高三一輪復習生物：細胞分化與衰老課件

細胞分化與衰老1.細胞分化的定義2.細胞分化的原因3.什么是管家基因和奢侈基因以及細胞分化的變與不變4.細胞分化的特點和意義5.細胞的全能性6.干細胞7.細胞衰老課程目標情景導入細胞分化資料1：白血病，亦稱作血癌，是一類造血干細胞異常的克隆性惡性疾病。其克隆中的白血病細胞失去進一步分化成熟的能力而停滯在細胞發(fā)育的不同階段。在骨髓和其他造血組織中白血病細胞大量增生積聚并浸潤其他器官和組織，同時使正常造血受抑制，臨床表現(xiàn)為貧血、出血、感染及各器官浸潤癥狀，臨床上經(jīng)常通過骨髓移植對其進行有效治療。骨髓移植為什么可以治療白血病呢？（同學之間討論分析）造血干細胞紅細胞血小板白細胞那到底什么是細胞分化呢？細胞分化

細胞分化：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(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。骨髓中造血干細胞為何會分化，分化的原因是什么呢？資料2：與此同時科學家也對3種血細胞中基因的表達進行了檢測，部分結(jié)果如下：基因1基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7基因7基因6基因5基因4基因3基因2基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7紅細胞血小板白細胞問1：圖中3種細胞中的基因組成相同嗎？為什么？細胞分化的實質(zhì)相同，同一人體不同細胞均由受精卵有絲分裂而來，遺傳物質(zhì)不變表達不表達資料2：與此同時科學家也對患者3種血細胞中基因的表達進行了檢測，部分結(jié)果如下：基因1基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7基因7基因6基因5基因4基因3基因2基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7紅細胞血小板白細胞管家基因：維持細胞基本生命活動所必須的基因，在生物體所有細胞中都要表達。奢侈基因：指導合成組織特異性蛋白的基因，在生物體不同細胞中表達。基因的選擇性表達，即個體發(fā)育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同。細胞分化的實質(zhì)：基因的選擇性表達。細胞分化的實質(zhì)基因1基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7基因7基因6基因5基因4基因3基因2基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7紅細胞血小板白細胞細胞分化中的變與不變不變：DNA、細胞數(shù)變：mRNA、蛋白質(zhì)、細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能資料2：與此同時科學家也對患者3種血細胞中基因的表達進行了檢測，部分結(jié)果如下：細胞分化的實質(zhì)同學之間討論總結(jié)細胞分化中的不變與變：細胞分化的意義細胞分化使多細胞生物中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高生物體各種生理功能效率。草履蟲單細胞生物：“親力親為”造血干細胞白細胞紅細胞血小板多細胞生物：“分工明確”資料3：雖然白血病患者進行了骨髓移植，但仍然需要服用抗癌藥物控制病情，其中紫杉醇就是治療白血病比較有效的抗癌藥。但是，紫杉醇提取于紅豆杉，紅豆杉在我國數(shù)量極少，生長緩慢，提取率相當?shù)?。如何既不破壞物種又能生產(chǎn)滿足癌癥病人用藥需求的紫杉醇？細胞的全能性細胞的全能性韌皮部細胞細胞團根或芽幼苗胡蘿卜植株高度分化的植物細胞植物組織培養(yǎng)轉(zhuǎn)變成未分化的細胞，恢復分裂能力，進而形成愈傷組織重新分化成芽、葉和根等器官，最后形成一株植株含有特定物質(zhì)的培養(yǎng)基中再分化我們也能夠利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)來獲得紅豆杉細胞，從而提取紫杉醇。細胞的全能性這體現(xiàn)了植物細胞的什么特性？韌皮部細胞細胞團根或芽幼苗胡蘿卜植株植物細胞具有全能性細胞的全能性是指細胞經(jīng)過分裂和分化之后，仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。細胞為什么具有全能性呢？細胞具有本物種發(fā)育所需的全套遺傳信息。細胞的全能性動物細胞核具有全能性由此可見不同的生物，同種生物不同細胞的全能性是不同的：植物細胞＞動物細胞受精卵＞生殖細胞＞體細胞分化程度低的細胞＞分化程度高的細胞全能干細胞＞多能干細胞＞專能干細胞體細胞克隆猴“中中”和“華華”干細胞干細胞是指動物和人體內(nèi)少數(shù)具有連續(xù)分裂和分化能力的細胞全能干細胞：具有自我更新和分化形成任何類型細胞的能力，有形成完整個體的分化潛能多能干細胞：具有產(chǎn)生多種類型細胞的能力，但卻失去了發(fā)育成完整個體的潛能，發(fā)育潛能受到限制專能干細胞：此類細胞只能向單一方向分化產(chǎn)生一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細胞細胞衰老資料4：醫(yī)生在治療過程中同時培養(yǎng)了患者和其父的細胞，但是細胞的增殖能力有差別，具體如下，請問原因是什么？細胞衰老和個體衰老是一回事嗎？細胞衰老的特征是什么？細胞來源小女孩父親增值代數(shù)約50次約20次原因在于兩者細胞衰老的情況不一樣。對于單細胞生物而言，細胞的衰老就是個體的衰老，而對于多細胞生物而言細胞的衰老并不意味著個體的衰老細胞衰老資料4：醫(yī)生在治療過程中同時培養(yǎng)了患者和其父的細胞，但是細胞的增殖能力有差別，具體如下，請問原因是什么？細胞衰老和個體衰老是一回事嗎？細胞衰老的特征是什么？細胞來源小女孩父親增值代數(shù)約50次約20次細胞膜的通透性改變，使物質(zhì)運輸功能降低；細胞內(nèi)水分減少，細胞萎縮，體積變?。患毎麅?nèi)多種酶活性降低，新陳代謝減慢；細胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深；細胞內(nèi)色素堆積。細胞衰老機制*細胞內(nèi)進行的各種氧化反應；輻射及有害物質(zhì)的入侵刺激細胞產(chǎn)生。異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F稱為自由基，表現(xiàn)出高度反應的活潑性*自由基的危害有哪些？

攻擊或破壞細胞內(nèi)的生物分子，如磷脂、蛋白質(zhì)、DNA等。當自由基產(chǎn)生超過機體的清除能力，過多的自由基就會對許多細胞組織造成損傷。①自由基學說自由基細胞衰老機制②端粒學說端粒：位于染色體兩端，由一段特殊序列的DNA-蛋白質(zhì)復合體構(gòu)成。1991年，科學家發(fā)現(xiàn)體細胞染色體的端粒DNA會隨細胞分裂次數(shù)增加而不斷縮短。細胞DNA每復制一次端粒就縮短一段，當縮短到一定程度時，可能會啟動DNA損傷檢測點，激活相關(guān)基因，導致不可逆地退出細胞周期，走向衰亡。課堂總結(jié)白血病細胞分化細胞的全能性干細胞細胞衰老細胞分化的定義細胞分化的實質(zhì)管家/奢侈基因細胞分化特點與意義全能性的定義全能性的原因全能性的比較干細胞的定義干細胞的分類細胞衰老特征細胞衰老機制例1:不同細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)或功能不同是因為不同細胞會合成一些不同的特殊蛋白--“奢侈蛋白”，如表皮細胞合成的角蛋白、透鏡狀細胞合成的晶體蛋白等。除這些“奢侈蛋白”外，幾乎所有細胞中合成的蛋白質(zhì)都是一些必需的蛋白質(zhì)----“持家蛋白”。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.紅細胞中的血紅蛋白、輸卵管細胞中的卵清蛋白都屬于“奢侈蛋白”B.“持家蛋白”基因在細胞的整個生命歷程中都表達，使各細胞種類不同C.表皮細胞不能合成晶體蛋白，可能是由于該細胞丟失了晶體蛋白的基因D.角蛋白的合成是細胞內(nèi)特有基因在一定的時期選擇性表達實現(xiàn)的A習題精講例2:2012年10月諾貝爾生理學或醫(yī)學獎被英國科學家約翰·格登和日本醫(yī)學教授山中伸彌奪得，他們在細胞核重新編程研究領(lǐng)域做出了杰出貢獻。目前，山中伸彌和其他研究小組已把多種組織(包括肝、胃和大腦)的細胞，轉(zhuǎn)變成了誘導多功能干細胞，并讓誘導多功能干細胞分化成了皮膚、肌肉、軟骨、神經(jīng)細胞以及可以同步搏動的心臟細胞。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.成熟細胞被重新編程的過程中細胞的分化程度逐漸降低B.多功能干細胞能分化成神經(jīng)細胞，神經(jīng)細胞不能脫分化成多功能干細胞C.多功能干細胞與成熟細胞相比，細胞內(nèi)DNA的含量不變，RNA的含量發(fā)生了變化D.誘導多功能干細胞分化的過程與基因有關(guān)，與細胞直接生活的微環(huán)境有關(guān)B習題精講例3.下列關(guān)于細胞衰老的敘述正確的是（）A.正常細胞的衰老凋亡必將使個體衰老死亡B.衰老細胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響DNA復制和轉(zhuǎn)錄C.衰老細胞中所有酶的活性顯著降低D.皮膚上的“老年斑”是細胞凋亡的產(chǎn)物E.細胞衰老最終表現(xiàn)為細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能和遺傳物質(zhì)均發(fā)生變化B習題精講例4.毛