细胞的分化衰老癌变及实用技术

1、细胞的分化、癌变和衰老细胞的分化、癌变和衰老及生物实用技术及生物实用技术考纲解读考纲解读: :u本专题是高考新增的考点之一。要学会用所本专题是高考新增的考点之一。要学会用所学的基本知识分析、解决生活中的实际问题。学的基本知识分析、解决生活中的实际问题。u细胞分化要和细胞分化要和“生物的个体发育生物的个体发育”，“细胞细胞工程工程”等知识点结合。等知识点结合。u细胞癌变可与细胞增殖、动物细胞培养、单细胞癌变可与细胞增殖、动物细胞培养、单克隆抗体等知识相联系。克隆抗体等知识相联系。u细胞衰老重点掌握其特征。细胞衰老重点掌握其特征。u生物膜系统的实用技术生物膜系统的实用技术成年人全身细胞总数约成年人

2、全身细胞总数约 10101212个。个。 细胞种类细胞种类 有有200 200 多种。多种。这么多种类细胞均来自一个这么多种类细胞均来自一个受精卵受精卵有丝分裂有丝分裂受精卵受精卵体细胞体细胞分分化化分化的定义：分化的定义：在个体发育中，在个体发育中，相相同细胞的后代，同细胞的后代，在形态、结构和功在形态、结构和功能上能上发生稳定性差异发生稳定性差异的过程。的过程。一、细胞分化一、细胞分化分化的结果：分化的结果：分化的对象：相同细胞分化的对象：相同细胞 分化的特点：分化的特点：持久性：持久性：即分化发生在整个生命进即分化发生在整个生命进程中，但胚胎时期达到最大限度。程中，但胚胎时期达到最大限度

3、。不可逆性：不可逆性：稳定性不可逆转（自然稳定性不可逆转（自然情况下）情况下） 分化的根本原因分化的根本原因(实质实质)：基因的选基因的选择性表达择性表达细胞的全能性细胞的全能性概念：指已经分化的细胞仍然具有发育的潜能概念：指已经分化的细胞仍然具有发育的潜能实例：猕猴桃组织细胞实例：猕猴桃组织细胞完整新植株完整新植株花药离体培养形成单倍体植株花药离体培养形成单倍体植株分析：由于体细胞一般是通过有丝分析：由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的，一般已分化的细分裂繁殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的染色胞都有一整套和受精卵相同的染色体，携带有本物种相同的体，携带有本物种相同的dna

4、dna分分子，在合适的条件下，有些分化的子，在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力。成完整新个体的能力。 二、细胞的癌变二、细胞的癌变 1 1、癌细胞：、癌细胞： 指不受有机体控制的、连续进行分裂的指不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。恶性增殖细胞。 2 2、癌细胞的特征：、癌细胞的特征： （1 1）能够无限增殖。）能够无限增殖。 （2 2）癌细胞的形态结构发生了变化。）癌细胞的形态结构发生了变化。 （3 3）癌细胞的表面也发生了变化。）癌细胞的表面也发生了变化。 如：细胞膜上的糖蛋白等减少。如：细胞膜上的糖蛋白等减少

5、。3 3、细胞癌变的原因：、细胞癌变的原因：（1 1）致癌因子）致癌因子外因外因 a.a.物理致癌因子：辐射物理致癌因子：辐射 b . b .化学致癌因子：砷、苯、煤焦油化学致癌因子：砷、苯、煤焦油 c . c .病毒致癌因子：肿瘤病毒病毒致癌因子：肿瘤病毒 （2 2）原癌基因）原癌基因内因内因 原癌基因由于某种原因从抑制状态转原癌基因由于某种原因从抑制状态转变成激活状态。变成激活状态。三、细胞的衰三、细胞的衰老老1 1、细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象、细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象 细胞：细胞： 未分化未分化分化分化衰老衰老死亡死亡2 2、细胞衰老的主要特征、细胞衰老的主要特

6、征细胞内水分减少细胞内水分减少有些酶活性降低有些酶活性降低细胞内色素逐渐积累细胞内色素逐渐积累细胞呼吸减慢，核增大、染色体固缩、染色加深细胞呼吸减慢，核增大、染色体固缩、染色加深细胞膜通透性改变，运输功能降低细胞膜通透性改变，运输功能降低 3 3、细胞衰老原因的假说、细胞衰老原因的假说体细胞突变和体细胞突变和dnadna损伤论损伤论自由基理论和细胞程序死亡理论等自由基理论和细胞程序死亡理论等多种内因和外因共同作用的结果多种内因和外因共同作用的结果4 4、对、对策策维生素维生素e e和维生素和维生素c c，可以终止自由基反应。，可以终止自由基反应。多喝绿茶，既可防癌，又可终止自由基反应。多喝绿茶

7、，既可防癌，又可终止自由基反应。考点考点7细胞的生物膜系统细胞的生物膜系统回忆高中生物必修课中学过的有关细胞回忆高中生物必修课中学过的有关细胞亚显微结构的知识，想一想哪些细胞器亚显微结构的知识，想一想哪些细胞器是由单层膜构成的，哪些细胞器是由双是由单层膜构成的，哪些细胞器是由双层膜构成的？层膜构成的？细细胞胞细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核叶绿体叶绿体线粒体线粒体高尔基体高尔基体内质网内质网液泡液泡溶酶体溶酶体中心体中心体核糖体核糖体双层膜双层膜单层膜单层膜无膜无膜核膜核膜细胞膜细胞膜生物膜生物膜细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。内

8、质网与核内质网与核膜外层相连膜外层相连内质网腔与两层核内质网腔与两层核膜之间的腔相通膜之间的腔相通内质网与细内质网与细胞膜相连胞膜相连细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。核膜外表面和内核膜外表面和内质网上均有核糖质网上均有核糖体附着体附着核膜外表面和内核膜外表面和内质网上均有核糖质网上均有核糖体附着体附着内质网以类似于内质网以类似于“出芽出芽”的形式形成具有膜的小泡，的形式形成具有膜的小泡，小泡离开内质网，移动到高小泡离开内质网，移动到高尔基体与高尔基体融合，成尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分。为高尔基体的一部分。高尔基体又以高

9、尔基体又以“出芽出芽”方式形成小泡，移动到细胞方式形成小泡，移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。膜的一部分。细胞内的生物膜在结构上具有细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。一定的连续性。内质网膜内质网膜出芽出芽小泡小泡融合融合高尔基体高尔基体突起突起小泡小泡融合融合细胞膜细胞膜内陷内陷核膜核膜线粒体线粒体间接转化间接转化直直接接转转化化二、各种生物膜在功能上的联系二、各种生物膜在功能上的联系（1）经典实验：）经典实验：a、b、c、d（2）实验结论：）实验结论：核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜合成肽链合成肽链折叠、组装折叠、组装糖基化糖基化

10、较成熟的蛋较成熟的蛋白质白质浓缩浓缩加工加工成熟蛋白质成熟蛋白质外排外排线粒体供能线粒体供能细胞的生物膜系统最少有细胞的生物膜系统最少有以下三方面的功能：以下三方面的功能：11：使细胞具有一个相对使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在物质的稳定的内部环境。在物质的运输与交换及信息传递中起运输与交换及信息传递中起决定性作用。决定性作用。22：增大膜的面积，供酶、增大膜的面积，供酶、核糖体等附着在上面。使各核糖体等附着在上面。使各种化学反应有序进行。种化学反应有序进行。33：将细胞分隔成许多小将细胞分隔成许多小区室，使各种化学反应能同区室，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。时进行而不互相干扰。有

11、助于阐明细胞的生命有助于阐明细胞的生命活动规律。如细胞与环境的物活动规律。如细胞与环境的物质交换、细胞内各种有机物的质交换、细胞内各种有机物的合成各运输等。合成各运输等。海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理，对海水、污水进行净化获得纯净淡水。理，对海水、污水进行净化获得纯净淡水。农业上农作物的抗寒、抗旱、耐盐等，农业上农作物的抗寒、抗旱、耐盐等，均可从膜的结构上找到解决的方法。均可从膜的结构上找到解决的方法。如，现已广泛使用的透析型人工肾如，现已广泛使用的透析型人工肾当人的血液通过人工肾时，能将血液中当人的血液通过人工肾时，能将血液中的尿素等废物透析出来，

12、然后让的尿素等废物透析出来，然后让“干净干净”的血液返回人的体内。有效地解决了肾的血液返回人的体内。有效地解决了肾脏衰竭的病人体内废物排出的问题，延脏衰竭的病人体内废物排出的问题，延长了肾衰病人的寿命。长了肾衰病人的寿命。医学上根据生物膜的结构、功能原理，医学上根据生物膜的结构、功能原理，可以研制出许多种代用的人体组织与器官。可以研制出许多种代用的人体组织与器官。1、组成生物膜系统的生物膜是指：（、组成生物膜系统的生物膜是指：（ ）a、在结构上直接相连的生物膜、在结构上直接相连的生物膜b、细胞内所有的生物膜、细胞内所有的生物膜c、具有单层膜的细胞器、具有单层膜的细胞器d、具有双层膜的细胞器、具

13、有双层膜的细胞器b2、一种细胞器的部分生物膜是怎样转移到另、一种细胞器的部分生物膜是怎样转移到另一细胞器的：（一细胞器的：（ ）a、随着细胞质的流动到达特定部位、随着细胞质的流动到达特定部位b、从高尔基体直接到达内质网、从高尔基体直接到达内质网c、从内质网直接到达细胞膜、从内质网直接到达细胞膜d、通过形成具有膜结构的小泡而转移、通过形成具有膜结构的小泡而转移d练习：练习：考点八考点八:细胞工程简介细胞工程简介考纲解读考纲解读:1、一般都在生物膜的概念、组织培养的过程、一般都在生物膜的概念、组织培养的过程、细胞融合的方法等采点设立选项，考的层次在细胞融合的方法等采点设立选项，考的层次在识记水平比

14、较容易，但也有用综合知识做设问识记水平比较容易，但也有用综合知识做设问选项的。选项的。2、可能在一个小考点中将几项知识揉在一起，、可能在一个小考点中将几项知识揉在一起，如单克隆问题中将细胞杂交、膜的化学处理、如单克隆问题中将细胞杂交、膜的化学处理、体外培养等合在一起，也可将本考点与相关的体外培养等合在一起，也可将本考点与相关的新陈代谢、调节等知识结合在一起，重在考分新陈代谢、调节等知识结合在一起，重在考分析能力，有一定的难度。析能力，有一定的难度。细胞工程细胞工程 细胞工程细胞工程 概念概念 植物细胞工程植物细胞工程 植物组织培养植物组织培养 植物体细胞杂交植物体细胞杂交理论基础理论基础技术手

15、段技术手段动物细胞工程动物细胞工程技术手段技术手段动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合细胞核移植细胞核移植胚胎移植等胚胎移植等 概念概念：细胞工程是指应用细胞生物学和分：细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过某种工程学手段，子生物学的方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合技术科学。细胞产品的一门综合技术科学。应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的细胞工程概念和类型细胞工程概念和类型 类型：

16、就技术范围而言，大致有类型：就技术范围而言，大致有细细胞融合技术、细胞拆合技术、胚胎移胞融合技术、细胞拆合技术、胚胎移植技术和细胞组织培养技术植技术和细胞组织培养技术等。等。细胞融合技术细胞融合技术是指把两个不同的细胞在融合剂的作用是指把两个不同的细胞在融合剂的作用下，融合成一个细胞的技术。下，融合成一个细胞的技术。 （如下图）（如下图）灭活的仙台病毒、硫酸二乙酯灭活的仙台病毒、硫酸二乙酯等等促融剂促融剂融合融合（2）细胞拆合技术）细胞拆合技术也称为细胞核（包括细胞器）移植技术，是将细胞也称为细胞核（包括细胞器）移植技术，是将细胞核和细胞质用某种方法拆开，然后再把分离的不同细胞核和细胞质用某种

17、方法拆开，然后再把分离的不同细胞的细胞核和胞质重新组合成一个新细胞。的细胞核和胞质重新组合成一个新细胞。细胞工程的类型细胞工程的类型（3 3）细胞培养技术）细胞培养技术是将生物体内的某一组织分散成单个细胞，接种是将生物体内的某一组织分散成单个细胞，接种在人工配制的培养基上，然后在适当的条件下（如一在人工配制的培养基上，然后在适当的条件下（如一定的光照、温度和定的光照、温度和ph值等）进行培养技术。值等）进行培养技术。由于单个细胞的培养难度大一些，目前多采用组织由于单个细胞的培养难度大一些，目前多采用组织培养技术。如通过植物器官（根尖、茎尖、花药等）的培养技术。如通过植物器官（根尖、茎尖、花药等

18、）的离体培养，生成新植株（试管苗）。从而快速、大量繁离体培养，生成新植株（试管苗）。从而快速、大量繁殖一些有价值的植物。殖一些有价值的植物。细胞工程的应用细胞工程的应用、单克隆抗体、单克隆抗体将免疫淋巴与骨髓瘤细胞融合在一起，将免疫淋巴与骨髓瘤细胞融合在一起，形成杂交瘤细胞。这种细胞既能够像肿瘤形成杂交瘤细胞。这种细胞既能够像肿瘤细胞那样长期进行无性繁殖，又能像淋细胞那样长期进行无性繁殖，又能像淋巴细胞那样分泌抗体。而且由于这种抗体巴细胞那样分泌抗体。而且由于这种抗体可以是由单一的无性繁殖细胞系的细胞产可以是由单一的无性繁殖细胞系的细胞产生的，故又可以称单克隆抗体。生的，故又可以称单克隆抗体。

19、 注射抗原注射抗原b淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞细胞融合、筛选细胞融合、筛选杂交瘤细胞杂交瘤细胞细胞培养细胞培养筛选，继续培养筛选，继续培养足够数量的、能产生足够数量的、能产生特定抗体的细胞群特定抗体的细胞群体外培养体外培养注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔单克隆抗体单克隆抗体诱导其融合的方诱导其融合的方法有哪些？法有哪些？两次筛选分别有什么目的？两次筛选分别有什么目的？单克隆单克隆过程过程、植物组织培养、植物组织培养 是指将植物的器官、组织或细胞从植物是指将植物的器官、组织或细胞从植物体上取出，在一定的容器里供给适当的营体上取出，在一定的容器里供给适当的营养物质，使它们得到分化、发育和生长

20、的养物质，使它们得到分化、发育和生长的培养技术。培养技术。 该技术的基本原理是植物细胞的全能性。该技术的基本原理是植物细胞的全能性。现已得到广泛的应用。如繁殖名贵优良的现已得到广泛的应用。如繁殖名贵优良的农作物品种，培养脱毒苗等。农作物品种，培养脱毒苗等。细胞的全能性细胞的全能性概念概念原因原因大小大小必要条件必要条件受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞细胞离体、一定的营养物质、细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件激素和其他外界条件过程过程离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体外植体外植体脱分化脱分化植物激素：植物激素：细胞分裂

21、素、生长素细胞分裂素、生长素再分化再分化植物组织培养植物组织培养条件植物组织培养条件： 含有全部营养成分的含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的气、无菌环境、适合的phph、适时光照等。适时光照等。细胞工程的应用细胞工程的应用、试管婴儿、试管婴儿是指将精子和卵子从人体内取出来，在人工提供的是指将精子和卵子从人体内取出来，在人工提供的生活条件下（通常是试管内）进行受精，并让其发育到生活条件下（通常是试管内）进行受精，并让其发育到一定的阶段形成早期胚胎，再将其移植到一定的阶段形成早期胚胎，再将其移植到“代理母亲代理母亲”的子宫内继续发育，直至诞生。的子宫

22、内继续发育，直至诞生。、克隆动物、克隆动物克隆即无性繁殖系，是指从一个共同的祖先，通过克隆即无性繁殖系，是指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的分子、细胞或个体。克隆动物一般是指通过无性繁殖形分子、细胞或个体。克隆动物一般是指通过无性繁殖形成动物后代。如成动物后代。如1997年英国生物学家首次用成年羊的年英国生物学家首次用成年羊的（乳腺细胞）体细胞，成功地克隆出一只小母羊（乳腺细胞）体细胞，成功地克隆出一只小母羊“多多莉莉”。（如下图）。（如下图）1 1、谁是、谁是“多莉多莉”的母亲？的母亲？2 2、“多莉羊多莉羊”是雄还是

23、雌？是雄还是雌？3 3、是否符合孟德尔遗传、是否符合孟德尔遗传？问问题题卵细胞卵细胞c母绵羊子宫母绵羊子宫母绵羊母绵羊母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺细胞细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核移植细胞核移植胚胎移植胚胎移植早期胚胎早期胚胎多莉羊多莉羊分娩分娩卵裂卵裂重组细胞重组细胞细胞拆合技术细胞拆合技术妊娠妊娠区分几组概念：区分几组概念：1、分化、脱分化、再分化、分化、脱分化、再分化 分化：在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构分化：在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生差异的过程，具有普遍性、持久性、稳和生理功能上发生差异的过程，具有普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。分化的结果是形成不

24、同的组织器官，帮定性和不可逆性。分化的结果是形成不同的组织器官，帮助个体完成正常的生长发育。助个体完成正常的生长发育。 脱分化（去分化）：由高度分化的植物器官、组织或脱分化（去分化）：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程。脱分化有利于细胞全能性的表细胞产生愈伤组织的过程。脱分化有利于细胞全能性的表达。动物细胞的卵细胞有帮助动物细胞核脱分化的作用。达。动物细胞的卵细胞有帮助动物细胞核脱分化的作用。 再分化：愈伤组织经过培养，又重新分化成根或芽等再分化：愈伤组织经过培养，又重新分化成根或芽等器官的过程。由于愈伤组织是由已经分化的植物器官、组器官的过程。由于愈伤组织是由已经分化的植物器

25、官、组织或细胞脱分化产生的，所以把这次分化叫再分化。织或细胞脱分化产生的，所以把这次分化叫再分化。2、原代培养和传代培养、原代培养和传代培养3、细胞系和细胞株、细胞系和细胞株4、愈伤组织、愈伤组织5、人工种子、人工种子6、生物导弹生物导弹：单克隆抗体作为载体分子，同抗：单克隆抗体作为载体分子，同抗癌药物相结合，将他们运载到肿瘤部位，杀死癌癌药物相结合，将他们运载到肿瘤部位，杀死癌细胞，这种抗体细胞，这种抗体药物结合物称之为生物导弹。药物结合物称之为生物导弹。它能定向杀灭癌细胞，避免或减少对正常细胞的它能定向杀灭癌细胞，避免或减少对正常细胞的伤害，大大减轻了抗癌药物的副作用。伤害，大大减轻了抗癌药物的副作用。7、植物体细胞杂交和多倍体育种、植物体细胞杂交和多倍体育种 植物体细胞杂交植物体细胞杂交 多倍体育种多倍体育种 相同点相同点染色体染色体 方法方法原理原理 相同点相同点7、植物体细胞杂交和多