高三一轮复习生物：细胞分化与衰老课件

细胞分化与衰老1.细胞分化的定义2.细胞分化的原因3.什么是管家基因和奢侈基因以及细胞分化的变与不变4.细胞分化的特点和意义5.细胞的全能性6.干细胞7.细胞衰老课程目标情景导入细胞分化资料1：白血病，亦称作血癌，是一类造血干细胞异常的克隆性恶性疾病。其克隆中的白血病细胞失去进一步分化成熟的能力而停滞在细胞发育的不同阶段。在骨髓和其他造血组织中白血病细胞大量增生积聚并浸润其他器官和组织，同时使正常造血受抑制，临床表现为贫血、出血、感染及各器官浸润症状，临床上经常通过骨髓移植对其进行有效治疗。骨髓移植为什么可以治疗白血病呢？（同学之间讨论分析）造血干细胞红细胞血小板白细胞那到底什么是细胞分化呢？细胞分化

细胞分化：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。骨髓中造血干细胞为何会分化，分化的原因是什么呢？资料2：与此同时科学家也对3种血细胞中基因的表达进行了检测，部分结果如下：基因1基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7基因7基因6基因5基因4基因3基因2基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7红细胞血小板白细胞问1：图中3种细胞中的基因组成相同吗？为什么？细胞分化的实质相同，同一人体不同细胞均由受精卵有丝分裂而来，遗传物质不变表达不表达资料2：与此同时科学家也对患者3种血细胞中基因的表达进行了检测，部分结果如下：基因1基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7基因7基因6基因5基因4基因3基因2基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7红细胞血小板白细胞管家基因：维持细胞基本生命活动所必须的基因，在生物体所有细胞中都要表达。奢侈基因：指导合成组织特异性蛋白的基因，在生物体不同细胞中表达。基因的选择性表达，即个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。细胞分化的实质：基因的选择性表达。细胞分化的实质基因1基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7基因7基因6基因5基因4基因3基因2基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7红细胞血小板白细胞细胞分化中的变与不变不变：DNA、细胞数变：mRNA、蛋白质、细胞的形态、结构和生理功能资料2：与此同时科学家也对患者3种血细胞中基因的表达进行了检测，部分结果如下：细胞分化的实质同学之间讨论总结细胞分化中的不变与变：细胞分化的意义细胞分化使多细胞生物中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能效率。草履虫单细胞生物：“亲力亲为”造血干细胞白细胞红细胞血小板多细胞生物：“分工明确”资料3：虽然白血病患者进行了骨髓移植，但仍然需要服用抗癌药物控制病情，其中紫杉醇就是治疗白血病比较有效的抗癌药。但是，紫杉醇提取于红豆杉，红豆杉在我国数量极少，生长缓慢，提取率相当低。如何既不破坏物种又能生产满足癌症病人用药需求的紫杉醇？细胞的全能性细胞的全能性韧皮部细胞细胞团根或芽幼苗胡萝卜植株高度分化的植物细胞植物组织培养转变成未分化的细胞，恢复分裂能力，进而形成愈伤组织重新分化成芽、叶和根等器官，最后形成一株植株含有特定物质的培养基中再分化我们也能够利用植物组织培养技术来获得红豆杉细胞，从而提取紫杉醇。细胞的全能性这体现了植物细胞的什么特性？韧皮部细胞细胞团根或芽幼苗胡萝卜植株植物细胞具有全能性细胞的全能性是指细胞经过分裂和分化之后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。细胞为什么具有全能性呢？细胞具有本物种发育所需的全套遗传信息。细胞的全能性动物细胞核具有全能性由此可见不同的生物，同种生物不同细胞的全能性是不同的：植物细胞＞动物细胞受精卵＞生殖细胞＞体细胞分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞全能干细胞＞多能干细胞＞专能干细胞体细胞克隆猴“中中”和“华华”干细胞干细胞是指动物和人体内少数具有连续分裂和分化能力的细胞全能干细胞：具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力，有形成完整个体的分化潜能多能干细胞：具有产生多种类型细胞的能力，但却失去了发育成完整个体的潜能，发育潜能受到限制专能干细胞：此类细胞只能向单一方向分化产生一种类型或密切相关的两种类型的细胞细胞衰老资料4：医生在治疗过程中同时培养了患者和其父的细胞，但是细胞的增殖能力有差别，具体如下，请问原因是什么？细胞衰老和个体衰老是一回事吗？细胞衰老的特征是什么？细胞来源小女孩父亲增值代数约50次约20次原因在于两者细胞衰老的情况不一样。对于单细胞生物而言，细胞的衰老就是个体的衰老，而对于多细胞生物而言细胞的衰老并不意味着个体的衰老细胞衰老资料4：医生在治疗过程中同时培养了患者和其父的细胞，但是细胞的增殖能力有差别，具体如下，请问原因是什么？细胞衰老和个体衰老是一回事吗？细胞衰老的特征是什么？细胞来源小女孩父亲增值代数约50次约20次细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低；细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞内多种酶活性降低，新陈代谢减慢；细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；细胞内色素堆积。细胞衰老机制*细胞内进行的各种氧化反应；辐射及有害物质的入侵刺激细胞产生。异常活泼的带电分子或基团称为自由基，表现出高度反应的活泼性*自由基的危害有哪些？

攻击或破坏细胞内的生物分子，如磷脂、蛋白质、DNA等。当自由基产生超过机体的清除能力，过多的自由基就会对许多细胞组织造成损伤。①自由基学说自由基细胞衰老机制②端粒学说端粒：位于染色体两端，由一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体构成。1991年，科学家发现体细胞染色体的端粒DNA会随细胞分裂次数增加而不断缩短。细胞DNA每复制一次端粒就缩短一段，当缩短到一定程度时，可能会启动DNA损伤检测点，激活相关基因，导致不可逆地退出细胞周期，走向衰亡。课堂总结白血病细胞分化细胞的全能性干细胞细胞衰老细胞分化的定义细胞分化的实质管家/奢侈基因细胞分化特点与意义全能性的定义全能性的原因全能性的比较干细胞的定义干细胞的分类细胞衰老特征细胞衰老机制例1:不同细胞的形态、结构或功能不同是因为不同细胞会合成一些不同的特殊蛋白--“奢侈蛋白”，如表皮细胞合成的角蛋白、透镜状细胞合成的晶体蛋白等。除这些“奢侈蛋白”外，几乎所有细胞中合成的蛋白质都是一些必需的蛋白质----“持家蛋白”。下列相关叙述正确的是(

)A.红细胞中的血红蛋白、输卵管细胞中的卵清蛋白都属于“奢侈蛋白”B.“持家蛋白”基因在细胞的整个生命历程中都表达，使各细胞种类不同C.表皮细胞不能合成晶体蛋白，可能是由于该细胞丢失了晶体蛋白的基因D.角蛋白的合成是细胞内特有基因在一定的时期选择性表达实现的A习题精讲例2:2012年10月诺贝尔生理学或医学奖被英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥夺得，他们在细胞核重新编程研究领域做出了杰出贡献。目前，山中伸弥和其他研究小组已把多种组织(包括肝、胃和大脑)的细胞，转变成了诱导多功能干细胞，并让诱导多功能干细胞分化成了皮肤、肌肉、软骨、神经细胞以及可以同步搏动的心脏细胞。下列相关叙述错误的是()A.成熟细胞被重新编程的过程中细胞的分化程度逐渐降低B.多功能干细胞能分化成神经细胞，神经细胞不能脱分化成多功能干细胞C.多功能干细胞与成熟细胞相比，细胞内DNA的含量不变，RNA的含量发生了变化D.诱导多功能干细胞分化的过程与基因有关，与细胞直接生活的微环境有关B习题精讲例3.下列关于细胞衰老的叙述正确的是（）A.正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡B.衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录C.衰老细胞中所有酶的活性显著降低D.皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物E.细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构、功能和遗传物质均发生变化B习题精讲例4.毛