细胞分化衰老凋亡和癌变2

1、 受精卵受精卵 胚胎胚胎 叶片的结构示意图叶片的结构示意图 n细胞分化细胞分化 1、细胞分化的概念：、细胞分化的概念： 在个体发育中，在个体发育中，由一个或一种由一个或一种细胞细胞增殖增殖产生产生的后的后 代，在代，在形态、结构和生理功能形态、结构和生理功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异 的过程，叫做细胞分化。的过程，叫做细胞分化。 3、特点：、特点： 普遍性、持久性、稳定性、不可逆性普遍性、持久性、稳定性、不可逆性 仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化， 就不可能形成具有特定形态、结构和功就不可能形成具有特定形态、结构和功 能的组织和器官，生物体就不可能进

2、行能的组织和器官，生物体就不可能进行 正常生长发育。正常生长发育。 2、意义：、意义： （1）、细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎）、细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎 (动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生 命的始终，所以具有命的始终，所以具有 性。性。 （2）、一般来说分化了的细胞将一直保持分化）、一般来说分化了的细胞将一直保持分化 后的状态直到死亡，细胞分化具有后的状态直到死亡，细胞分化具有 性和性和 性。性。 （3）、分化后的细胞内的遗传物质并没有发生）、分化后的细胞内的遗传物质并没有发生 改变，只是在不同细胞中基因的活动或者关闭改变，只是在

3、不同细胞中基因的活动或者关闭 的状态不同，这就是细胞分化的的状态不同，这就是细胞分化的 性。性。 （4）、细胞分化是生物界普遍存在的现象，是）、细胞分化是生物界普遍存在的现象，是 生物个体发育的基础，具有生物个体发育的基础，具有 性。性。 不变不变 普遍普遍 4.分析细胞分化的原因：分析细胞分化的原因： 分化的原因：不同的细胞中遗传信息的执行情况不同分化的原因：不同的细胞中遗传信息的执行情况不同 （基因的选择性表达）（基因的选择性表达） 细胞分化是否意味着细胞中遗细胞分化是否意味着细胞中遗 传物质的改变？传物质的改变？ 5、发生时期：它发生在生物体的、发生时期：它发生在生物体的整个整个生命进程

4、中，生命进程中，胚胎时胚胎时 期期 达到最大限度。达到最大限度。 细胞增殖与细胞分化的比较：细胞增殖与细胞分化的比较： 1、相同点：、相同点：遗传物质没有变化 遗传物质没有变化 2、不同点：、不同点： 细胞数目增多，是细胞数目增多，是量的变化量的变化， 是生物体是生物体生长生长的细胞学基础。的细胞学基础。 增殖：增殖： 分化：分化：细胞形态、结构、功能发生变化， 细胞形态、结构、功能发生变化，是质是质 的变化的变化，是生物体，是生物体发育发育的细胞学基础的细胞学基础 联系：联系：两者往往同时进行，互相伴随两者往往同时进行，互相伴随 细胞全能性细胞全能性 1、概念：、概念：已经分化的细胞仍然具有

5、发育成完整个体潜能。已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体潜能。 2、基础：、基础：细胞内含该物种的所有的遗传信息 细胞内含该物种的所有的遗传信息 3、类型、类型 植物植物 细胞具有全能性细胞具有全能性 应用：应用： 组织培养组织培养 动物动物 细胞核具有全能性细胞核具有全能性 应用：应用： 细胞核移植产生克隆后代细胞核移植产生克隆后代 ？人体内有没有具有分裂和分化能力的细 胞呢？举例说明。 干细胞：干细胞： 1、概念：、概念：动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞 2、类型、类型 全能干细胞：全能干细胞： 能分化发育成完整个体，如胚胎干细胞能分化发育成完整个体

6、，如胚胎干细胞 多能干细胞多能干细胞 能分化发育成组织或器官，如造血干细胞能分化发育成组织或器官，如造血干细胞 专能干细胞专能干细胞 外胚层外胚层中胚层中胚层 内胚层内胚层生殖细胞生殖细胞 1.区别区别 细胞分化细胞分化细胞全能性细胞全能性 原因原因细胞内基因选择性表达细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传信息含有本物种全套遗传信息 特点特点 持久性：细胞分化贯穿于生持久性：细胞分化贯穿于生 物体整个生命进程中物体整个生命进程中 稳定性和不可逆性：一般来稳定性和不可逆性：一般来 说，分化了的细胞将一直保持说，分化了的细胞将一直保持 分化后的状态，直到死亡分化后的状态，直到死亡 普遍性：生物界中

7、普遍存在，普遍性：生物界中普遍存在， 是生物个体发育的基础是生物个体发育的基础 高度分化的植物细胞在离体高度分化的植物细胞在离体 的情况下，在一定的营养物质、的情况下，在一定的营养物质、 激素和其他适宜的外界条件下，激素和其他适宜的外界条件下， 才能表现其全能性才能表现其全能性 动物已分化的体细胞全能性动物已分化的体细胞全能性 受限制，但细胞核仍具有全能受限制，但细胞核仍具有全能 性性 结果结果 形成形态、结构、功能不同的形成形态、结构、功能不同的 细胞细胞 形成新的个体形成新的个体 2.两者的关系两者的关系 (1)细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有细胞分化不会导致遗传物质改变，

8、已分化的细胞都含有 保持物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全保持物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全 能性。能性。 (2)一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细 胞分化程度越低，全能性就越高。细胞全能性比较如下：胞分化程度越低，全能性就越高。细胞全能性比较如下： 受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞 能够增殖的细胞能够增殖的细胞停止增殖的细胞停止增殖的细胞 植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞 1.(2010淄博质检淄博质检)下列关于细胞分化的说法正确的是下列关于细胞分化的说法正确的是 () 分化是稳定的，而且一般是不可

9、逆的，一旦细胞沿一定方向分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向 分化，便不会再脱分化到原先的状态分化，便不会再脱分化到原先的状态 细胞分化后，细胞中细胞分化后，细胞中mRNA不同，不同，tRNA相同相同 分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能 一般不会出现细胞核遗传物质的改变一般不会出现细胞核遗传物质的改变 细胞分化的实质是基因的选择性表达细胞分化的实质是基因的选择性表达 A. B. C. D. D 2.下列有关细胞全能性的叙述中，不正确的是下列有关细胞全能性的叙述中，不正确的是 () A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完

10、整个体，因受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因 此全能性最高此全能性最高 B.生物体内细胞由于分化全能性不能表达生物体内细胞由于分化全能性不能表达 C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化全能性很高卵细胞与受精卵一样，细胞未分化全能性很高 D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性 . 答案：答案：C 细胞的衰老：细胞的衰老： 未分化未分化分化分化衰老衰老死亡死亡 衰老是一种正常的生命现象衰老是一种正常的生命现象 单细胞生物单细胞生物 个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系 个体衰老与死亡细胞衰个体衰老与死亡细胞衰 老与死亡老与死亡

11、多细胞生物多细胞生物 个体衰老与死亡细胞衰个体衰老与死亡细胞衰 老与死亡老与死亡 细胞在不断更新细胞在不断更新 总体看：个体衰老的总体看：个体衰老的 过程也是组成个体的过程也是组成个体的 细胞普遍衰老的过程。细胞普遍衰老的过程。 衰老症状与原因分析衰老症状与原因分析 衰老症状衰老症状 原因分析原因分析 皮肤干燥、变皱皮肤干燥、变皱 头发变白头发变白 老人斑老人斑 饮食减少饮食减少 细胞水分减少，体积减小细胞水分减少，体积减小 细胞内的酶活性降低细胞内的酶活性降低 细胞内色素的累积细胞内色素的累积 细胞膜通透性功能改变细胞膜通透性功能改变 细胞衰老的特征细胞衰老的特征 1.细胞内的水分减少细胞内

12、的水分减少,细胞萎缩细胞萎缩,体积体积 减小减小,新陈代谢速率减慢新陈代谢速率减慢. 2.细胞内多中酶活性降低细胞内多中酶活性降低. e.g.老年人的白发老年人的白发 3.细胞内的色素逐渐积累细胞内的色素逐渐积累. e.g.老年斑老年斑 4.细胞内的呼吸速率减慢细胞内的呼吸速率减慢,细胞核体积增大细胞核体积增大, 核膜内折核膜内折,染色质收缩染色质收缩.染色加深染色加深. 5.细胞膜通透性改变细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低使物质运输功能降低. 细胞衰老的原因细胞衰老的原因 很复杂，主要学说：很复杂，主要学说： 自由基理论自由基理论（见教材）（见教材） 端粒学说端粒学说（见教材）（见教材）

13、 DNA损伤理论损伤理论 程序性死亡理论程序性死亡理论 细胞的凋亡细胞的凋亡 是一种自然的是一种自然的 生理过程生理过程 由基因决定的细胞由基因决定的细胞自自 动动结束生命的过程结束生命的过程, 就叫细胞凋亡就叫细胞凋亡;也称也称 细胞编程性死亡。细胞编程性死亡。 细胞凋亡的三种主要类型细胞凋亡的三种主要类型 细胞的编程性死亡；细胞的编程性死亡； 细胞的自然更新；细胞的自然更新； 被病原体感染的细胞的清除。被病原体感染的细胞的清除。 癌细胞：有的细胞受到癌细胞：有的细胞受到致癌因子致癌因子的作的作 用，细胞中用，细胞中遗传物质遗传物质发生变化，就变发生变化，就变 成不受机体控制的、连续进行分裂

14、的成不受机体控制的、连续进行分裂的 恶性增殖恶性增殖细胞。细胞。 原癌基因原癌基因 抑癌基因抑癌基因 正正 常常 细细 胞胞 致癌致癌 因子因子 突变突变 细胞癌变细胞癌变 致癌因子为什么会导致细胞癌变？致癌因子为什么会导致细胞癌变？ 癌细胞的主要特征：癌细胞的主要特征： 1在适宜的条件下，癌细胞能够在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖无限增殖 2 2癌细胞的癌细胞的形态结构形态结构发生显著变化发生显著变化 癌症为什么难治？癌症为什么难治？ 思考：思考： 3癌细胞的癌细胞的表面表面也发生了变化。也发生了变化。 由于由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞膜上的糖蛋白等物质减少， 使得癌细胞彼此之间的

15、使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低黏着性显著降低， 容易在体内扩散和转移。容易在体内扩散和转移。 二、致癌因子二、致癌因子 2.化学致癌因子：无机物如石棉、砷化 物、铬化物、镉化物等；有机物如黄曲 霉毒素、亚硝胺等。 1. 1.物理致癌因子物理致癌因子：主要指辐射，如 紫外 线、X射线等。 3.病毒致癌因子：如致癌病毒 什么样的人容易得癌症？什么样的人容易得癌症？ 你知道威胁人类健康的你知道威胁人类健康的 四大四大“杀手杀手”吗？吗？ 1.心血管病 2.2.癌症癌症 3.艾滋病 4.糖尿病 酗酒可诱发酗酒可诱发咽喉癌咽喉癌 新鲜水果及蔬菜摄入不足可诱发新鲜水果及蔬菜摄入不足可诱发肺癌肺癌 红肉

16、（即牛肉、羊肉）摄入量过大，可诱发红肉（即牛肉、羊肉）摄入量过大，可诱发结肠癌结肠癌 高盐咸食者，易患高盐咸食者，易患胃癌胃癌 报纸包食物可得报纸包食物可得各种癌症各种癌症 吃热烫食物易引起吃热烫食物易引起食道癌食道癌 纤维素摄入不足可诱发纤维素摄入不足可诱发结肠癌和直肠癌结肠癌和直肠癌 过度肥胖可诱发过度肥胖可诱发结肠癌与乳腺癌结肠癌与乳腺癌 缺少锻炼（每周热量消耗少于缺少锻炼（每周热量消耗少于10001000卡）可诱发卡）可诱发 结肠癌和直肠癌结肠癌和直肠癌 长期精神压力可诱发长期精神压力可诱发各种癌症各种癌症 3.细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变比较细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变比较 项目项目

17、细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死细胞癌变细胞癌变 与基因与基因 的关系的关系 受基因控制受基因控制 不受基因控制不受基因控制 受突变基因受突变基因 控制控制 细胞膜细胞膜 的变化的变化 内陷内陷破裂破裂 糖蛋白等减糖蛋白等减 少，黏着性少，黏着性 降低降低 项目项目细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死细胞癌变细胞癌变 形态变化形态变化 细胞变圆，与细胞变圆，与 周围细胞脱离周围细胞脱离 细胞外形不规细胞外形不规 则变化则变化 呈球形呈球形 影响因素影响因素 受严格的由遗受严格的由遗 传机制决定的传机制决定的 程序性调控程序性调控 电、热、冷、电、热、冷、 机械等不利因机械等不利因 素影响素影响 分

18、为物理、化分为物理、化 学和病毒致癌学和病毒致癌 因子因子 对机体对机体 的影响的影响 对机体有利对机体有利对机体有害对机体有害对机体有害对机体有害 4.细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系 例例2(2009天津高考天津高考)下面为动物机体的细胞凋亡及清除下面为动物机体的细胞凋亡及清除 示意图。示意图。 据图分析，不正确的是据图分析，不正确的是 () A.过程凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能过程凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能 B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性 表达表达 C.过程

19、中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死 亡过程亡过程 D.凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发 挥重要作用挥重要作用 . c 如图表示人体内一些生命活动，有关说法错误如图表示人体内一些生命活动，有关说法错误 的是的是() A.能进行能进行过程的细胞都具有细胞周期过程的细胞都具有细胞周期 B.过程不能体现细胞的全能性过程不能体现细胞的全能性 C.进行进行过程的细胞，细胞核体积增大，但遗过程的细胞，细胞核体积增大，但遗 传物质并未增加传物质并未增加 D.过程也受基因控制，并且受环境的影响过

20、程也受基因控制，并且受环境的影响 A 科学家研究发现，癌细胞的无限增科学家研究发现，癌细胞的无限增 殖受某些调控基因的调控，该调控基因能激发所殖受某些调控基因的调控，该调控基因能激发所 有动物细胞大量增殖。为探究该调控基因是存在有动物细胞大量增殖。为探究该调控基因是存在 于细胞质中还是存在于细胞核中，科研人员做了于细胞质中还是存在于细胞核中，科研人员做了 如下的实验设计，请你继续完成下列实验。如下的实验设计，请你继续完成下列实验。 实验方案：实验方案：(注：癌细胞能传代培养，细胞注：癌细胞能传代培养，细胞 形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验 设

21、计要求设计要求) (1)用胰蛋白酶分别处理癌细胞和小鼠肝脏细胞使用胰蛋白酶分别处理癌细胞和小鼠肝脏细胞使 之分散成单个细胞。之分散成单个细胞。 (2)分别使单个癌细胞和单个肝脏细胞进行核质分分别使单个癌细胞和单个肝脏细胞进行核质分 离。离。 (3)将将重组融合得到细胞甲，将重组融合得到细胞甲，将 _ 重组融合得到细胞乙。重组融合得到细胞乙。 (4)取两只培养瓶分别编号取两只培养瓶分别编号A、B，各加入等量的培，各加入等量的培 养液。养液。 (5)取等量的重组细胞甲和重组细胞乙，分别放入到取等量的重组细胞甲和重组细胞乙，分别放入到 A、B两个培养瓶内进行培养。两个培养瓶内进行培养。 (6)观察并

22、记录观察并记录A、B两个培养瓶内的细胞形态变化。两个培养瓶内的细胞形态变化。 预期预期3种可能的实验结果和结论：种可能的实验结果和结论： 若实验结果为若实验结果为 ， 则调控基因存在于细胞核中。则调控基因存在于细胞核中。 若实验结果为若实验结果为， 则调控基因存在于细胞质中。则调控基因存在于细胞质中。 若实验结果为若实验结果为 ， 则调控基因存在于细胞核和细胞质中。则调控基因存在于细胞核和细胞质中。 本实验的自变量为癌细胞核、质与肝细胞核、质的组合，本实验的自变量为癌细胞核、质与肝细胞核、质的组合， 因变量为重组细胞的形变情况。即本实验应设置相互对照。因变量为重组细胞的形变情况。即本实验应设置相互对照。 【答案答案】(3)癌细胞的核与肝细胞的细胞质癌细癌细胞的核与肝细胞的细胞质癌细 胞的细胞质与肝细胞的核胞的细胞质与肝细胞的核(6)重组细胞甲分裂产生的细重组细胞甲分裂产生的细 胞形态发生明显改变胞形态发生明显改变重组细胞乙分裂产生的细胞形态重组细胞乙分裂产生的细胞形态 发生明显改变