细胞的分化衰老凋亡及癌变.ppt

一、细胞的分化 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.特点：具有 、稳定性和不可逆性。,3.实质：在个体发育过程中，不同细胞中 的执行 情况不同，即基因的选择性表达。,4.意义 (1)细胞分化是生物 的基础。 (2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 ，有利 于提高各种 的效率。,一个或一种细胞,稳定性差异,普遍性,遗传信息,个体发育,专门化,生理功能,二、细胞全能性 1.概念： 的细胞，仍然具有 的潜能。,2.实例 (1)植物组织培养的实验表明已分化的 仍具有全能性。 (2)克隆羊多利的培育成功说明已分化的 具有全 能性。,已分化,发育为完整个体,植物细胞,动物细胞核,三、细胞的衰老和凋亡 1.衰老细胞的特征 (1)细胞内多种 减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新 陈代谢的速率 。 (2)细胞内多种酶的活性 。 (3)细胞内的 逐渐积累。 (4)细胞内呼吸速率 ，细胞核体积 ，核膜内折， 染色质收缩、染色加深。 (5)细胞膜 改变，物质运输功能 。,水分,减慢,降低,色素,减慢,增大,通透性,降低,2.细胞凋亡 (1)概念：由 所决定的细胞 的过程。 (2)意义：对于多细胞生物体完成 ，维持 ，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,自动结束生命,正常发育,内部环境的稳定,四、细胞癌变 1.概念 有的细胞受到 的作用，细胞中的 发 生变化，就变成不受机体控制的、 的恶 性增殖细胞。,致癌因子,遗传物质,连续进行分裂,2.主要特征 (1)适宜条件下，无限 。 (2) 发生显著变化。 (3)癌细胞的 发生了变化。,增殖,细胞的形态,表面,3.致癌因子 (1) 致癌因子，主要指辐射，如紫外线、X射线等。 (2) 致癌因子，亚硝胺、黄曲霉毒素等。 (3) 致癌因子，如Rous内瘤病毒等。,物理,化学,病毒,4.细胞癌变的原因 (1)致癌因子使 和抑癌基因发生突变。 (2)原癌基因主要负责调节 ，控制细胞的 的进程，抑癌基因主要是阻止细胞 。,原癌基因,细胞周期,生长和分裂,的增殖,不正常,1.区别,2.两者的关系 (1)细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有 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。 (2)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： 受精卵生殖细胞体细胞 能够增殖的细胞停止增殖的细胞 植物细胞动物细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此同一个体的不同部位的细胞中核DNA相同， mRNA和蛋白质存在差异，从而使细胞在形态、结构和功能上出现差异。,例1(2010淄博质检)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 细胞分化后，细胞中mRNA不同，tRNA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 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 A. B. C. D.,课堂笔记选细胞分化一般来说是不可逆的，且具有普遍性和持久性。细胞分化的实质是基因的选择性表达，表达的基因不同，转录生成的mRNA不同，但tRNA都相同。细胞分化的结果是形成不同形态结构和功能的细胞。细胞分化不会改变遗传物质。,D,1.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整个体，因 此全能性最高 B.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 D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性,.,解析：受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞分裂和细胞分化形成完整个体，所以细胞全能性最高；多细胞生物体内的每一个体细胞都是经过有丝分裂形成的，都含有发育成完整个体所必需的全套遗传物质，都具有全能性，但在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的，即基因的选择性表达，因此没有实现全能性。卵细胞是已分化的细胞。植物细胞在离体和一定营养条件下可表现出全能性。,答案：C,1.细胞衰老的特征 (1)大：细胞核变大，染色质收缩、染色加深。 (2)小：细胞内水分减少，萎缩变小，代谢速率减慢。 (3)多：细胞内色素增多。 (4)低：膜运输功能降低，多种酶的活性降低。,2.癌细胞的特征与癌变机理 (1)特征分析 不死性：条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且 分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常 活跃。 迁移性：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些 结构，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。,失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：,(2)癌变机理 原癌基因与抑癌基因 原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分 裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累 的结果。 机理,3.细胞凋亡、细胞坏死与细胞癌变比较,4.细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系,例2(2009天津高考)下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。,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 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,.,课堂笔记选 图中表示凋亡诱导因子与膜受体结合， 这种结合具有特异性，且与信息交流有关。由图可知凋亡 信号激活凋亡相关基因，从而表达出与凋亡有关的蛋白质， 该过程体现了基因的选择性表达。细胞凋亡是在基因调控 下的程序性死亡，是细胞主动死亡的过程。,C,细胞凋亡的三种主要类型 细胞的编程性死亡； 细胞的自然更新； 被病原体感染的细胞的清除。,2.下列有关人体细胞的叙述，正确的是 () 细胞内水分减少，代谢速度减慢是细胞衰老的重要特征 癌变是细胞的正常基因突变成原癌基因的过程 寄主细胞因病毒的增殖释放而死亡不属于细胞凋亡现象 癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减 少有关 A. B. C. D.,解析：细胞癌变的原因是细胞的原癌基因被激活，细胞的凋亡是基因控制的一种细胞程序性死亡现象，而属于细胞的非正常死亡现象；细胞内水分减少，代谢速度减慢是细胞衰老的重要特征。细胞膜上糖蛋白等物质减少，使得细胞之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在体内转移。,答案：D,如图表示人体内一些生命活动，有关说法错误的是(),A.能进行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 C.进行过程的细胞，细胞核体积增大，但遗传物质并未增加 D.过程也受基因控制，并且受环境的影响,【解题指导】选 细胞增殖方式包括无丝分裂、有丝分裂和减数分裂，减数分裂无细胞周期。细胞分化的结果是形成形态、结构、功能不同的细胞，并未形成完整个体。衰老细胞的体积减小，但细胞核体积增大，遗传物质并未改变。细胞癌变受原癌基因和抑癌基因调控，癌变主要是由环境中致癌因子诱发的。,A,实验中的无关变量很多，必须严格控制才能使实验具有说服力，对照实验的设计是有效方法。 1.设置对照的4种方法 (1)空白对照：即不给对照组做任何处理：例如，在“唾液淀 粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液， 而对照组只加了等量的蒸馏水，起空白对照。,对照性原则,(2)条件对照：是指不论实验组还是对照组的对象都作不同 条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验 证实验结论的正确性。例如，在“动物激素饲喂小动物” 的实验中，采用等组实验法，甲组为实验组(饲喂甲状激 素)，乙组为条件对照(饲喂甲状腺抑制剂)。通过条件对 照，实验说服力大大提高。,(3)自身对照，指对照组和实验组都在同一研究对象上进行， 不再另外设置对照组；例如，“质壁分离与复原”实验， 自身对照简便，但关键要看清楚实验处理前后的现象及 变化差异。 (4)相互对照，不单独设置对照组，而是几个实验相互为对 照。这种方法常用于等组实验中。“植物向光性”实验 中，利用若干组燕麦胚芽的不同条件处理的实验组之间 的对照，说明了生长素与植物生长弯曲的关系。,2.“实验组”与“对照组”的确认 一个实验通常分为实验组和对照组(控制组)。实验组是施 加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处 理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之 间的差别，被认为是来自实验变量的结果。,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，科研人员做了如下的实验设计，请你继续完成下列实验。 实验方案：(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离。 (3)将重组融合得到细胞甲， 将重组融合得到细胞乙。 (4)取两只培养瓶分别编号A、B，各加入等量的培养液。 (5)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。,(6)观察并记录A、B两个培养瓶内的细胞形态变化。 预期3种可能的实验结果和结论： 若实验结果为 ， 则调控基因存在于细胞核中。 若实验结果为， 则调控基因存在于细胞质中。 若实验结果为 ， 则调控基因存在于细胞核和细胞质中。,【解题指导】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。,【答案】(3)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(6)重组细胞甲分裂产生的细胞形态发生明显改变重组细胞乙分裂产生的细胞形态发生明显改变重组细胞甲和乙分裂产生的细胞形态均发生明显改变,1.细胞分化过程中，一般不会出现的是 () A.细胞表面结构的改变 B.细胞器种类和数量的改变 C.蛋白质种类和数量的改变 D.细胞核遗传物质的改变,.,解析：细胞分化是基因选择表达的结果，细胞核中遗传物质并没有改变，只是不同种类的细胞表达的基因有所不同。,答案：D,2.(2009广东高考)大多数老年人头发变白的直接原因是头发 基部细胞内 () 物质转运加速新陈代谢变缓呼吸速率加快 与黑色素合成相关的酶活性降低 A. B. C. D.,解析：大多数老年人头发变白，与黑色素合成相关的酪氨酸酶活性降低，代谢缓慢有关。衰老细胞中物质转运减弱，呼吸速率减慢。,答案：B,3.(2009宁夏高考)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,解析：细胞编程性死亡是由基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡过程。,答案：B,4.2009年4月12日17日是第15届全国肿瘤防治宣传周，主 题为“规范癌痛治疗，改善生活质量”。下列相关叙述中 不正确的是 () A.致癌因子使与癌有关的基因缺失，导致正常细胞癌变 B.癌细胞易侵袭机体周围正常组织，说明癌细胞易发生 转移 C.癌痛的直接原因之一是肿瘤压迫并刺激神经 D.癌细胞因膜上的蛋白质改变，易被效应T细胞识别而 裂解,.,解析：致癌因子可使与癌有关的基因，如原癌基因和抑癌基因发生突变，而不是丢失，从而导致正常细胞癌变。癌细胞因膜上的蛋白质改变而发生转移，易侵袭机体周围正常组织，同时也易被效应T细胞识别，发生细胞免疫。肿瘤可压迫并刺激神经，这是导致癌痛的原因之一。,答案：A,5.有关细胞凋亡、坏死与癌变的说法，正确的是 () 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,解析：细胞癌变是在致癌因子的作用下，导致原癌基因和抑癌基因发生突变，但癌细胞的生命活动仍受基因控制；细胞坏死，膜失去选择透过性，通透性增大，癌细胞膜上糖蛋白减少，膜黏着性降低；细胞癌变，细胞周期变短，细胞凋亡无细胞周期。,答案：B,6.(2010南京调研)下列有关细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的 说法中不正确的是 () A.细胞内酶活性增高是导致细胞趋向衰老的主要原因 B.细胞凋亡与极端的物理、化学等因素关系十分密切 C.细胞凋亡和坏死时释放的细胞内容物都会伤害周围细胞 D.各种致癌因子可改变正常细胞的遗传物质进而诱发癌变,.,解析：衰老细胞中多种酶的活性下降；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞坏死与极端的物理、化学等因素关系十分密切；细胞凋亡时不会伤害周围的细胞。,答案：ABC,7(2010南京模拟)开发出能治疗癌症的药物无疑是患者的福 音，现某科研单位研制出一种新型药物口服制剂，据说对 肿瘤有较好的疗效，该药物用于临床治疗之前，应该先进 行动物实验，以确定该制剂对机体内重要脏器的安全性， 请完成相关的实验。 实验材料：口服制剂、体重基本相同的健康小鼠20只(雌雄 各10只)、必要的饲料、水等,(1)实验步骤： 第一步： _ 第二步： _ 第三步：饲养一段时间后，分别解剖观察小鼠的重要器官，记录影响情况。 (2)预测实验结果和结论：_,解析：设计实验时要遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等。,答案：(1)第一步：将实验小鼠平均分为A、B两组，每组雌雄各5只 第二步：A组每天提供普通饲料和一定量的口服制剂，B组每天提供等量的普通饲料和水 (2)若两组小鼠的重要器官健康状况一致，说明该口服制剂对重要器官不产生不良影响；若A组小鼠的重要器官健康状况远远差于B组小鼠，则说明该口服制剂对重要器官有一定的毒害作用。,解析：(1)依题意，端粒是染色体末端一段DNA分子，故合成端粒所需的原料为4种脱氧核糖核苷酸；端粒是在端粒酶催化作用下形成的，而端粒酶是一种逆转录酶，故合成端粒的模板是RNA。(2)图中标有碱基的核酸片段有DNA和RNA两种类型，共有8种核苷酸。(3)对于高度分化的细胞(如肌肉细胞、神经细胞、效应T细胞、浆细胞等)和成熟的细胞(如红细胞)不再具有分裂能力，其细胞内端粒酶的活性较低。,(4)癌细胞可能具有高活性的端粒酶，使其端粒不会因分裂次数的增加而缩短，从而使癌细胞无限增殖。(5)由于正常体细胞中端粒酶一般无活性，故新复制出的DNA通常较亲代的DNA短。(6)人们可以通过增强端粒酶的活性来延缓衰老，也可以通过降低癌细胞中端粒酶的活性达到控制癌症的目的。,答案：(1)4种脱氧核糖核苷酸(端粒酶的)RNA(2)8(3)肌肉细胞、神经细胞、成熟的红细胞、效应T细胞、浆细胞(只要答出2种即可)(4)癌细胞具有高活性的端粒酶，使其端粒不会因分裂次数的增加而缩短，从而维持癌细胞端粒的长度，使癌细胞无限增殖(合理即可)(5)不完全相同(6)延缓衰老、控制癌症,