高三生物一輪復(fù)習(xí)課件細(xì)胞的分化、衰老和死亡

細(xì)胞的分化、衰老和死亡系統(tǒng)器官上皮組織上皮細(xì)胞肌肉細(xì)胞肌肉組織神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)組織紅細(xì)胞結(jié)締組織植物體的不同細(xì)胞葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞貯藏細(xì)胞功能：光合作用功能：保護(hù)功能功能：貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)細(xì)胞分化在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程，叫做細(xì)胞分化。細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程，胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。(1)持久性黑色素細(xì)胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會(huì)變成其他類型的細(xì)胞。(2)穩(wěn)定性造血干細(xì)胞→原紅細(xì)胞→早幼紅細(xì)胞→中幼紅細(xì)胞→晚幼紅細(xì)胞→成熟紅細(xì)胞→死亡（3）不可逆性人、動(dòng)植物、細(xì)菌、真菌等個(gè)體發(fā)育過(guò)程中都存在著細(xì)胞分化，細(xì)胞分化是生物界普便存在的生命現(xiàn)象，是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。（4）普遍性細(xì)胞分化的特點(diǎn)細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)科學(xué)家利用基因探針技術(shù)和抗原抗體雜交技術(shù)對(duì)人體幾種細(xì)胞含有的基因情況和蛋白質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，記錄如下：（“+”表示有，“-”表示無(wú)）

細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)3.實(shí)質(zhì)受精卵EDCABEDCABEDCAB紅細(xì)胞肌肉細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞ABDCEEDCAB基因綠色表示可以表達(dá)的基因

不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，是基因的“選擇性”表達(dá)。①遺傳物質(zhì)沒(méi)變

②mRNA和蛋白質(zhì)改變注意：注意：細(xì)胞分化的“改變”與“不變”①不變：DNA、細(xì)胞的數(shù)目，tRNA、rRNA的種類。②改變：mRNA、蛋白質(zhì)的種類，細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能。分化細(xì)胞表達(dá)的基因①管家基因：所有細(xì)胞均表達(dá)的一類基因，其表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因：不同類型細(xì)胞特異性表達(dá)的一類基因，其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)紅細(xì)胞合成血紅蛋白不合成肌動(dòng)蛋白血紅蛋白基因表達(dá)肌動(dòng)蛋白基因不表達(dá)肌肉細(xì)胞合成肌動(dòng)蛋白不合成血紅蛋白肌動(dòng)蛋白基因表達(dá)血紅蛋白基因不表達(dá)細(xì)胞分化的意義是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官。使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。細(xì)胞分化和細(xì)胞分裂的比較細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點(diǎn)聯(lián)系增加相同不變差異遺傳信息都不變（即遺傳物質(zhì)DNA不變）共同完成生物個(gè)體發(fā)育過(guò)程提醒

①細(xì)胞分化程度越高，細(xì)胞分裂的能力就越低。②分化的細(xì)胞不一定不再進(jìn)行分裂，如B淋巴細(xì)胞，接受抗原和細(xì)胞因子的刺激后仍可再分裂。③同一個(gè)體不同類型的分化細(xì)胞內(nèi)，遺傳物質(zhì)相同，mRNA和蛋白質(zhì)并非完全不同。植物組織培養(yǎng)

1958年，美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德取胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞，放入含有植物激素、無(wú)機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果這些細(xì)胞旺盛地分裂和生長(zhǎng)，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長(zhǎng)成了一株新的植株。為什么？植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)（planttissueculture）是指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)生殖方式：無(wú)性生殖分裂方式：有絲分裂原理：植物細(xì)胞的全能性植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)外植體：用于植物組織培養(yǎng)的離體的植物器官、組織或細(xì)胞。(2)脫分化：已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)一定的激素和營(yíng)養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程。(3)愈傷組織：高度液泡化、不定形的薄壁組織團(tuán)塊。(4)再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，又可以重新分化出根或芽等器官的過(guò)程。外植體脫分化愈傷組織（未分化狀態(tài)）再分化胚狀體根再生植株芽脫分化過(guò)程一般不需要光照、再分化過(guò)程需要光照。4.植物組織培養(yǎng)的條件：①離體(最關(guān)鍵)：一定不能倒置

②無(wú)菌植物組織培養(yǎng)技術(shù)外植體脫分化愈傷組織（未分化狀態(tài)）再分化胚狀體根再生植株芽為什么進(jìn)行無(wú)菌操作？防止雜菌生長(zhǎng)。一方面與培養(yǎng)物競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)；另一方面產(chǎn)生有害物質(zhì)危害培養(yǎng)物。

若細(xì)胞不離體，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表達(dá)，從而形成生物體的不同組織和器官，不能表現(xiàn)出全能性。4.植物組織培養(yǎng)的條件：①離體②無(wú)菌③培養(yǎng)基④適宜的外界條件：溫度、光照；脫分化避光；再分化適宜光照植物組織培養(yǎng)技術(shù)外植體脫分化愈傷組織（未分化狀態(tài)）再分化胚狀體根再生植株芽試管苗移栽

避光培養(yǎng)照光培養(yǎng)注意：脫分化一般不需要光照，有光易形成維管組織，不易形成愈傷組織。

再分化注意順序，先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根；該過(guò)程每日需要給予適當(dāng)時(shí)間和強(qiáng)度的光照！母綿羊A

乳腺細(xì)胞

（體細(xì)胞）

母綿羊B未受精的卵細(xì)胞

母綿羊C“多莉”

新的卵細(xì)胞

發(fā)育成胚胎去核卵細(xì)胞提取細(xì)胞核細(xì)胞融合胚胎移植遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞核中已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性動(dòng)物組織培養(yǎng)高低與細(xì)胞的分化程度有關(guān)有機(jī)體其他各種細(xì)胞全套細(xì)胞核離體細(xì)胞的全能性全能性表達(dá)的標(biāo)志是？？

⑴轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細(xì)胞培育出植株，證明了植物細(xì)胞的全能性()

⑵壁虎斷尾后重新長(zhǎng)出尾部證明動(dòng)物細(xì)胞全能性；紫色糯性玉米種子培育出植株，證明了植物細(xì)胞的全能性()

⑶質(zhì)壁分離植物細(xì)胞的復(fù)原不屬于細(xì)胞分化()

⑷細(xì)胞全能性的實(shí)現(xiàn)與細(xì)胞的分化程度有關(guān)()

⑸在生物體內(nèi)，細(xì)胞的分化是持久性的變化，也是不可逆轉(zhuǎn)的()√√

×√√干細(xì)胞電鏡下的胚胎干細(xì)胞（照片經(jīng)后期人工上色處理，放大約1500倍）概念：動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫作干細(xì)胞。①胚胎干細(xì)胞②成體干細(xì)胞干細(xì)胞①胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）分布：存在于早期胚胎中，具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個(gè)體的潛能。特點(diǎn)：體積小，細(xì)胞核大、核仁明顯。取自早期胚胎。也叫做全能干細(xì)胞。應(yīng)用實(shí)例：ES細(xì)胞在體外分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞和造血干細(xì)胞等干細(xì)胞②成體干細(xì)胞：

分布：存在于成體組織或器官內(nèi)中。造血干細(xì)胞：存在于骨髓、臍帶血、外周血，可分化成各種血細(xì)胞和免疫細(xì)胞。也叫做多能干細(xì)胞。神經(jīng)干細(xì)胞：取自神經(jīng)系統(tǒng)，可分化成神經(jīng)細(xì)胞。精原干細(xì)胞：取自睪丸，可分化成無(wú)數(shù)的精子。專能干細(xì)胞特點(diǎn)：一般認(rèn)為，成體干細(xì)胞具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力。干細(xì)胞類型應(yīng)用造血干細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）干細(xì)胞的應(yīng)用原理：有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾?。ㄈ缗两鹕?、阿爾茨海默病等）可治療小鼠的鐮狀細(xì)胞貧血癥，在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的研究也取得了新進(jìn)展面臨問(wèn)題：存在著導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。最是人間留不住，朱顏辭鏡花辭樹。細(xì)胞的衰老和凋亡單細(xì)胞生物細(xì)胞衰老或死亡與個(gè)體衰老或死亡多細(xì)胞生物體內(nèi)細(xì)胞在不斷更新，總有一部分細(xì)胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。從總體上看：個(gè)體衰老的過(guò)程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過(guò)程。是一致的一、個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系一、個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系細(xì)胞的壽命與物種壽命的關(guān)系物種壽命（年）培養(yǎng)細(xì)胞傳代數(shù)小鼠312雞3025烏龜200140二、衰老的主要特征充滿皺紋頭發(fā)變白老人斑無(wú)力吸收能力下降酶活性降低水分減少色素積累通透性改變呼吸速度減慢二、衰老的主要特征①一大細(xì)胞核增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深②一小細(xì)胞內(nèi)水分減少，體積變小③一多細(xì)胞內(nèi)色素增多。④三低多種酶活性降低（例如：酪氨酸酶）通透性改變，物質(zhì)運(yùn)輸功能降低呼吸速率減慢三、衰老的原因自由基學(xué)說(shuō)三、衰老的原因端粒學(xué)說(shuō)四、細(xì)胞的死亡細(xì)胞凋亡

基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程，就叫細(xì)胞凋亡；是細(xì)胞內(nèi)遺傳機(jī)制程序性調(diào)控的結(jié)果，所以也常常被稱之為細(xì)胞編程性死亡。例如：細(xì)胞的自然更新、被病原體感染的細(xì)胞的清除等1、細(xì)胞凋亡是隨意發(fā)生的嗎？它受什么控制？細(xì)胞內(nèi)遺傳信息程序性調(diào)控的結(jié)果3、細(xì)胞凋亡的意義完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部穩(wěn)定環(huán)境，抵御外界干擾。2、通過(guò)細(xì)胞凋亡有利于清除哪些細(xì)胞？①有利于清除多余無(wú)用的細(xì)胞；②有利于清除完成正常使命的衰老細(xì)胞；③有利于清除體內(nèi)的有害細(xì)胞。四、細(xì)胞的死亡細(xì)胞壞死指細(xì)胞受到強(qiáng)烈理化或生物因素作用引起的細(xì)胞無(wú)序變化的非正常死亡過(guò)程，是細(xì)胞的一種病理性死亡。