细胞的分化、衰老和癌变.ppt

第15讲细胞的分化 衰老 凋亡与癌变6 2 3 4 第四单元细胞的生命历程 考纲要求1 细胞的分化 2 细胞的全能性 3 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系 4 癌细胞的主要特征及防治 一 细胞分化 1 图示 分裂 表达基因A C 表达基因A B 分子水平 mRNA和蛋白质有差异 DNA相同 细胞水平 形态 结构 功能有差异 如细胞器种类和数量有差异 3 概念P117 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 2 实质 基因选择性表达 6 特点 稳定性 持久性 不可逆性 普遍性 7 意义 个体发育基础 细胞趋向于专门化 提高各生理功能效率 4 时间 发生在整个生命进程 胚胎时期达到最大 形成具有特定形态 结构和功能的组织和器官 5 结果 单细胞生物有细胞分化 想一想 1 同一生物不同部位的细胞如人的胰岛B细胞和唾液腺细胞 下列结构或物质是否相同 染色体 DNA 基因 mRNA 蛋白质 tRNA 3 不同生物蛋白质功能不同 根本原因 同种生物不同细胞蛋白质不同 根本原因 细胞中酶A和酶B功能不同 根本原因 2 细胞分化一定不可逆转吗 二 细胞全能性 1 判断标准 发育成完整个体 2 细胞全能性 植物细胞全能性 证据 植物组织培养 理论基础 原因 含有一整套发育成完整个体的遗传信息 动物细胞核全能性 核移植技术 3 概念 已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能 条件 离体 必要条件 一定的营养物质 无机盐 维生素 氨基酸等 激素 细胞分裂素 生长素 适宜的条件 适宜的温度 pH 无菌等 4 全能性大小比较 植物 动物 动物细胞只能表达细胞核的全能性 受精卵 生殖细胞 精子 卵细胞 体细胞幼嫩的细胞 衰老的细胞分化程度低的体细胞 分化程度高的体细胞细胞分裂能力强的体细胞 细胞分裂能力弱的体细胞 5 干细胞 具有分裂和分化能力的细胞 类似于植物分生组织细胞 如 造血干细胞既能分裂自我更新并能分化成淋巴细胞 吞噬细胞和红细胞 血小板等 1 2 对 3 4 错 判一判 1 蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性 2 转入抗虫基因的棉花细胞或番茄 马铃薯细胞杂交后培育出植株 证明了植物细胞的全能性 3 壁虎断尾后重新长出尾部 证明动物细胞全能性 4 紫色糯性玉米种子培育出植株 证明了植物细胞的全能性 C 下列叙述中 正确的是 A 植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因B 高度分化的植物细胞只要处于离体状态就能表现出全能性C 植物细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础D 植物体内某些体细胞没有表现出全能性 其原因是所含基因不同 三 细胞衰老 单细胞生物 细胞衰老 个体衰老 细胞衰老 个体衰老 细胞普遍衰老 多细胞生物 证据 体外培养的细胞具有有限分裂次数 1 特征P122 代谢变化 幼龄个体内有衰老细胞 衰老个体有幼嫩细胞 水 多种酶活性 呼吸速率 改变 物质运输 色素 细胞核变化 2 细胞寿命与分裂能力无关 染色质 增大 核膜 加深 一大 核大 一小 水少体积小 一多 色素积累 两低 膜通透性 酶活性 3 细胞衰老的原因 假说 自由基学说 端粒学说P122 问一问 什么是自由基 细胞中自由基如何产生 自由基引起细胞衰老的原因 什么是端粒 端粒与细胞衰老的关系 端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分 表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关 请利用癌细胞及其他合适材料完成下面的探究实验 实验目的 研究端粒酶与细胞癌变的关系 1 实验步骤 2 结果预测及分析 3 请根据上述内容 提出一种治疗癌症的新思路 将癌细胞等量分成两组 并编号A B A组加入端粒酶抑制剂 B组不加 进行培养 记录并比较A B两组的增殖代数 分裂次数 2 结果预测及分析 A组比B组增殖代数少 说明端粒酶与细胞癌变有关 A组与B组增殖代数相同仍然无限增殖 说明端粒酶与细胞癌变 连续分裂 无关 3 抑制癌细胞中端粒酶的活性 四 细胞凋亡 细胞编程性死亡 1 机制 细胞基因控制自动结束生命的过程 2 意义 正常发育 维持内部环境的稳定 抵御外界各因素的干扰 3 与细胞坏死的区别 细胞坏死是因正常代谢被迫中断或损伤而死 如 手的发育 蝌蚪尾的消失 细胞的自然更新 被病原体感染的细胞清除 衰老细胞 多余细胞 有害细胞 下列有关细胞衰老和凋亡的说法中 正确的是 A 健康的成人体内 每天有一定量的细胞凋亡B 细胞凋亡受环境影响大 机体难以控制C 老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起的D 胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行 A 五 细胞癌变 2 特征 适宜条件下 能无限增殖 形态结构显著改变 常呈球形 如成纤维细胞由扁平梭形 球形 表面糖蛋白减少 黏着性降低 易分散和转移 3 致癌因子 物理致癌因子 主要指辐射 紫外线等 化学致癌因子 无机物 石棉 砷化物 铬化物等有机物 砷 苯 亚硝胺 黄曲霉素等病毒致癌因子 Rous肉瘤病毒等 受致癌因子的作用 细胞中遗传物质发生变化 成为不受机体控制的 连续进行分裂的恶性增殖细胞 1 概念 预防 可遗传 4 癌细胞产生的机理 刺激细胞增殖 抑制细胞增殖 抑癌基因 阻止细胞不正常增殖 原癌基因 调节细胞周期 控制细胞生长和分裂的进程 抑癌基因发生的致癌突变是隐性突变 原癌基因发生的致癌突变是显性突变 正常细胞 原癌基因和抑癌基因发生突变 累积效应 致癌因子 癌细胞 生长和分裂失控 是显性还是隐形突变 激活 表达 抑制 不表达 导致 A 表达 a 不表达 B 表达 b 不表达 1 化疗 原理是抑制癌细胞增殖过程中的DNA复制 使癌细胞无法完成分裂 从而达到抑制癌细胞增殖的目的 方法是通过静脉注射将药物送入血管 再通过血液循环运输至癌细胞 由于药物对其他细胞也起作用 所以对身体的副作用很大 不能连续进行 2 放疗 是用X射线 射线等照射癌组织 由于放射线的生物学作用 能大量杀伤癌细胞 破坏癌组织 使其缩小 放射疗法对周围正常组织副作用小 3 手术切除 5 癌症的治疗 另外 随着现代生物科技的发展 用生物导弹进行治疗是一种安全有效的措施 将药物 具有杀伤力 和单克隆抗体 相当于瞄准装置 制成生物导弹 然后定向地运输到癌组织 不伤害其他生物组织 判一判 1 原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中 2 细胞的形态结构发生显著变化的细胞可能是已经发生癌变的细胞 3 衰老 受损细胞和癌细胞的清除是通过细胞免疫实现的 4 癌细胞是不死性细胞 一定不会死亡 5 成熟的生物体中 细胞的自然更新 被病原体感染细胞的清除是细胞凋亡 6 细胞被病原体感染导致死亡属于细胞坏死 7 细胞都要经过发生 生长 成熟 衰老和凋亡的过程 8 癌细胞与正常细胞比较细胞膜上的蛋白质都减少 9 干细胞是未经分化的细胞 胚胎干细胞形态特征 衰老细胞的特征 癌细胞的特征 分生区细胞的特征 愈伤组织特征 成熟区特征 排列疏松无规则 高度液泡化 无定形状态的薄壁细胞 哺乳动物成熟的红细胞特征 呈正方形 排列紧密 无大液泡 体积小 细胞核大 核仁明显 呈两面凹的圆饼状 无细胞核 DNA 细胞器 呈长方形 有大液泡 常长有根毛 回忆 练 据图回答下列问题 1 图中A表示的是 过程 B表示的是 过程 2 图中b c d e具有相同的 3 图中e能合成血红蛋白 则b c d都 不能或能 合成 其直接原因是 4 图中的a b c d e这五个细胞相比 哪一个细胞的全能性最大 5 若c细胞代表人个体发育中尾部的细胞 则发育到一定阶段该细胞会凋亡的原因是 d细胞若是异常分化产生的癌细胞 则癌变的根本原因是 6 b c d e细胞不同的根本原因是 物质 不同 直接原因是 物质 不同 答案 1 细胞增殖细胞分化 2 基因 遗传信息或染色体数 3 不能控制合成血红蛋白的基因未表达 4 a 5 基因控制的程序性死亡原癌基因和抑癌基因突变 6 mRNA蛋白质 练某医院病理室为了确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性 切取了一小块肿瘤组织进行培养 请回答下列问题 1 显微镜下观察到的癌细胞在形态上发生的改变是 细胞膜上发生的物质变化是 2 与正常细胞相比 肿瘤细胞明显增多的细胞器是 至少写出两种 3 化学治疗可采用药物 如5 氟尿嘧啶 它的结构与尿嘧啶非常相似 可以干扰 的过程 从而影响癌基因的表达 4 人体中产生癌变的机理是 5 某单位研制了一种新药X 为了验证此药物对此类肿瘤有较好的疗效 将肿瘤细胞悬浮液分成等细胞数的A B两组 A组加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 B组