高三生物一輪復(fù)習(xí)課件 【知識精講架構(gòu)+備課精研精梳】細(xì)胞的分化、衰老、凋亡及癌變

第15講細(xì)胞的分化、衰老、凋亡及癌變細(xì)胞的癌變細(xì)胞的分化與全能性0103細(xì)胞的衰老和凋亡02思考1：個體發(fā)育過程中細(xì)胞數(shù)目增多的方式是什么？思考2：個體發(fā)育過程中，形成了許多形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能各異的體細(xì)胞，根據(jù)有絲分裂的意義分析，這些不同的細(xì)胞含有的遺傳物質(zhì)有何特點(diǎn)？受精卵有絲分裂親代的DNA經(jīng)過復(fù)制后，平均分配到兩個子細(xì)胞中，體細(xì)胞和受精卵一樣含有該物種全套的遺傳物質(zhì)思考3：細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能主要由哪種化學(xué)物質(zhì)直接體現(xiàn)？蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者，不同的體細(xì)胞由于含有不同種類和數(shù)量的蛋白質(zhì)，因而在形態(tài)，結(jié)構(gòu)和功能上表現(xiàn)出差異。骨細(xì)胞上皮細(xì)胞肌肉細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞思考4：為什么體細(xì)胞含有相同的基因，卻翻譯出不同的蛋白質(zhì)呢？基因的選擇性表達(dá)

時間上:同一個細(xì)胞在不同的發(fā)育時期表達(dá)的基因不同，空間上:不同位置的細(xì)胞表達(dá)的基因不同一、細(xì)胞的分化與全能性受精卵骨細(xì)胞上皮細(xì)胞肌肉細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮組織肌肉組織神經(jīng)組織結(jié)締組織器官有絲分裂細(xì)胞分化有何聯(lián)系和區(qū)別?個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。1細(xì)胞分化的概念:PS:細(xì)胞分化使細(xì)胞種類增多，是個體發(fā)育的基礎(chǔ)；細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多，是個體生長的基礎(chǔ)。下列事實(shí)分別說明了細(xì)胞分化的什么特點(diǎn)？資料一：細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進(jìn)程中。資料二：黑色素細(xì)胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，

始終保持為上皮細(xì)胞，而不會變成其他類型的細(xì)胞。資料三：分化后的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，不能再回到分化前的狀態(tài)，

直到死亡；資料四：細(xì)胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。持久性穩(wěn)定性不可逆性普遍性2細(xì)胞分化的特點(diǎn)[(動物）胚胎時達(dá)最大限度]細(xì)胞分化的時間3細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)

在個體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，即基因的選擇性表達(dá)。血紅蛋白基因開啟肌動蛋白基因關(guān)閉血紅蛋白基因關(guān)閉肌動蛋白基因開啟(1)不變：DNA、tRNA、rRNA、細(xì)胞的數(shù)目。(2)改變：mRNA、蛋白質(zhì)的種類，細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能。PS:(分化不會改變遺傳物質(zhì))。EDCABEDCAB判斷：對于紅細(xì)胞和胰島B細(xì)胞下列哪些基因表達(dá)，哪些基因不表達(dá)。細(xì)胞呼吸酶系編碼基因、核糖體蛋白基因，血紅蛋白基因、胰島素基因×√√×維持細(xì)胞基本生命活動所必需,所有細(xì)胞均要表達(dá)：管家基因賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能，不同類型細(xì)胞選擇性表達(dá)：奢侈基因*管家基因/奢侈基因基因選擇性表達(dá)指的是奢侈基因的選擇性表達(dá)！基因細(xì)胞中的表達(dá)情況功能例子管家基因維持細(xì)胞基本生命活動所必需呼吸酶基因ATP合成酶基因奢侈基因血紅蛋白基因肌動蛋白基因胰島素合成基因不同層次分析:①分子水平:合成某種細(xì)胞特有的(如唾液淀粉酶、胰島素等)。

②細(xì)胞水平:形成不同種類的細(xì)胞(尤其是種類和數(shù)量有較大差異)。

蛋白質(zhì)細(xì)胞器所有細(xì)胞均要表達(dá)不同類型細(xì)胞選擇性表達(dá)賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能4細(xì)胞分化的意義①是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。②使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點(diǎn)聯(lián)系增加相同不變差異遺傳信息都不變①先分裂，后分化；②細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個體發(fā)育過程；③分化程度越高，分裂能力越低細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的關(guān)系思考1:從遺傳的角度分析，受精卵為什么能發(fā)育成一個完整的個體？受精卵含有該物種生長發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)思考2：體細(xì)胞含有遺傳物質(zhì)和受精卵相同，是否也能發(fā)育成一個完整的個體呢？資料1：1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部體細(xì)胞成功地培育出了—棵完整的植株。1969年，Nitch將煙草的花粉培養(yǎng)成了完成的單倍體植株。1．從資料1中可以得出什么結(jié)論？

2．如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他已高度分化的植物細(xì)胞，在適宜的條件下，這些細(xì)胞也能形成新的植株嗎？已分化的細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整植物體。能。1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部體細(xì)胞成功地培育出了—棵完整的植株。1969年，Nitch將煙草的花粉培養(yǎng)成了完成的單倍體植株。1．從資料1中可以得出什么結(jié)論？

2．如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他已高度分化的植物細(xì)胞，在適宜的條件下，這些細(xì)胞也能形成新的植株嗎？3.將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新的個體嗎？與資料1中實(shí)驗(yàn)相比，你能從資料2中實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？不能。已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。已分化的細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整植物體。能。二、細(xì)胞的分化與全能性細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍具有發(fā)育成__________的潛能。完整個體細(xì)胞的全能性細(xì)胞內(nèi)含有發(fā)育成完整個體所需的全套遺傳信息證明：①植物組織培養(yǎng)（植物細(xì)胞具有全能性）

②動物克隆（動物細(xì)胞核具有全能性）條件：①______(必要條件)、②一定的營養(yǎng)物質(zhì)(水、無機(jī)鹽、維生素、氨基酸等)、③____________(細(xì)胞分裂素、生長素)、④適宜的條件(適宜的溫度、pH等)。

1細(xì)胞的全能性（1）概念圖原因離體

植物激素

生長素比例相對高利于根的分化，細(xì)胞分裂素比例相對高有利于芽的分化。(3)全能性強(qiáng)弱的比較(特殊情況除外)①植物細(xì)胞＞動物細(xì)胞(動物細(xì)胞只有細(xì)胞核具有全能性)②_________＞生殖細(xì)胞(精子、卵細(xì)胞)＞_________③幼嫩的細(xì)胞＞衰老的細(xì)胞④分化程度___的體細(xì)胞＞分化程度___的體細(xì)胞⑤細(xì)胞分裂能力___的體細(xì)胞＞細(xì)胞分裂能力___的體細(xì)胞

全能性高則分化程度低。全能性最高的是受精卵，還沒有分化，個體發(fā)育其實(shí)就是受精卵不斷分裂和分化的過程，越往后細(xì)胞的分化程度越高。一般來說，體細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，也是全能性最低的細(xì)胞。細(xì)胞的全能性與細(xì)胞分化程度的關(guān)系：受精卵

體細(xì)胞

低

高

強(qiáng)

弱

分化程度高的細(xì)胞全能性不一定低，如生殖細(xì)胞屬于高度分化的細(xì)胞，但全能性依然較高。判斷：①雌蜂未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂證明了動物生殖細(xì)胞具有全能性。（）√②分化程度高的細(xì)胞全能性一定低（）如生殖細(xì)胞屬于高度分化的細(xì)胞，但全能性依然很高?！粒?）全能性表達(dá)的標(biāo)志1細(xì)胞的全能性③分化的細(xì)胞一定不再進(jìn)行分裂（）如B淋巴細(xì)胞，接受抗原刺激后仍可再分裂?！立鼙诨辔埠箝L出新尾體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。()⑤玉米種子萌發(fā)成新植株體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。()⑥克隆羊“多利”的誕生證明了動物體細(xì)胞仍具有全能性。()⑦未脫離植物體的細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性。()×

×

×

√

（3）干細(xì)胞(1)概念：(2)類型:

動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有______________能力的細(xì)胞分裂和分化項目胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞來源來自__________或原始性腺組織來自各式各樣的組織功能可以分化成__________組織和器官具有分化成__________細(xì)胞的能力舉例來自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞骨髓干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞早期胚胎各種特定功能討論：干細(xì)胞在我們的生產(chǎn)和生活中有哪些應(yīng)用？a.干細(xì)胞移植治療白血??；b.在體外培養(yǎng)出組織和器官，并最終通過組織和器官移植實(shí)現(xiàn)對臨床疾病的治療。(1)衰老細(xì)胞的特征請分析下列現(xiàn)象，回答相關(guān)問題：①老年人皮膚皺縮；②衰老細(xì)胞代謝速率減慢；③老年人的頭發(fā)會變白；④老年人的皮膚上會長“老年斑”；⑤衰老細(xì)胞的細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)收縮，核膜向內(nèi)折疊。a.老年人皮膚皺縮與皮膚細(xì)胞衰老過程中的什么物質(zhì)含量減少有關(guān)？1細(xì)胞的衰老b.衰老細(xì)胞代謝減慢的原因有哪些？提示水分減少；多種酶活性下降；細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運(yùn)輸功能降低；

呼吸速率減慢。c.老年人頭發(fā)變白的原因是什么？提示毛囊細(xì)胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少。d.老年人皮膚上長“老年斑”的原因是什么？提示衰老細(xì)胞中色素積累。e.衰老細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都會受到影響，原因是什么？提示染色質(zhì)收縮，DNA不能解旋。提示

水。三、細(xì)胞的衰老與凋亡（1）衰老細(xì)胞的特征細(xì)胞核的變化：________收縮，染色加深；細(xì)胞核體積增大；______內(nèi)折。染色質(zhì)核膜水分酶活性呼吸物質(zhì)運(yùn)輸色素(2)細(xì)胞衰老的原因

①自由基學(xué)說帶電分子或基團(tuán)生物膜損傷基因突變活性下降②端粒學(xué)說DNA序列(SOD)可清除自由基多細(xì)胞生物個體衰老與死亡≠細(xì)胞衰老與死亡①年輕個體中也有衰老的、走向死亡的細(xì)胞②老年個體中也有新生的細(xì)胞；③從總體上看，個體衰老的過程也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程。(3)細(xì)胞衰老與個體衰老的關(guān)系

單細(xì)胞生物個體衰老與死亡＝細(xì)胞衰老與死亡三、細(xì)胞的衰老與凋亡1細(xì)胞的凋亡資料1:蝌蚪有尾巴，而發(fā)育成青蛙后，尾巴消失;人的胚胎發(fā)育時期，要經(jīng)歷有尾的階段;雞的胚胎發(fā)育中過程中，趾間存在蹼狀物，但破殼而出的小雞卻沒有蹼狀物。資料2:在脊椎動物的胚胎發(fā)育過程中產(chǎn)生了過量的神經(jīng)細(xì)胞，這些神經(jīng)細(xì)胞競爭肌肉細(xì)胞產(chǎn)生的神經(jīng)生長因子，只有接受了足夠量神經(jīng)生長因子的神經(jīng)細(xì)胞才能生存，其他的都發(fā)生凋亡。有機(jī)體通過這種方式來調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)量，建立正確的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。神經(jīng)系統(tǒng)在發(fā)育過程中，約有50%的細(xì)胞凋亡。如果用基因敲除術(shù)將小鼠有關(guān)基因敲除后，神經(jīng)元不發(fā)生凋亡，小鼠大腦發(fā)育異常，胎死腹中。資料1和2說明:細(xì)胞凋亡保證生物體的正常發(fā)育和器官的形態(tài)建成。資料3:用某種藥物處理大鼠，其肝細(xì)胞受到刺激開始分裂，導(dǎo)致肝體積增大。當(dāng)藥物作用停止后，發(fā)生凋亡的肝細(xì)胞數(shù)量會明顯增加，使得一周之內(nèi)大鼠的肝就恢復(fù)到原來的大小。健康成人的骨髓和腸中，每小時約有10億個細(xì)胞凋亡用于該部位細(xì)胞的自然更新。資料4:機(jī)體內(nèi)的正常細(xì)胞被病毒感染后，免疫系統(tǒng)中的一種殺傷性T淋巴細(xì)胞能分泌一種細(xì)胞因子-Fas配體作為死亡信號，與被感染細(xì)胞表面的受體結(jié)合，啟動被感染細(xì)胞內(nèi)的凋亡程序，致使被感染細(xì)胞發(fā)生凋亡。一些細(xì)胞在受損傷或受脅迫的情況下能夠同時產(chǎn)生Fas配體和相關(guān)受體，結(jié)果導(dǎo)致自身的凋亡。資料3說明:細(xì)胞凋亡能維持正常組織中細(xì)胞數(shù)目的相對穩(wěn)定。資料4說明:細(xì)胞凋亡是細(xì)胞的自我保護(hù)機(jī)制，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

①概念:由

所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。也稱細(xì)胞編程性死亡。基因穩(wěn)定提醒：若是被病原體感染而死亡，則屬于細(xì)胞壞死；若感染后被機(jī)體免疫系統(tǒng)清除，則屬于細(xì)胞凋亡。

人的胚胎經(jīng)歷有尾階段

②類型三、細(xì)胞的衰老與凋亡1細(xì)胞的凋亡個體發(fā)育中器官的退化成熟個體中細(xì)胞的自然更新被病原體感染的細(xì)胞的清除信息傳遞流動溶酶體④細(xì)胞凋亡過程2細(xì)胞的壞死是指在種種不利因素影響下，如極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激的情況下，由細(xì)胞的正常代謝活動受損或中斷引起細(xì)胞的損傷和死亡。①概念：②過程：③實(shí)例：燙傷后皮膚、黏膜的脫落骨折時部分骨細(xì)胞死亡吸煙者肺部細(xì)胞因尼古丁的作用而死亡三、細(xì)胞的衰老與凋亡3細(xì)胞凋亡和壞死的區(qū)別靶細(xì)胞被效應(yīng)T細(xì)胞消滅的過程應(yīng)屬于細(xì)胞凋亡(不是細(xì)胞壞死)注意區(qū)分與病原體感染有關(guān)的細(xì)胞死亡的不同情況：若是被病原體感染而死亡，則屬于細(xì)胞壞死；若感染后被機(jī)體免疫系統(tǒng)清除，則屬于細(xì)胞凋亡。四、細(xì)胞的癌變1.概念：受致癌因子的作用，細(xì)胞中__________發(fā)生變化，變成不受機(jī)體控制、連續(xù)進(jìn)行分裂的__________細(xì)胞。2.癌變機(jī)理：__________和__________發(fā)生突變（至少是一個細(xì)胞中5~6個基因發(fā)生突變），導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控，抑癌基因和原癌基因共同對細(xì)胞的生長和分裂起著調(diào)節(jié)作用。遺傳物質(zhì)惡性增殖原癌基因抑癌基因原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程。抑癌基因阻止細(xì)胞不正常的增殖注意：原癌基因和抑癌基因存在于所有體細(xì)胞中，并非只存在于癌細(xì)胞中，只不過在癌細(xì)胞中兩種基因已發(fā)生突變。腫瘤細(xì)胞正常細(xì)胞為什么會轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞？癌細(xì)胞正常細(xì)胞原癌基因抑癌基因顯性突變隱形突變癌基因失去抑制作用不能控制（致癌因子的作用）不受控制，惡性增殖四、細(xì)胞的癌變3.癌細(xì)胞的特征無限增殖糖蛋白擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移形態(tài)結(jié)構(gòu)