4.2細胞分化衰老和死亡高一生物課件（2019必修1）

生物學（新蘇教版）第四章第二節(jié)細胞分化、衰老和死亡第1課時細胞分化和細胞全能性

(P124)積極思維：天竺葵植株中有哪些組織和器官？分析：同一株天竺葵，不同器官、組織中的細胞都源于一個受精卵，

為什么它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能會有差異？細胞分化形成復雜的多細胞生物體

在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞，經(jīng)細胞分裂產(chǎn)生的子代細胞，在

和

上逐漸發(fā)生

的過程。一、細胞分化形態(tài)結(jié)構(gòu)生理功能穩(wěn)定性差異1、概念：遺傳物質(zhì)不改變

一般來說，分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。2、下列事實說明細胞分化具有哪些特征（P125最后一段）？生物界普遍存在，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。穩(wěn)定性普遍性持久性不可逆性持久性3、細胞分化的意義：

細胞分化能增加細胞的

，使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，構(gòu)成各種不同的組織和器官，執(zhí)行不同的生理功能，從而有利于提高各種生命活動的效率。種類（類型）

就一個個體來說，各種細胞具有相同的遺傳信息，為什么形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能卻有很大的差異呢？血紅蛋白基因開啟肌動蛋白基因關(guān)閉紅細胞合成血紅蛋白不能合成肌動蛋白合成肌動蛋白肌動蛋白基因開啟血紅蛋白基因關(guān)閉肌細胞不能合成血紅蛋白4、細胞分化的實質(zhì)（原因）：基因的選擇性表達（遺傳信息的執(zhí)行情況不同）(1)管家基因:所有細胞均表達的一類基因，其產(chǎn)物是維持細胞基本生命活動所必須的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。(2)奢侈基因:不同類型細胞特異性表達的一類基因，其產(chǎn)物賦予不同細胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。細胞分化細胞分裂

受精卵小腸上皮細胞紅細胞神經(jīng)細胞5、比較細胞分裂與細胞分化：肌細胞？？比較細胞分裂細胞分化不同點增加細胞

.增加細胞

.相同點聯(lián)系

都不改變分裂是分化的基礎(chǔ)，整個生命歷程都有，共同完成生物體的發(fā)育過程。細胞分化在

時期達到最大限度。數(shù)目種類5、比較細胞分裂與細胞分化：胚胎遺傳物質(zhì)1.細胞分化不同于細胞分裂的主要特點()A.細胞的數(shù)量增多B.細胞的體積增大C.發(fā)生在整個生命進程中

D.能形成各種不同類型的細胞和組織2．下列哪項能說明某細胞已經(jīng)發(fā)生了分化(

)A．進行ATP的合成 B．進行DNA的合成C．進行消化酶的合成 D．進行呼吸酶的合成D【鞏固練習】C3.細胞分化過程中,不會出現(xiàn)()A.細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變B.細胞生理功能的改變C.蛋白質(zhì)種類和數(shù)量的改變D.遺傳物質(zhì)DNA的改變D4.人胰島細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生血紅蛋白，

據(jù)此推測胰島細胞中（）

只有胰島素基因B.比人受精卵的基因要少C.既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其它基因D.有胰島素基因和其它基因，但沒有血紅蛋白基因C5.下圖為人體的部分細胞分化示意圖，請據(jù)圖回答問題:（1）圖中細胞分化程度最低的是

細胞，全能性最高的是

細胞，骨髓移植實質(zhì)上是將圖中的

細胞移植到患者體內(nèi)（均填字母）（2）圖中的皮膚細胞、肝細胞、白細胞內(nèi)具有

（填“相同”或“不同”）的遺傳物質(zhì)DNA，各自結(jié)構(gòu)和功能不同的原因是

。aac相同基因選擇性表達1958年，美國科學家斯圖爾德(F.C.Steward)用胡蘿卜根韌皮部的一些組織細胞，放入含有植物激素、無機鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中進行離體培養(yǎng)，得到了完整的植株。實驗證明：二、細胞全能性高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力。1962年，英國科學家格登將美洲爪蟾小腸上皮細胞的核，注入去核的未受精的卵細胞，結(jié)果獲得了新的個體。但是目前為止,人們還沒有成功地將單個高度分化的動物體細胞培育成新個體。實驗證明：高度分化的動物細胞全能性已經(jīng)受到了限制，但其細胞核仍然具有全能性。二、細胞全能性母綿羊A

乳腺細胞

（體細胞）母綿羊B未受精的卵細胞

去核卵細胞分離細胞核重組細胞細胞核移植母綿羊C胚胎移植“多莉”漢水丑生侯偉作品采用卵細胞的細胞質(zhì)原因:卵細胞體積較大，營養(yǎng)物質(zhì)豐富,且容易操作?？寺　?00%復制1、概念：細胞內(nèi)含有本物種

。2、原因：已經(jīng)分化的組織或細胞，仍然具有發(fā)育成

的潛能。3、全能性的比較：

受精卵＞生殖細胞＞體細胞（一般分化程度越高，全能性越

）植物細胞＞動物細胞4、全能性表現(xiàn)的必要條件：（1）脫離母體（2）給予適宜的營養(yǎng)和條件完整個體全套的遺傳物質(zhì)(遺傳信息)低二、細胞全能性應用——快速繁殖花卉、蔬菜應用——拯救珍稀、瀕危動植物白鰭豚蝴蝶蘭丹頂鶴【拓展提升】分類功能舉例全能干細胞是從哺乳動物的早期胚胎中分離出來的，可分化成人體的各種細胞，構(gòu)成人體的各種組織和器官，最終發(fā)育成一個完整的個體。胚胎干細胞多能干細胞其有分化出多種組織細胞的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體。骨髓造血干細胞專能干細胞只能分化成一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細胞。神經(jīng)干細胞→各類神經(jīng)細胞皮膚干細胞→各類皮膚細胞干細胞按分化程度與分化潛能分類【拓展提升】1、克隆人體器官，用于器官移植。心臟移植腎臟移植干細胞的研究及應用2、移植弟弟臍帶血干細胞治好血癌！

——治療血液系統(tǒng)疾病

一出世就患上急性骨髓性白血?。ㄋ追Q血癌）的華裔女嬰，被醫(yī)生診斷只有10%的存活率。她過后好不容易等到弟弟出世，成功以弟弟的臍帶血干細胞移植活命。今年3歲的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康寶寶。3、一、細胞分化1、概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞經(jīng)分裂產(chǎn)生的子代細胞，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程2、特點：3、實質(zhì)：基因的選擇性表達持久性、不可逆性穩(wěn)定性、[小結(jié)]二、細胞的全能性1、概念：2、原因：3、細胞全能性大?。?、條件：普遍性、4、與細胞分裂的區(qū)別和聯(lián)系：

分裂增加的是細胞的數(shù)目；分化增加的是細胞的種類。遺傳物質(zhì)都

不發(fā)生改變；細胞分化在胚胎時期達到最大限度。指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。含有本物種全套的遺傳物質(zhì)。受精卵>生殖細胞>體細胞

植物細胞>動物細胞離體、適宜條件1.在生物體內(nèi)，細胞沒有表現(xiàn)出全能性而是分化為不同的組織、

器官，其原因是(

)A.細胞喪失了全能性B.不同細胞中基因的選擇性表達C.不同細胞中遺傳信息不完全相同D.在個體發(fā)育的不同時期，細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化B【鞏固練習】2.下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是（

）①用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了完整新植株②壁虎的斷尾再生③蘭花的莖尖細胞經(jīng)誘導形成幼苗A．①②B．①③C.②③D.①②③B3.(多選)下列有關(guān)細胞全能性的說法，正確的是(

)A．與受精卵相比，具有分裂和分化能力的干細胞的全能性較高B．小鼠的造血干細胞比胡蘿卜的韌皮部細胞更容易表現(xiàn)出全能性C．通常細胞的分化程度越高，細胞的全能性就越低，全能性表達

就越困難D．高度分化的動物細胞的全能性受到限制，其細胞核仍具有全能性CD4．(多選)下圖為人體內(nèi)造血干細胞分化為多種血細胞的示意圖，

相關(guān)敘述正確的是(

)A．該過程體現(xiàn)了造血干細胞具有全能性B．造血干細胞分化產(chǎn)生的不同細胞中蛋白質(zhì)種類有差異C．造血干細胞及其分化產(chǎn)生的細胞都具有持續(xù)分裂的能力D．臍帶血干細胞可以用于治療血液系統(tǒng)的疾病BD第2課時細胞衰老和細胞死亡

(P127)（新蘇教版）請注意觀察老人的外部形態(tài)特征。1、老人為什么會出現(xiàn)皺紋、老年斑、白頭發(fā)呢？2、是不是人衰老時，細胞才會衰老呢？細胞衰老的過程是一系列復雜的生理生化反應過程，發(fā)生的變化最終反映在細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上。衰老癥狀原因分析皮膚干燥、發(fā)皺頭發(fā)變白老年斑體弱無力吸收能力下降細胞水分減少，體積減小細胞內(nèi)的（酪氨酸）酶活性降低細胞內(nèi)色素（脂褐素）的積累細胞質(zhì)膜物質(zhì)運輸功能降低細胞呼吸速率減慢③細胞質(zhì)膜通透性改變，

降低；②細胞核體積增大，

核膜皺折，染色

質(zhì)固縮；①細胞內(nèi)的

，細胞萎縮，體積變?。虎芗毎麅?nèi)的

的活性降低，呼吸速率

，代謝速率

；色素

；⑤細胞內(nèi)物質(zhì)交換和信息傳遞受阻。1、細胞衰老的特征:三、細胞衰老水分減少物質(zhì)運輸功能多種酶減慢減慢積累單細胞生物細胞衰老與死亡＝個體衰老與死亡多細胞生物細胞在不斷更新細胞衰老與死亡＝個體衰老與死亡個體衰老與死亡＝細胞的普遍衰老與死亡細胞衰老是是正常的生命現(xiàn)象，也是重要的生命活動。——端粒學說2、細胞衰老的學說（1）端粒：是染色體兩端含有的DNA重復序列，

能維持染色體的穩(wěn)定性。（3）端粒學說認為：

每次細胞分裂后，端粒DNA序列就會縮短一截，隨著細胞分裂次數(shù)的增多，端粒不斷縮短，當端粒長度縮短到一定程度時，細胞就無法繼續(xù)分裂，從而導致細胞衰老與死亡。

如果細胞中端粒酶一直保持很高的活性，端粒的缺損就能得到彌補，染色體的穩(wěn)定性也得到維持，細胞衰老的進程就會被延緩。（2）端粒酶：是一種延長端粒的酶，可以延緩細胞的衰老。端粒（1）自由基：細胞內(nèi)活潑的帶電分子或基團，在氧化反應中會產(chǎn)生大量

的自由基。（2）自由基的作用：自由基會攻擊和破壞細胞內(nèi)各種具有正常功能的生

物分子。當其破壞生物膜成分中的磷脂分子時，又

會產(chǎn)生新的自由基。這些自由基攻擊DNA，可以引起基因突變；攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降，

最終導致細胞衰老?！杂苫鶎W說2、細胞衰老的學說1.老年人有老年斑，對此最合理的解釋是（）A.細胞內(nèi)水分減少，細胞萎縮；B.細胞核體積增大，染色體固縮，染色加深；C.細胞中的酪氨酸酶活性降低；D.細胞內(nèi)脂褐素積累。D【鞏固練習】2.下列哪組是細胞衰老的特征（）①細胞無限分裂②水分減少，體積變?、劢Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)畸形④多種酶的活性降低⑤色素積累⑥易分散和轉(zhuǎn)移⑦呼吸速率減慢⑧膜通透性改變A.①③⑥ B.①②⑤⑦C.②④⑤⑦⑧ D.②④⑥⑧C四、細胞死亡——細胞程序性死亡細胞死亡包括細胞凋亡、細胞壞死和細胞自噬等方式，其中細胞凋亡是細胞死亡的一種主要方式。①概念：是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。也稱為細胞程序性死亡。②實質(zhì)：1、細胞凋亡③細胞凋亡的意義：c.抵御外界因素的干擾：某些被病原體感染的細胞的清除。a.完成正常的生長發(fā)育：人胚胎時期尾的消失；胎兒手的發(fā)育

蝌蚪尾的消失；小雞趾間蹼的消失。

b.維持內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定：清除受損、突變、衰老的細胞。與細胞凋亡相關(guān)的基因選擇性表達的結(jié)果

2、細胞壞死②實例：a.燙傷的皮膚細胞的死亡；b.骨折后骨細胞的死亡；c.吸煙者肺部細胞因尼古丁作用的死亡。強烈的理化因素或生物因素作用下受到嚴重損傷，引起自身死亡