该调控基因能激发所有动物细胞大量增殖。为探究该调控基因是存在有动物细胞大量增殖。为探究该调控基因是存在于细胞质中还是存在于细胞核中，科研人员做了于细胞质中还是存在于细胞核中，科研人员做

20、了如下的实验设计，请你继续完成下列实验。如下的实验设计，请你继续完成下列实验。实验方案：实验方案：(注：癌细胞能传代培养，细胞注：癌细胞能传代培养，细胞形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验设计要求设计要求)(1)用胰蛋白酶分别处理癌细胞和小鼠肝脏细用胰蛋白酶分别处理癌细胞和小鼠肝脏细胞使之分散成单个细胞。胞使之分散成单个细胞。(2)分别使单个癌细胞和单个肝脏细胞进行核分别使单个癌细胞和单个肝脏细胞进行核质分离。质分离。(3)将将重组融合得到细胞甲，重组融合得到细胞甲，将将_ 重组融合得到细胞乙。重组融合得到细胞乙。(4)取两只培养瓶分别编号取两只

21、培养瓶分别编号A、B，各加入等量，各加入等量的培养液。的培养液。(5)取等量的重组细胞甲和重组细胞乙，分别放取等量的重组细胞甲和重组细胞乙，分别放入到入到A、B两个培养瓶内进行培养。两个培养瓶内进行培养。(6)观察并记录观察并记录A、B两个培养瓶内的细胞形态变两个培养瓶内的细胞形态变化。化。预期预期3种可能的实验结果和结论：种可能的实验结果和结论：若实验结果为若实验结果为 ，则调控基因存在于细胞核中。则调控基因存在于细胞核中。若实验结果为若实验结果为，则调控基因存在于细胞质中。则调控基因存在于细胞质中。若实验结果为若实验结果为 ，则调控基因存在于细胞核和细胞质中。则调控基因存在于细胞核和细胞质中。本实验的自变量为癌细胞核、质与肝细胞核、质的组合，本实验的自变量为癌细胞核、质与肝细胞核、质的组合，因变量为重组细胞的形变情况。即本实验应设置相互对照。因变量为重组细胞的形变情况。即本实验应设置相互对照。【答案】【答案】(3)癌细胞的核与肝细胞的细胞质癌细癌细胞的核与肝细胞的细胞质癌细胞的细胞质与肝细胞的核胞的细胞质与肝细胞的核(6)重组细胞甲分裂产生的重组细胞甲分裂产生的细胞形态发生明显改变细胞形态发生明显改变重组细胞乙分裂产生的细胞形重组细胞乙分裂产生的细胞形态发生明显改变态发生明显改变重组细胞甲和乙分裂产生的细胞形态重组细胞甲和乙分裂产生的细胞形态均发生明显改变均发生明显改变