1、1,第2、3、4节 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变,2,一、细胞分化 1概念：在个体发育中，由 增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生的过程 2特征：具有 、稳定性和不可逆性 3意义：是生物 的基础；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种 的效率,一个或一种细胞,稳定性,差异,持久性,个体发育,生理功能,3,4原因：不同的细胞形态、结构的功能不同，是因为不同细胞中 5细胞的全能性 (1)概念：已经分化的细胞仍然具有 的潜能。 (2)实例 植物组织培养：分化的组织细胞(植物) 愈伤组织 新的植物体 动物克隆：核移植 动物干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有的细胞,遗传信息的
2、执行情况不同,发育成完整个体,分裂和,分化能力,4,1细胞分化过程中遗传物质是否发生了变化？已分化的细胞可否自动恢复未分化状态？,5,二、细胞衰老 1特征 (1)细胞内 减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢 (2)细胞内多种 降低 (3)随着细胞的衰老，细胞内的色素会逐渐积累 (4)细胞内 减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 (5)细胞膜 ，使物质运输功能降低,水分,酶的活性,呼吸速率,通透性改变,6,2原因 (1) 学说 (2)端粒学说2老年人头发变白与白化病人的白发机理相同吗？,自由基,7,三、细胞凋亡 1概念：由 所决定的细胞自动结束生命的过程 2原
3、因：严格的由遗传机制决定的程序性调控(细胞编程性死亡) 3意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。,基因,内环境,8,3细胞凋亡与细胞坏死有什么区别？,9,四、细胞癌变 1癌细胞：细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，而变成 的细胞，这种细胞就是癌细胞。 (1)在适宜的条件下，癌细胞能够无限 (2)癌细胞的 发生显著变化 (3)癌细胞的表面发生了变化。如 ，使癌细胞彼此之间黏着性显著降低，使癌细胞在机体内容易分散和转移,不受机体控制,增殖,形态结构,糖蛋白减少,10,3致癌因子有：物理致癌因子，化学致癌因子，病毒致癌因子 4
4、细胞癌变的原因 (1)致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变。 (2)原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。,生长和分裂,11,思考探讨提示： 1细胞分化过程中遗传物质并未发生变化，细胞分化一般是不可逆的，已分化的细胞不可自动恢复未分化状态。 2不同，老年人头发变白是酪氨酸酶活性降低，合成黑色素减少，而白化病人的白发是病人体内缺少酪氨酸酶。 3细胞凋亡是由基因控制的细胞自动结束生命的过程；细胞坏死是由外界因素造成的细胞急速死亡，是被动性死亡，不受基因控制。,12,一、细胞分化与细胞全能性及其应用 1细胞分化、细胞全能性及相互比较,13,14,2.干细胞
5、类型及在医学上的应用 (1)类型：干细胞分为3类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。 (2)医学上的应用：干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。,15,(1)细胞全能性是植物组织培养的理论基础，早期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性。 (2)细胞分化是在特定的时间和空间条件下基因选择性表达的结果 在同一生物体内，不同部位的细胞核的遗传物质都是一样的，但是在个体发育的不同时期，细胞内表达的基因是不相同的，合成的蛋白质分子也不一样，从而形成了不同的组织器官。,16,1(2010年山东省日照市调研)下图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图，图中为各
6、个时期的细胞，ac表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是 ( ),17,A各个时期的细胞中，的全能性最高 B与相比，的分裂增殖能力加强，分化能力减弱 C与相比，的分裂增殖能力减弱，分化能力增强 D与的基因组成相同，细胞内的蛋白质种类不完全相同 【答案】 D,18,2(2008年江苏高考)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对如下图的相关叙述中，错误的是 ( ),19,Aa过程表示干细胞能自我更新 Bb、c过程表示干细胞具有分化能力 Ca、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 Db过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用,20,【解析】 本题考查对细胞分化的理解。
7、干细胞经a过程形成的细胞，从形态上与它自身相同，该过程实现了干细胞的自我更新。干细胞经b、c两过程形成的细胞与干细胞形态不同，是细胞分化的结果，表明干细胞具有分化能力。经a、b、c三个过程形成的三种形态各异的细胞内，mRNA、蛋白质不同，这表明它们的遗传信息表达情况不同。b过程形成的细胞先形成组织，再进一步形成器官。 【答案】 D,21,二、细胞的衰老、凋亡和癌变 1个体衰老与细胞衰老的关系 (1)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 (2)多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,2
8、2,2细胞的癌变 (1)癌细胞的特征 在适宜条件下，能够无限增殖； 癌细胞的形态结构发生显著变化； 癌细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 (2)癌变的机理,23,(3)原癌基因与抑癌基因 原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。 抑癌基因是一类抵制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。,24,3细胞的凋亡、坏死与癌变的比较,25,(1)癌细胞的形成是畸形分化；而癌细胞不再分化。 (2)原癌基因和抑癌基因普遍存在于
9、所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。 (3)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的，在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞。 (4)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的。,26,3(2010年海淀期末)控制细胞分裂次数的时钟是位于染色体两端名为端粒的结构，它会随着细胞分裂而变短。而癌细胞中有延长端粒的端粒酶。据此你认为体细胞不能无限分裂的根本原因是 ( ) A缺少合成端粒酶的氨基酸 B缺少控制端粒酶合成的基因 C控制端粒酶合成的基因没有表达 D体细胞中没有端粒酶 【答案】 C,27,4(2010年广州高三调研)下列有关细胞凋亡、坏死与癌变的说法，正
10、确的是 ( ) A细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制 B细胞坏死，代谢停止；细胞癌变，代谢增强 C细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增强 D细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短 【答案】 B,28,(2009年山东卷)细胞分化是奢侈基因选择表达的结果。下列属于奢侈基因的是 ( ) A血红蛋白基因 B. ATP合成酶基因 C. DNA解旋酶基因 D核糖体蛋白基因,29,【解析】 本题考查了对于基因选择性表达概念的理解。只有在红细胞中，控制血红蛋白合成的基因才能选择性的表达。而其他选项中的ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因是在每一个具有生命活动的细胞中都要表
11、达而分别合成ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体蛋白。 【答案】 A,30,(2009年辽宁、宁夏卷)下列关于动物细胞编程性死亡的叙述，正确的是 ( ) A细胞癌变属于细胞编程性死亡 B细胞编程性死亡属于正常生理过程 C细胞编程性死亡属于细胞分化过程 D细胞编程性死亡与基因表达无关,31,【解析】 细胞编程性死亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种正常的生理过程。而细胞癌变是由于原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控所致。因此，B正确。 【答案】 B,32,(2009年海南卷)下列关于癌细胞的叙述，错误的是 ( ) A癌细胞具有无
12、限增殖的能力 B细胞癌变可以由病毒感染引发 C原癌基因只存在于癌细胞中 D癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关 【答案】 C,33,1根据细胞癌变比例检测有毒物质的毒性 (1)利用待测物质配制成动物细胞培养液。 (2)选取正常的动物细胞进行培养。 (3)一段时间后检测癌变细胞占所培养细胞的比例，推测物质的毒性。,34,2动物细胞的细胞核具有全能性 (1)方法步骤 从同一只母羊(A)身上取出乳腺上皮细胞分成两组，分别编号为甲、乙。 将甲组乳腺上皮细胞直接培养，观察结果；将乙组乳腺上皮细胞核与另一只母羊(B)的去核卵细胞电激融合，观察结果。 将中发育形成的早期胚胎移植到第三只母羊(C)的子宫内，继续
13、发育，观察最终结果。,35,(2)实验结果 只有乙组乳腺上皮细胞核的全能性得以发挥，而甲组乳腺上皮细胞的全能性不能发挥。 (3)实验结论 已经分化的动物细胞全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。,36,1阅读材料，完成相关实验。 材料一 吃了香蕉会致癌！这一流言让2007年我国的蕉农损失巨大。有人声称，海南甚至全国的香蕉大面积感染了“蕉癌”巴拿马病，“香蕉有致癌物残留，成了毒水果”。这个传闻起源于3月中旬的一篇报道：广东、海南的香蕉林患了一种叫做“巴拿马病”的病害。由于此病没有有效的治疗方法，植物专家把它称为“香蕉癌症”。可是，这话传到市场上，却变成“吃香蕉会得癌症”。,37,材料二 20
14、07年4月7日，农业部新闻办公室发布消息，称香蕉“巴拿马病”与食用香蕉的安全性没有任何关联。 材料三 香蕉“巴拿马病”学名为香蕉枯萎病，又名链胞菌萎凋病，是植物病原菌引起的，在香蕉树的维管束内繁殖，香蕉树感染这种病原菌，轻者长不大，不挂果，重者香蕉树枯死。病原菌不能进入香蕉果内，也不会对人体、动物体产生危害。这种植物病原菌最早于1874年在澳大利亚被发现；上世纪60年代在我国台湾大面积流行；目前在我国广东、海南香蕉产区有不同程度的发生，对香蕉产业造成了较大危害，但目前没有发现一例对人体或动物产生危害的，消费者可放心食用香蕉。,38,请根据上述材料，设计实验探究“蕉癌病毒”是否可能诱导动物致癌，
15、请设计和预测实验结果并分析(普通香蕉无致癌作用)。 (1)实验题目：探究“蕉癌病毒”是否可能诱导大鼠致癌。 (2)材料用具：大鼠若干只；普通饲料；两种香蕉叶普通正常香蕉叶和患蕉癌病的香蕉叶。其他所需条件均满足。 (3)步骤设计：(请简要写出) 第一步：,39,第二步：_； 第三步：_； 第四步：两年后，检查大鼠的健康状况，统计各组大鼠癌病的发生率。 (4)实验结果预测与分析： _； _。,40,【答案】 (3)第一步：选取身体健康、发育正常、体重相当的大鼠若干，随机平均分成两组，并编号甲、乙，分别饲养 第二步：甲组每天饲喂普通饲料，添加一定量普通香蕉叶；乙组每天饲喂普通饲料，添加与甲等量的蕉癌
16、香蕉叶，两个组每天饲喂等量的饲料且适量 第三步：在相同且适宜的条件下饲养,41,(4)实验结果预测与分析：如果两个组的大鼠致癌病发生率相近，说明蕉癌病毒不会诱导大鼠癌病的发生 如果两个组的大鼠癌病的发生率乙明显高于甲，说明蕉癌病毒会诱导大鼠癌病的发生(其他合理的预测与分析也可),42,2近期统计数据显示，癌症已成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供的资料回答问题：,43,(1)体外分别培养某种癌细胞和正常体细胞；图中代表癌细胞生长曲线的是_。在体内，癌细胞分别侵袭周围正常组织，证明癌细胞具有_的特性。 (2)细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质称为_，引起机体的免疫应
17、答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是_。 (3)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关，请完成下面的探究实验：,44,实验目的：研究端粒酶活性与细胞癌变的关系。,45,实验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。 实验步骤： _。 _。 _。 结果预测及分析：_。 (4)请根据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：_。,46,【答案】 (1)a 易分散和转移 (2)抗原 效应T细胞 (3)实验步骤 将癌细胞分成A、B两组 A组加入端粒酶抑制剂，B组加入等量蒸馏水，进行培养 记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数) 结果预测及分析：A组比B组
18、增殖代数减少，说明端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)有关；A组仍然无限增殖，说明端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)无关 (4)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)或免疫治疗(输入淋巴因子、DNA疫苗),47,1(2009年天津卷)下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。,48,据图分析，不正确的是 ( ) A过程表明细胞凋亡是特异性的，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表达 C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 D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,49,【解析】 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，叫做细
19、胞凋亡。是凋亡诱导因子与膜受体发生特异性结合，表明细胞凋亡具有特异性，体现了生物膜的信息传递功能；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；过程中凋亡细胞被吞噬，是细胞主动死亡的过程；凋亡相关基因在机体中本来就存在，是固有的，在动物生长发育过程中的不同时期表达，从而发挥重要作用。因此C不正确。 【答案】 C,50,2(2009年福建卷)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是 ( ) A染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异 B非同源染色体自由组合，导致基因重组 C染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变 D非同源染色体某片段移接，导
20、致染色体结构变异,51,【解析】 有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。因此选B。 【答案】 B,52,3(2009年江苏卷)下列有关细胞生命活动的叙述，正确的是 ( ) A分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成 B免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力 C凋亡细胞内的基因表达都下降，酶活性减弱 D原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突
21、变抑制细胞癌变,53,【解析】 本题考查细胞生命活动的知识。A中细胞在分裂期需要很多酶参与，所以会有蛋白质的合成，但复制是在间期完成的，在分裂期不再复制；B中记忆细胞在二次免疫中接受抗原的再次刺激后会迅速增殖分化成相应的效应细胞，故具有分化和自我更新能力；C中基因表达都下降，酶活性减弱是细胞衰老的特征不是细胞凋亡的特征；D中原癌基因和抑癌基因发生突变均会引起细胞癌变。 【答案】 B,54,4(2009年上海卷)下图所示的细胞类型转换过程称为 ( )A细胞融合 B细胞生长 C细胞分裂 D细胞分化 【解析】 由图可知是细胞的形态功能发生变化的过程，应为细胞分化。 【答案】 D,55,5(2009年海南卷)下列现象中属于细胞编程性死亡的是 ( ) A噬菌体裂解细菌的过程 B因创伤引起的细胞坏死 C造血干细胞产生红细胞的过程 D蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡 【答案】 D,56,6(2008年宁夏理综)下列过程不属于细胞分化的是 ( ) AB淋巴细胞形成浆细胞 B胚胎干细胞形成神经细胞 C质壁分离植物细胞的复原 D蜥蜴断尾再生 【解析】 植物细胞质壁分离之后的复原过程是植物细胞吸水的过程，与细胞分化无关。蜥蜴断尾再生的过程既有细胞增殖同时又有细胞分化。B淋巴细胞形成浆细胞以及胚胎干细胞形成神经细胞都属于细胞分化。 【答案】 C,
