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- 1 - 第三讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 考纲展示 1细胞的分化() 2.细胞的全能性() 3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关 系() 4.癌细胞的主要特征及防治() 授课提示:对应学生用书第84页 一、细胞的分化 1概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功 能上发生稳定性差异的过程。 2时间:发生在整个生命进程中,胚胎时期达到最大限度。 3结果:形成不同的组织和器官。 4特点 (1)持久性:贯穿于生物体整个生命历程中。 (2)不可逆性:分化了的细胞将一直保持分化后的状态。 (3)普遍性:生物界中普遍存在。 (4)遗传物质不变性:细胞分化后形态、结构和功能发生改变,但细胞内的遗传物质却 不变。 5意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各 种生理功能的效率。 6原因:在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同或基因的选择性 表达。 相同核DNA 不同mRNA 不同的蛋白质 不同的形态结构和功能 基因选择性表达 合成 表现7标志 (1)分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如唾液淀粉酶、胰岛素等。 (2)细胞水平:控制分化成不同种类的细胞。 二、细胞的全能性- 2 - 三、细胞衰老的特征 1代谢的变化 2细胞核的变化 细胞核Error! 巧记助学 细胞衰老特征的记忆口诀 四、细胞凋亡 1概念:是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 2类型和意义 类型 (1)个体发育中细胞的编程性死亡 (2)成熟个体中细胞的自然更新 (3)被病原体感染细胞的清除 意义 (1)保证多细胞生物完成正常发育 (2)维持内部环境的稳定 (3)抵御外界因素的干扰 五、细胞癌变 1癌变机理:原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控。- 3 - 2癌细胞的特征 3致癌因子的类型和实例 (1)物理致癌因子:X射线、紫外线等。 (2)化学致癌因子:砷化物、亚硝胺、黄曲霉素等。 (3)病毒致癌因子:Rous肉瘤病毒等。 4预防治疗 (1)预防:目前癌症是危害人类生命的第二杀手;对于晚期癌症的病人,目前还缺少有 效的治疗手段。因此个人生活中应注意远离致癌因子;保持身心健康,养成良好习惯。 (2)诊断:病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等先进手段。 (3)治疗:有手术切除、化疗和放疗等手段。 答题语句要记牢 1细胞分化的实质是基因的选择性表 达,此过程中遗传物质并未改变。 2细胞分化在自然条件下是不可逆的。 3细胞衰老最终表现为细胞的形态、 结构和功能发生变化。 4细胞凋亡是受到严格的遗传机制决 定的细胞程序性死亡。 5癌细胞中遗传物质发生变化。 6原癌基因主要负责调节细胞周期, 控制细胞生长和分裂的进程。 7抑癌基因主要是阻止细胞不正常的 增殖。 8细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡都 不会使遗传物质发生改变。 易混易错辨析清 有关细胞分化与全能性的3个易混易错点 (1)同一个体不同类型细胞的RNA不完全相同:同 一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同,但由 于选择性表达的基因不同,因而转录生成的RNA及 翻译生成的蛋白质不完全相同。 (2)并非所有干细胞都要发生分化:干细胞分裂增 加细胞数目。一部分细胞发生分化,成为具有特定 功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于 干细胞本身的自我更新。 (3)全能性判定原则:细胞全能性以产生个体为标 志,以细胞为起点。若无个体产生,不能体现细胞 全能性;植物种子发育成植株不叫全能性;胚胎干 细胞发育成各种组织器官(未形成个体)不叫全能性。 动物细胞因具有该物种全套的遗传物质,尽管没有 实验成功,但理论上具有全能性;而动物克隆只体- 4 - 现细胞核的全能性,二者并不矛盾。 授课提示:对应学生用书第85页 考点一 细胞的全能性与细胞分化 核心考点通关 1细胞全能性与细胞分化的比较 项目 细胞分化 细胞全能性 原理 细胞内基因选择性表达 细胞中含有本物种全套遗传物质 特点 持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生 命进程中,在胚胎时期达到最大限度; 稳定性和不可逆性:一般来说,分化了 的细胞将一直保持分化后的状态,直到死 亡; 普遍性:生物界中普遍存在 高度分化的植物体细胞具有全 能性; 动物已分化的体细胞全能性受 限制,但细胞核仍具有全能性 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体 大小比较 细胞分化程度有高低之分:体细胞生殖细 胞受精卵 细胞全能性有大小之分:受精卵 生殖细胞体细胞 关系 细胞分化不会导致遗传物质改变,已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所 需要的全套遗传物质,因而都具有全能性; 一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达,细胞分化程度越低,全 能性就越高 2.“比较法”区分管家基因与奢侈基因 基因 细胞中表达情况 功能 管家基因 所有细胞均要表达 维持细胞基本生命活动所必需的 奢侈基因 不同类型细胞中特异性表达 赋予不同细胞特异的生理功能 3.“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达 易混易错- 5 - (1)分化的细胞不一定不再进行分裂,如B淋巴细胞等,接受抗原刺激后仍可再分裂。 (2)细胞分化过程中遵循的中心法则为DNA RNA 蛋白质,细胞全能性表达过 转录 翻译程中所遵循的中心法则为 。 题组突破演练 题组一 细胞全能性与细胞分化判断 1(2017江西南昌调研)下列关于细胞分化的叙述正确的是( ) A细胞分化既能使细胞数目增加,也能使细胞种类增加 B细胞分化会导致种群基因频率的改变 C花药离体培养成植株体现了体细胞的全能性 D不同细胞中遗传信息的执行情况是不同的 解析:细胞分裂增加细胞数目,细胞分化增加细胞种类,A项错误。细胞分化是基因选 择性表达的结果,分化前后细胞的遗传物质不变,不影响种群基因频率的大小,B项错误。 花药离体培养形成植株体现了生殖细胞的全能性,C项错误。细胞分化过程中不同细胞的基 因表达情况不相同,D项正确。 答案:D 2同一生物个体的不同细胞在形态、结构和功能上可以有稳定性的差异,这是细胞分 化引起的。如果从分子水平上分析,引起同一生物个体不同细胞差异的根本原因是以下哪种 物质或结构的不同( ) AmRNA BDNA C蛋白质 D核糖核苷酸 解析:同一生物个体不同细胞差异的根本原因是基因的选择性表达,即mRNA不同,A正 确;同一生物个体不同细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的,含有相同的DNA,B错误; 蛋白质不同是同一生物个体不同细胞差异的直接原因,不是根本原因,C错误;所有细胞所 含核糖核苷酸相同,D错误。 答案:A 题组二 细胞分化与全能性图像辨析 3(2017山东德州期中)下图表示人体某些细胞的生命历程,下列说法正确的是( ) A过程都能发生转录和翻译- 6 - B过程中细胞内遗传物质均发生了改变 C病毒侵染丙细胞后使其裂解死亡,这属于细胞凋亡 D与甲相比,乙中细胞与外界环境进行物质交换的效率低 解析:分别代表有丝分裂、细胞分化、细胞癌变和有丝分裂,各过程均有蛋白 质的合成,A正确;过程中仅细胞癌变过程中遗传物质发生改变,B错误;病毒侵染丙 细胞后使其裂解死亡属于细胞坏死,C错误;与甲相比,乙中细胞体积较小,相对表面积较 大,与外界环境进行物质交换的效率较高,D错误。 答案:A 4如图是人体细胞生命历程的概括,下列叙述错误的是( ) A能进行1、2、6过程的细胞都具有细胞周期,但周期的长短不同 B3过程可发生在整个生命历程中 C4过程中因为酪氨酸酶活性降低,使细胞内色素沉积 D5过程中细胞的遗传物质发生了变化 解析:图中1、2、6过程代表细胞分裂,能连续进行分裂的细胞都具有细胞周期,但周 期长短不同,A项正确。3过程代表细胞分化,可发生在整个生命历程中,B项正确。4过程 代表细胞衰老,细胞衰老过程中,由于细胞物质代谢、运输能力下降,导致细胞内色素沉积, C 项错误。5过程代表细胞癌变,是由细胞内的原癌基因与抑癌基因发生突变引起的,D 项正确。 答案:C (1)图解法深刻理解细胞分化过程- 7 - (2)正确解读细胞分裂、分化及全能性表达等图形信息 经过a、b过程,一个细胞分成两个细胞,这是细胞的分裂。 c过程中细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异,这叫细胞的分化。细胞 分化的结果是产生了组织,分别属于不同的组织。 d、f过程分别为细胞的衰老与凋亡,经过e过程,已分化细胞变为恶性增殖细胞,此 为癌变过程。 考点二 细胞的衰老、凋亡和癌变 核心考点通关 1细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较 实质 特点 结果与意义 细胞 分化 基因的选择性 表达 持久性;普遍性; 稳定性和不可逆性 产生各种不同的组织、器官 细胞 衰老 内因和外因共 同作用的结果 酶活性降低,呼吸速率减慢; 细胞体积变小,线粒体减少; 核增大,核膜内折,染色质 收缩、染色加深 生物体的绝大多数细胞都经 历未分化分化衰老凋亡 的过程;细胞衰老是时刻都 在发生的 细胞 凋亡 受由遗传机制 决定的程序性 调控 细胞膜内陷,细胞变圆,与周 围细胞脱离 清除多余无用细胞;清除 完成使命的衰老细胞;清除 体内异常细胞 细胞 坏死 电、热、冷、 机械等不利因 素引起的,不 细胞膜破裂 伤害周围细胞,引发炎症- 8 - 受基因控制 细胞 癌变 物理、化学和 病毒致癌因子 影响下,原癌 基因和抑癌基 因发生突变 恶性增殖的“不死细胞” ; 形状显著改变的“变态细胞” ; 黏着性降低的“扩散细胞” 癌细胞出现并大量增殖 易混易错 (1)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的,在幼年个体中有衰老的细胞,老年个体中有 新产生的细胞,但细胞总体衰老会导致个体的衰老。 (2)靶细胞被效应T细胞消灭的过程应属细胞“凋亡”(不可看成“坏死”)。 (3)细胞凋亡是主动的,受基因控制的程序性死亡,对生命具有积极意义,而细胞坏死 则是被动的,不受基因控制的非程序(无序)性死亡,它对生命不利。 (4)细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程。 2细胞的癌变 (1)癌细胞的主要特征 适宜条件下,无限增殖。 癌细胞的形态结构发生了变化 例如,体外培养中的正常的成纤维细胞呈扁平梭形,转化成癌细胞后变成球形。 癌细胞的表面发生了变化 由于细胞膜上糖蛋白等物质减少,细胞间的黏着性显著降低,导致癌细胞容易在体内到 处游走分散,进行分裂、繁殖,形成肿块。 接触抑制现象 正常细胞相互接触后,就会停止运动和增殖,即有接触抑制现象。而癌细胞无接触抑制 现象,在培养条件下可生长成多层。 (2)细胞癌变的机理 内因:原癌基因和抑癌基因发生突变,导致细胞异常分裂,对这种异常分裂机体又无 法阻止而造成的。 原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因,在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期, 控制细胞生长和分裂的进程;而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。- 9 - 抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。 外因 物理因素:紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA。 化学因素:亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基。 生物因素:某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。 易混易错 (1)除细胞癌变发生了遗传信息改变外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均未改变遗传信 息。 (2)除细胞癌变与细胞坏死对生物体不利外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡均对生物体 有积极意义。 (3)除细胞坏死外,细胞分裂、分化、衰老、凋亡、癌变均与基因有关,即受基因控制。 题组突破演练 题组一 细胞生命历程的分析判断 5(2017江苏南京模拟)下列关于细胞的分化、衰老、凋亡的叙述,正确的是( ) A在细胞衰老和凋亡的过
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