細胞的分化、衰老和凋亡及癌變

1、細胞的分化、衰老和凋亡,問題導(dǎo)入： 資料： 人體的血細胞中，紅細胞的壽命為 120天，白細胞的壽命為 5-7 天。這些血細胞都是失去分裂能力的細胞。健康人的血細胞不會隨著血細胞的死亡而減少，因為在人體中有一些細胞能通過分裂和分化產(chǎn)生新的血細胞，例如骨髓干細胞。 請問為什么骨髓干細胞能產(chǎn)生出形態(tài)多樣、功能各異的血細胞呢？,細胞分化的結(jié)果,,,一、細胞分化的概念、特點及意義,1. 概念,在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)

2、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）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,（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,,,,,,,不可逆性,（1）細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。

3、,持久性,2. 特點,3.意義,⑵細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。,⑴細胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)；,相同，都是由受精卵經(jīng)有絲分裂而獲得，核遺傳物質(zhì)相同,（2）紅細胞為什么能合成血紅蛋白？ 肌細胞為什么能合成肌動蛋白？,（1）紅細胞和肌細胞等體細胞的遺傳信息相同嗎？,,資料：在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白（肌細胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀

4、態(tài)；在肌細胞中則相反。,4. 細胞分化的原因（實質(zhì)）：,歸納小結(jié)：細胞分化的實質(zhì)： 基因的選擇性表達,遺傳信息都不發(fā)生改變,共同完成生物個體的生長發(fā)育過程,增加,相同,不變,差異,細胞分裂和細胞分化的比較,思考,1.胡蘿卜的組織培養(yǎng)成功說明了什么？,高度分化的植物細胞有發(fā)育成完整個體的潛能,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。,3.為什么已經(jīng)分化的植物細胞具有全能性呢？,細胞中含有本物種的

5、全套遺傳物質(zhì)。,2. 細胞全能性的定義,,4.植物細胞全能性的應(yīng)用,①可利用植物組培技術(shù)，進行快速繁殖；②也可拯救瀕危物種；③可以和基因工程結(jié)合培育新物種；,★友情提示,1.植物細胞體現(xiàn)全能性的條件： 植物細胞離體培養(yǎng)2.植物組織培養(yǎng)的條件： 提供相應(yīng)的營養(yǎng)和激素,多莉羊,多莉是怎么誕生的？,克隆羊的全過程,,,融合,重組細胞,代孕母羊子宮內(nèi),3. 克隆羊多利的培育

6、成功說明了什么問題？,動物體細胞核具有全能性,★特別提醒,（1）細胞全能性高低與分化關(guān)系： 細胞全能性高低與分化程度成負(fù)相關(guān)， 分化程度越大，全能性越低。（2）動植物細胞全能性表達能力比較： 植物細胞＞動物細胞 植物細胞全能性易表達，動物細胞全能性受限制， 但動物細胞核仍具全能性。（3）同一生物體內(nèi)全能性表達能力比較： ①受精卵>生殖細胞>體細胞；

7、 ②能夠增殖細胞>停止增殖細胞,1．關(guān)于細胞分化的說法正確的是(　　)①分化是穩(wěn)定的，而且一般是不可逆的，一旦細胞沿一定的方向分化，便不會再回到原先的狀態(tài)?、诩毎只?，細胞中合成的蛋白質(zhì)不同?、鄯只慕Y(jié)果是賦予不同種類的細胞特異的結(jié)構(gòu)和功能　④一般不會出現(xiàn)細胞核遺傳物質(zhì)的改變?、菁毎只膶嵸|(zhì)是基因的選擇性表達A．②③④⑤　　　　　　　B．①②④⑤C．①②③⑤ D．①②③④

8、⑤,解析：細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，形成的蛋白質(zhì)不同，從而導(dǎo)致細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同，細胞分化具有穩(wěn)定性和持久性以及不可逆性，在分化時遺傳物質(zhì)一般不會出現(xiàn)變化。答案：D,就在你看這幅圖片學(xué)習(xí)前面知識的時候，你身體內(nèi)就有許多細胞在進行分裂，有些細胞在生長，有些細胞在變老，有些細胞剛剛結(jié)束自己的生命歷程 。,分裂,分化,衰老,凋亡,細胞衰老是一種正常的生命現(xiàn)象，是細胞活動的必然規(guī)律。,這些圖片說明了一種什么生命現(xiàn)象？,個體衰老的特征,

9、老人會出現(xiàn)皺紋、老人色斑、白頭發(fā),二、細胞衰老的特征,生理生化變化,,,多種酶的活性降低：頭發(fā)花白,cell水分減少、萎縮:皺紋,細胞內(nèi)色素沉積：老年斑,形態(tài)結(jié)構(gòu)變化,線粒體數(shù)量減少體積增大,細胞核體積不斷增大,細胞膜通透性改變,延緩衰老的方法,衰老不可抗拒，但可延緩！,,,,廣東省四會市四會中學(xué)方仲揚,廣東省四會市四會中學(xué)　方仲揚,動物1.蝌蚪在發(fā)育過程中，尾和鰓在一定時期消失2.人胚胎發(fā)育過程中，神經(jīng)細胞數(shù)量的調(diào)整植物1

10、.胚胎發(fā)育過程中胚柄的退化2.單性植物中花器官的退化3.植物體內(nèi)通氣組織的形成,凋亡是細胞發(fā)育過程中的必然步驟，是正常的細胞活動。,三、細胞凋亡,（1）細胞凋亡也叫細胞編程性死亡，是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。(細胞生理性死亡),（2）細胞壞死是指在種種不利因素影響下，由于細胞的正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。(細胞病理性死亡),在胚胎發(fā)育階段通過細胞凋亡清除多余或完成使命的分化細胞，保證胚胎發(fā)育正常；在成體發(fā)育

11、階段通過細胞凋亡清除衰老和病變的組織細胞，保證機體健康。,3、下列各項中，不屬于細胞凋亡的是(　　) A．皮膚上皮每天都會有大量細胞死亡脫落 B．骨折時造成的細胞死亡 C．蝌蚪變態(tài)發(fā)育過程中尾部消失 D．人的紅細胞在經(jīng)歷120天左右的壽命后死亡,B,【解析】本題考查細胞凋亡和壞死的比較。細胞凋亡是受基因調(diào)控的細胞正常死亡，而細胞壞死則是受外界不良環(huán)境變化引起的細胞非正常死亡。皮膚上皮每天大量細胞死亡脫落屬

12、于細胞凋亡；骨折時造成的細胞死亡屬于非正?，F(xiàn)象；蝌蚪變態(tài)發(fā)育過程中尾部消失屬于細胞凋亡；人的紅細胞在經(jīng)歷120天左右的壽命后凋亡。,你知道威脅人類健康的四大“殺手”嗎？,1.心血管病  2.癌癥3.艾滋病4.糖尿病,四、細胞的癌變,癌細胞：有的細胞受到致癌因子的作用，細胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞。,致癌因子,1.致癌因子有哪些？,⑵化學(xué)致癌因子：無機物如石棉、砷化物、鉻

13、化物、鎘化物等；有機物如黃曲霉毒素、亞硝胺等。,⑴物理致癌因子：主要指輻射，如紫外線、X射線、λ射線等。,⑶病毒致癌因子：如致癌病毒。,正常細胞,癌細胞,致癌因子,原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,2.致癌因子為什么會導(dǎo)致細胞癌變？,抑癌基因的功能是抑制細胞不正常的增殖,負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程,當(dāng)原癌基因發(fā)生變異(基因突變)，細胞就會過度增殖，形成腫瘤。,A.原癌基因:,B.抑癌基因:,,3.比較原癌基因與抑癌基因,①

14、無限增殖；,②細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變（變成球形）；細胞膜表面糖蛋白減少，容易擴散和轉(zhuǎn)移。,③無接觸抑制,癌細胞的主要特征:,；。,4.健康的生活方式與防癌,①避免接觸致癌因子；②增強體質(zhì)，保持心態(tài)健康，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，從多方面積極采取防護措施。,日常抗癌食品：,癌癥的診斷：,病理切片的顯微觀察CT核磁共振癌基因檢測……,癌癥的治療：,手術(shù)切除放療化療……,1．(2011·北京高考)下列生命過程中，沒有發(fā)生細

15、胞分化的是(　　)A．?dāng)辔脖诨㈤L出新尾巴B．砍伐后的樹樁上長出新枝條C．蝌蚪尾巴消失的過程D．胚胎發(fā)育中出現(xiàn)造血干細胞,解析：細胞分化指一個或一種細胞產(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。如A、B、D項。蝌蚪尾巴消失的過程是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的而過程，即細胞凋亡。答案：C,【當(dāng)堂檢測】,2．(2011·全國卷改編)下列能說明某細胞已經(jīng)發(fā)生分化的是

16、 (　　)A．進行ATP的合成　 B．進行酶的合成C．存在血紅蛋白 D．存在纖維蛋白基因,解析：特異性蛋白合成的實質(zhì)在于基因選擇性表達，因此，看某細胞是否已發(fā)生分化，關(guān)鍵看細胞的特異性蛋白是否合成。血紅蛋白是紅細胞的特異性蛋白。纖維蛋白基因在細胞中普遍存在，不能作為細胞分化的依據(jù)。答案：C,,,3．(2011·山東高考)下列有關(guān)細胞癌變的敘述，正確的是

17、(　　)A．基因突變導(dǎo)致的各種細胞癌變均可遺傳B．石棉和黃曲霉毒素是不同類型的致癌因子C．人體的免疫系統(tǒng)對癌變細胞具有清除作用D．癌變細胞內(nèi)酶活性降低導(dǎo)致細胞代謝減緩,解析：癌變的機理是原癌基因和抑癌基因發(fā)生了突變。若突變發(fā)生在生殖細胞，有可能遺傳給后代；若突變發(fā)生在體細胞，則不能遺傳給后代；石棉和黃曲霉素都屬于化學(xué)致癌因子；癌變細胞在人體中會被免疫系統(tǒng)識別，并進行清除；癌細胞內(nèi)酶活性較強，細胞代謝旺盛。答案：C,4．(201

18、1·安徽高考)干細胞移植現(xiàn)已成為治療糖尿病的一種臨床新技術(shù)。自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細胞，以替代損傷的胰島B細胞，達到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是(　　)A．骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成不同，基因表達產(chǎn)物不同B．骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成相同，基因表達存在差異C．胰腺組織微環(huán)境造成骨髓干細胞基因丟失，分化成為胰島樣細胞D．胰島組織微環(huán)境對骨髓干細胞分化無影響，分化是由基因決定的,解析：

19、A項，骨髓干細胞和胰島樣細胞都是由同一個受精卵經(jīng)有絲分裂而形成的體細胞。在有絲分裂過程中，遺傳物質(zhì)精確復(fù)制后平均分配到子細胞中，故骨髓干細胞和胰島樣細胞基因組成相同。B項，機體不同細胞是細胞分化的結(jié)果，細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，表達的產(chǎn)物存在差異。C項，骨髓干細胞是分化程度較低的干細胞，其能分化成為胰島樣細胞是基因選擇性表達的結(jié)果，而不是基因丟失的結(jié)果。D項，細胞分化是遺傳物質(zhì)和外界環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。答案：B,5．201

20、1年5月31日是世界衛(wèi)生組織(WHO)發(fā)起的第二十四個世界無煙日，自20世紀(jì)50年代以來，全球范圍內(nèi)已有大量流行病學(xué)研究證實，吸煙是導(dǎo)致肺癌的首要危險因素。下列有關(guān)肺癌和癌細胞的敘述正確的是(　　)A．細胞膜上的糖蛋白增加，導(dǎo)致癌細胞易發(fā)生轉(zhuǎn)移B．細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)顯著變化與細胞癌變無直接關(guān)系C．致癌病毒感染人細胞后，病毒基因能夠整合入人的基因組D．致癌因子會使正?；蛲蛔兂稍┗蚝鸵职┗颍瑢?dǎo)致正常細胞的生長和分裂失控變成癌細胞