1、6.2-6.4 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变,第六单元 细胞的生命历程,有丝分裂,受精卵,细胞分化,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。,1、什么是细胞分化,2、细胞分化的结果,结缔组织,肌肉组织,神经组织,上皮组织,后代细胞形态、结构和生理功能上发生改变，但其遗传物质和分化前没有任何变化,黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。,稳定性,不可逆性,细胞分化发生在整个生命进程中。,持久性,3、细胞分化的特点,造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞 中幼红细胞 晚幼红细胞 成
2、熟红细胞 死亡,（但是在离体人工培养条件下，高度分化的细胞能够脱分化）,4、细胞分化的实质,基因,选择性表达的过程,红细胞,合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白),肌细胞,肌动蛋白基因表达,合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白),血红蛋白基因关闭,血红蛋白基因表达,细胞产生了不同种类的蛋白质,其遗传物质和分化前没有任何变化,5.意义 （1）细胞分化是生物 的基础。 （2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 ，有利于提高各种生理功能的效率。4.实质：在个体发育中，不同的细胞中 的执行情况不同。即基因的 表达，转录 出不同的 ，控制合成出不同 。,个体发育,专门化,遗传信息,选择性,mRNA,蛋白质,基因的选
3、择性表达,想一想 同一生物不同部位的细胞如人的胰岛B细胞 和唾液腺细胞，下列结构或物质是否相同？ 染色体 DNA 基因 mRNA 蛋白质 相同，不同。,提示,遗传物质没有改变，不同组织的细胞共同来源于受精卵，经有丝分裂产生。,7、细胞的全能性,愈伤组织,胚状体,动物细胞有没有这种能力？,1958，美国，斯图尔德 植物组织培养,离体,思考,这个试验说明了已经分化的细胞核具有什么特性？,高度分化的动物体细胞的细胞核有发育成完整个体的潜能,多利羊的诞生,已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。,细胞全能性,植物组织培养技术,克隆个体的产生,思考,为什么已经分化的细胞具有全能性呢？,高度分化的细
4、胞含有保持物种发育所需要的全套基因,不同的细胞具有不同的全能性：受精卵（未分化）精子或卵细胞（高度分化）体细胞植物体细胞动物体细胞（克隆羊只证明动物细胞核具有全能性）胚胎干细胞（全能干细胞）造血干细胞（多能干细胞）皮肤生发层干细胞（专能干细胞） (分化程度越高,全能性越低),为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少呢？生物体如何补充衰老死亡的细胞？,思考,全能干细胞（胚胎干细胞），多能干细胞（组织干细胞），和专能干细胞。受精卵是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞,如血液组织干细胞、神经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的
5、细胞，如神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞。,6、干细胞,考点一 细胞分化与细胞的全能性1.细胞分化的实质及拓展提升 （1）实质：基因的选择性表达。同一生物体不 同部位的细胞DNA、基因、tRNA相同,但mRNA 和蛋白质不同。 （2）拓展:胰岛B细胞除包含胰岛素基因外还 包含血红蛋白基因，生长激素基因等其它全部 基因。 胰岛B细胞和垂体细胞形态、结构和功能不同 的根本原因是细胞中 不同, 不同的直接原因是细胞中 不同。,蛋白质,mRNA,高频考点突破,管家基因：在所有细胞中都表达的基因，与 细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基 因等。 奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基 因
6、，控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白 基因等。2.细胞的全能性 （1）原理：含有本物种全套遗传物质。 （2）条件：一离体；二无菌；三营养和激素； 四适宜外部条件光照、温度、pH等。 （3）全能性高低比较,癌细胞：在个体发育过程中，有的细胞由于受到致癌因素的作用，不能正常地完成细胞分化，而变成了不受机体控制的，连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞叫癌细胞。,8、细胞癌变,？,细胞畸形分化的结果,癌细胞的特征,1、能够无限增殖。,在人的一生中，体细胞能够分裂5060次。“海拉细胞系”是从黑人妇女海拉的宫颈癌细胞分离建立的，这位患者已死去近四十年，但从她身上取下的癌细胞却在实验室一代代地传了下来，
7、成为研究癌症的材料。,2、癌细胞的形态结构发生了变化。,3、癌细胞的表面发生了变化。,细胞膜的粘连蛋白黏着性分散和转移,一个细胞发生了突变,肿瘤形成,癌细胞进入血液,4、癌细胞对不良的环境，一般都有较强的抵抗能力。,致癌因素：,物理致癌因子：电离辐射、X射线、紫外线化学致癌因子：砷、苯、煤焦油病毒致癌因子：肿瘤病毒或致癌病毒,2.癌细胞特征 （1）无限增殖：一般细胞分裂50-60次，条件适 宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速， 细胞内的核糖体数目大量增加,代谢异常活跃。 （2）易分散转移：癌细胞分泌一些酶类分解细 胞表面的糖蛋白，导致癌细胞黏着性降低，易 于扩散。 （3）失去接触性抑制：正
8、常细胞贴壁生长汇合 成单层后停止生长，称为接触性抑制。而癌细 胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：,（4）癌细胞的形态发生改变。例成纤维细胞由 扁平梭形变成球形。这是细胞癌变的重要观察 指标。3.癌变机理 （1）原癌基因与抑癌基因 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；抑癌基因主要是阻止细胞不 正常的增殖。 癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。,（2）机理4.癌症的预防与治疗 预防在诱发癌症的因素中，吸烟和不健康的 饮食是诱发癌症最主要的两大因素。因此，为 了防止细胞癌变，应远离烟草，养成健康的饮 食习惯，少食肥肉和油炸食品，多吃水果蔬菜 和谷物。另外还
9、要尽量避免接触物理的、化学 的和病毒的各种致癌因子。,治疗目前用于肿瘤治疗的主要手段有手术、放疗、化疗。手术冶疗就是直接切除癌肿块。放疗和化疗是从癌细胞分裂的特征入手，人为地控制间期DNA复制或有关蛋白质合成。放疗是使用高能X射线或射线集中照射患病部位，杀死癌细胞，这里利用的是射线对DNA的损伤作用。放射性疗法不适于病灶范围已经扩大的患者。化疗主要是利用抗癌剂杀死癌细胞。常用的抗癌剂包括细胞分裂抑制剂、细胞增殖蛋白合成抑制剂等。多种抗癌剂混合使用往往可以获得较好的疗效。,未分化分化衰老死亡,细胞生理和生化发生复杂变化,细胞的形态、结构和功能发生变化,衰老过程：,9、细胞衰老,1、在衰老的细胞内
10、水分减少结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速度减慢。2、衰老的细胞内，有些酶的活性降低。3、细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累4、衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大5、细胞膜通透性能改变，使物质运输功能降低,特征：,“一大一小，一多一少，两低一慢。”,单细胞生物,个体衰老与细胞衰老的关系,个体衰老与死亡细胞衰老与死亡,多细胞生物,个体衰老与死亡细胞衰老与死亡,细胞在不断更新,10、细胞凋亡,又称编程性细胞死亡，是细胞发育过程中的必然步骤。（对生物有利）,原因： 由某种基因引发的，细胞自动结束生命的过程。,举例： 蝌蚪尾的消失；胎儿手指的分开；人早期胚胎尾部细胞的自动死亡。 在成熟生
11、物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除。,5.细胞分裂、分化和癌变的关系,1,2,3,4,细胞凋亡和细胞坏死,基因,程序,性,不利,有利,被动性,有害,思维误区警示 对细胞分化、衰老、凋亡和癌变有关知识点辨析不清 （1）细胞分化过程中遗传物质未改变，只是基因选择性表达。 （2）细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现，若发育成某个器官不叫全能性。 （3）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能性很高。 （4）目前，没有任何实验证明动物细胞全能性，只是证明动物细胞核全能性。,解题思路探究,（5）原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突
12、变。 （6）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。 （7）细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。 （8）细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。 （9）哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，因为已无细胞核。,对位训练2.下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是 ( ) A.健康的成人体内，每天有一定量的细胞凋亡 B.细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制 C.老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活 性降低引起 D.胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老 同步进行,答案 A,解析
13、 衰老和凋亡是细胞正常的生命现象,在健康的成人体内，每天有一定数量的细胞凋亡是正常的。细胞的凋亡是一种程序性死亡，是受机体基因组调控的细胞正常的死亡。白化病是由基因突变导致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的。胚胎发育期细胞的衰老并不代表机体的衰老，从整体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,3.下列关于癌细胞的叙述，不正确的是 ( ) A.癌细胞的遗传物质与正常体细胞有所不同 B.在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖 C.细胞癌变后，彼此之间的黏着性显著降低 D.细胞癌变是不可逆转的,所以癌症是不治之症 解析 癌细胞的遗传物质发生了改变，所以与 正常体细胞有所不同；癌细胞的特点有：在适 宜条件下，癌细胞能够无限增殖，细胞表面由 于糖蛋白减少，而导致彼此之间的黏着性显著 降低；癌细胞是遗传物质发生了改变所致，有 可能利用诱变因子使其发生恢复突变。,D,4.下列关于细胞增殖、分化、衰老、癌变的叙述, 不合理的是 ( ) 幼年个体中没有衰老的细胞，老年个体中没 有新细胞产生 由胚胎干细胞诱导分化成肾 脏体现了细胞全能性 细胞凋亡对机体有利, 细胞坏死对机体有害 细胞分化导致细胞中 遗传物质改变 癌细胞是畸形分化的结果 衰老的人红细胞呼吸代谢速率减慢，细胞体 积减小，核体积增大 A. B. C. D.,C,
