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第五章第五章 细胞增殖细胞增殖 分化分化 衰老和凋亡衰老和凋亡第二节第二节 细胞分化细胞分化衰老和凋亡衰老和凋亡苏教版必修主讲：刘乔顺老师一、细胞分化一、细胞分化1. 概念概念: 同一种类型的细胞经细胞同一种类型的细胞经细胞分裂后分裂后,逐渐在形态结构和逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差生理功能上形成稳定性的差异异,产生不同的细胞类群的产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化过程称为细胞分化。 1.1.细胞分化是否意味着细胞中遗传物质细胞分化是否意味着细胞中遗传物质 发生改变？为什么发生改变？为什么? ?2.2.同样来自一个受精卵同样来自一个受精卵, ,且每个细胞都且每个细胞都携带有相同的遗传信息携带有相同的遗传信息, ,为什么还会出为什么还会出现差异现差异? ?红细胞红细胞肌肉细胞肌肉细胞细细胞胞分分化化细细胞胞分分化化血红蛋白血红蛋白肌球蛋白肌球蛋白基因表达基因表达基因表达基因表达具有收缩和具有收缩和舒张的作用舒张的作用具有运输具有运输氧气的作用氧气的作用下列事实说明细胞分化还具有哪些特点下列事实说明细胞分化还具有哪些特点? ?细胞分化是否只发生在人的胚胎发育阶段细胞分化是否只发生在人的胚胎发育阶段, ,还还是贯穿于整个生命进程中是贯穿于整个生命进程中? ?这说明细胞分化具这说明细胞分化具有什么特点有什么特点? ?在细胞分化过程中在细胞分化过程中, ,假如当假如当A A细胞分化形成细胞分化形成B B细细胞后胞后, ,一般不会再表现出一般不会再表现出B B细胞反方向分化形成细胞反方向分化形成A A细胞细胞, ,这说明细胞分化具有这说明细胞分化具有离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。这说明细胞分化而不会变成其他类型的细胞。这说明细胞分化具有具有 3. 特点特点:持久性持久性不可逆性不可逆性稳定性稳定性一、细胞分化一、细胞分化1. 概念概念: 同一种类型的细胞经细胞分裂后同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异结构和生理功能上形成稳定性的差异,产生不产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。同的细胞类群的过程称为细胞分化。2.实质实质: 基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果植物器官切片图植物器官切片图天竺葵天竺葵筛管筛管导管导管根冠根冠分生区分生区伸长区伸长区成熟区成熟区(根毛区根毛区)根尖根尖保卫细胞保卫细胞气气孔孔这些形态结构和这些形态结构和功能不同的细胞功能不同的细胞群是如何产生群是如何产生? ?细胞分化对多细胞生物体有何意义？细胞分化对多细胞生物体有何意义？受精卵受精卵 多次多次有丝分裂有丝分裂许许多多细细胞胞继续分裂继续分裂增加体细胞数量增加体细胞数量细胞分细胞分化化 各各种种组组织织器器官官系系统统高高等等动动物物体体绿色开花绿色开花 植物体植物体形成形成受精卵受精卵有丝有丝分裂分裂细胞细胞分化分化系系统统人人体体骨细胞骨细胞上皮上皮细胞细胞肌肉肌肉 细胞细胞神经神经细胞细胞上皮组织上皮组织肌肉组织肌肉组织神经组织神经组织结缔组织结缔组织器器官官4.对多细胞生物体的意义对多细胞生物体的意义总结：总结：2. 实质实质: 基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果1. 概念概念: 同一种类型的细胞经细胞分裂后同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异结构和生理功能上形成稳定性的差异,产生不产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。同的细胞类群的过程称为细胞分化。3. 特点特点:不可逆性不可逆性持久性持久性稳定性稳定性能增加细胞的类型，使细胞趋于专门能增加细胞的类型，使细胞趋于专门化，由不同的细胞类群构成多种组织，化，由不同的细胞类群构成多种组织，再进一步形成结构完整和功能统一的再进一步形成结构完整和功能统一的多细胞生物体。多细胞生物体。二、细胞的全能性二、细胞的全能性成熟胡萝卜成熟胡萝卜 植株植株肉质根薄片肉质根薄片切取切取在培养基中在培养基中离体培养离体培养胚状体发育胚状体发育转接转接试管苗试管苗移栽成活移栽成活这一实验能证实这一实验能证实植物细胞具有生植物细胞具有生长发育的全能性长发育的全能性吗吗?为什么为什么?成熟胡成熟胡萝卜萝卜 植株植株肉质根肉质根薄片薄片切切取取在培养基在培养基中离体培中离体培养养胚状体发胚状体发育育转接转接试管试管苗苗移栽移栽成活成活实验证明：高度分实验证明：高度分化的植物细胞在适化的植物细胞在适宜的条件下仍具有宜的条件下仍具有发育成完整植株的发育成完整植株的潜在能力，这就是潜在能力，这就是植物细胞的全能性。植物细胞的全能性。二、细胞的全能性二、细胞的全能性1. 植物细胞的全能性植物细胞的全能性: (1)概念：高度分化的植物细胞在适宜的概念：高度分化的植物细胞在适宜的条件下具有发育成完整植株的潜能。条件下具有发育成完整植株的潜能。2. 植物组织培养技术植物组织培养技术(1) 过程过程:(2)原因：原因： 已分化的植物细胞具有保持本已分化的植物细胞具有保持本 物种遗传特性的全部遗传物质物种遗传特性的全部遗传物质离体的组织或细胞离体的组织或细胞愈伤组织愈伤组织离体的组织离体的组织或细胞或细胞愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化胚状体胚状体胚状体胚状体试管苗试管苗新植株新植株新植株新植株发育发育在培养基上生长增殖在培养基上生长增殖细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化离体的组织离体的组织或细胞或细胞愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化细胞分裂细胞分裂 细胞分化细胞分化胚状体胚状体新植株新植株发育发育(1)(1)过程过程: :二、细胞的全能性二、细胞的全能性1. 植物细胞的全能性植物细胞的全能性: 2. 2. 植物组织培养技术植物组织培养技术(1) (1) 概念：高度分化的植物细胞具有发概念：高度分化的植物细胞具有发育成完整植株的潜能。育成完整植株的潜能。(2) (2) 原因：已分化的细胞具有保持本物种原因：已分化的细胞具有保持本物种 遗传特性的全部遗传物质遗传特性的全部遗传物质3. 特点特点:一、细胞分化一、细胞分化1. 概念概念: 2. 实质实质: 基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果4. 对多细胞生物体的意义对多细胞生物体的意义二、细胞的全能性二、细胞的全能性1. 植物细胞的全能性植物细胞的全能性: 2. 植物组织培养技术植物组织培养技术(1) 过程过程:(2) 应用应用:(1) 概念：概念：(2) 原因：原因：说点说点这些图片说明了一种什么生命现象？这些图片说明了一种什么生命现象？细胞衰老的表现：细胞衰老的表现： 细胞衰老的过程是一系列复杂的生理生化细胞衰老的过程是一系列复杂的生理生化反应过程反应过程,最终反映在细胞的形态最终反映在细胞的形态 结构和功能结构和功能上发生变化上发生变化（一）形态结构变化（一）形态结构变化1.细胞内水分减少：失去正常形态，代谢速率减细胞内水分减少：失去正常形态，代谢速率减慢。慢。2.细胞内色素沉积：脂褐质小体随年龄增加而增细胞内色素沉积：脂褐质小体随年龄增加而增多。多。3. 细胞膜的衰老变化：磷脂含量下降，膜变厚、细胞膜的衰老变化：磷脂含量下降，膜变厚、流动性下降、物质转运障碍。流动性下降、物质转运障碍。4. 内膜系统的变化：内膜系统的变化：内质网逐渐减少，高内质网逐渐减少，高而基体囊泡肿胀、扁平囊泡断裂崩解，溶而基体囊泡肿胀、扁平囊泡断裂崩解，溶酶体功能减退、酶漏出细胞自溶。酶体功能减退、酶漏出细胞自溶。5. 细胞中的线粒体细胞中的线粒体随年龄增大数目减少、随年龄增大数目减少、体积增大。体积增大。6.细胞核的衰老变化：细胞核的衰老变化：核固缩，常染色质核固缩，常染色质减少，染色加深，核质比减小。减少，染色加深，核质比减小。（二）功能变化（二）功能变化1.染色质转录活性下降。染色质转录活性下降。2、蛋白质合成下降，酶活性改变。、蛋白质合成下降，酶活性改变。细胞核的体积细胞核的体积增大，核膜内增大，核膜内折，染色质收折，染色质收缩、颜色加深缩、颜色加深细胞的衰老细胞的衰老特征特征细胞内多种酶的细胞内多种酶的活性降低活性降低细胞内呼吸速细胞内呼吸速率减慢率减慢细胞内的色素细胞内的色素逐渐积累逐渐积累细胞膜通透性细胞膜通透性改变，使物质改变，使物质运输功能降低运输功能降低细胞内水分减细胞内水分减少，使细胞萎少，使细胞萎缩，体积变小，缩，体积变小，新陈代谢减慢新陈代谢减慢1.细胞水分减少细胞水分减少 新陈代谢缓慢新陈代谢缓慢 2.酶的活性降低酶的活性降低3.细胞内色素增多细胞内色素增多4.细胞内呼吸速度减慢细胞内呼吸速度减慢 核体积增大，染色质固缩核体积增大，染色质固缩5.细胞膜通透性功能改变细胞膜通透性功能改变A出现老年斑出现老年斑B细胞活动速度减慢细胞活动速度减慢C细胞运输能力下降细胞运输能力下降D老人头发变白老人头发变白E老人皮肤出现皱纹老人皮肤出现皱纹细胞衰老的特征细胞衰老的特征n思考思考: 老年人体内有无幼嫩的细胞老年人体内有无幼嫩的细胞? 年青人体内有无衰老的细胞年青人体内有无衰老的细胞?个个体衰老与细胞衰老的关系体衰老与细胞衰老的关系:四四. .细胞的凋亡细胞的凋亡是一种自然是一种自然的生理过程。的生理过程。由由基因决定基因决定的细胞自动的细胞自动结束生命结束生命的的过程过程, ,就叫就叫细胞凋亡细胞凋亡; ;细胞凋亡是随意发生的吗？它受什么控制？细胞凋亡是随意发生的吗？它受什么控制？细胞内遗传信息程序性调控的结果细胞内遗传信息程序性调控的结果细胞凋亡细胞凋亡的意义的意义完成正常发育，维持内部稳定完成正常发育，维持内部稳定环境，抵御外界干扰。环境，抵御外界干扰。发生在我们身边发生在我们身边的细胞凋亡有哪的细胞凋亡有哪些？些？蝌蚪在变态发育过程中的尾消失蝌蚪在变态发育过程中的尾消失女性月经期子宫内膜脱落女性月经期子宫内膜脱落 小组讨论：细胞凋亡小组讨论：细胞凋亡与细胞坏死的区别？与细胞坏死的区别？细胞凋亡与细胞坏死的区别细胞凋亡与细胞坏死的区别细胞水分减少，细胞水分减少，萎缩，与周围细萎缩，与周围细胞脱离；染色质胞脱离；染色质固缩，聚集在核固缩，聚集在核膜边缘膜边缘细胞核裂解，细胞核裂解，细胞膜内陷，细胞膜内陷，形成凋亡小体形成凋亡小体邻近的细胞或专邻近的细胞或专门的巨噬细胞将门的巨噬细胞将凋亡小体吞噬凋亡小体吞噬染色质不规则地染色质不规则地浓缩，线粒体、浓缩，线粒体、细胞核、内质网细胞核、内质网肿胀肿胀细胞膜破裂，细胞膜破裂，胞浆外溢胞浆外溢引起炎症引起炎症 在叙述癌以前在叙述癌以前, ,首先对首先对 肿瘤肿瘤 加以说加以说明。肿瘤是身体的一部分细胞与机体的明。肿瘤是身体的一部分细胞与机体的其他组织生长不协调其他组织生长不协调, ,表现为任意地、表现为任意地、无节制地增殖分裂无节制地增殖分裂, ,增长成一个大的组增长成一个大的组织块则为肿瘤。织块则为肿瘤。 肿瘤有良性的又有恶性的。良性肿肿瘤有良性的又有恶性的。良性肿瘤逐渐增长时仅是压迫周围组织瘤逐渐增长时仅是压迫周围组织, ,而恶而恶性肿瘤除了压迫以外还可以向周围浸润性肿瘤除了压迫以外还可以向周围浸润, ,也就是肿瘤组织不断侵入周围组织也就是肿瘤组织不断侵入周围组织, ,这这种恶性肿瘤就称为种恶性肿瘤就称为 癌癌 。什么是癌？什么是癌？一个细胞发生了突变一个细胞发生了突变肿瘤形成肿瘤形成癌细胞进入血液癌细胞进入血液这是癌症引起死亡的主要原因！这是癌症引起死亡的主要原因！6 .6 . EBEB病毒是一种疱疹病毒，能使儿童患淋巴病毒是一种疱疹病毒，能使儿童患淋巴癌和成人患鼻咽癌。癌和成人患鼻咽癌。一一. .癌细胞癌细胞1.定义：定义：2.特征：特征：3.形成的外部原因：形成的外部原因：（致癌因子）（致癌因子）物理致癌因子物理致癌因子化学致癌因子化学致癌因子病毒致癌因子病毒致癌因子原癌基因原癌基因抑癌基因抑癌基因调控因子调控因子调控因子调控因子正常细胞正常细胞停止分裂停止分裂原癌基因和抑癌基因未变异时正常增殖正常增殖原癌基因变异原癌基因变异抑癌基因变异抑癌基因变异丧失正常调控丧失正常调控作用作用丧失正常调控丧失正常调控作用作用癌变细胞癌变细胞异常增殖异常增殖原癌基因和抑癌基因变异时继续分裂继续分裂正常细胞正常细胞 癌细癌细胞胞 （致（致 癌癌 因因 子的作用）子的作用）不能正常完成分化、不能正常完成分化、不能控制恶性增殖不能控制恶性增殖不受控制，恶性增殖不受控制，恶性增殖抑癌基因抑癌基因抑制状态抑制状态的的原癌基因原癌基因突突变变突突变变癌基因癌基因激激活活失去抑制作用失去抑制作用不能控制不能控制3.3.致癌因子的作用主要是致癌因子的作用主要是 （ ）A.A.造成细胞中遗传物质数量减少造成细胞中遗传物质数量减少 B.B.使细胞中有关蛋白质变性使细胞中有关蛋白质变性C.C.影响细胞中某些酶的活性影响细胞中某些酶的活性 D.D.导致细胞内有关基因的突变导致细胞内有关基因的突变4.(4.(判断）癌细胞是能连续分裂的细胞（判断）癌细胞是能连续分裂的细胞（ ） 5.(5.(判断判断) )人体所有的细胞中都有与癌变有人体所有的细胞中都有与癌变有 关的基因关的基因 （ ）二、我国的肿瘤防治二、我国的肿瘤防治肿瘤的肿瘤的“三级预防三级预防”策略策略一级预防一级预防二级预防二级预防三级预防三级预防一级预防：一级预防：防止和消除环境污染防止和消除环境污染u公共场所禁止吸烟可预防肺癌公共场所禁止吸烟可预防肺癌u饮用水净化处理可预防肝癌饮用水净化处理可预防肝癌u对经常接触致癌因子的职工定期对经常接触致癌因子的职工定期体检体检u定期监测存在致癌物的地点定期监测存在致癌物的地点防止和消除环境污染是预防肿瘤发生的防止和消除环境污染是预防肿瘤发生的重要措施之一。重要措施之一。u改善营养素、改进食物的烹调和保存方法等可降低改善营养素、改进食物的烹调和保存方法等可降低胃癌的发生率；胃癌的发生率；u不采用霉变的大豆、大米、花生、玉米、高粱制作不采用霉变的大豆、大米、花生、玉米、高粱制作食品，可以避免黄曲霉毒素侵入人体；食品，可以避免黄曲霉毒素侵入人体；u不吃烧焦的鱼肉食品，可避免摄入氨甲基衍化物等不吃烧焦的鱼肉食品，可避免摄入氨甲基衍化物等致癌物；致癌物；u多吃大豆和豆制品，可减少患结肠癌的危险；多吃大豆和豆制品，可减少患结肠癌的危险；二级预防：二级预防：防止致癌物影响防止致癌物影响致癌因子是肿瘤发生的重要因素！致癌因子是肿瘤发生的重要因素！三级预防：三级预防：高危人群早期检出高危人群早期检出高危人群包括高危人群包括癌症高发地区的、有明显家癌症高发地区的、有明显家族史的、因职业而接触致癌源的人群。族史的、因职业而接触致癌源的人群。“三早三早”原则：原则：早期发现、早期诊断、早期发现、早期诊断、早期治疗早期治疗是重要的预防肿瘤的原则，也是重要的预防肿瘤的原则，也是开展癌症筛查、对高危人群的监测以是开展癌症筛查、对高危人群的监测以及自我监护的有效措施。及自我监护的有效措施。肿瘤的主要治疗方法肿瘤的主要治疗方法目前，肿瘤的治疗还是世界医学的一目前，肿瘤的治疗还是世界医学的一大难题。大难题。肿瘤的治疗方法主要有肿瘤的治疗方法主要有外科手术法外科手术法、放射疗法放射疗法、化学疗法化学疗法、激素疗法激素疗法、生生物学疗法物学疗法等。等。致癌食物：即发霉的、熏制的、烧烤的以及高致癌食物：即发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂肪的食品中含有较高的致癌物质，如黄曲霉脂肪的食品中含有较高的致癌物质，如黄曲霉毒素、亚硝酸盐、苯并毒素、亚硝酸盐、苯并芘等芘等。增加癌症风险的行为举例增加癌症风险的行为举例心情忧郁心情忧郁吸烟吸烟长期曝晒长期曝晒食物中的防癌物质：食物中的防癌物质：大豆大豆 ；动物肝脏中含；动物肝脏中含有的大量维生素有的大量维生素D D；蔬菜水果中富含的维生；蔬菜水果中富含的维生素素C C，维生素，维生素E E，胡萝卜素；绿茶中富含多，胡萝卜素；绿茶中富含多元酚元酚保持愉悦的心情癌症是不是癌症是不是“不治之症不治之症” ？ 奥黛丽奥黛丽赫本赫本 因患肠癌去世因患肠癌去世 赵丽蓉赵丽蓉因患肺癌去世因患肺癌去世 傅彪傅彪因患肝癌去世因患肝癌去世 居里夫人居里夫人因患血癌去世因患血癌去世女飞大队长刘文力女飞大队长刘文力战胜癌症重返蓝天战胜癌症重返蓝天 蔡琴蔡琴 历经乳癌之险历经乳癌之险 及时手术切除及时手术切除建议建议课后研究性课题：课后研究性课题：1 1、家族癌症情况调查与癌症是否遗传、家族癌症情况调查与癌症是否遗传研究。研究。2 2、世界、世界“十大垃圾食品十大垃圾食品”与癌症关系与癌症关系之调查。之调查。原子弹在广岛上空爆炸原子弹在广岛上空爆炸广岛和长崎两地的广岛和长崎两地的原子弹受害者白血原子弹受害者白血病和皮肤癌的发病病和皮肤癌的发病率率明显高于明显高于其他其他地区。地区。9090的儿的儿童癌症患者童癌症患者家中半年内家中半年内曾大规模装曾大规模装修过修过“装潢一新装潢一新”肺癌的发病率，肺癌的发病率，吸烟者为不吸吸烟者为不吸烟者的烟者的10.8 10.8 倍倍“吞云吐雾吞云吐雾” 感染乙肝病感染乙肝病毒的患者患肝癌毒的患者患肝癌的几率比正常人的几率比正常人高高很多很多。小结：
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