高中生物 第五章 细胞增殖、分化、衰老和凋亡 第二节 细胞分化、衰老和凋亡课件 苏教版必修2 .ppt

第五章 第二节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 考向一 考向二 知识点一 知识点二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向三 1 受精卵经过细胞分裂 生长和分化 形成了形态 结构和功能各不相同的细胞 并进一步构成组织和器官 2 细胞分化是由同一种类型的细胞经细胞分裂后 逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异 产生不同的细胞类群的过程 是基因选择性表达的结果 3 植物细胞的全能性是指植物体中单个已经分化的细胞具有发育成完整个体的全部遗传物质 在适宜的条件下 仍然能够发育成完整植株的潜能 4 细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的 5 细胞凋亡是一个主动的由基因决定的细胞程序化或自行结束生命的过程 6 细胞坏死是极端的物理 化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡 自读教材 夯基础 1 细胞分化 填空 1 含义 的细胞经细胞分裂后 逐渐在上形成稳定性的差异 产生不同的细胞类群的过程 2 实质 是的结果 3 意义 增加了 并进一步形成执行不同生理功能的 同一种类型 形态结构和生理功能 基因选择性表达 细胞的类型 组织和器官 2 细胞的全能性 判断正误 1 高度分化的细胞 仍然具有保持该物种遗传特性的全部遗传物质 2 高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜在能力 这和植物细胞的全能性有关 3 植物的花药 根尖 茎尖 幼胚等都能够在适宜条件下发育成完整的植株 4 植物组织培养过程中的胚状体是离体细胞脱分化形成的 1 由同一受精卵发育来的叶肉细胞 表皮细胞 储藏细胞为什么形态 结构 功能各不相同 上述细胞的dna数目 结构是否相同 rna和蛋白质呢 提示 1 相关细胞之所以形态 结构 功能各不相同是细胞分化的结果 由于基因的选择性表达 导致细胞形态 结构 功能出现差异 2 上述细胞由同一受精卵发育而来 因此dna数目 结构完全相同 然而 由于基因的选择性表达 使得不同细胞中rna和蛋白质不同 2 教材p88胡萝卜肉质根的组织培养示意图中成熟的胡萝卜根的韧皮部细胞若不脱离母体能发育成完整的新植株吗 该细胞全能性的体现需要什么条件 提示 不能 植物细胞全能性的体现 须具备如下条件 离体状态 一定的营养物质 如水 无机盐 有机营养等 激素 适宜的外界条件 温度 ph等 3 根据植物细胞全能性的有关内容 你认为人体成熟的红细胞具有全能性吗 提示 不具有 细胞具有全能性的前提是细胞核中拥有发育成完整个体所必需的全部基因 由于人的成熟的红细胞没有细胞核 故已丧失全能性 跟随名师 解疑难 1 细胞的分化 1 细胞分化的过程 在细胞外观尚未出现明显变化之前 细胞分化的前途就由遗传信息的执行情况决定了 分化的细胞内首先出现化学物质的变化 如结构蛋白和催化化学反应的酶不同 进而出现细胞形态 结构和生理功能上的不同 细胞分化过程如下图所示 2 细胞分化的原因 在个体发育过程中 不同细胞中遗传信息的执行情况是不同的 例如在红细胞中 与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态 与肌动蛋白合成有关的基因则处于关闭状态 而在肌细胞中则相反 正是由于不同细胞表达出来的基因不同 转录 翻译成不同的蛋白质 从而引起细胞形态和功能的不同 因而细胞之间就出现了差异 如下图所示 3 细胞分化的特点 持久性 细胞分化贯穿于整个生命进程中 即在生物的一生中时刻都在发生着细胞的分化 稳定性和不可逆性 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 普遍性 细胞分化在生物界中普遍存在 是生物个体发育的基础 不变性 分化后细胞内的遗传物质并未发生变化 例如同一生物体内肝脏细胞和神经细胞内的遗传物质是相同的 4 细胞分化的结果 经过细胞分化 在多细胞生物体内就会形成不同的细胞或组织 5 细胞分化的意义 细胞分化是生物个体发育的基础 多细胞生物只有经过细胞分化才能形成具有特定结构 功能的组织和器官 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 2 细胞全能性 1 体细胞具有全能性的原因 由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的 一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质 因此 已分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能 在适宜的条件下 有些已分化的细胞具有恢复分裂 重新分化发育成完整新个体的能力 2 细胞全能性的比较 受精卵 干细胞 分裂旺盛的细胞 一般体细胞 植物细胞 动物细胞 特别提醒 脱分化是人工条件下的细胞分化的逆过程 是使已分化细胞回到未分化状态的过程 但在植物体内 细胞分化是不可逆的 自读教材 夯基础 1 细胞衰老 填空 1 主要特征 水分 核膜 染色质 线粒体 酶 代谢速度 增殖能力 细胞膜 物质运输功能 2 原因 主要由决定 减少 皱折 固缩 变大且数目减少 活性降低 减慢 减退 通透性改变 降低 细胞自身的因素 2 细胞凋亡与坏死 判断正误 1 细胞凋亡 又叫细胞坏死 这是一个主动的由基因决定的细胞程序化或自行结束生命的过程 2 细胞分化及衰老是个体发育所必需的 细胞凋亡则对个体发育不利 3 鸡胚胎发育中趾间蹼的消失及人胚胎发育中胎儿手的发育均离不开细胞坏死 4 细胞凋亡有明显的形态学和生物化学特征 其中包括染色质浓缩和凝集 细胞核裂解并形成凋亡小体等 5 细胞坏死区别于细胞凋亡的重要特征之一是细胞内容物释放到了胞外环境中 对周围细胞产生伤害 从而引发炎症反应 1 人是无尾的 青蛙也是无尾的 但是人胚胎初期是有尾的 青蛙的幼体 蝌蚪也是有尾的 那么人体和青蛙的尾哪里去了 提示 在人的胚胎发育过程和蝌蚪的发育过程中尾部细胞程序性死亡 即细胞凋亡 使尾部自动消失 2 影响细胞凋亡与细胞坏死的因素有何不同 细胞凋亡与细胞坏死对生物体生长发育的影响有何差异 提示 细胞凋亡是受严格的遗传机制决定的程序性调控 细胞坏死是极端的物理 化学因素或严重的病理性刺激引起的 细胞凋亡是有积极意义的 细胞坏死对机体不利 是有消极意义的 跟随名师 解疑难 1 细胞衰老的特征及决定因素 1 特征 一大 细胞核变大 染色质固缩 染色加深 一少 细胞内水分减少 代谢速率越慢 一多 细胞内色素逐渐积累 增多 两低 膜的物质运输功能降低 多种酶的活性降低 2 决定因素 是由细胞自身的因素决定的 即主要受遗传基因的控制 同时也受环境的影响 2 细胞凋亡 1 概念 细胞凋亡是一个主动的由基因决定的细胞程序化或自行结束生命的过程 由于细胞凋亡受到严格的遗传机制决定的程序性调控 因此也被称为细胞程序性死亡 2 细胞凋亡的过程 染色质浓缩和凝集 染色质浓缩并凝集在细胞核的周边 细胞质浓缩 细胞与周围细胞脱离 形成凋亡小体 细胞核裂解 细胞膜内陷 将细胞分割成多个有膜包裹的凋亡小体 凋亡小体的吞噬 邻近的细胞或专门的巨噬细胞将凋亡小体吞噬 3 细胞凋亡的意义 对各细胞生物体完成正常发育 维持内部环境的稳定以及抵抗外界因素干扰起着关键作用 具体如下 有利于清除完成正常使命的衰老细胞 有利于清除多余的 无用的细胞 有利于清除体内的有害细胞 维持器官和组织中细胞数目的相对稳定 3 细胞凋亡与细胞坏死的区别 特别提醒 1 在成熟的生物体中 细胞的自然更新 被病原体感染的细胞的清除 都是通过细胞凋亡完成的 2 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 例1 2011 山东高考 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 a 玉米种子萌发长成新植株b 小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞c 小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株d 胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株 思路点拨 精讲精析 本题考查细胞的全能性 意在考查审题能力和理解能力 玉米种子萌发长成新植株不能体现细胞的全能性 小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 并没有发育成个体 所以不能体现细胞的全能性 小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株体现的是植物生殖细胞的全能性 答案 d 例2 李白诗云 君不见 高堂明镜悲白发 朝如青丝暮成雪 从细胞学的角度分析 这个过程中不会出现下列哪项 a 细胞内的色素逐渐积累 从而妨碍物质交流和传递b 细胞内的水分增多c 多种酶的活性降低 细胞内呼吸速率减慢d 细胞膜通透性改变 思路点拨 精讲精析 细胞衰老后 水分减少 细胞萎缩 体积变小 细胞内酶的活性下降 细胞内色素积累 妨碍了物质交流和传递 膜的通透性改变 物质运输功能降低 答案 b 例3 下图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图 请据图分析回答下列问题 1 过程表明细胞凋亡是特异性的 这体现了生物膜的 功能 2 由上图可知细胞凋亡过程中 有 无 新蛋白质合成 3 细胞坏死是细胞被动性死亡的过程 而细胞凋亡是 选择性表达的结果 这表明细胞凋亡是细胞 死亡的过程 4 下列属于上图所示细胞死亡现象的是 双选 a 脑细胞因缺血而死亡b 人胚胎时期的尾后来消失了c 人体曝晒后引起的皮肤脱落d 花冠在传粉后凋谢 思路点拨 精讲精析 凋亡诱导因子与膜上的特异性受体结合 从而传递凋亡信号 这体现了细胞膜的信息传递功能 从图中可知凋亡过程中要激活凋亡相关基因 而基因表达的产物是蛋白质 因此在细胞凋亡过程中有新蛋白质的合成 第 4 小题中的ac属于细胞坏死 答案 1 信息传递 或信息交流 2 有 3 凋亡相关基因主动 4 bd 1 探究组织培养的影响因素 2 探究细胞衰老的原因 3 设计实验 探究细胞凋亡的机制 典例剖析 科学家为了进一步探究细胞衰老的影响因素 进行了如下实验 实验一 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 结果见下表 实验二 分别将鼠 鸡 人和龟的体细胞在体外进行培养 结果见下图 实验三 将老年男性细胞和年轻女性细胞混合培养 当老年男性细胞停止分裂时 年轻女性细胞依然旺盛分裂 实验四 将年轻人体细胞去核后与老年人的完整细胞融合 另将老年人体细胞去核后与年轻人的完整细胞融合 分别在体外培养 结果前者不分裂 衰老 后者能够旺盛分裂 分析以上实验 回答下列问题 1 实验可以得出怎样的结论 实验一 实验二 实验三 实验四 2 影响细胞衰老的内在因素有哪些 3 实验三的设计是否严密 怎样改进 解析 1 实验一的自变量是生物体的年龄不同 因变量是增殖代数不同 结论 细胞增殖能力或寿命随着生物体年龄的增大而减弱 实验二的自变量是生物体的种类不同 因变量是寿命与分裂次数不同 结论是生物体的种类不同 寿命与分裂次数有差异 一般规律是寿命越长 最高分裂次数越高 实验四的自变量是老年人的细胞核与年轻人的细胞核 因变量是有年轻人的细胞核的细胞旺盛分裂 说明细胞核决定细胞衰老 2 由四组实验说明影响细胞衰老的内在因素有生物的物种 年龄 性别 细胞核等 3 实验三缺乏性别 年龄是否对细胞衰老有影响的对照 答案 1 实验一 细胞增殖能力或寿命随着生物体年龄的增大而减弱实验二 生物体的种类不同 寿命与最高分裂次数有差异 一般规律是寿命越长的物种 体细胞最高分裂次数越高实验三 细胞的衰老速度与年龄和性别有关实验四 细