細胞的分化衰老凋亡及癌變.ppt

一、細胞的分化 1.概念：在個體發(fā)育中，由 增殖產(chǎn)生的后代， 在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生 的過程。,2.特點：具有 、穩(wěn)定性和不可逆性。,3.實質(zhì)：在個體發(fā)育過程中，不同細胞中 的執(zhí)行 情況不同，即基因的選擇性表達。,4.意義 (1)細胞分化是生物 的基礎(chǔ)。 (2)細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向 ，有利 于提高各種 的效率。,一個或一種細胞,穩(wěn)定性差異,普遍性,遺傳信息,個體發(fā)育,專門化,生理功能,二、細胞全能性 1.概念： 的細胞，仍然具有 的潛能。,2.實例 (1)植物組織培養(yǎng)的實驗表明已分化的 仍具有全能性。 (2)克隆羊多利的培育成功說明已分化的 具有全 能性。,已分化,發(fā)育為完整個體,植物細胞,動物細胞核,三、細胞的衰老和凋亡 1.衰老細胞的特征 (1)細胞內(nèi)多種 減少，細胞萎縮，體積變小，細胞新 陳代謝的速率 。 (2)細胞內(nèi)多種酶的活性 。 (3)細胞內(nèi)的 逐漸積累。 (4)細胞內(nèi)呼吸速率 ，細胞核體積 ，核膜內(nèi)折， 染色質(zhì)收縮、染色加深。 (5)細胞膜 改變，物質(zhì)運輸功能 。,水分,減慢,降低,色素,減慢,增大,通透性,降低,2.細胞凋亡 (1)概念：由 所決定的細胞 的過程。 (2)意義：對于多細胞生物體完成 ，維持 ，以及抵御外界各種因素的干擾都 起著非常關(guān)鍵的作用。,基因,自動結(jié)束生命,正常發(fā)育,內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定,四、細胞癌變 1.概念 有的細胞受到 的作用，細胞中的 發(fā) 生變化，就變成不受機體控制的、 的惡 性增殖細胞。,致癌因子,遺傳物質(zhì),連續(xù)進行分裂,2.主要特征 (1)適宜條件下，無限 。 (2) 發(fā)生顯著變化。 (3)癌細胞的 發(fā)生了變化。,增殖,細胞的形態(tài),表面,3.致癌因子 (1) 致癌因子，主要指輻射，如紫外線、X射線等。 (2) 致癌因子，亞硝胺、黃曲霉毒素等。 (3) 致癌因子，如Rous內(nèi)瘤病毒等。,物理,化學,病毒,4.細胞癌變的原因 (1)致癌因子使 和抑癌基因發(fā)生突變。 (2)原癌基因主要負責調(diào)節(jié) ，控制細胞的 的進程，抑癌基因主要是阻止細胞 。,原癌基因,細胞周期,生長和分裂,的增殖,不正常,1.區(qū)別,2.兩者的關(guān)系 (1)細胞分化不會導致遺傳物質(zhì)改變，已分化的細胞都含有 保持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)一般說來，細胞分化程度越高，全能性越難以實現(xiàn)；細 胞分化程度越低，全能性就越高。細胞全能性比較如下： 受精卵生殖細胞體細胞 能夠增殖的細胞停止增殖的細胞 植物細胞動物細胞,細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，因此同一個體的不同部位的細胞中核DNA相同， mRNA和蛋白質(zhì)存在差異，從而使細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上出現(xiàn)差異。,例1(2010淄博質(zhì)檢)下列關(guān)于細胞分化的說法正確的是 () 分化是穩(wěn)定的，而且一般是不可逆的，一旦細胞沿一定方向分化，便不會再脫分化到原先的狀態(tài) 細胞分化后，細胞中mRNA不同，tRNA相同 分化的結(jié)果是賦予不同種類的細胞特異的結(jié)構(gòu)和功能 一般不會出現(xiàn)細胞核遺傳物質(zhì)的改變 細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達 A. B. C. D.,課堂筆記選細胞分化一般來說是不可逆的，且具有普遍性和持久性。細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，表達的基因不同，轉(zhuǎn)錄生成的mRNA不同，但tRNA都相同。細胞分化的結(jié)果是形成不同形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的細胞。細胞分化不會改變遺傳物質(zhì)。,D,1.下列有關(guān)細胞全能性的敘述中，不正確的是 () A.受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因 此全能性最高 B.生物體內(nèi)細胞由于分化全能性不能表達 C.卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化全能性很高 D.植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性,.,解析：受精卵是個體發(fā)育的起點，在自然條件下，通過細胞分裂和細胞分化形成完整個體，所以細胞全能性最高；多細胞生物體內(nèi)的每一個體細胞都是經(jīng)過有絲分裂形成的，都含有發(fā)育成完整個體所必需的全套遺傳物質(zhì)，都具有全能性，但在個體發(fā)育過程中，不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的，即基因的選擇性表達，因此沒有實現(xiàn)全能性。卵細胞是已分化的細胞。植物細胞在離體和一定營養(yǎng)條件下可表現(xiàn)出全能性。,答案：C,1.細胞衰老的特征 (1)大：細胞核變大，染色質(zhì)收縮、染色加深。 (2)?。杭毎麅?nèi)水分減少，萎縮變小，代謝速率減慢。 (3)多：細胞內(nèi)色素增多。 (4)低：膜運輸功能降低，多種酶的活性降低。,2.癌細胞的特征與癌變機理 (1)特征分析 不死性：條件適宜時，癌細胞可以無限增殖，而且 分裂迅速，細胞內(nèi)的核糖體數(shù)目大量增加，代謝異常 活躍。 遷移性：癌細胞分泌一些酶類分解細胞表面的某些 結(jié)構(gòu)，導致癌細胞黏著性降低，易于擴散。,失去接觸抑制性：正常細胞貼壁生長匯合成單層后停止生長，稱為接觸抑制。而癌細胞即使堆積成群，仍然可以生長。如下圖：,(2)癌變機理 原癌基因與抑癌基因 原癌基因主要負責調(diào)節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分 裂的進程；抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。 癌癥就是一系列原癌基因與抑癌基因的突變逐漸積累 的結(jié)果。 機理,3.細胞凋亡、細胞壞死與細胞癌變比較,4.細胞分化、分裂、癌變及凋亡的關(guān)系,例2(2009天津高考)下面為動物機體的細胞凋亡及清除示意圖。,據(jù)圖分析，不正確的是 () A.過程凋亡是特異性的，體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能 B.細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 C.過程中凋亡細胞被吞噬，表明細胞凋亡是細胞被動死 亡過程 D.凋亡相關(guān)基因是機體固有的，在動物生長發(fā)育過程中發(fā) 揮重要作用,.,課堂筆記選 圖中表示凋亡誘導因子與膜受體結(jié)合， 這種結(jié)合具有特異性，且與信息交流有關(guān)。由圖可知凋亡 信號激活凋亡相關(guān)基因，從而表達出與凋亡有關(guān)的蛋白質(zhì)， 該過程體現(xiàn)了基因的選擇性表達。細胞凋亡是在基因調(diào)控 下的程序性死亡，是細胞主動死亡的過程。,C,細胞凋亡的三種主要類型 細胞的編程性死亡； 細胞的自然更新； 被病原體感染的細胞的清除。,2.下列有關(guān)人體細胞的敘述，正確的是 () 細胞內(nèi)水分減少，代謝速度減慢是細胞衰老的重要特征 癌變是細胞的正?；蛲蛔兂稍┗虻倪^程 寄主細胞因病毒的增殖釋放而死亡不屬于細胞凋亡現(xiàn)象 癌細胞容易在體內(nèi)轉(zhuǎn)移，與其細胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減 少有關(guān) A. B. C. D.,解析：細胞癌變的原因是細胞的原癌基因被激活，細胞的凋亡是基因控制的一種細胞程序性死亡現(xiàn)象，而屬于細胞的非正常死亡現(xiàn)象；細胞內(nèi)水分減少，代謝速度減慢是細胞衰老的重要特征。細胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少，使得細胞之間的黏著性減小，導致癌細胞容易在體內(nèi)轉(zhuǎn)移。,答案：D,如圖表示人體內(nèi)一些生命活動，有關(guān)說法錯誤的是(),A.能進行過程的細胞都具有細胞周期 B.過程不能體現(xiàn)細胞的全能性 C.進行過程的細胞，細胞核體積增大，但遺傳物質(zhì)并未增加 D.過程也受基因控制，并且受環(huán)境的影響,【解題指導】選 細胞增殖方式包括無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂，減數(shù)分裂無細胞周期。細胞分化的結(jié)果是形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞，并未形成完整個體。衰老細胞的體積減小，但細胞核體積增大，遺傳物質(zhì)并未改變。細胞癌變受原癌基因和抑癌基因調(diào)控，癌變主要是由環(huán)境中致癌因子誘發(fā)的。,A,實驗中的無關(guān)變量很多，必須嚴格控制才能使實驗具有說服力，對照實驗的設計是有效方法。 1.設置對照的4種方法 (1)空白對照：即不給對照組做任何處理：例如，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。,對照性原則,(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。,(3)自身對照，指對照組和實驗組都在同一研究對象上進行， 不再另外設置對照組；例如，“質(zhì)壁分離與復原”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。,2.“實驗組”與“對照組”的確認 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，兩者對無關(guān)變量的影響是相等的，兩組之 間的差別，被認為是來自實驗變量的結(jié)果。,科學家研究發(fā)現(xiàn)，癌細胞的無限增殖受某些調(diào)控基因的調(diào)控，該調(diào)控基因能激發(fā)所有動物細胞大量增殖。為探究該調(diào)控基因是存在于細胞質(zhì)中還是存在于細胞核中，科研人員做了如下的實驗設計，請你繼續(xù)完成下列實驗。 實驗方案：(注：癌細胞能傳代培養(yǎng)，細胞形態(tài)發(fā)生明顯改變。如何觀察細胞形態(tài)不作實驗設計要求),(1)用胰蛋白酶分別處理癌細胞和小鼠肝臟細胞使之分散成單個細胞。 (2)分別使單個癌細胞和單個肝臟細胞進行核質(zhì)分離。 (3)將重組融合得到細胞甲， 將重組融合得到細胞乙。 (4)取兩只培養(yǎng)瓶分別編號A、B，各加入等量的培養(yǎng)液。 (5)取等量的重組細胞甲和重組細胞乙，分別放入到A、B兩個培養(yǎng)瓶內(nèi)進行培養(yǎng)。,(6)觀察并記錄A、B兩個培養(yǎng)瓶內(nèi)的細胞形態(tài)變化。 預期3種可能的實驗結(jié)果和結(jié)論： 若實驗結(jié)果為 ， 則調(diào)控基因存在于細胞核中。 若實驗結(jié)果為， 則調(diào)控基因存在于細胞質(zhì)中。 若實驗結(jié)果為 ， 則調(diào)控基因存在于細胞核和細胞質(zhì)中。,【解題指導】本實驗的自變量為癌細胞核、質(zhì)與肝細胞核、質(zhì)的組合，因變量為重組細胞的形變情況。即本實驗應設置相互對照。,【答案】(3)癌細胞的核與肝細胞的細胞質(zhì)癌細胞的細胞質(zhì)與肝細胞的核(6)重組細胞甲分裂產(chǎn)生的細胞形態(tài)發(fā)生明顯改變重組細胞乙分裂產(chǎn)生的細胞形態(tài)發(fā)生明顯改變重組細胞甲和乙分裂產(chǎn)生的細胞形態(tài)均發(fā)生明顯改變,1.細胞分化過程中，一般不會出現(xiàn)的是 () A.細胞表面結(jié)構(gòu)的改變 B.細胞器種類和數(shù)量的改變 C.蛋白質(zhì)種類和數(shù)量的改變 D.細胞核遺傳物質(zhì)的改變,.,解析：細胞分化是基因選擇表達的結(jié)果，細胞核中遺傳物質(zhì)并沒有改變，只是不同種類的細胞表達的基因有所不同。,答案：D,2.(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) 基部細胞內(nèi) () 物質(zhì)轉(zhuǎn)運加速新陳代謝變緩呼吸速率加快 與黑色素合成相關(guān)的酶活性降低 A. B. C. D.,解析：大多數(shù)老年人頭發(fā)變白，與黑色素合成相關(guān)的酪氨酸酶活性降低，代謝緩慢有關(guān)。衰老細胞中物質(zhì)轉(zhuǎn)運減弱，呼吸速率減慢。,答案：B,3.(2009寧夏高考)下列關(guān)于動物細胞編程性死亡的敘述， 正確的是 () A.細胞癌變屬于細胞編程性死亡 B.細胞編程性死亡屬于正常生理過程 C.細胞編程性死亡屬于細胞分化過程 D.細胞編程性死亡與基因表達無關(guān),解析：細胞編程性死亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的正常死亡過程。,答案：B,4.2009年4月12日17日是第15屆全國腫瘤防治宣傳周，主 題為“規(guī)范癌痛治療，改善生活質(zhì)量”。下列相關(guān)敘述中 不正確的是 () A.致癌因子使與癌有關(guān)的基因缺失，導致正常細胞癌變 B.癌細胞易侵襲機體周圍正常組織，說明癌細胞易發(fā)生 轉(zhuǎn)移 C.癌痛的直接原因之一是腫瘤壓迫并刺激神經(jīng) D.癌細胞因膜上的蛋白質(zhì)改變，易被效應T細胞識別而 裂解,.,解析：致癌因子可使與癌有關(guān)的基因，如原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，而不是丟失，從而導致正常細胞癌變。癌細胞因膜上的蛋白質(zhì)改變而發(fā)生轉(zhuǎn)移，易侵襲機體周圍正常組織，同時也易被效應T細胞識別，發(fā)生細胞免疫。腫瘤可壓迫并刺激神經(jīng)，這是導致癌痛的原因之一。,答案：A,5.有關(guān)細胞凋亡、壞死與癌變的說法，正確的是 () A.細胞凋亡受基因控制；細胞癌變不受基因控制 B.細胞壞死，代謝停止；細胞癌變，代謝增強 C.細胞壞死，膜通透性降低；細胞癌變，膜黏著性增強 D.細胞癌變，細胞周期延長；細胞凋亡，細胞周期變短,解析：細胞癌變是在致癌因子的作用下，導致原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，但癌細胞的生命活動仍受基因控制；細胞壞死，膜失去選擇透過性，通透性增大，癌細胞膜上糖蛋白減少，膜黏著性降低；細胞癌變，細胞周期變短，細胞凋亡無細胞周期。,答案：B,6.(2010南京調(diào)研)下列有關(guān)細胞衰老、凋亡、壞死和癌變的 說法中不正確的是 () A.細胞內(nèi)酶活性增高是導致細胞趨向衰老的主要原因 B.細胞凋亡與極端的物理、化學等因素關(guān)系十分密切 C.細胞凋亡和壞死時釋放的細胞內(nèi)容物都會傷害周圍細胞 D.各種致癌因子可改變正常細胞的遺傳物質(zhì)進而誘發(fā)癌變,.,解析：衰老細胞中多種酶的活性下降；細胞凋亡是由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，細胞壞死與極端的物理、化學等因素關(guān)系十分密切；細胞凋亡時不會傷害周圍的細胞。,答案：ABC,7(2010南京模擬)開發(fā)出能治療癌癥的藥物無疑是患者的福 音，現(xiàn)某科研單位研制出一種新型藥物口服制劑，據(jù)說對 腫瘤有較好的療效，該藥物用于臨床治療之前，應該先進 行動物實驗，以確定該制劑對機體內(nèi)重要臟器的安全性， 請完成相關(guān)的實驗。 實驗材料：口服制劑、體重基本相同的健康小鼠20只(雌雄 各10只)、必要的飼料、水等,(1)實驗步驟： 第一步： _ 第二步： _ 第三步：飼養(yǎng)一段時間后，分別解剖觀察小鼠的重要器官，記錄影響情況。 (2)預測實驗結(jié)果和結(jié)論：_,解析：設計實驗時要遵循對照原則、單一變量原則、等量原則等。,答案：(1)第一步：將實驗小鼠平均分為A、B兩組，每組雌雄各5只 第二步：A組每天提供普通飼料和一定量的口服制劑，B組每天提供等量的普通飼料和水 (2)若兩組小鼠的重要器官健康狀況一致，說明該口服制劑對重要器官不產(chǎn)生不良影響；若A組小鼠的重要器官健康狀況遠遠差于B組小鼠，則說明該口服制劑對重要器官有一定的毒害作用。,解析：(1)依題意，端粒是染色體末端一段DNA分子，故合成端粒所需的原料為4種脫氧核糖核苷酸；端粒是在端粒酶催化作用下形成的，而端粒酶是一種逆轉(zhuǎn)錄酶，故合成端粒的模板是RNA。(2)圖中標有堿基的核酸片段有DNA和RNA兩種類型，共有8種核苷酸。(3)對于高度分化的細胞(如肌肉細胞、神經(jīng)細胞、效應T細胞、漿細胞等)和成熟的細胞(如紅細胞)不再具有分裂能力，其細胞內(nèi)端粒酶的活性較低。,(4)癌細胞可能具有高活性的端粒酶，使其端粒不會因分裂次數(shù)的增加而縮短，從而使癌細胞無限增殖。(5)由于正常體細胞中端粒酶一般無活性，故新復制出的DNA通常較親代的DNA短。(6)人們可以通過增強端粒酶的活性來延緩衰老，也可以通過降低癌細胞中端粒酶的活性達到控制癌癥的目的。,答案：(1)4種脫氧核糖核苷酸(端粒酶的)RNA(2)8(3)肌肉細胞、神經(jīng)細胞、成熟的紅細胞、效應T細胞、漿細胞(只要答出2種即可)(4)癌細胞具有高活性的端粒酶，使其端粒不會因分裂次數(shù)的增加而縮短，從而維持癌細胞端粒的長度，使癌細胞無限增殖(合理即可)(5)不完全相同(6)延緩衰老、控制癌癥,