细胞的分化衰老凋亡和癌变-(2).pptx

一、细胞的分化和细胞的全能性一、细胞的分化和细胞的全能性1.1.细胞的分化细胞的分化(1)(1)概念：在个体发育中，一个或一种细胞增殖产生的后代，在概念：在个体发育中，一个或一种细胞增殖产生的后代，在_的过程。的过程。(2)(2)上图分析上图分析写出图中可以表示分化的过程：写出图中可以表示分化的过程：_。图中图中a a和虚线可表示和虚线可表示_。(3)(3)分化的实质：分化的实质：_。(4)(4)根据图示写出细胞分化的意义：根据图示写出细胞分化的意义：_。形态、结构和生理功能上发生稳定性差异形态、结构和生理功能上发生稳定性差异 b b、c c 细胞增殖细胞增殖(或有丝分裂或有丝分裂)基因的选择性表达基因的选择性表达 形成各种不同的细胞和组织形成各种不同的细胞和组织 2.2.细胞的全能性细胞的全能性(1)(1)概念：概念：_的细胞，仍然具有发育成的细胞，仍然具有发育成_。(2)(2)分析下列实例所依据的原理分析下列实例所依据的原理植物组织培养：植物组织培养：_。克隆羊多利培养：克隆羊多利培养：_。(3)(3)干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有_的细胞，它们能够通过的细胞，它们能够通过_不断补充到体细胞中去。不断补充到体细胞中去。已经分化已经分化 完整个体的潜能完整个体的潜能 植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性 动物细胞核具有全能性动物细胞核具有全能性分裂和分化能力分裂和分化能力 增殖和分化增殖和分化 【点拨点拨】细胞分化遗传物质并未改变。细胞分化遗传物质并未改变。细胞分化在自然条件下是不可逆的。细胞分化在自然条件下是不可逆的。细胞分化的关键是特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合细胞分化的关键是特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质是基因选择性表达的结果。成的实质是基因选择性表达的结果。二、细胞的衰老和凋亡二、细胞的衰老和凋亡1.1.细胞的衰老细胞的衰老(1)(1)代谢速度的变化代谢速度的变化水分水分酶活性酶活性呼吸速率呼吸速率物质运输物质运输色素色素(2)(2)细胞核的变化细胞核的变化体积体积_、核膜内折，染色质、核膜内折，染色质_、染色、染色_。2.2.细胞的凋亡细胞的凋亡增大增大收缩收缩加深加深基因基因 编程性死亡编程性死亡 清除清除 正常发育正常发育 自然更新自然更新 内部环境内部环境 外界各种因素外界各种因素 【点拨点拨】细胞的衰老细胞的衰老多细胞个体的衰老。多细胞个体的衰老。细胞凋亡是正常的生理现象，对生物体生命活动具有积极意细胞凋亡是正常的生理现象，对生物体生命活动具有积极意义。义。细胞坏死与细胞凋亡不同，细胞坏死是细胞的非正常死亡。细胞坏死与细胞凋亡不同，细胞坏死是细胞的非正常死亡。三、细胞的癌变三、细胞的癌变1.1.癌变实质：癌变实质：_和和_发生突变，导致正常细胞发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控的生长和分裂失控 2.2.癌细胞的特征癌细胞的特征(1)(1)能够能够_。(2)_(2)_发生显著变化，如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。发生显著变化，如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。(3)(3)表面发生了变化，细胞膜上的表面发生了变化，细胞膜上的_等物质减少，导致癌等物质减少，导致癌细胞容易细胞容易_。3.3.致癌因子分类致癌因子分类_、_和和_。原癌基因原癌基因 抑癌基因抑癌基因 无限增殖无限增殖 形态结构形态结构 糖蛋白糖蛋白 分散和转移分散和转移 物理致癌因子物理致癌因子 化学致癌因子化学致癌因子 病毒致癌因子病毒致癌因子 【思维判断思维判断】1.1.细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制。细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制。()()【分析分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡。细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡。2.2.细胞死亡都受基因控制。细胞死亡都受基因控制。()()【分析分析】细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死，细胞坏死不受基细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死，细胞坏死不受基因控制。因控制。3.3.人体红细胞衰老时细胞核增大。人体红细胞衰老时细胞核增大。()()【分析分析】人体红细胞成熟时细胞核就消失了。人体红细胞成熟时细胞核就消失了。4.4.蜜蜂的未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能蜜蜂的未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性。性。()()【分析分析】蜜蜂的卵细胞是高度分化的细胞，其不受精直接发育蜜蜂的卵细胞是高度分化的细胞，其不受精直接发育成雄蜂，符合细胞全能性的概念。成雄蜂，符合细胞全能性的概念。细胞分化与细胞全能性细胞分化与细胞全能性1.1.细胞分化与细胞全能性的比较细胞分化与细胞全能性的比较细胞分化细胞分化细胞的全能性细胞的全能性原原 因因特特 点点结结 果果细胞内基因选择性表达细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质含有本物种全套遗传物质持久性、稳定性、不可逆持久性、稳定性、不可逆性、普遍性性、普遍性分化程度的高低与全能分化程度的高低与全能性大小呈负相关性大小呈负相关受精卵受精卵 配子配子 体细胞体细胞形成形态、结构、功能不形成形态、结构、功能不同的细胞群同的细胞群形成新的个体形成新的个体2.2.细胞全能性表达的条件细胞全能性表达的条件离体离体(必要条件必要条件)、一定的营养物质、一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等无机盐、维生素、氨基酸等)、激素和适宜的条件、激素和适宜的条件(适宜的温度、适宜的温度、pHpH等等)。【高考警示钟高考警示钟】1.1.多细胞生物体个体发育离不开细胞的分化，但细胞分化后的多细胞生物体个体发育离不开细胞的分化，但细胞分化后的不同细胞中核不同细胞中核DNADNA相同，相同，mRNAmRNA和蛋白质一般不同。和蛋白质一般不同。2.2.细胞的全能性以产生个体为标志，若无个体产生，不能体现细胞的全能性以产生个体为标志，若无个体产生，不能体现全能性。全能性。3.3.细胞分化不改变细胞数目，却导致细胞种类增多。细胞分化不改变细胞数目，却导致细胞种类增多。【典例训练典例训练1 1】(2011(2011山东高考山东高考)下列发生了细胞分化且能体现下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是体细胞全能性的生物学过程是()()A.A.玉米种子萌发长成新植株玉米种子萌发长成新植株B.B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C.C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D.D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株【解题指南解题指南】1.1.题眼：发生了题眼：发生了“细胞分化细胞分化”和体现和体现“体细胞全能性体细胞全能性”。2.2.解题关键：要体现体细胞全能性必须是由体细胞发育成完整解题关键：要体现体细胞全能性必须是由体细胞发育成完整的个体，玉米种子、小麦花粉不属于体细胞。的个体，玉米种子、小麦花粉不属于体细胞。【解析解析】选选D D。玉米种子萌发长成新植株是植物器官的自然生长。玉米种子萌发长成新植株是植物器官的自然生长发育现象，无法体现体细胞全能性。小鼠骨髓造血干细胞形成发育现象，无法体现体细胞全能性。小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，是细胞分化的结果，形成的是新类型的细胞，不各种血细胞，是细胞分化的结果，形成的是新类型的细胞，不是个体，无法体现细胞全能性。小麦花粉是生殖细胞，无法体是个体，无法体现细胞全能性。小麦花粉是生殖细胞，无法体现体细胞全能性。胡萝卜根韧皮部细胞属于体细胞，也是高度现体细胞全能性。胡萝卜根韧皮部细胞属于体细胞，也是高度分化的细胞，能再发育成植株，可以体现体细胞全能性。分化的细胞，能再发育成植株，可以体现体细胞全能性。细胞分化、衰老、凋亡和癌变细胞分化、衰老、凋亡和癌变1.1.分化、衰老、凋亡和癌变的区别分化、衰老、凋亡和癌变的区别实质实质结果结果遗传物质遗传物质细胞细胞分化分化细胞细胞衰老衰老细胞细胞凋亡凋亡细胞细胞癌变癌变基因的选择基因的选择性表达性表达形成不同组织形成不同组织器官器官内因、外因共内因、外因共同作用同作用细胞正常死亡细胞正常死亡遗传机制决定遗传机制决定的程序性调控的程序性调控基因决定的细胞基因决定的细胞自动结束生命的自动结束生命的正常死亡正常死亡致癌因子诱致癌因子诱发突变发突变形成无限增殖的形成无限增殖的癌细胞癌细胞不发生改变不发生改变发生改变发生改变2.2.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：个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡同步。单细胞生物：个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡同步。(2)(2)多细胞生物：个体衰老与细胞衰老有密切的关系。个体衰老多细胞生物：个体衰老与细胞衰老有密切的关系。个体衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，但未衰老的个体内也过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，但未衰老的个体内也有细胞衰老。有细胞衰老。3.3.细胞坏死与细胞凋亡细胞坏死与细胞凋亡(1)(1)细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，不利于个体的生长发育。受损或中断引起的细胞损伤和死亡，不利于个体的生长发育。(2)(2)细胞凋亡是由遗传物质所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡是由遗传物质所决定的细胞自动结束生命的过程，有利于个体生长发育。有利于个体生长发育。4.4.细胞癌变细胞癌变(1)(1)致癌原理：致癌原理：在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因发生突变，使正常细胞突变为能无限增殖的癌细胞。细胞突变为能无限增殖的癌细胞。(2)(2)预防措施：预防措施：一是尽可能避免接触致癌因子，包括物理的、化学的和病毒致一是尽可能避免接触致癌因子，包括物理的、化学的和病毒致癌因子。癌因子。二是加强身体锻炼，增强体质，注意心理调节，保持心态健康，二是加强身体锻炼，增强体质，注意心理调节，保持心态健康，养成良好的生活习惯，增强机体抵抗力。养成良好的生活习惯，增强机体抵抗力。(3)(3)治疗措施：治疗措施：阻止细胞分裂，让癌细胞衰老死亡。可利用药物进行化疗，阻止细胞分裂，让癌细胞衰老死亡。可利用药物进行化疗，抑制癌细胞遗传物质的复制，癌细胞将因不能分裂而衰老死亡。抑制癌细胞遗传物质的复制，癌细胞将因不能分裂而衰老死亡。“饿死饿死”癌细胞。对供给癌细胞所在器官或组织血液的血管癌细胞。对供给癌细胞所在器官或组织血液的血管进行结扎，停止营养供给，使癌细胞因缺乏营养而饿死。进行结扎，停止营养供给，使癌细胞因缺乏营养而饿死。早期切除。早期发现癌变，在未扩散前可进行切除，阻止其早期切除。早期发现癌变，在未扩散前可进行切除，阻止其扩散，达到治疗的目的。扩散，达到治疗的目的。利用生物导弹利用生物导弹单克隆抗体携带治疗药物进行治疗。单克隆抗体携带治疗药物进行治疗。【高考警示钟高考警示钟】1.1.细胞分裂、分化、衰老和凋亡都是细胞的正常生理现象，对细胞分裂、分化、衰老和凋亡都是细胞的正常生理现象，对生物体的生长发育都是有利的。生物体的生长发育都是有利的。2.2.细胞癌变是由基因突变引起的，但不是单一基因突变的结果，细胞癌变是由基因突变引起的，但不是单一基因突变的结果，至少要有至少要有5 56 6个基因突变才会致癌，而且年龄越大，致癌几率个基因突变才会致癌，而且年龄越大，致癌几率越高。越高。3.3.癌变细胞的细胞周期变短，核糖体活动活跃。癌变细胞的细胞周期变短，核糖体活动活跃。【典例训练典例训练2 2】(2011(2011江苏高考江苏高考)关于人体细胞分化、衰老、凋关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是亡和癌变的叙述，正确的是()()A.A.细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多B.B.细胞衰老表现为细胞内酶活性降低，细胞核体积减小细胞衰老表现为细胞内酶活性降低，细胞核体积减小C.C.细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育D.D.细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移【解题指南解题指南】1.1.知识储备知识储备(1)(1)细胞分化导致细胞种类增多，但不改变细胞数目。细胞分化导致细胞种类增多，但不改变细胞数目。(2)(2)衰老细胞细胞核体积增大。衰老细胞细胞核体积增大。(3)(3)细胞凋亡对于个体的生长发育具有重要意义。细胞凋亡对于个体的生长发育具有重要意义。2.2.解题关键：解题关键：(1)(1)明确细胞分化的因果关系；明确细胞分化的因果关系；(2)(2)明确细胞分化、衰老、凋亡都有利于个体生长发育。明确细胞分化、衰老、凋亡都有利于个体生长发育。【解析解析】选选D D。基因的选择性表达导致细胞的分化，细胞种类增。基因的选择性表达导致细胞的分化，细胞种类增多；细胞衰老表现为细胞内酶活性降低，细胞核体积增大；细多；细胞衰老表现为细胞内酶活性降低，细胞核体积增大；细胞凋亡受基因控制，有利于个体生长发育；细胞癌变导致细胞胞凋亡受基因控制，有利于个体生长发育；细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移。黏着性降低，易分散转移。对照实验的设置及结果分析对照实验的设置及结果分析 抑制细胞凋亡的方法抑制细胞凋亡的方法【案例案例】(2011(2011福建高考改编福建高考改编)机体的免疫系统对核辐射损伤机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素素18(IL-18)18(IL-18)能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了某科研小组开展了“IL-18IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用作用”的研究，方法如下：的研究，方法如下：选取若干实验小鼠，随机分成三组：选取若干实验小鼠，随机分成三组：组无辐射损伤；组无辐射损伤；组辐组辐射损伤射损伤(6060CoCo照射，下同照射，下同)；组先辐射损伤，组先辐射损伤，1 1天后注射天后注射IL-18IL-18，1414天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了0 h0 h、12 h12 h、24 h24 h、48 h48 h后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋亡相对值如下表：亡相对值如下表：组别组别 处理方法处理方法 0 h0 h 12 h12 h 24 h24 h 48 h48 h 无辐射损无辐射损伤伤 0.0460.046 0.0560.056 0.0480.048 0.0380.038 辐射损伤辐射损伤 0.4600.460 0.4200.420 0.5300.530 0.5200.520 辐射损伤辐射损伤+IL-18IL-18 0.2390.239 0.2650.265 0.2790.279 0.2690.269(1)(1)细胞凋亡是由遗传机制决定的细胞凋亡是由遗传机制决定的_死亡。从表中数据可知，死亡。从表中数据可知，细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越_;_;从从_(_(组别组别)两组数据可知，两组数据可知，IL-18IL-18能够抑制脾细能够抑制脾细胞凋亡。胞凋亡。(2)(2)科研小组还设置了第科研小组还设置了第组实验，方法是先注射组实验，方法是先注射IL-18IL-18，3 3天后天后进行辐射损伤，进行辐射损伤，1414天后的实验操作同前三组。与第天后的实验操作同前三组。与第组相比，组相比，设置第设置第组的目的是组的目的是_。【命题人透析命题人透析】(1)(1)“细胞凋亡相对值细胞凋亡相对值”是归纳结论的依据：是归纳结论的依据：“细胞凋亡相对值细胞凋亡相对值”是指细胞凋亡的数量与细胞总数的比值。是指细胞凋亡的数量与细胞总数的比值。因此细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的细胞数目越少。因此细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的细胞数目越少。(2)(2)对照实验组及实验结论的确立：对照实验组及实验结论的确立：各组对照实验遵循单一变量原则，只有一个变量，该实验中有各组对照实验遵循单一变量原则，只有一个变量，该实验中有如下对照实验：如下对照实验：对照实验对照实验 自变量自变量 实验结论或探究问题实验结论或探究问题 是否有辐射损伤是否有辐射损伤 核辐射会诱导脾细胞凋核辐射会诱导脾细胞凋亡亡 IL-18IL-18的的“有、无有、无”IL-18IL-18能够抑制核辐射诱能够抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡导的脾细胞凋亡 辐射前后注射辐射前后注射IL-18IL-18 辐射前后注射辐射前后注射IL-18IL-18，对，对抑制核辐射诱导的脾细抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响胞凋亡的影响【标准答案标准答案】(1)(1)编程性编程性(程序性程序性)少少 (2)(2)比较核辐射前后注射比较核辐射前后注射IL-18IL-18对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响的影响 【阅卷人点评阅卷人点评】得分要点得分要点(1)(1)必须体现必须体现“编程性编程性”或或“程序性程序性”；必须是；必须是“少少”；必须是；必须是“”。(2)(2)必须体现必须体现“核辐射前后注射核辐射前后注射IL-18IL-18”造成的影响。造成的影响。失分案例失分案例(1)(1)错答成错答成“无损伤性无损伤性”；“多多”；“”。(2)(2)错答成错答成“对照实验对照实验”。1.1.如图所示的细胞类型转换过程称为如图所示的细胞类型转换过程称为()()A.A.细胞融合细胞融合 B.B.细胞生长细胞生长C.C.细胞分裂细胞分裂 D.D.细胞分化细胞分化【解析解析】选选D D。骨髓造血干细胞经细胞分化可形成红细胞、白细。骨髓造血干细胞经细胞分化可形成红细胞、白细胞等血细胞。胞等血细胞。2.2.细胞衰老是一种正常的生命现象，人的细胞在衰老过程中不细胞衰老是一种正常的生命现象，人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是会出现的变化是()()A.A.细胞内有些酶活性降低细胞内有些酶活性降低B.B.细胞内色素减少细胞内色素减少C.C.细胞内水分减少细胞内水分减少D.D.细胞内呼吸速率减慢细胞内呼吸速率减慢【解析解析】选选B B。衰老的细胞内，有些酶的活性降低，细胞内的色。衰老的细胞内，有些酶的活性降低，细胞内的色素会逐渐积累，水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞呼吸速素会逐渐积累，水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深等。率减慢，细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深等。3.(20123.(2012潍坊模拟潍坊模拟)下列关于动物细胞编程性死亡的叙述，正下列关于动物细胞编程性死亡的叙述，正确的是确的是()()A.A.细胞癌变属于细胞编程性死亡细胞癌变属于细胞编程性死亡B.B.细胞编程性死亡是一种自然的生理过程细胞编程性死亡是一种自然的生理过程C.C.细胞编程性死亡属于细胞分化过程细胞编程性死亡属于细胞分化过程D.D.细胞编程性死亡与基因表达无关细胞编程性死亡与基因表达无关【解析解析】选选B B。细胞编程性死亡是一种自然的生理过程，是由基。细胞编程性死亡是一种自然的生理过程，是由基因控制的。因控制的。4.4.（20122012黄山模拟）下列关于细胞分化、衰老、凋亡与癌变黄山模拟）下列关于细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述，正确的是（的叙述，正确的是（）A.A.细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率各种生理功能的效率B.B.个体发育过程中细胞的分化、衰老、凋亡与癌变对于生物体个体发育过程中细胞的分化、衰老、凋亡与癌变对于生物体都是有积极意义的都是有积极意义的C.C.细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的，凋亡是由细胞内细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的，凋亡是由细胞内的遗传物质控制的的遗传物质控制的D.D.人体所有细胞中都有与癌变有关的基因，细胞癌变是细胞高人体所有细胞中都有与癌变有关的基因，细胞癌变是细胞高度分化的结果度分化的结果