高三生物一輪復(fù)習(xí)課件細胞的分化、衰老和死亡

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

細胞分化的實質(zhì)3.實質(zhì)受精卵EDCABEDCABEDCAB紅細胞肌肉細胞神經(jīng)細胞ABDCEEDCAB基因綠色表示可以表達的基因

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

②mRNA和蛋白質(zhì)改變注意：注意：細胞分化的“改變”與“不變”①不變：DNA、細胞的數(shù)目，tRNA、rRNA的種類。②改變：mRNA、蛋白質(zhì)的種類，細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能。分化細胞表達的基因①管家基因：所有細胞均表達的一類基因，其表達產(chǎn)物是維持細胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。②奢侈基因：不同類型細胞特異性表達的一類基因，其產(chǎn)物賦予不同細胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。細胞分化的實質(zhì)紅細胞合成血紅蛋白不合成肌動蛋白血紅蛋白基因表達肌動蛋白基因不表達肌肉細胞合成肌動蛋白不合成血紅蛋白肌動蛋白基因表達血紅蛋白基因不表達細胞分化的意義是個體發(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。使多細胞生物體中的細胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。細胞分化和細胞分裂的比較細胞分裂細胞分化不同點細胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點聯(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）共同完成生物個體發(fā)育過程提醒

①細胞分化程度越高，細胞分裂的能力就越低。②分化的細胞不一定不再進行分裂，如B淋巴細胞，接受抗原和細胞因子的刺激后仍可再分裂。③同一個體不同類型的分化細胞內(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，美國科學(xué)家斯圖爾德取胡蘿卜韌皮部的一些細胞，放入含有植物激素、無機鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果這些細胞旺盛地分裂和生長，形成一個細胞團塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長成了一株新的植株。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)。植物細胞工程的基本技術(shù)生殖方式：無性生殖分裂方式：有絲分裂原理：植物細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、組織或細胞。(2)脫分化：已經(jīng)分化的細胞，經(jīng)過一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細胞的過程。(3)愈傷組織：高度液泡化、不定形的薄壁組織團塊。(4)再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進行培養(yǎng)，又可以重新分化出根或芽等器官的過程。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程一般不需要光照、再分化過程需要光照。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行無菌操作？防止雜菌生長。一方面與培養(yǎng)物競爭營養(yǎng)；另一方面產(chǎn)生有害物質(zhì)危害培養(yǎng)物。

若細胞不離體，細胞中的基因會選擇性地表達，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；該過程每日需要給予適當時間和強度的光照！母綿羊A

乳腺細胞

（體細胞）

母綿羊B未受精的卵細胞

母綿羊C“多莉”

新的卵細胞

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

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

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

⑶質(zhì)壁分離植物細胞的復(fù)原不屬于細胞分化()

⑷細胞全能性的實現(xiàn)與細胞的分化程度有關(guān)()

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

×√√干細胞電鏡下的胚胎干細胞（照片經(jīng)后期人工上色處理，放大約1500倍）概念：動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫作干細胞。①胚胎干細胞②成體干細胞干細胞①胚胎干細胞（ES細胞）分布：存在于早期胚胎中，具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能。特點：體積小，細胞核大、核仁明顯。取自早期胚胎。也叫做全能干細胞。應(yīng)用實例：ES細胞在體外分化成心肌細胞、神經(jīng)元細胞和造血干細胞等干細胞②成體干細胞：

分布：存在于成體組織或器官內(nèi)中。造血干細胞：存在于骨髓、臍帶血、外周血，可分化成各種血細胞和免疫細胞。也叫做多能干細胞。神經(jīng)干細胞：取自神經(jīng)系統(tǒng)，可分化成神經(jīng)細胞。精原干細胞：取自睪丸，可分化成無數(shù)的精子。專能干細胞特點：一般認為，成體干細胞具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力。干細胞類型應(yīng)用造血干細胞神經(jīng)干細胞誘導(dǎo)多能干細胞（iPS細胞）干細胞的應(yīng)用原理：有著自我更新能力及分化潛能的干細胞，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展面臨問題：存在著導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險。最是人間留不住，朱顏辭鏡花辭樹。細胞的衰老和凋亡單細胞生物細胞衰老或死亡與個體衰老或死亡多細胞生物體內(nèi)細胞在不斷更新，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。從總體上看：個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。是一致的一、個體衰老與細胞衰老的關(guān)系一、個體衰老與細胞衰老的關(guān)系細胞的壽命與物種壽命的關(guān)系物種壽命（年）培養(yǎng)細胞傳代數(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①一大細胞核增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深②一小細胞內(nèi)水分減少，體積變?、垡欢嗉毎麅?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)運輸功能降低呼吸速率減慢三、衰老的原因自由基學(xué)說三、衰老的原因端粒學(xué)說四、細胞的死亡細胞凋亡

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