第12講：細(xì)胞的分化、衰老、凋亡與癌變高三一輪復(fù)習(xí)

1、高三生物一輪復(fù)習(xí)第12講 ：細(xì)胞的分化、衰老、凋亡與癌變一、細(xì)胞的分化及全能性 1細(xì)胞分化基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)細(xì)胞分化的過程、概念、原因及意義1. 定義：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)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。 2.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。 下列事實(shí)分別說明了細(xì)胞分化的哪一特征?穩(wěn)定性3.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 死亡不可逆性1.細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中。持久性2. 特點(diǎn)：3.意義：細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各

2、種生理功能的效率。細(xì)胞分化是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)； 紅細(xì)胞合成血紅蛋白 (不合成肌動(dòng)蛋白)肌細(xì)胞肌動(dòng)蛋白基因表達(dá)合成肌動(dòng)蛋白 (不合成血紅蛋白)肌動(dòng)蛋白基因關(guān)閉血紅蛋白基因關(guān)閉血紅蛋白基因表達(dá)細(xì)胞產(chǎn)生了不同種類的蛋白質(zhì)相同，都是由受精卵經(jīng)有絲分裂而獲得，核遺傳物質(zhì)相同2.紅細(xì)胞為什么能合成血紅蛋白？ 肌細(xì)胞為什么能合成肌動(dòng)蛋白？1.紅細(xì)胞和肌細(xì)胞等體細(xì)胞的遺傳信息相同嗎？資料：在紅細(xì)胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動(dòng)狀態(tài)，與肌動(dòng)蛋白（肌細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細(xì)胞中則相反。血紅蛋白基因開啟紅細(xì)胞合成血紅蛋白肌動(dòng)蛋白基因開啟肌細(xì)胞合成肌動(dòng)蛋白4. 細(xì)胞分化的原因（實(shí)質(zhì)

3、）：歸納小結(jié)：細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)： 基因的選擇性表達(dá)(2011大綱全國卷，1)下列能說明某細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化的是() A進(jìn)行ATP的合成 B進(jìn)行mRNA的合成 C存在血紅蛋白 D存在纖維蛋白原基因 答案C 解析細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。人體內(nèi)的所有體細(xì)胞中含有的基因都是相同的，因此都含有纖維蛋白原基因，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；只要是活細(xì)胞，都能進(jìn)行ATP和mRNA的合成，所以A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；血紅蛋白只存在于紅細(xì)胞內(nèi)，是基因選擇性表達(dá)的產(chǎn)物，故C項(xiàng)正確。 既然細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性、持久性、不可逆性，那么已經(jīng)發(fā)生高度分化的細(xì)胞，還能像早期胚胎細(xì)胞那樣，再分

4、化成其它細(xì)胞嗎?思考：思考1.胡蘿卜的組織培養(yǎng)成功說明了什么？ 高度分化的植物細(xì)胞有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。3.為什么已經(jīng)分化的植物細(xì)胞具有全能性呢？細(xì)胞中含有本物種的全套遺傳物質(zhì)。2. 細(xì)胞全能性的定義：特別提醒（1）細(xì)胞全能性高低與分化關(guān)系： 細(xì)胞全能性高低與分化程度成負(fù)相關(guān)， 分化程度越大，全能性越低。（2）動(dòng)植物細(xì)胞全能性表達(dá)能力比較： 植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞 植物細(xì)胞全能性易表達(dá)，動(dòng)物細(xì)胞全能性受限制， 但動(dòng)物細(xì)胞核仍具全能性。（3）同一生物體內(nèi)全能性表達(dá)能力比較： 受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞； 能夠增殖細(xì)胞停止增殖細(xì)胞 判一判 蜜蜂由未受精卵細(xì)胞發(fā)育成

5、雄蜂證明了動(dòng)物細(xì)胞具有全能性( ) 轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細(xì)胞或番茄、馬鈴薯細(xì)胞雜交后培育出植株，證明了植物細(xì)胞的全能性( ) 壁虎斷尾后重新長出尾部證明動(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 ( ) 提示全能性強(qiáng)調(diào)已分化的細(xì)胞發(fā)育成完整個(gè)體且在人為條件下。 1. 除受精卵外，生物體內(nèi)還有沒有具有分裂分化能力的細(xì)胞？問題探討3：干細(xì)胞植物體內(nèi)：動(dòng)物體內(nèi)：分生組織的植物細(xì)胞干細(xì)胞1、干細(xì)胞的概念：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)胞叫做干細(xì)胞。 1管家基因：所有細(xì)胞都需要表達(dá)的基因，其產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的，例如，與呼吸有關(guān)酶的基因、AT

6、P合成與水解酶的基因、轉(zhuǎn)錄翻譯有關(guān)酶及解旋酶相關(guān)基因。 2奢侈基因：某類細(xì)胞特有蛋白質(zhì)的相關(guān)基因，即只在特定細(xì)胞表達(dá)的基因，其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異的生理功能，例如控制胰島素、唾液淀粉酶、生長激素、血紅蛋白、卵清蛋白等合成的基因。 3細(xì)胞分化實(shí)質(zhì)基因的選擇性表達(dá)奢侈基因表達(dá)的結(jié)果 合成特定的蛋白質(zhì)(細(xì)胞分化分子水平的標(biāo)志如血紅蛋白合成意味著造血干細(xì)胞分化成紅細(xì)胞)。補(bǔ)充知識(shí) 1(2011山東卷，2)下列發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)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(xì)胞形成各種血細(xì)胞 C小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株 D胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株

7、 對位訓(xùn)練 答案D 解析“細(xì)胞全能性”是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整新個(gè)體的潛能。選項(xiàng)A所述內(nèi)容是玉米的胚后發(fā)育過程;“全能性”的結(jié)果是得到完整新個(gè)體;由于題干中要求體現(xiàn)的是“體細(xì)胞全能性”，花粉屬于生殖細(xì)胞;胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞是已分化的細(xì)胞,經(jīng)組織培養(yǎng)后得到了完整的新植株，故D正確。這些現(xiàn)象說明了什么？衰老是生物界的普遍現(xiàn)象。衰老的人體通常表現(xiàn)出細(xì)胞數(shù)目減少、肌肉萎縮、行動(dòng)遲緩等特征。討論1、人體的衰老還表現(xiàn)出哪些特征？2、老年人體內(nèi)有沒有幼嫩的細(xì)胞？年輕人體內(nèi)有沒有衰老的細(xì)胞？3、人體衰老與細(xì)胞衰老有什么關(guān)系？問題探討單細(xì)胞生物個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系細(xì)胞衰老與死亡個(gè)體衰老與死亡多

8、細(xì)胞生物細(xì)胞在不斷更新總體看：個(gè)體衰老的過程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。細(xì)胞衰老與死亡個(gè)體衰老與死亡二、細(xì)胞衰老的特征1、細(xì)胞水分_，體積_，新陳代謝速率_。2、細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性_。3、細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老_。4、細(xì)胞內(nèi)呼吸速率_，細(xì)胞核體積_，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深。5、細(xì)胞膜通透性改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能_。減少減小減慢降低增多增大減慢降低解釋老年人皮膚干燥、發(fā)皺；白頭發(fā)；老年斑的原因。三、細(xì)胞衰老的原因自由基學(xué)說：異常活潑的帶電分子或基團(tuán)，稱為自由基。自由基會(huì)攻擊DNA，可能引起基因突變；攻擊蛋白質(zhì)，使其活性下降，使細(xì)胞衰老。端粒學(xué)說：四、細(xì)胞的凋亡 概念：由基因決定的

9、細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程,就叫細(xì)胞凋亡。（細(xì)胞編程性死亡）胚胎時(shí)期經(jīng)歷有尾的階段蝌蚪尾巴消失一種自然的生理過程凋亡意義確保正常發(fā)育生長： 清除多余的細(xì)胞維持內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定： 清除受損、突變、衰老的細(xì)胞積極防御外界干擾： 阻止病毒在感染細(xì)胞復(fù)制細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別有人說，癌癥就是腫瘤。就你所了解的情況，你同意這種說法嗎？討論： 腫瘤分為良性腫瘤和惡性腫瘤兩大類。 良性腫瘤生長緩慢，與周圍組織界限清楚，不發(fā)生轉(zhuǎn)移。惡性腫瘤生長迅速，可轉(zhuǎn)移，還會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，破壞正常器官結(jié)構(gòu)，使機(jī)體功能失調(diào)，威脅生命，稱為“癌”。三、細(xì)胞的癌變 機(jī)體內(nèi)有的細(xì)胞受到致癌因子的作用，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機(jī)

10、體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。(一)什么是癌細(xì)胞？1在適宜的條件下，癌細(xì)胞能夠無限增殖觀察圖片，癌細(xì)胞與正常細(xì)胞有什么不一樣嗎？2癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。材料2癌癥為什么難以治療？思考： 3癌細(xì)胞的表面發(fā)生了變化。 由于細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得癌細(xì)胞彼此之間的黏著性顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。 癌細(xì)胞的特征1能夠無限增殖2形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化 3表面發(fā)生了變化。糖蛋白減少， 黏著性顯著降低， 容易分散和轉(zhuǎn)移。2.化學(xué)致癌因子：無機(jī)物如石棉、砷化物、鉻化物、鎘化物等；有機(jī)物如黃曲霉毒素、亞硝胺等。1.物理致癌因子：主要指輻射，如紫外線、X射線等。3.病毒致癌因子：如致癌

11、病毒。(三)有哪些致癌因子呢？快來關(guān)注 細(xì)胞癌變的內(nèi)因分析原癌基因：抑癌基因：負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長和分裂的過程防止細(xì)胞不正常增殖致癌因子原癌、抑癌基因發(fā)生突變 導(dǎo)致細(xì)胞的生長和分裂失控丙烯酰胺亞硝酸胺苯并芘 有道是“病從口入”，癌癥也是一種病，它也是從“口入”的嗎？ 討論：世界衛(wèi)生組織(WHO)公布全球大垃圾食物一、油炸類食品二、腌制類食品三、加工類肉食品（肉干、肉松、香腸等）五、汽水可樂類食六、方便類食品（主要指方便面和膨化食品）七、罐頭類食品（包括魚肉類和水果類）八、話梅蜜餞類食品（果脯）九、冷凍甜品類食品（冰淇淋、冰棒和各種雪糕）十、燒烤類食品(五)怎樣預(yù)防癌癥呢？建立健康生活

12、方式，遠(yuǎn)離致癌因子食物中的防癌物質(zhì)：大豆 ；動(dòng)物肝臟中含有的大量維生素D；蔬菜水果中富含的維生素C，維生素E，胡蘿卜素；綠茶中富含多元酚保持愉悅的心情防治措施：早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療治療方法：手術(shù)切除、化療、放療。1、盡量避免接觸致癌因子。2、增強(qiáng)體質(zhì)，保持心態(tài)健康 養(yǎng)成良好生活習(xí)慣。(六)癌癥的防治細(xì)胞細(xì)胞正常分化畸形分化癌細(xì)胞組織分裂分化致癌因子器官、系統(tǒng)生物體衰老凋亡小結(jié)： 3有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述中，正確的是() A植物體只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部基因 B高度分化的植物細(xì)胞只要處于離體狀態(tài)就能表現(xiàn)出全能性 C植物細(xì)胞的全能性是植物體細(xì)胞雜交的理論基礎(chǔ) D植物體內(nèi)某些體

13、細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同 答案C 解析植物體的生殖細(xì)胞中也含有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部基因，因此生殖細(xì)胞也具有全能性；高度分化的植物細(xì)胞只有在離體條件下、適宜的環(huán)境中才有可能表現(xiàn)出全能性；植物體細(xì)胞都是由受精卵通過有絲分裂和分化形成的，因此它們所含的基因相同。 4(經(jīng)典高考題)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 答案B 解析細(xì)胞癌變是畸形分化的結(jié)果，故C錯(cuò)；皮膚上的“老年斑”是細(xì)胞衰老的產(chǎn)物。 5下列有關(guān)細(xì)胞生理狀態(tài)的敘述，正確的是() A衰老的生物體中，所有的細(xì)胞都處于衰老狀態(tài) B細(xì)胞凋亡