细胞分化、衰老、凋亡和癌变幻灯片.ppt

考纲要求1 细胞的分化 2 细胞的全能性 3 减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 1 概念 在个体发育中 由增殖产生的后代 在形态 结构和生理功能上发生的过程 2 特点 普遍性 持久性 稳定性和 且遗传物质 发生改变 一个或一种细胞 稳定性差异 不可逆性 一 细胞分化 未 3 细胞分化的机理 1 实质 基因的表达 即在个体发育过程中 不同的细胞形态 结构 功能不同 是因为不同的细胞中的执行情况不同 转录出不同的 控制合成不同的 注意 tRNA在任何细胞中都是相同的 一 细胞分化 遗传信息 选择性 mRNA 蛋白质 一 细胞分化 3 细胞分化的机理 2 过程 一 细胞分化 3 细胞分化的机理 3 由于基因的选择性表达 不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类大部分相同 只有少部分不同 但DNA却都相同 一 细胞分化 3 细胞分化的机理 4 分化细胞表达的基因分化细胞基因组所表达的基因可分为两种类型 管家基因和奢侈基因 管家基因指所有细胞均要表达的一类基因 其产物是维持细胞基本生命活动所必需的基因 如呼吸酶基因 ATP合成酶基因等 奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因 其产物赋予不同细胞特异的生理功能 如血红蛋白基因 唾液淀粉酶基因 胰岛素基因等 一 细胞分化 3 细胞分化的机理 4 分化细胞表达的基因 奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因 其产物赋予不同细胞特异的生理功能 如血红蛋白基因 唾液淀粉酶基因 胰岛素基因等 这类基因只在一些分化细胞中选择性表达 与各类细胞的特殊性有直接的关系 这些基因的特异表达与否 决定了生命历程中细胞的发育 分化 细胞周期的调控 体内平衡 细胞衰老 甚至于程序性死亡 下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态 请思考 1 上述基因属于管家基因 基因产物是维持细胞基本生命活动所必需 的是 属于奢侈基因 基因产物赋予不同细胞特异性的生理功能 的是 2 这三种细胞是否包括红细胞 细胞A B分别是什么细胞 这三种细胞 血红蛋白基因 均不能表达 不包括红细胞 A细胞可产生 胰岛素 应为胰岛B细胞 B细胞可产生 生长激素 应为垂体细胞 b c d a 一 细胞分化 4 标志 分子水平 合成了某种细胞特有的蛋白质 如唾液淀粉酶 胰岛素 血红蛋白等 细胞水平 控制合成不同种类的细胞 2011 全国 1 下列能说明某细胞已经发生分化的是 A 进行ATP的合成B 进行mRNA的合成C 存在血红蛋白D 存在纤维蛋白原基因 C 细胞中普遍存在 血红蛋白是红细胞的特异性蛋白 具有运输氧气的作用 看细胞的特异性蛋白是否合成 解析答案 一 细胞分化 5 细胞分化的不变和改变 一 细胞分化 6 结果 细胞类型 产生出不同的形态 结构 功能不同的细胞 形成不同的 和 增加 组织 器官 7 时间发生于整个生命活动过程中 其中胚胎时期达到最大程度 8 分化程度的高低 体细胞 生殖细胞 受精卵细胞 一 细胞分化 9 分化与分裂的关系细胞分裂是细胞分化的基础 两者往往是相伴相随的 分化程度越大 分裂能力则逐渐下降 10 意义 细胞分化是生物的基础 细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 有利于提高各种 的效率 个体发育 专门化 生理功能 注意 通常认为单细胞生物不能进行细胞分化 1 分化后的细胞一定不会再进行细胞分裂吗 举例说明 可能会恢复分裂能力 如B淋巴细胞 2 肌肉细胞中的ATP合成酶基因 某抗体基因 胰岛素基因都处于表达状态吗 某抗体基因 胰岛素基因不表达 二 细胞的全能性1 概念 的细胞 仍然具有发育成 2 原因 细胞中含有本物种全套的 都有发育成整个个体的全套 已经分化 完整个体的潜能 遗传物质 基因 3 实例 植物组织培养实验说明 具有全能性 克隆羊多利的培育成功说明已分化的 具有全能性 植物细胞 动物体细胞的细胞核 二 细胞的全能性4 干细胞 动物和人体内少数具有 能力的细胞 机体内的各种细胞 组织和器官都是由干细胞分化发育而来的 分裂分化 1 类型及相互关系 类型 干细胞分为3类 全能干细胞 多能干细胞和专能干细胞 相互关系 以干细胞分化为红细胞为例 二 细胞的全能性4 干细胞 2 医学上的应用 干细胞的研究为器官移植提供了新的思路 为癌症 糖尿病等疾病的根治带来了希望 注意 并非所有干细胞都要发生分化干细胞分裂增加细胞数目 一部分细胞发生分化 成为具有特定功能的组织细胞 还有一部分细胞保持分裂能力 用于干细胞本身的自我更新 二 细胞的全能性5 全能性大小 1 植物细胞 动物细胞 2 受精卵 生殖细胞 体细胞 3 增殖细胞 不增殖细胞 6 细胞全能性的表达需要的条件 1 离体状态 必要条件 2 一定的营养物质 无机盐 维生素 氨基酸等 3 适宜的条件 适宜的温度 pH等 4 激素 其中生长素与细胞分裂素对植物细胞全能性表达至关重要 一般情况下分化程度越高 全能性越低 注意 未脱离植物体的细胞不能表现出全能性未脱离植物体的细胞 其全能性受到抑制 不能发育成完整的新个体 植物细胞全能性的表达需要一定的条件 即离体 无菌 一定的营养物质 植物激素等 注意 细胞的全能性的起点为已分化的细胞 终点为完整个体 如果起点不是已分化的细胞 例如 种子 发育成完整植株 不能体现全能性 植物种子发育成植株不叫全能性 胚胎干细胞发育成各种组织器官 未形成个体 体现全能性的终点 不叫全能性 动物细胞因具有该物种全套的遗传物质 尽管没有实验成功 但理论上具有全能性 而动物克隆只体现细胞核的全能性 二者并不矛盾 判一判 蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性 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 壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞全能性 紫色糯性玉米种子培育出植株 证明了植物细胞的全能性 全能性强调已分化的细胞发育成完整个体且在人为条件下 2011 山东卷 2 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 D 三 细胞的衰老1 与个体衰老的关 1 单细胞生物 细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡 2 多细胞生物 个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 多细胞生物体内的细胞总是不断地更新 总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态 个体衰老与细胞衰老并不总是同步的 在幼年个体中有衰老的细胞 老年个体中有新产生的细胞 但细胞总体衰老会导致个体的衰老 2 细胞衰老的特征 1 代谢的变化 2 细胞核的变化 巧记一大 核大 一小 细胞体积小 一多 色素积累 和两低 酶活性和物质运输功能 2 细胞衰老的特征 1 代谢的变化 2 细胞核的变化 注意 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 三 细胞的衰老3 原因 学说和 学说 见教材122页 自由基 端粒 2015 课标全国理综卷 端粒酶由RNA和蛋白质组成 该酶能结合到端粒上 以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链 下列叙述正确的是 A 大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B 端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C 正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD 正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长 C 三 细胞的衰老 4 影响因素 内部因素和外部因素5 遗传物质 改变6 结果 细胞正常死亡7 对机体的影响 没有 有利 四 细胞的凋亡 1 概念 由 所决定的细胞自动结束生命的过程 基因 编程性死亡 自然更新 正常发育 内部环境 外界各种因素 四 细胞的凋亡 4 实例 人胚胎发育过程中指间细胞的消失 蝌蚪尾消失 人的红细胞 白细胞 角质层细胞正常死亡更新 白细胞吞噬细菌后的死亡及效应T细胞将靶细胞裂解死亡 对机体有利 5 内在机理图解 四 细胞的凋亡 特别提醒 细胞凋亡 即细胞编程性死亡 是一种自然生理过程 与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体 细胞凋亡与基因选择性表达有关 与凋亡相关的基因增强 酶活性增加 但不属于细胞分化过程 四 细胞的凋亡5 生理性 细胞坏死的例子 了解 烫伤后的皮肤 黏膜的脱落 骨折时部分骨细胞死亡 吸烟者肺部细胞因尼古丁作用而死亡 股骨头坏死 早衰症等属于细胞坏死 五 细胞的癌变1 概念 受 的作用 细胞中 发生变化 成为不受 控制的 连续进行分裂的 细胞 2 主要特征 适宜条件下 能够 发生显著变化 癌细胞表面发生了变化 等物质减少 癌细胞之间 显著降低 容易分散和转移 3 致癌因子 大致分为 致癌因子 致癌因子 致癌因子三类 致癌因子 遗传物质 机体 恶性增殖 无限增殖 形态结构 糖蛋白 黏着性 物理 化学 病毒 线粒体 核糖体比正常细胞多 五 细胞的癌变4 细胞癌变的原因 致癌因子使 和 发生突变 使正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞 原癌基因主要负责调节 控制细胞生长和分裂的进程 抑癌基因主要是 原癌基因 抑癌基因 细胞周期 阻止细胞不正常的增殖 注意 原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中 并非只存在于癌细胞中 只不过在癌细胞中两种基因已发生突变 判断 原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中 误认为原癌基因与抑癌基因只要有一个基因突变即可引发细胞癌变根据大量的病例分析 癌症的发生并不是单一基因突变的结果 至少在一个细胞中发生5 6个基因突变 才能赋予癌细胞所有的特征 这是一种累积效应 特别提醒 癌细胞是一种只分裂而不能分化或畸形分化的细胞 五 细胞的癌变5 二 癌症晚期 致癌因子 病理切片的显微观察 癌基因检测 手术切除 放疗 化疗 2013年大连统考 1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织 WHO 的癌症研究机构划定为 类致癌物 黄曲霉毒素的危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作用 可导致肝癌甚至死亡 下列有关说法错误的是 A 黄曲霉毒素属于化学致癌因子B 黄曲霉毒素使肝细胞产生原癌基因是癌变的根本原因C 癌细胞容易分散转移与细胞膜上糖蛋白减少有关D 癌症的发生与生活方式有关 B 知识网络 细胞数量 基因选择性表达 细胞类型 细胞增殖 分化 凋亡 衰老都是有利于机体生长发育的 而细胞坏死和细胞癌变不利于机体健康 2011 江苏卷 5 关于人体细胞分化 衰老 凋亡和癌变的叙述 正确的是 A 细胞分化导致基因选择性表达 细胞种类增多B 细胞衰老表现为酶活性降低 细胞核体积减小C 细胞凋亡受基因控制 不利于个体生长发育D 细胞癌变导致细胞黏着性降低 易分散转移 解析基因的选择性表达导致细胞分化 细胞的种类增加 A项错误 衰老的细胞中大多数酶活性降低 细胞核体积增大 细胞的体积变小 B项错误 细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡 是细胞的正常生命现象 对机体是有积极意义的 C项错误 D 图中A表示的是 过程 B表示的是 过程 图中e能合成血红蛋白 则b c d都 不能或能 合成 其主要原因是 细胞增殖 细胞分化 控制合成血红蛋白的基因未表达 不能 原创题 如图是与细胞增殖和分化有关的图解 据图回答下列问题 若a为植物细胞 而d能在体外条件下培养成一个植物体 说明d具有 性 全能 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 若b细胞已经衰老 则细胞内 积累会导致 老年斑 出现 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 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 a 色素 基因控制的程序性死亡 原癌基因和抑癌基因突变 mRNA 蛋白质 2013年厦门模拟 下列对人体细胞生命历程的描述 正确的是 A 细胞生长 细胞体积增大 核糖体数量增加 染色体复制加快B 细胞分化 细胞形态改变 遗传物质发生变异 功能趋向专门化C 细胞衰老 细胞核体积变小 细胞膜通透性增大 色素积累增多D 细胞凋亡 特定基因表达 合成新的蛋白质 细胞自动结束生命 D 下列有关细胞衰老 凋亡 坏死与癌变的说法 正确的是 A 衰老细胞的膜通透性降低 癌变细胞膜的黏着性增强B 细胞凋亡受基因控制 细胞癌变不受基因控制C 细胞坏死代谢停止 细胞癌变代谢增强D 衰老 死亡的细胞可被浆细胞清除 癌细胞可被效应T细胞裂解解析 癌变细胞细胞膜的糖蛋白减少 细胞黏着性降低 细胞癌变是因为原癌基因和抑癌基因发生突变 浆细胞的作用是分泌抗体 而不能直接作用于抗原 c 2013年威海模拟 下图为人体细胞的形态 数目变化情况 据图分析下列说法正确的是 A 图 过程中细胞的遗传信息表达过程不同