醫(yī)學(xué)專題-必修1-第五單元-第二講-細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變

第一頁，共六十頁。編輯課件第二頁，共六十頁。編輯課件第三頁，共六十頁。編輯課件第四頁，共六十頁。編輯課件細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原因細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)含有本物種全套遺傳信息特點①持久性：細(xì)胞分化貫穿于生物體整個生命進(jìn)程中②穩(wěn)定性和不可逆性：一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡③普遍性：生物界中普遍存在，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)①高度分化的植物細(xì)胞在離體的情況下，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他適宜的外界條件下，才能表現(xiàn)其全能性②動物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核仍具有全能性第五頁，共六十頁。編輯課件細(xì)胞分化細(xì)胞全能性結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞形成新的個體關(guān)系①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變化②細(xì)胞的分化程度越高，具有的全能性越小第六頁，共六十頁。編輯課件(1)細(xì)胞分化不會改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)，只是基因的選擇性表達(dá)導(dǎo)致同一生物個體(gètǐ)不同種類的細(xì)胞中RNA存在差異，進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)存在差異，從而使細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上出現(xiàn)差異。第七頁，共六十頁。編輯課件(2)細(xì)胞分化與全能性的關(guān)系①已分化的細(xì)胞都含有保持該物種遺傳性所需要的全套遺傳物質(zhì)，因而都具有全能性。②全能性高低：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞；能夠增殖的細(xì)胞>停止(tíngzhǐ)增殖的細(xì)胞；植物細(xì)胞>動物細(xì)胞。第八頁，共六十頁。編輯課件1．下列有關(guān)細(xì)胞分化的敘述，正確的是(

)A．同一生物個體不同的細(xì)胞中DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量互不相同

B．紅細(xì)胞的形成與基因表達(dá)有關(guān)而與細(xì)胞分化無關(guān)(wúguān)

C．胡蘿卜葉肉細(xì)胞脫分化形成愈傷組織后不具全能性

D．分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果第九頁，共六十頁。編輯課件解析：細(xì)胞(xìbāo)分化的結(jié)果是使細(xì)胞(xìbāo)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變，而遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化，因此同一生物個體不同的細(xì)胞(xìbāo)中DNA相同，mRNA、蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量互不相同。紅細(xì)胞為高度分化的細(xì)胞，因此其形成與細(xì)胞分化有關(guān)。脫分化形成的植物愈傷組織具有全能性。分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。答案(dáàn)：D第十頁，共六十頁。編輯課件2．以下不能說明細(xì)胞全能性的實驗是(

)A．胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株

B．紫色糯性玉米種子培育出植株

C．轉(zhuǎn)入抗蟲基因(jīyīn)的棉花細(xì)胞培育出植株

D．番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植株第十一頁，共六十頁。編輯課件解析：細(xì)胞全能性是指生物體的細(xì)胞具有發(fā)育成完整個體的潛能的特性。種子中的胚(包括胚芽、胚軸(pēizhóu)、胚根、子葉)發(fā)育成植株是個體發(fā)育中的部分過程，不是細(xì)胞全能性。答案(dáàn)：B第十二頁，共六十頁。編輯課件項目細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死細(xì)胞癌變與基因的關(guān)系受基因控制不受基因控制受突變基因控制細(xì)胞膜的變化內(nèi)陷破裂糖蛋白等減少，黏著性降低形態(tài)變化細(xì)胞變圓，與周圍細(xì)胞脫離細(xì)胞外形不規(guī)則變化呈球形第十三頁，共六十頁。編輯課件項目細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死細(xì)胞癌變影響因素受嚴(yán)格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控電、熱、冷、機械等不利因素影響分為物理、化學(xué)和病毒致癌因子對機體的影響對機體有利對機體有害對機體有害第十四頁，共六十頁。編輯課件3．(2010·南京調(diào)研)下列有關(guān)細(xì)胞衰老、凋亡、壞死(huàisǐ)和癌變的說法中正確的是(

)A．細(xì)胞內(nèi)酶活性增高是導(dǎo)致細(xì)胞趨向衰老的主要原因

B．細(xì)胞凋亡與極端的物理、化學(xué)等因素關(guān)系十分密切

C．細(xì)胞凋亡和壞死時釋放的細(xì)胞內(nèi)容物都會傷害周圍細(xì)胞

D．各種致癌因子可改變正常細(xì)胞的遺傳物質(zhì)進(jìn)而誘發(fā)癌變第十五頁，共六十頁。編輯課件解析：衰老(shuāilǎo)細(xì)胞中多種酶的活性下降；細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，細(xì)胞壞死與極端的物理、化學(xué)等因素關(guān)系十分密切；細(xì)胞凋亡時不會傷害周圍的細(xì)胞。答案(dáàn)：D第十六頁，共六十頁。編輯課件第十七頁，共六十頁。編輯課件

下列有關(guān)哺乳動物個體發(fā)育的敘述(xùshù)，錯誤的是(

)A．胚胎發(fā)育過程中也會出現(xiàn)細(xì)胞衰老

B．幼鹿經(jīng)過變態(tài)發(fā)育過程長出發(fā)達(dá)的鹿角

C．胚后發(fā)育過程中伴有細(xì)胞分化

D．來自原腸胚同一胚層的細(xì)胞經(jīng)分化可發(fā)育成不同的組織第十八頁，共六十頁。編輯課件[解析]

動物的個體發(fā)育包括胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育。原腸胚分為外胚層、中胚層、內(nèi)胚層，這三個胚層經(jīng)過細(xì)胞分化形成(xíngchéng)不同的組織、器官，最后發(fā)育成一個完整的幼體。細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個生命進(jìn)程中。多細(xì)胞生物體細(xì)胞壽命不等于個體壽命，在個體的任何階段都有細(xì)胞的衰老死亡。幼鹿經(jīng)過發(fā)育長出角并不屬于變態(tài)發(fā)育。變態(tài)發(fā)育指動物在胚后發(fā)育過程中，形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性都發(fā)生顯著的變化，而且這些變化又是集中在短期內(nèi)完成的。[答案(dáàn)]

B第十九頁，共六十頁。編輯課件細(xì)胞分裂、分化與生長發(fā)育的關(guān)系(1)細(xì)胞分裂→細(xì)胞數(shù)目增多生物體生長。(2)細(xì)胞分化→細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能(gōngnéng)專門化。(3)發(fā)育是基因順序表達(dá)的過程，是一系列分化(基因選擇性表達(dá))的結(jié)果。(4)生物的生長發(fā)育在性成熟前是同步的，性成熟后則有可能出現(xiàn)生長(如體重增加)，但不再出現(xiàn)發(fā)育。(5)生物體一生中始終存在著細(xì)胞分裂和分化。第二十頁，共六十頁。編輯課件

下列有關(guān)細(xì)胞生命活動的敘述，正確的是

(

)A．分裂期的細(xì)胞不進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成

B．免疫系統(tǒng)中的記憶細(xì)胞既有分化潛能又有自我(zìwǒ)更新能力

C．凋亡細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)都下降，酶活性減弱

D．原癌基因突變促使細(xì)胞癌變，抑癌基因突變抑制細(xì)胞癌變第二十一頁，共六十頁。編輯課件[解析]

分裂期的細(xì)胞不進(jìn)行DNA復(fù)制，但可進(jìn)行少量(shǎoliàng)的蛋白質(zhì)合成。免疫系統(tǒng)中的記憶細(xì)胞通過增殖，產(chǎn)生新細(xì)胞，一部分新細(xì)胞通過分化形成相應(yīng)的效應(yīng)細(xì)胞，即記憶細(xì)胞有分化潛能和自我更新能力。凋亡細(xì)胞內(nèi)促使細(xì)胞凋亡的相關(guān)基因表達(dá)增強，相關(guān)酶活性也增強。原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變導(dǎo)致細(xì)胞癌變。[答案(dáàn)]

B第二十二頁，共六十頁。編輯課件細(xì)胞(xìbāo)生長、分裂、分化、癌變名稱項目細(xì)胞生長細(xì)胞分裂細(xì)胞分化細(xì)胞癌變表現(xiàn)細(xì)胞體積：小→大細(xì)胞數(shù)目：少→多細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生穩(wěn)定性差異的變化過程細(xì)胞癌細(xì)胞特點是量變具有周期性，量變是質(zhì)變，具有持久性、穩(wěn)定性無限增殖、形態(tài)結(jié)構(gòu)改變、易分散和轉(zhuǎn)移第二十三頁，共六十頁。編輯課件名稱項目細(xì)胞生長細(xì)胞分裂細(xì)胞分化細(xì)胞癌變原因同化作用大于異化作用受細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之比以及細(xì)胞表面積與體積比的制約不同細(xì)胞中基因的選擇性表達(dá)，產(chǎn)生特定功能的細(xì)胞原癌基因與抑癌基因被致癌因子誘變意義或結(jié)果是生物體生長的原因之一是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)形成各種不同的細(xì)胞和組織，使生物體正常地生長發(fā)育癌細(xì)胞大量增殖，產(chǎn)生腫瘤第二十四頁，共六十頁。編輯課件名稱項目細(xì)胞生長細(xì)胞分裂細(xì)胞分化細(xì)胞癌變聯(lián)系第二十五頁，共六十頁。編輯課件

將小鼠胚胎干細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化成一種特定的細(xì)胞(命名為M細(xì)胞)，再將M細(xì)胞移植到糖尿病模型小鼠(胰島細(xì)胞被特定藥物破壞的小鼠)體內(nèi)，然后測定小鼠的血糖濃度，結(jié)果(jiēguǒ)如圖所示(虛線表示正常小鼠的血糖濃度值)。請回答相關(guān)問題：

(1)實驗用的胚胎干細(xì)胞取自小鼠的早期囊胚，取出胚胎后一般用________酶將其分散成單個細(xì)胞。第二十六頁，共六十頁。編輯課件(2)根據(jù)實驗結(jié)果可以判定M細(xì)胞已具有________細(xì)胞的功能(gōngnéng)。說明判定的理由___________________________________________________________________________。第二十七頁，共六十頁。編輯課件(3)用胰島素基因片段做探針，對小鼠胚胎干細(xì)胞和M細(xì)胞進(jìn)行檢測(jiǎncè)。請在下表的空格中填上檢測(jiǎncè)結(jié)果(用“＋”表示能檢測到，用“－”表示不能檢測到)。用探針檢測細(xì)胞的DNA用探針檢測細(xì)胞的RNA胚胎干細(xì)胞M細(xì)胞胚胎干細(xì)胞M細(xì)胞

上述實驗結(jié)果表明，胚胎(pēitāi)干細(xì)胞通過________________定向分化為M細(xì)胞。第二十八頁，共六十頁。編輯課件(4)若將M細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，重組細(xì)胞能否分化為其他類型(lèixíng)細(xì)胞？________，請說明理由_________________________________________________。第二十九頁，共六十頁。編輯課件

[解析]

(1)用胰蛋白酶水解細(xì)胞間的膠原蛋白使細(xì)胞分散成單個。(2)由實驗結(jié)果的曲線分析可知，移植(yízhí)了M細(xì)胞后糖尿病模型小鼠的血糖可恢復(fù)到正常水平，說明M細(xì)胞具有降低血糖的功能。而動物體內(nèi)唯一降血糖的激素是胰島B細(xì)胞分泌的胰島素。(3)胚胎干細(xì)胞和由胚胎干細(xì)胞分化形成的M細(xì)胞均含有小鼠全套基因，所以均能檢測到胰島素基因。胚胎干細(xì)胞不表達(dá)胰島素基因，所以其細(xì)胞中無胰島素mRNA，而M細(xì)胞被誘導(dǎo)分化后能產(chǎn)生胰島素，所以其細(xì)胞內(nèi)含有胰島素mRNA。實驗結(jié)果說明細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(4)已分化細(xì)胞的細(xì)胞核，移植到去核卵細(xì)胞中，能表達(dá)其全能性。第三十頁，共六十頁。編輯課件[答案]

(1)胰蛋白酶

(2)胰島B胰島B細(xì)胞分泌的胰島素是唯一降血糖的激素

(3)

基因的選擇性表達(dá)(胰島素基因的表達(dá))(4)能細(xì)胞核含有(hányǒu)該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)(細(xì)胞核的全能性)＋＋－＋第三十一頁，共六十頁。編輯課件干細(xì)胞類型及在醫(yī)學(xué)(yīxué)上的應(yīng)用(1)類型及相互關(guān)系①類型：干細(xì)胞分為3類：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和專能干細(xì)胞。②相互關(guān)系(以干細(xì)胞分化為紅細(xì)胞為例)：第三十二頁，共六十頁。編輯課件(2)醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用：干細(xì)胞的研究為器官移植提供了新的思路，為癌癥、癲癇、糖尿病等疾病的根治(gēnzhì)帶來了希望。第三十三頁，共六十頁。編輯課件第三十四頁，共六十頁。編輯課件本講實驗對照性原則

1．對照性原則實驗(shíyàn)中的無關(guān)變量很多，必須嚴(yán)格控制才能使實驗(shíyàn)具有說服力，對照實驗的設(shè)計是控制無關(guān)變量的有效方法。第三十五頁，共六十頁。編輯課件2．設(shè)置對照組的4種方法(1)空白對照：即不給對照組做任何處理。例如(lìrú)，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實驗中，實驗組滴加了唾液淀粉酶液，而對照組只加了等量的蒸餾水，起空白對照。(2)條件對照：是指不論實驗組還是對照組的對象都作不同條件的處理，目的是通過得出兩種相對立的結(jié)論，以驗證實驗結(jié)論的正確性。例如，在“動物激素飼喂小動物”的實驗中，采用等組實驗法，甲組為實驗組(飼喂甲狀激素)，乙組為條件對照(飼喂甲狀腺抑制劑)。通過條件對照，實驗說服力大大提高。第三十六頁，共六十頁。編輯課件(3)自身對照：指對照組和實驗組都在同一研究對象上進(jìn)行，不再另外設(shè)置對照組。例如，“質(zhì)壁分離與復(fù)原”實驗，自身對照簡便，但關(guān)鍵要看清楚實驗處理前后的現(xiàn)象及變化差異。(4)相互對照：不單獨設(shè)置對照組，而是幾個實驗相互為對照。這種方法常用于等組實驗中。“植物向光性”實驗中，利用若干組燕麥胚芽的不同條件(tiáojiàn)處理的實驗組之間的對照，說明了生長素與植物生長彎曲的關(guān)系。第三十七頁，共六十頁。編輯課件3．“實驗組”與“對照組”的確認(rèn)一個實驗通常分為實驗組和對照組(控制組)。實驗組是施加實驗變量處理的被試組；對照組是不施加實驗變量處理的對象組，兩者受無關(guān)(wúguān)變量的影響是相等的，兩組之間實驗結(jié)果的差別，被認(rèn)為是由實驗變量引起的。第三十八頁，共六十頁。編輯課件(2007·山東高考)近期統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，癌癥已成為我國城鄉(xiāng)居民的首要死因。請根據(jù)提供的資料回答問題：

(1)體外分別培養(yǎng)某種癌細(xì)胞和正常體細(xì)胞，右圖中代表癌細(xì)胞生長曲線的是________。在體內(nèi)，癌細(xì)胞可能(kěnéng)侵襲周圍正常組織，說明癌細(xì)胞具有________的特性。第三十九頁，共六十頁。編輯課件(2)細(xì)胞癌變后，膜表面會出現(xiàn)一些不同于正常細(xì)胞的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)會成為________，引起機體的免疫應(yīng)答，在應(yīng)答中直接(zhíjiē)使癌細(xì)胞裂解的免疫細(xì)胞是________。(3)端粒酶是與染色體末端結(jié)構(gòu)相關(guān)的一種細(xì)胞組分。表中數(shù)據(jù)顯示細(xì)胞癌變可能與端粒酶的活性有關(guān)，請完成下面的探究實驗：細(xì)胞類型增殖代數(shù)端粒酶活性正常體細(xì)胞50～60無癌細(xì)胞無限有第四十頁，共六十頁。編輯課件

實驗?zāi)康模貉芯慷肆Ｃ概c細(xì)胞癌變的關(guān)系(guānxì)。實驗材料：癌細(xì)胞，端粒酶抑制劑，細(xì)胞培養(yǎng)液等。實驗步驟：①___________________________________。②_________________________________。③_______________________________________。結(jié)果預(yù)測及分析：__________________________________________________________________________________。(4)請根據(jù)上述內(nèi)容，提出一種治療癌癥的新思路：______________________________________________________。第四十一頁，共六十頁。編輯課件[解析]

(1)癌細(xì)胞具有無限增殖的特性，所以圖中代表癌細(xì)胞生長曲線的為a。癌細(xì)胞由于細(xì)胞膜上糖蛋白的減少，所以具有易擴散(kuòsàn)、轉(zhuǎn)移的特性。(2)這些不同于正常細(xì)胞的蛋白質(zhì)，能引起機體免疫應(yīng)答，所以這些蛋白質(zhì)會成為抗原；裂解靶細(xì)胞的為效應(yīng)T細(xì)胞。(3)實驗?zāi)康模貉芯慷肆Ｃ概c細(xì)胞癌變的關(guān)系，實驗材料中有端粒酶抑制劑由此可知，實驗變量為端粒酶抑制劑的有無，因此可確定實驗組別。第一步分組標(biāo)號，第二步強調(diào)兩組之間的實驗變量，其他因素相同。第三步記錄處理實驗結(jié)果。由相應(yīng)結(jié)果推測相應(yīng)結(jié)論。(4)治療癌癥的新思路：由(2)題意可知，可從特異性免疫角度回答，由(3)題意可知，可從抑制癌細(xì)胞中端粒酶的活性角度回答。第四十二頁，共六十頁。編輯課件[答案]

(1)a易擴(分)散轉(zhuǎn)移(zhuǎnyí)

(2)抗原效應(yīng)T細(xì)胞(3)實驗步驟：①將癌細(xì)胞分成A、B兩組②A組加入端粒酶抑制劑，B組不加，進(jìn)行培養(yǎng)③記錄并比較A、B兩組的增殖代數(shù)(分裂次數(shù))結(jié)果預(yù)測及分析：A組比B組增殖代數(shù)減少，說明端粒酶與細(xì)胞癌變(連續(xù)分裂)有關(guān)；A組仍然無限增殖，說明端粒酶與細(xì)胞癌變(連續(xù)分裂)無關(guān)(4)抑制癌細(xì)胞中端粒酶的活性(或抑制細(xì)胞分裂)或免疫治療(輸入淋巴因子、DNA疫苗)第四十三頁，共六十頁。編輯課件第四十四頁，共六十頁。編輯課件[隨堂高考]1．(2009·廣東高考)大多數(shù)老年人頭發(fā)變白的直接原因是頭發(fā)基部細(xì)胞內(nèi)(多選)(

)A．物質(zhì)轉(zhuǎn)運加速

B．新陳代謝變緩

C．呼吸(hūxī)速率加快

D．與黑色素合成相關(guān)的酶活性降低第四十五頁，共六十頁。編輯課件解析：老年人頭發(fā)變白是細(xì)胞衰老的結(jié)果。衰老的細(xì)胞代謝(dàixiè)變慢，酶活性降低。

答案(dáàn)：BD第四十六頁，共六十頁。編輯課件2．(2009·山東高考)細(xì)胞(xìbāo)分化是奢侈基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。下列屬于奢侈基因的是(

)A．血紅蛋白基因B．ATP合成酶基因

C．DNA解旋酶基因D．核糖體蛋白基因第四十七頁，共六十頁。編輯課件解析：細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，在分化過程中選擇性表達(dá)的基因的產(chǎn)物是特定細(xì)胞才具有的。血紅蛋白(xuèhóngdànbái)只存在于紅細(xì)胞中，而ATP合成酶、解旋酶、核糖體蛋白質(zhì)則存在于所有細(xì)胞中。答案(dáàn)：A第四十八頁，共六十頁。編輯課件3．(2009·寧夏高考)下列關(guān)于動物細(xì)胞編程性死亡的敘述，正確的是(

)A．細(xì)胞癌變屬于細(xì)胞編程性死亡

B．細(xì)胞編程性死亡屬于正常生理過程

C．細(xì)胞編程性死亡屬于細(xì)胞分化過程

D．細(xì)胞編程性死亡與基因表達(dá)(biǎodá)無關(guān)第四十九頁，共六十頁。編輯課件解析：本題主要考查細(xì)胞凋亡的本質(zhì)：編程性死亡。細(xì)胞凋亡是一種正常的生理過程；細(xì)胞分化(fēnhuà)的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)；癌變的本質(zhì)是原癌基因和抑癌基因突變；導(dǎo)致細(xì)胞無限增殖。答案(dáàn)：B第五十頁，共六十頁。編輯課件4．(2009·安徽高考(ɡāokǎo))細(xì)胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命現(xiàn)象。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．人體各種組織細(xì)胞的衰老是同步進(jìn)行的

B．人的早期胚胎有尾，尾部細(xì)胞隨著發(fā)育逐漸凋亡

C．細(xì)胞癌變是細(xì)胞高度分化的結(jié)果

D．皮膚上的“老年斑”是細(xì)胞凋亡的產(chǎn)物第五十一頁，共六十頁。編輯課件解析：不同細(xì)胞之間、細(xì)胞與個體之間的衰老一般是不同步的；細(xì)胞凋亡是細(xì)胞的編程性死亡，比如胚胎發(fā)育過程中尾的逐漸消失；細(xì)胞癌變是原癌基因與抑癌基因發(fā)生(fāshēng)突變的結(jié)果；“老年斑”是衰老細(xì)胞色素沉積的結(jié)果。答案(dáàn)：B第五十二頁，共六十頁。編輯課件5．(2009·天津高考)下面為動物機體的細(xì)胞凋亡及清除(qīngchú)示意圖。據(jù)圖分析(fēnxī)，不正確的是(

).第五十三頁，共六十頁。編輯課件A．①過程(guòchéng)表明細(xì)胞凋亡是特異性的，體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能B．細(xì)胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成，體現(xiàn)了基因的選擇性表達(dá)C．②過程中凋