高三生物一轮备战课件：细胞的分化、衰老和凋亡.ppt

人胚胎的发育,受精卵,第2讲 细胞的分化与衰老、凋亡,考点1 细胞的分化,细胞分化,骨细胞,神经细胞,细胞分化,成熟区 伸长区 分生区 根冠,细胞分化 1、概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 、 和 上发生 差异的过程。,形态,结构,生理功能,稳定性,细胞分化,有丝分裂,增加,相同,不变,差异,形成的细胞遗传物质一样（遗传信息都不变）,共同完成生物个体发育过程细胞分裂是细胞分化的基础,细胞分裂和细胞分化的比较,想一想： 同一生物不同部位的细胞如人的幼嫩红细胞和肌肉细胞，下列结构或物质是否相同？ 染色体 DNA 基因 mRNA 蛋白质 答案：相同，不同。,解析：人的幼嫩红细胞和肌肉细胞形态、结构和功能不同的根本原因是细胞中mRNA不同,不同的直接原因是细胞中蛋白质不同。,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、ATP水解酶基因等。,mRNA与蛋白质一定不同吗？,不一定,红细胞,肌肉细胞,收缩和舒张,运输氧气,细胞分化 2、原因：,基因选择性表达的结果,血红蛋白基因活动， 肌球蛋白基因关闭。,血红蛋白基因关闭， 肌球蛋白基因活动。,细胞分化 3、结果： 意义：,形成多种不同的细胞（组织和器官）。,使多细胞生物体中的细胞趋向 ，有利于提高 。,专门化,各种生理功能的效率,细胞分化的特点：,持久性、不可逆性、稳定性、普遍性。,1、概念： 2、原因： 3、结果和意义： 4、应用：细胞全能性,在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。,基因选择性的表达。,形成多种不同的细胞（组织和器官）。 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。,4、细胞的全能性：,(1)概念：,1958年，美国，斯图尔德,胡萝卜的组织培养,试管苗,已经高度分化的植物细胞仍然具有形成完整个体的潜能(具有全能性),离体的组织或细胞,愈伤组织,胚状体,新植株,植物组织培养技术,1、植物细胞表现出全能性的必要条件是 A给予适宜的营养和外界条件 B导入其他植物的基因 C脱离母体后，给予适宜的营养和外界（无菌）条件 D将韧皮部的细胞核移到去核的卵细胞内,C,条件：一离体；二无菌；三营养和激素； 四适宜外部条件光照、温度、pH等。,4、细胞的全能性：,(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的 潜能。 (2)应用：,植物：快繁花卉与蔬菜；拯救物种；培育新作物等,4、细胞的全能性：,(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的 潜能。 (2)应用：,植物：快繁花卉与蔬菜；拯救物种；培育新作物等,动物：克隆动物、培养干细胞、培养组织器官等,原理：高度分化的植物细胞具有全能性,克隆羊过程,白面羊A,黑面羊B,新的细胞,代孕母羊C,遗传物质主要存在于细胞核中,已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。,4、细胞的全能性：,(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的 潜能。 (2)应用：,植物：快繁花卉与蔬菜；拯救物种；培育新作物等,动物：克隆动物、培养干细胞、培养体外组织器官等,原理：高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,原理：高度分化的植物细胞具有全能性,干细胞：,干细胞,概念：动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。,类型：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞,如，人骨髓的造血干细胞,红细胞,高度分化细胞,专能骨髓造血干细胞,能分化成红细胞,多能骨髓造血干细胞,能分化成各种血细胞,全能胚胎干细胞,能分化成各种体细胞,各种干细胞类型的相互关系,干细胞,概念：动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。,类型：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞,应用：干细胞移植治疗白血病； 组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。,受精卵精子或卵细胞体细胞 植物体细胞动物体细胞,全能性高低,(3)全能性的原因：,已分化的细胞具有保持本物种遗传特性的全套遗传物质。,1.如图表示同一人体内的几种正常细胞，这 些细胞的 ( ),A.全能性相同 B.细胞器的种类和数量相同 C.基因组成相同 D.mRNA的种类和数量相同,C,2.下列数据是人体部分器官或细胞中所表达基因的估计数目，下列有关叙述不正确的是( ),A.人体各器官表达的基因数目有差异是细胞内基 因选择性表达形成的 B.血细胞所表达的基因的数目最多说明其遗传物 质相对含量较高 C.人体各器官基因表达数目有差异说明细胞中所 含蛋白质有差异 D.不同功能的细胞表达的基因不相同，这是与细 胞具有不同功能相适应的,答案 B,老人会出现皱纹、老人色斑、白头发,考点2 细胞的衰老,1、个体衰老与细胞衰老的区别,单细胞生物：个体衰老=细胞衰老 多细胞生物：个体衰老细胞衰老 细胞时刻都在更新,个体衰老与细胞衰老,皮肤干燥、发皱,头发变白,老人斑,饮食减少,细胞水分减少，体积减小,细胞内的酶活性降低,细胞内色素的累积,细胞膜通透性功能改变,细胞衰老的特征：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（水少体积小）、一多（色素积累）和两低。,1、细胞衰老的特征：,基因,程序,性,不利,有利,被动性,有害,考点3 细胞凋亡,胚胎发育过程 中人尾消失、 五指分开,？,1、癌细胞特征: （1）无限增殖 （2）易分散转移：糖蛋白减少，癌细胞黏着性降低，易于扩散转移。 （3）失去接触性抑制,考点4 细胞癌变,（4）癌细胞的形态发生改变。大多成球形，这是细胞癌变的重要观察指标。,2.癌变机理 （1）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 长和分裂的进程；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 基因的突变逐渐积累的结果。,3.癌症的预防与治疗 预防在诱发癌症的因素中，吸烟和不健康的饮食是诱发癌症最主要的两大因素。 治疗目前用于肿瘤治疗的主要手段有手术、放 疗、化疗。,构建知识网络,易错分析： 对细胞分化、衰老、凋亡和癌变有关知识点辨析不清 （1）哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，因为已无细胞核。 （2）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。 （3）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能性很高。 （4）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。,3.下列有关细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述, 错误的有 ( ) 个体发育过程中细胞的衰老对于生物体都是有害的 正常细胞癌变后在体外培养可无限增殖 由造血干细胞分化成红细胞的过程是可逆的 癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减少无关 人胚胎发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果 原癌基因和抑癌基因的变异是细胞癌变的内因 低温引起的细胞冻伤和死亡属于细胞坏死,A.1种 B.2种 C.3种 D.4种,C,4.科学家为了探究影响细胞衰老的因素，进行 了如下实验。 一、实验：分别在相同的条件下，体外培养 胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果 如下表：,实验：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外 培养，结果如下图： 实验：将年轻人体细胞去核后与老年人细胞核 融合；将老年人体细胞去核后与年轻人的细胞核 融合，分别在体外培养，结果前者不分裂，后者 旺盛分裂。,（1）每个实验可以得出的结论是： 实验： ； 实验： ； 实验： 。 二、细胞衰老可能与端粒截短有关，每条染色体 的两端都有一段特殊序列的DNA即端粒。人体细 胞分裂的次数与特异性染色体端粒的长短有关。 随着每一次分裂，端粒的长度都要缩短一些，一 旦达到“关键长度”，细胞增殖就结束。然而,人 的骨髓细胞和癌细胞，在端粒酶的作用下,会伸长 已缩短的染色体末端。因此,这些染色体就能快速,细胞分裂能力随着生物体的年龄增大而减弱； 细胞分裂次数与物种的特异性有关； 一般来讲，寿命越大的物种体细胞分裂的最高次数越高 细胞核是决定细胞衰老的重要因素,地进行细胞分裂而不会达到“关键长度”,细胞就持续增殖。细胞衰老可能是在端粒DNA序列“截 短”后，端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤, 结果使细胞活动渐趋异常。 （2）请指出端粒酶、端粒长度和细胞分裂次数的 关系： 。 （3）癌症发病的原因是原癌基因在致癌因子的作 用下转变为癌基因。请结合端粒的有关知识,指出 癌基因使细胞无限增殖的可能途径： 。 （4）请利用上述材料描述两种延缓细胞衰老的方 法： 。,端粒酶可使端粒伸长，于是细胞可继续分裂,（3）癌基因指导合成端粒酶，端粒酶使已缩短的 染色体末端伸长（即修复端粒）,从而使染色体不 会达到“关键长度”，细胞就持续增殖 （4）利用基因工程对产生端粒酶基因进行修饰, 使之在部分或全部细胞中表达高活性的端粒酶 用脂质体包裹高活性端粒酶导入到某些细胞中 去，延缓其细胞衰老 利用蛋白质工程修饰已有的端粒酶使其保持高活性 使用酶激活剂等,2、下列关于细胞分化的说法错误的是 A、细胞分化与生物发育密切相关。 B、细胞分化是细胞形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。 C、细胞分化仅发生在胚胎期。 D、细胞分化是生物界的一种普遍现象。,3、花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法培育成植株。这成果利用了细胞的 A应激性 B全能性 C变异性 D适应性,C,B,4、下列哪种细胞的全能性容易表达出来 A.蛙的口腔上皮细胞 B.蚕豆的叶肉细胞 C.蛔虫的卵细胞 D.水螅的神经细胞,5、列人体细胞中分化程度最低的是 A.胚胎干细胞 B.造血干细