細胞的分化、衰老和癌變.ppt

第15講細胞的分化 衰老 凋亡與癌變6 2 3 4 第四單元細胞的生命歷程 考綱要求1 細胞的分化 2 細胞的全能性 3 細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關系 4 癌細胞的主要特征及防治 一 細胞分化 1 圖示 分裂 表達基因A C 表達基因A B 分子水平 mRNA和蛋白質有差異 DNA相同 細胞水平 形態(tài) 結構 功能有差異 如細胞器種類和數量有差異 3 概念P117 在個體發(fā)育中 由一個或一種細胞增殖產生的后代 在形態(tài) 結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 2 實質 基因選擇性表達 6 特點 穩(wěn)定性 持久性 不可逆性 普遍性 7 意義 個體發(fā)育基礎 細胞趨向于專門化 提高各生理功能效率 4 時間 發(fā)生在整個生命進程 胚胎時期達到最大 形成具有特定形態(tài) 結構和功能的組織和器官 5 結果 單細胞生物有細胞分化 想一想 1 同一生物不同部位的細胞如人的胰島B細胞和唾液腺細胞 下列結構或物質是否相同 染色體 DNA 基因 mRNA 蛋白質 tRNA 3 不同生物蛋白質功能不同 根本原因 同種生物不同細胞蛋白質不同 根本原因 細胞中酶A和酶B功能不同 根本原因 2 細胞分化一定不可逆轉嗎 二 細胞全能性 1 判斷標準 發(fā)育成完整個體 2 細胞全能性 植物細胞全能性 證據 植物組織培養(yǎng) 理論基礎 原因 含有一整套發(fā)育成完整個體的遺傳信息 動物細胞核全能性 核移植技術 3 概念 已分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能 條件 離體 必要條件 一定的營養(yǎng)物質 無機鹽 維生素 氨基酸等 激素 細胞分裂素 生長素 適宜的條件 適宜的溫度 pH 無菌等 4 全能性大小比較 植物 動物 動物細胞只能表達細胞核的全能性 受精卵 生殖細胞 精子 卵細胞 體細胞幼嫩的細胞 衰老的細胞分化程度低的體細胞 分化程度高的體細胞細胞分裂能力強的體細胞 細胞分裂能力弱的體細胞 5 干細胞 具有分裂和分化能力的細胞 類似于植物分生組織細胞 如 造血干細胞既能分裂自我更新并能分化成淋巴細胞 吞噬細胞和紅細胞 血小板等 1 2 對 3 4 錯 判一判 1 蜜蜂的未受精卵細胞發(fā)育成雄蜂證明了動物細胞具有全能性 2 轉入抗蟲基因的棉花細胞或番茄 馬鈴薯細胞雜交后培育出植株 證明了植物細胞的全能性 3 壁虎斷尾后重新長出尾部 證明動物細胞全能性 4 紫色糯性玉米種子培育出植株 證明了植物細胞的全能性 C 下列敘述中 正確的是 A 植物體只有體細胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因B 高度分化的植物細胞只要處于離體狀態(tài)就能表現出全能性C 植物細胞的全能性是植物體細胞雜交的理論基礎D 植物體內某些體細胞沒有表現出全能性 其原因是所含基因不同 三 細胞衰老 單細胞生物 細胞衰老 個體衰老 細胞衰老 個體衰老 細胞普遍衰老 多細胞生物 證據 體外培養(yǎng)的細胞具有有限分裂次數 1 特征P122 代謝變化 幼齡個體內有衰老細胞 衰老個體有幼嫩細胞 水 多種酶活性 呼吸速率 改變 物質運輸 色素 細胞核變化 2 細胞壽命與分裂能力無關 染色質 增大 核膜 加深 一大 核大 一小 水少體積小 一多 色素積累 兩低 膜通透性 酶活性 3 細胞衰老的原因 假說 自由基學說 端粒學說P122 問一問 什么是自由基 細胞中自由基如何產生 自由基引起細胞衰老的原因 什么是端粒 端粒與細胞衰老的關系 端粒酶是與染色體末端結構相關的一種細胞組分 表中數據顯示細胞癌變可能與端粒酶的活性有關 請利用癌細胞及其他合適材料完成下面的探究實驗 實驗目的 研究端粒酶與細胞癌變的關系 1 實驗步驟 2 結果預測及分析 3 請根據上述內容 提出一種治療癌癥的新思路 將癌細胞等量分成兩組 并編號A B A組加入端粒酶抑制劑 B組不加 進行培養(yǎng) 記錄并比較A B兩組的增殖代數 分裂次數 2 結果預測及分析 A組比B組增殖代數少 說明端粒酶與細胞癌變有關 A組與B組增殖代數相同仍然無限增殖 說明端粒酶與細胞癌變 連續(xù)分裂 無關 3 抑制癌細胞中端粒酶的活性 四 細胞凋亡 細胞編程性死亡 1 機制 細胞基因控制自動結束生命的過程 2 意義 正常發(fā)育 維持內部環(huán)境的穩(wěn)定 抵御外界各因素的干擾 3 與細胞壞死的區(qū)別 細胞壞死是因正常代謝被迫中斷或損傷而死 如 手的發(fā)育 蝌蚪尾的消失 細胞的自然更新 被病原體感染的細胞清除 衰老細胞 多余細胞 有害細胞 下列有關細胞衰老和凋亡的說法中 正確的是 A 健康的成人體內 每天有一定量的細胞凋亡B 細胞凋亡受環(huán)境影響大 機體難以控制C 老年人頭發(fā)變白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起的D 胚胎發(fā)育期生物體的細胞衰老總與機體衰老同步進行 A 五 細胞癌變 2 特征 適宜條件下 能無限增殖 形態(tài)結構顯著改變 常呈球形 如成纖維細胞由扁平梭形 球形 表面糖蛋白減少 黏著性降低 易分散和轉移 3 致癌因子 物理致癌因子 主要指輻射 紫外線等 化學致癌因子 無機物 石棉 砷化物 鉻化物等有機物 砷 苯 亞硝胺 黃曲霉素等病毒致癌因子 Rous肉瘤病毒等 受致癌因子的作用 細胞中遺傳物質發(fā)生變化 成為不受機體控制的 連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞 1 概念 預防 可遺傳 4 癌細胞產生的機理 刺激細胞增殖 抑制細胞增殖 抑癌基因 阻止細胞不正常增殖 原癌基因 調節(jié)細胞周期 控制細胞生長和分裂的進程 抑癌基因發(fā)生的致癌突變是隱性突變 原癌基因發(fā)生的致癌突變是顯性突變 正常細胞 原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變 累積效應 致癌因子 癌細胞 生長和分裂失控 是顯性還是隱形突變 激活 表達 抑制 不表達 導致 A 表達 a 不表達 B 表達 b 不表達 1 化療 原理是抑制癌細胞增殖過程中的DNA復制 使癌細胞無法完成分裂 從而達到抑制癌細胞增殖的目的 方法是通過靜脈注射將藥物送入血管 再通過血液循環(huán)運輸至癌細胞 由于藥物對其他細胞也起作用 所以對身體的副作用很大 不能連續(xù)進行 2 放療 是用X射線 射線等照射癌組織 由于放射線的生物學作用 能大量殺傷癌細胞 破壞癌組織 使其縮小 放射療法對周圍正常組織副作用小 3 手術切除 5 癌癥的治療 另外 隨著現代生物科技的發(fā)展 用生物導彈進行治療是一種安全有效的措施 將藥物 具有殺傷力 和單克隆抗體 相當于瞄準裝置 制成生物導彈 然后定向地運輸到癌組織 不傷害其他生物組織 判一判 1 原癌基因和抑癌基因只存在于癌細胞中 2 細胞的形態(tài)結構發(fā)生顯著變化的細胞可能是已經發(fā)生癌變的細胞 3 衰老 受損細胞和癌細胞的清除是通過細胞免疫實現的 4 癌細胞是不死性細胞 一定不會死亡 5 成熟的生物體中 細胞的自然更新 被病原體感染細胞的清除是細胞凋亡 6 細胞被病原體感染導致死亡屬于細胞壞死 7 細胞都要經過發(fā)生 生長 成熟 衰老和凋亡的過程 8 癌細胞與正常細胞比較細胞膜上的蛋白質都減少 9 干細胞是未經分化的細胞 胚胎干細胞形態(tài)特征 衰老細胞的特征 癌細胞的特征 分生區(qū)細胞的特征 愈傷組織特征 成熟區(qū)特征 排列疏松無規(guī)則 高度液泡化 無定形狀態(tài)的薄壁細胞 哺乳動物成熟的紅細胞特征 呈正方形 排列緊密 無大液泡 體積小 細胞核大 核仁明顯 呈兩面凹的圓餅狀 無細胞核 DNA 細胞器 呈長方形 有大液泡 常長有根毛 回憶 練 據圖回答下列問題 1 圖中A表示的是 過程 B表示的是 過程 2 圖中b c d e具有相同的 3 圖中e能合成血紅蛋白 則b c d都 不能或能 合成 其直接原因是 4 圖中的a b c d e這五個細胞相比 哪一個細胞的全能性最大 5 若c細胞代表人個體發(fā)育中尾部的細胞 則發(fā)育到一定階段該細胞會凋亡的原因是 d細胞若是異常分化產生的癌細胞 則癌變的根本原因是 6 b c d e細胞不同的根本原因是 物質 不同 直接原因是 物質 不同 答案 1 細胞增殖細胞分化 2 基因 遺傳信息或染色體數 3 不能控制合成血紅蛋白的基因未表達 4 a 5 基因控制的程序性死亡原癌基因和抑癌基因突變 6 mRNA蛋白質 練某醫(yī)院病理室為了確診一患者的腫瘤是良性還是惡性 切取了一小塊腫瘤組織進行培養(yǎng) 請回答下列問題 1 顯微鏡下觀察到的癌細胞在形態(tài)上發(fā)生的改變是 細胞膜上發(fā)生的物質變化是 2 與正常細胞相比 腫瘤細胞明顯增多的細胞器是 至少寫出兩種 3 化學治療可采用藥物 如5 氟尿嘧啶 它的結構與尿嘧啶非常相似 可以干擾 的過程 從而影響癌基因的表達 4 人體中產生癌變的機理是 5 某單位研制了一種新藥X 為了驗證此藥物對此類腫瘤有較好的療效 將腫瘤細胞懸浮液分成等細胞數的A B兩組 A組加入3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸 B組