高考生物一輪復(fù)習(xí) 第14講細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變課件 新人教版必修1（湖南專用）.ppt

第14講細(xì)胞的分化 衰老 凋亡和癌變 探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路 一 細(xì)胞分化1 細(xì)胞分化 細(xì)胞全能性及相互比較 續(xù)表 2 干細(xì)胞及其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 1 概念 干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化發(fā)育潛能的原始細(xì)胞 機(jī)體內(nèi)的各種細(xì)胞 組織和器官都是由干細(xì)胞分化發(fā)育而來的 2 應(yīng)用 醫(yī)學(xué)上 干細(xì)胞的研究為器官移植提供了新的思路 為癌癥 癲癇 糖尿病等疾病的根治帶來了希望 例1 下列關(guān)于細(xì)胞分化的說法 正確的是 分化是穩(wěn)定的 而且一般是不可逆的 一旦細(xì)胞沿一定方向分化 便不會(huì)再脫分化到原先的狀態(tài) 細(xì)胞分化后 細(xì)胞中mrna不同 trna相同 分化的結(jié)果是賦予不同種類的細(xì)胞特異的結(jié)構(gòu)和功能 一般不會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞核遺傳物質(zhì)的改變 細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)a b c d d 解析 本題考查細(xì)胞分化的原因 特點(diǎn)和結(jié)果 細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 該過程中核遺傳物質(zhì)不變 由于不同細(xì)胞表達(dá)的基因不同 因此 不同細(xì)胞中的mrna不同 但作為氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)工具trna是相同的 細(xì)胞分化的結(jié)果是產(chǎn)生不同組織 具有穩(wěn)定性 一般是不可逆的 二 細(xì)胞的衰老 1 衰老細(xì)胞的特征細(xì)胞衰老的過程是細(xì)胞內(nèi)生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程 最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài) 結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化 可以歸納為兩個(gè)方面 最終導(dǎo)致細(xì)胞功能的衰退 1 形態(tài)結(jié)構(gòu)方面 細(xì)胞膜 通透性改變 物質(zhì)的運(yùn)輸功能降低 細(xì)胞核 核體積增大 核膜內(nèi)折 染色質(zhì)收縮 染色加深 2 細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)方面 水 水分減少 特別是自由水減少 細(xì)胞體積縮小 代謝速率減慢 酶 酶活性降低 代謝速率減慢 色素 細(xì)胞內(nèi)的色素沉積 妨礙細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)交流與傳遞 影響細(xì)胞的功能 友情提醒 細(xì)胞衰老可以總結(jié)為 一大一小一多兩低 一大 細(xì)胞核大 染色質(zhì)收縮 染色加深 一小 細(xì)胞內(nèi)水分減少 體積變小 代謝速率減慢 一多 細(xì)胞內(nèi)色素逐漸積累 增多 兩低 有些酶活性降低 膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能降低 2 個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老關(guān)系的辨析 3 細(xì)胞衰老與人體健康 1 細(xì)胞的正常衰老對(duì)于實(shí)現(xiàn)有機(jī)體的自我更新非常有利 如紅細(xì)胞的快速更新 使血液中始終有足夠的新生紅細(xì)胞來運(yùn)輸氧氣 2 細(xì)胞異常衰老會(huì)威脅人類的健康 如兒童早哀癥就是細(xì)胞過早衰老導(dǎo)致的一種疾病 3 人體衰老是生理功能下降和紊亂的綜合表現(xiàn) 是不可逆的生命過程 其基本特征為 皮膚干燥 皺縮 代謝速度減慢 細(xì)胞數(shù)目減少 器官功能下降等 4 衰老的控制不僅在細(xì)胞內(nèi)部 同時(shí)也與外部環(huán)境有密切的關(guān)系 良好的外部環(huán)境可以延緩細(xì)胞的衰老 對(duì)人類來說 合理的飲食結(jié)構(gòu) 良好的生活習(xí)慣 適宜的體育運(yùn)動(dòng)和樂觀的人生態(tài)度等都有助于延緩衰老 例2 下列關(guān)于細(xì)胞衰老的敘述中 不正確的是 a 細(xì)胞衰老是細(xì)胞生理和生化發(fā)生復(fù)雜變化的過程b 老年人出現(xiàn)老年斑是因?yàn)椴糠旨?xì)胞凋亡后積累在皮膚部位所致c 衰老細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性功能改變 使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低d 衰老細(xì)胞內(nèi)水分減少 體積變小 代謝速度減慢 b 解析 本題考查細(xì)胞衰老的特征 細(xì)胞衰老是細(xì)胞生理和生化發(fā)生復(fù)雜變化的過程 老年人出現(xiàn)老年斑是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累所致 三 細(xì)胞凋亡1 概念 是指由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程 由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控 所以也常常被稱為細(xì)胞編程性死亡 2 原因 受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控 3 實(shí)例 蝌蚪在變態(tài)發(fā)育過程中的尾消失 胎兒手的發(fā)育過程中 手指間的細(xì)胞自動(dòng)凋亡 人的胚胎發(fā)育時(shí)期 要經(jīng)歷有尾的階段 后來尾部細(xì)胞自動(dòng)凋亡 尾才消失 女性月經(jīng)期子宮內(nèi)膜脫落 雞趾的形成 被病原體感染的細(xì)胞的清除 4 意義 對(duì)于多細(xì)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的干擾起著非常重要的作用 具體表現(xiàn)在 1 清除多余 無用的細(xì)胞 在胚胎發(fā)育至某階段時(shí) 特定區(qū)域的細(xì)胞 群 就會(huì)發(fā)生自然凋亡 消除這些 多余 的細(xì)胞 有利于器官的發(fā)育 如人的肢體發(fā)育中 早期的手和足形似漿板 只有當(dāng)某些多余細(xì)胞凋亡后 才能形成正常的指或趾 2 清除發(fā)育不正常的細(xì)胞 3 清除有害細(xì)胞 如某些被病原體感染的細(xì)胞和一些腫瘤細(xì)胞可以通過細(xì)胞凋亡的方式消除 作為自身的一種保護(hù)機(jī)制 4 清除已完成正常使命的衰老細(xì)胞 有序的細(xì)胞編程性死亡現(xiàn)象是維持個(gè)體正常生理活動(dòng)及功能表達(dá)所需要的 5 維持器官 組織 細(xì)胞數(shù)目的相對(duì)平衡 細(xì)胞凋亡是與細(xì)胞增殖相反的過程 兩者既對(duì)立又統(tǒng)一 相互協(xié)調(diào) 有條不紊 細(xì)胞增生低或凋亡過剩 會(huì)引起器官萎縮 腫瘤發(fā)生既與細(xì)胞增殖過度有關(guān) 又與細(xì)胞凋亡不足有關(guān) 5 細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的比較 例1 2010 安徽合肥模擬 下列各項(xiàng)中 不屬于細(xì)胞凋亡的是 a 皮膚上皮每天都會(huì)有大量細(xì)胞死亡脫落b 骨折時(shí)造成的細(xì)胞死亡c 蝌蚪變態(tài)發(fā)育過程中尾部消失d 人的紅細(xì)胞在經(jīng)歷120天左右的壽命后死亡 b 解析 本題考查細(xì)胞凋亡和壞死的比較 細(xì)胞凋亡是受基因調(diào)控的細(xì)胞正常死亡 而細(xì)胞壞死則是受外界不良環(huán)境變化引起的細(xì)胞非正常死亡 皮膚上皮每天大量細(xì)胞死亡脫落屬于細(xì)胞凋亡 骨折時(shí)造成的細(xì)胞死亡屬于非正?，F(xiàn)象 蝌蚪變態(tài)發(fā)育過程中尾部消失屬于細(xì)胞凋亡 人的紅細(xì)胞在經(jīng)歷120天左右的壽命后凋亡 四 細(xì)胞癌變 1 癌細(xì)胞的主要特征 1 適宜條件下 無限增殖 將癌細(xì)胞和正常細(xì)胞比較 2 癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化例如 體外培養(yǎng)中的正常的成纖維細(xì)胞呈扁平梭形 轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞后變成球形 癌細(xì)胞的細(xì)胞核都較正常細(xì)胞的大 有時(shí)形態(tài)也變得不規(guī)則 核仁也變大了 3 癌細(xì)胞的表面發(fā)生了變化由于細(xì)胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少 細(xì)胞間的黏著性顯著降低 導(dǎo)致癌細(xì)胞容易在體內(nèi)到處游走分散 進(jìn)行分裂 繁殖 形成腫塊 2 細(xì)胞癌變的原因及治療 1 細(xì)胞癌變的原因癌癥的發(fā)生是一系列的原癌基因與抑癌基因的突變逐漸積累的結(jié)果 2 原癌基因和抑癌基因原癌基因 主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期 控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程 抑癌基因 主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖 3 致癌因子 物理致癌因子 化學(xué)致癌因子 病毒致癌因子 4 癌癥的預(yù)防及治療 預(yù)防 日常生活中遠(yuǎn)離致癌因子 增強(qiáng)體質(zhì) 治療 手術(shù)切除是目前常用的治療方法 這就需要盡可能在早期發(fā)現(xiàn)癌組織 用外科手術(shù)完全清除 然而 這種方法對(duì)癌細(xì)胞已有多處轉(zhuǎn)移的患者顯然很難實(shí)施 遇到這種情形 必須采用 化學(xué)療法 和 放射線療法 輔助治療 首先使用抗癌藥物和放射線照射縮小轉(zhuǎn)移的癌組織 再對(duì)原發(fā)癌組織進(jìn)行切除 3 細(xì)胞的凋亡 壞死與癌變的比較 例4 下列有關(guān)人體細(xì)胞的敘述 正確的是 細(xì)胞內(nèi)水分減少 代謝速率減慢是細(xì)胞衰老的重要特征 癌變是細(xì)胞的正?；蛲蛔兂稍┗虻倪^程 寄主細(xì)胞因病毒的增殖釋放而死亡不屬于細(xì)胞凋亡現(xiàn)象 癌細(xì)胞容易在體內(nèi)轉(zhuǎn)移 與其細(xì)胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少有關(guān)a b c d d 解析 本題考查細(xì)胞衰老 癌變及凋亡的有關(guān)知識(shí) 水分減少 代謝速率減慢是細(xì)胞衰老的重要特征 癌變是細(xì)胞的原癌基因和抑癌基因突變的結(jié)果 癌細(xì)胞的細(xì)胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少 使得癌細(xì)胞容易在體內(nèi)轉(zhuǎn)移 寄主細(xì)胞因病毒的增殖 釋放而死亡不應(yīng)屬細(xì)胞凋亡 而是細(xì)胞壞死 細(xì)胞的凋亡 壞死與癌變的比較 續(xù)表 一 理論歸納 1 概述實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)是指在正式進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)之前 實(shí)驗(yàn)者根據(jù)一定的目的和要求 運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)知識(shí) 原理 對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的材料 手段 方法 步驟等全部方案的預(yù)先規(guī)劃 遵循的原則主要是對(duì)照原則和單一變量原則 2 注意事項(xiàng) 1 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備 器具 材料的選取并編號(hào) 要保證等同和等量 自變量的確定 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定自變量 如探究x射線是否會(huì)引起癌變 自變量是x射線的有無 對(duì)照組的設(shè)置 要保證除自變量外 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的其他條件完全相同 2 實(shí)驗(yàn)過程的處理除自變量外 要保證等條件 等時(shí)間 如溫度 濕度 壓強(qiáng) 材料大小等相同 充分體現(xiàn)單一變量原則 3 結(jié)果的比較與分析對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)來說 結(jié)果是不確定的 一般有三種可能 即正相關(guān) 不相關(guān)和負(fù)相關(guān) 4 結(jié)論的得出對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)來說 結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的 不同的結(jié)果會(huì)有不同的結(jié)論 3 實(shí)驗(yàn)操作步驟的設(shè)計(jì)程序 近期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示 癌癥已成為我國(guó)城鄉(xiāng)居民的首要死因 請(qǐng)根據(jù)提供的資料回答問題 二 演練 1 體外分別培養(yǎng)某癌細(xì)胞和正常體細(xì)胞 上圖中代表癌細(xì)胞生長(zhǎng)曲線的是 在體內(nèi) 癌細(xì)胞可能侵襲周圍正常組織 說明癌細(xì)胞具有的特性 a 擴(kuò)散轉(zhuǎn)移 2 細(xì)胞癌變后 膜表面會(huì)出現(xiàn)一些不同于正常細(xì)胞的蛋白質(zhì) 這些蛋白質(zhì)會(huì)成為抗原 引起機(jī)體的免疫應(yīng)答 在應(yīng)答中直接使癌細(xì)胞裂解的免疫細(xì)胞是 效應(yīng)t 細(xì)胞 3 端粒酶是與染色體末端結(jié)構(gòu)相關(guān)的一種細(xì)胞組分 表中數(shù)據(jù)顯示細(xì)胞癌變可能與端粒酶的活性有關(guān) 請(qǐng)完成下面的探究實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究端粒酶與細(xì)胞癌變的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)材料 癌細(xì)胞 端粒酶抑制劑 細(xì)胞培養(yǎng)液等 實(shí)驗(yàn)步驟 將癌細(xì)胞等分成a b兩組 記錄觀察a b兩組細(xì)胞的增殖代數(shù) 分裂次數(shù) a組加入端粒酶抑制劑 b組不加 在相同條 件下培養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)及分析 a組比b組增殖代數(shù)減少 說明端粒酶 與細(xì)胞癌變 連續(xù)分裂 有關(guān) a組仍然無限增殖 說明端 粒酶與細(xì)胞癌變 連續(xù)分裂 無關(guān) 4 請(qǐng)根據(jù)上述內(nèi)容 提出一種治療癌癥的新思路 抑制癌細(xì)胞中端粒酶的活性 或抑制細(xì)胞分裂 或免疫治療 輸入淋巴因子 dna疫苗 1 體外分別培養(yǎng)癌細(xì)胞可以無限增殖 在體內(nèi) 癌細(xì)胞可能侵襲周圍正常組織 說明癌細(xì)胞具有易擴(kuò)散轉(zhuǎn)移的特性 2 癌細(xì)胞的特征有三點(diǎn) 無限增殖 形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 細(xì)胞表面發(fā)生變化 如糖蛋白減少 但是體細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的 所以癌細(xì)胞的生長(zhǎng)曲線應(yīng)該是a 癌細(xì)胞的糖蛋白減少 導(dǎo)致癌細(xì)胞容易擴(kuò)散轉(zhuǎn)移 而且細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的變化會(huì)使其成為抗原 引起人體發(fā)生免疫反應(yīng) 產(chǎn)生免疫應(yīng)答 被效應(yīng)t細(xì)胞識(shí)別 激活細(xì)胞內(nèi)溶酶體酶 致使細(xì)胞裂解 解析 3 分析表格就可以得知正常體細(xì)胞由于端粒酶沒有活性 所以體細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的 癌細(xì)胞由于端粒酶具有活性 所以可以無限增殖 因此要探究端粒酶與細(xì)胞癌變的關(guān)系 就要設(shè)置一個(gè)變量 有無端粒酶 而其他變量保持不變 嚴(yán)格遵循對(duì)照原則才可以得出答案 實(shí)驗(yàn)的一般步驟就是分組編號(hào) 對(duì)照處理 觀察記錄結(jié)果 因?yàn)槭翘骄繉?shí)驗(yàn) 所以結(jié)果的預(yù)測(cè)應(yīng)該是兩個(gè)方面 一個(gè)是可以影響 一個(gè)是不可以影響 4 通過上述分析就可以得知 如果可以抑制端粒酶的活性就可以抑制細(xì)胞的連續(xù)分裂 從而達(dá)到抑制癌細(xì)胞無限增殖的目的而治療癌癥 解析 1 2009 天津 下面為動(dòng)物機(jī)體的細(xì)胞凋亡及清除示意圖 據(jù)圖分析 不正確的是 a 過程表明細(xì)胞凋亡是特異性的 體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能b 細(xì)胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成 體現(xiàn)了基因的選擇性表達(dá)c 過程中凋亡細(xì)胞被吞噬 表明細(xì)胞凋亡是細(xì)胞被動(dòng)死亡過程d 凋亡相關(guān)基因是機(jī)體固有的 在動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用 c 解析 本題考查細(xì)胞凋亡及所起到的作用 由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程 叫做細(xì)胞凋亡 是凋亡誘導(dǎo)因子與膜受體發(fā)生特異性結(jié)合 表明細(xì)胞凋亡具有特異性 體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能 細(xì)胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成 體現(xiàn)了基因的選擇性表達(dá) 過程中凋亡細(xì)胞被吞噬 是細(xì)胞主動(dòng)死亡的過程 凋亡相關(guān)基因在機(jī)體中本來就存在 是固有的 在動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育過程中的不同時(shí)期表達(dá) 從而發(fā)揮重要作用 因此c不正確 2 2009 安徽 細(xì)胞的分化 衰老和凋亡是普遍存在的生命現(xiàn)象 下列有關(guān)敘述正確的是 a 人體各種組織細(xì)胞的衰老是同步進(jìn)行的b 人的早期胚胎有尾 尾部細(xì)胞隨著發(fā)育逐漸凋亡c 細(xì)胞癌變是細(xì)胞高度分化的結(jié)果d 皮膚上的 老年斑 是細(xì)胞凋亡的產(chǎn)物 b 解析 本題主要考查細(xì)胞分化 衰老和凋亡等知識(shí) 細(xì)胞會(huì)隨著分裂次數(shù)的增多而衰老 可見人體各組織細(xì)胞的衰老不是同步進(jìn)行的 環(huán)境中的致癌因子損傷細(xì)胞中的dna 使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變 導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂失控而變成癌細(xì)胞 是細(xì)胞不正常分化的結(jié)果 皮膚上的 老年斑 是細(xì)胞內(nèi)的色素隨細(xì)胞的衰老而逐漸積累的結(jié)果 人的早期胚胎有尾 尾部細(xì)胞會(huì)隨著發(fā)育逐漸凋亡 故b正確 3 2009 山東 細(xì)胞分化是奢侈基因選擇表達(dá)的結(jié)果 下列屬于奢侈基因的是 a 血紅蛋白基因b atp合成酶基因c dna解旋酶基因d 核糖體蛋白基因 a 解析 本題考查了對(duì)于基因選擇性表達(dá)概念的理解 只有在紅細(xì)胞中 控制血紅蛋白合成的基因才能選擇性的表達(dá) 而其他選項(xiàng)中的atp合成酶基因 dna解旋酶基因 核糖體蛋白基因是在每一個(gè)具有生命活動(dòng)的細(xì)胞中都要表達(dá)而分別合成atp合成酶 dna解旋酶 核糖體蛋白 4 骨髓移植是治療白血病常用的有效療法之一 最主要的原因是移植骨髓中的造血干細(xì)胞可在患者體內(nèi) a 正常生長(zhǎng)b 增殖并分化成多種細(xì)胞c 分泌抗體d 殺死各種病原菌 b 解析 骨髓中含有造血干細(xì)胞 造血干細(xì)胞為多能干細(xì)胞 可分化為多種血細(xì)胞 將正常人的骨髓移植到白血病患者體內(nèi) 其中的造血干細(xì)胞可增殖 分化形成多種血細(xì)胞 能有效治療白血病 5 2011 南京高三第一次測(cè)試 下圖為人體某細(xì)胞所經(jīng)歷的生長(zhǎng)發(fā)育各個(gè)階段示意圖 圖中 為不同的細(xì)胞 a c表示細(xì)胞所進(jìn)行的生理過程 據(jù)圖分析 下列敘述正確的是 d a 與 相比 的分裂增殖能力加強(qiáng) 分化能力減弱b 的核基因相同 細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量也相同c 的形成過程中發(fā)生了基因分離和自由組合d 進(jìn)入c過程的細(xì)胞 酶活性降低 代謝減慢繼而出現(xiàn)凋亡小體 解析 人體細(xì)胞一般只能分裂50 60次 的分裂能力應(yīng)低于 細(xì)胞在分裂分化過程中遺傳物質(zhì)保持不變 但在分化過程中基因進(jìn)行選擇性表達(dá) 因此不同種類的細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同 基因分離和自由組合只發(fā)生于減數(shù)分裂過程 而 通過有絲分裂形成 酶活性降低 代謝減慢是細(xì)胞衰老的特征 衰老后的細(xì)胞將逐漸形成凋亡小體而凋亡 6 2011 北京西城4月抽樣 端粒是真核生物染色體末端的一種特殊結(jié)構(gòu) 主要由特定的dna序列與蛋白質(zhì)構(gòu)成 其主要生物學(xué)功能是保證染色體末端完整復(fù)制 使染色體的結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定 當(dāng)端粒酶存在時(shí) 在染色體末端才能合成端粒的dna 以保持端粒長(zhǎng)度 端粒酶主要由三個(gè)部分構(gòu)成 端粒酶rna 端粒酶相關(guān)蛋白和端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶 下圖為細(xì)胞分裂時(shí) 在有 無端粒酶情況下染色體結(jié)構(gòu)變化的示意圖 下列表述不正確的是