43細胞分化、衰老、凋亡和癌變學(xué)案

1、4-3 細胞分化、衰老、凋亡和癌變 【閱讀教材,完成根底知識的歸納與整理】一、細胞分化 1、概念：在_中 ,由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代 ,在_上發(fā)生_的過程。 2、細胞分化的原因： 直接原因：_ 根本原因：_ 特別提醒 細胞分化過程中基因(遺傳物質(zhì)沒有改變 ,同一個體不同細胞中DNA相同 ,RNA、蛋白質(zhì)不完全相同 3、分化的結(jié)果:細胞種類的增加 ,形成不同的組織和器官 特別提醒 細胞分裂的結(jié)果是：細胞數(shù)目的增加； 細胞分化的結(jié)果是：細胞種類的增加 細胞分裂是細胞分化的根底4、分化的特點： _ _ _ _ 特別提醒 1、細胞分化發(fā)生在整個生命進程 ,胚胎時期到達最大限度。 2、細胞分化是一

2、種穩(wěn)定的程序性變化 ,一般是不可逆轉(zhuǎn)的。但在人工實驗條件下 ,分化的組織細胞能脫分化需要激素誘導(dǎo) 5、分化的意義： 細胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象 ,是生物_的根底。細胞分化的原因主要是在生物個體發(fā)育的過程中 ,不同細胞中_的執(zhí)行情況不同所致 ,有的基因處于_狀態(tài) ,而有的基因處于_狀態(tài)。細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨于_ ,有利于提高各種_的效率。 特別提醒 管家基因：所有細胞中均表達的一類基因 ,其產(chǎn)物蛋白質(zhì)是對維持細胞根本生命活動所必需的。如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等。 奢侈基因：不同類型細胞中特異性表達的基因 ,其產(chǎn)物蛋白質(zhì)賦予各種類型細胞特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與功能。如抗體基因

3、、胰島素基因等。 二、細胞全能性 1、概念：已經(jīng)分化的細胞 ,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。 2、細胞具有全能性的原因：_。 3、細胞全能性表達的條件： 離體(必要條件)。一定的營養(yǎng)物質(zhì)(無機鹽、維生素、氨基酸等)。激素 ,尤其是生長素與細胞分裂素對植物細胞全能性表達至關(guān)重要。適宜的條件(適宜的溫度、pH等)。4、細胞全能性大小比擬分化程度越高 ,全能性越低) 受精卵生殖細胞體細胞 植物細胞動物細胞 分裂能力強分裂能力弱 5、表達全能性的實例： 植物組織培養(yǎng) 花藥離體培養(yǎng) 動物細胞核移植技術(shù) 由卵細胞直接發(fā)育成的雄蜂 特別提醒 細胞分化不會導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改變 ,已分化的細胞都含有保持物種遺傳特性

4、所需要的全套遺傳物質(zhì) ,因而理論上都具有全能性。 確認是否表達出全能性 ,必須參照“起點與“終點 ,即起點為“離體的細胞組織或器官 ,終點為“完整個體 ,不能到達“完整個體的 ,決不可稱作實現(xiàn)了全能性。 由種子發(fā)育為一個個體不能視為細胞全能性的表達 如胚胎干細胞發(fā)育成各種組織器官不叫全能性。 三、干細胞 動物和人體內(nèi)仍保存少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞 ,這些細胞叫做干細胞。 1、來源：_ 2、特點： 1形態(tài)：_。 2功能：_。3、種類: (1)專能干細胞例如成纖維細胞：只能分化成一種類型或功能密切相關(guān)的兩種類型的細胞 (2)多能干細胞如造血干細胞：能分化成多種細胞或組織 ,但不能發(fā)育成完整個體

5、 (3)全能干細胞如胚胎干細胞：能形成機體的所有組織器官 ,發(fā)育成完整個體 4、主要用途： (1)治療人類的某些頑癥。用胚胎干細胞誘導(dǎo)分化出某些組織細胞治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑難雜癥。 (2)培育出人造組織器官 ,用于器官移植 ,解決供體缺乏和器官移植后免疫排斥的問題。 (3)是研究體外細胞分化的理想材料【練習】判斷以下表達正確或錯誤1.細胞的高度分化改變了物種的遺傳信息。( )2.檢測不同細胞核糖體蛋白基因是否表達可確定細胞分化與否。( )3.同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中(13全國 ,6A) ( )4.成人體內(nèi)絕大多數(shù)處于分化終端的各種細胞基因表達相同。( )5 .

6、細胞分化常常發(fā)生在胚胎時期 ( )6 .用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株 ,其細胞仍具有全能性(13·四川)( ) 7 .同一個體葉肉細胞的分化能力比莖尖分生組織細胞的強 ( ) 8 .小鼠體細胞經(jīng)誘導(dǎo)培育成小鼠表達了細胞全能性(12江蘇 ,22D) ( ) 9 .單細胞的DNA在體外大量擴增的過程表達了細胞的全能性 ( ) 10.細胞分化導(dǎo)致基因選擇性表達 ,細胞種類增多 ,核DNA遺傳物質(zhì)改變 ( )11.細胞分化有利于提高多細胞生物各種生理功能的效率 ( ) 練習1:以下各項中能表達“體細胞全能性的生物學(xué)過程是 A玉米種子萌發(fā)長成新植株 B小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞 C小麥花

7、粉經(jīng)離體培養(yǎng)形成愈傷組織 D胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株 練習2:以下能說明某細胞已經(jīng)發(fā)生分化的是 A進行ATP的合成 B進行mRNA的合成 C存在血紅蛋白 D存在胰島素基因 練習3:如圖表示人體局部細胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育的各個階段 ,以下有關(guān)表達正確的選項是()A細胞甲的分裂能力最強 ,分化程度最高 B過程中均發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變CT細胞與B細胞內(nèi)所含的基因不同 D淋巴因子作用于膜受體后即被滅活 練習4:科學(xué)家將4個關(guān)鍵基因移植入已分化的肌肉細胞中并表達 ,使這個細胞成為多能干細胞(iPS細胞)。如圖為該實驗示意圖。以下有關(guān)表達正確的選項是 ( ) AiPS細胞所攜帶遺傳信息與肌肉

8、細胞相同 B圖示過程表達了iPS細胞的全能性 C關(guān)鍵基因表達使細胞功能趨向?qū)ｉT化 D應(yīng)用該技術(shù)可提高器官移植的成功率四、細胞衰老 1、個體衰老與細胞衰老的關(guān)系 1單細胞生物：個體衰老=細胞衰老 2多細胞生物：個體衰老細胞衰老 對于多細胞生物而言 ,個體衰老是組成個體的細胞普遍衰老的過程。 2、衰老細胞的特點： 水分減少 ,細胞萎縮 ,代謝減慢皺紋 酶的活性降低頭發(fā)白 色素積累老年斑：色素積累 呼吸速率減慢 ,細胞核的體積增大 ,核膜內(nèi)折 ,染色質(zhì)收縮、染色加深； 細胞膜通透性改變 ,使物質(zhì)運輸功能降低。 3、細胞衰老的原因：P122 自由基學(xué)說 在生命活動中 ,細胞不斷產(chǎn)生自由基 ,自由基攻擊

9、和破壞細胞內(nèi)執(zhí)行各種正常功能的生物分子 ,攻擊細胞膜、DNA、蛋白質(zhì)等 ,引起細胞衰老。 端粒學(xué)說 端粒是每條染色體的兩端特殊序列的DNA片段。每次細胞分裂后會縮短一截 ,細胞分裂次數(shù)增加 ,端粒被截短 ,內(nèi)側(cè)正?；蚴軗p傷 ,引起代謝異常。 五、細胞凋亡和壞死1、凋亡：由基因所決定的細胞自動結(jié)束生命的過程 ,即細胞編程性死亡。 2、壞死：是極端的物理、化學(xué)因素或嚴重的病理性刺激引起的細胞損傷和死亡。 特別提醒 1、與細胞凋亡密切相關(guān)的細胞器是溶酶體。 2、細胞凋亡與基因選擇性表達有關(guān) ,但不屬于細胞分化過程。3、凋亡與壞死的判斷方法： (1)從方式看 主動結(jié)束生命 凋亡 被動結(jié)束生命 壞死

10、(2)從結(jié)果看 對個體有利 凋亡 對個體有害 壞死 4、靶細胞被效應(yīng)T細胞消滅的過程應(yīng)屬細胞“凋亡(不可看成“壞死)3、細胞凋亡的意義 1細胞的自然更新。去除衰老細胞 ,如“脫落的人體皮膚表皮細胞2去除多余、無用的細胞。如蝌蚪的尾巴按照一定程序消失 ,這里的蝌蚪的尾巴細胞屬于多余無用的細胞。 3去除體內(nèi)有害細胞、被病原體感染的細胞等異常細胞。如“吞噬過多的細菌導(dǎo)致死亡的白細胞和癌細胞都屬于此類異常細胞。 細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發(fā)育 ,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定以及抵御外界各種因素干擾都起到非常關(guān)鍵的作用。 六、細胞癌變 1、癌細胞：細胞受到_的作用 ,細胞中_發(fā)生改變 ,變成不受機體控制的、

11、連續(xù)進行分裂的_細胞 ,這種細胞就是癌細胞。 2、癌細胞的特征： 1_原因是沒有接觸抑制 2_ 3_。細胞膜上糖蛋白等物質(zhì)的減少 ,使癌細胞間黏著性下降 ,容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移 ,產(chǎn)生癌胚抗原和甲胎蛋白。 特別提醒 1癌細胞是一類畸形分化的細胞 ,或不能正常分化的細胞。 2細胞的增殖、分化、衰老、凋亡都屬于正常的生理過程 ,而細胞的癌變那么是細胞一種不正常的變異(基因突變)導(dǎo)致的。 3癌細胞的三個特征 ,可從“不死的細胞“變態(tài)的細胞“擴散的細胞三方面來理解掌握。 3、癌變原因： 1外因：致癌因子的作用 物理致癌因子：各種輻射 ,如紫外線、X射線等 化學(xué)致癌因子：如砷化物、鎘化物、亞硝酸、黃曲霉

12、素等 病毒致癌因子：致癌病毒 2內(nèi)因根本原因：原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變 原癌基因：_ 抑癌基因：_ 特別提醒 (1)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有體細胞中 ,并非只存在于癌細胞中 ,只不過在癌細胞中兩種基因已發(fā)生突變。 (2)除細胞癌變發(fā)生了遺傳信息改變外 ,細胞的其余生命歷程(如細胞分裂、分化、衰老、凋亡)均未改變遺傳信息。 (3)除細胞癌變與細胞壞死對細胞不利外 ,細胞的其余生命歷程(細胞分裂、分化、衰老、凋亡)均對生命有積極意義。 (4)除細胞壞死外 ,其余各類生命歷程(含癌變)均與“基因有關(guān) ,即受基因控制。【練習】判斷以下表達正確或錯誤1.細胞凋亡是細胞發(fā)育過程中由某些基因的

13、有序表達引發(fā)的 ( )2.胚胎發(fā)育過程中既有細胞的增殖與分化 ,也有細胞的凋亡 ( ) 3.細胞凋亡使細胞自主有序死亡 ,有利于生物體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定(13天津 ,3D) ( ) 4.病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發(fā)癌變(12全國 ,2C) ( ) 5.人體的免疫系統(tǒng)對癌變細胞具有去除作用(2019山東 ,3C) ( ) 6.衰老細胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄(2019·山東高考)( ) 7.效應(yīng)T細胞可誘導(dǎo)靶細胞發(fā)生凋亡 ( ) 8.脊椎動物細胞凋亡僅發(fā)生在胚胎發(fā)育時期 ( ) 9.癌細胞的分裂、生長過程需要大量的核糖體參與合成蛋白質(zhì) ( ) 10.分化和癌變過程中均發(fā)生遺傳物

14、質(zhì)的改變 ( ) 11.老年人因衰老 ,體內(nèi)細胞失去了的分裂和分化能力 ( ) 練習1:12年全國卷02以下關(guān)于細胞癌變的表達 ,錯誤的選項是 A.癌細胞在條件不適宜時可無限增殖 B.癌變前后 ,細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)有明顯差異 C.病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發(fā)癌變 D.原癌基因的主要功能是阻止細胞發(fā)生異常增殖練習2:細胞凋亡和細胞壞死是細胞死亡的兩種方式。細胞壞死是因病理因素而產(chǎn)生的被動死亡。近期研究說明 ,存在于人體內(nèi)的一種名為RIP3的蛋白激酶通過調(diào)節(jié)能量代謝 ,可以將腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的細胞凋亡轉(zhuǎn)換為細胞壞死。以下有關(guān)表達不正確的選項是( ) A在人體造血干細胞中不存在控制RIP3合成的基因 B通過調(diào)控RIP3的合成可以調(diào)控細胞死亡的方式 C假設(shè)抑制RIP3的活性可在一定程度上抑制細胞壞死 D以上研究結(jié)果證明細胞壞死與局部基因表達有關(guān) 練習3: