细胞结构与功能(五)细胞的分化、癌变和衰老.ppt

细细 胞胞 结结 构构 与与 功功 能（五）能（五）-细胞的分化、癌变和衰老细胞的分化、癌变和衰老 细胞分化细胞分化（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 （2 持久性：细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。稳定性和不可逆性：一般说来，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。普遍性：是生物界普遍存在的生命现象。（3）结果：增加细胞的类型，产生出不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同的组织和器官。（4）分化的实质：基因选择性表达的结果。同一生物个体不同部位细胞DNA、基因、tRNA相同，但mRNA、蛋白质的种类不同。（5）分化的意义：个体发育的基础；使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。（1）概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完 （2）基础：细胞中有发育成生物体所需要的全套 （3）表现条件：一是离体；二是一定的营养物质、激素；三是适宜的外界条件。（4）动物细胞和植物细胞全能性的差异：分化的动物细胞只有细胞核具有全能性，在一定的条件下经过培养只能形成细胞群细胞群；而植物细胞在一定的条件下经过培养可以形成植物体植物体 细胞的全能性细胞的全能性（5 受精卵卵细胞（精子）体细胞（同种生物）即受精卵全能性最高，生殖细胞一般大于体细胞，自然条件下卵细胞全能性高于精子，更易发育成新个体。植物体细胞动物体细胞 植物体细胞全能性已由科学家通过实验进行了验证，但动物体细胞全能性未得到证实，只证实了动物体 囊胚期细胞原肠胚期细胞同一生物个体发育时期越早，其全能性越高。（1）类型：按分化潜能的大小，干细胞基本上可分为3种类型：全能干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能。胚胎干细胞就属于此类；多能干细胞，它具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整体的能力，如造血干细胞；专能干细胞，只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分 （2）各种干细胞的相互关系）各种干细胞的相互关系 红细胞 专能骨髓造血干细胞 多能骨髓造血干细胞 全能胚胎干细胞 高度分化细胞 能分化成各种血细胞 能分化成各种血细胞 能分化成各种血细胞 （1（2（3）癌细胞的表面也发生了变化。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在有机体内扩散和转移。1.1.2.衰老细胞的主要特征衰老细胞的主要特征（1）衰老细胞内水分减少，导致细胞萎缩，体积（2（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。（4）衰老的细胞呼吸速度减慢，细胞核体积增大，（5）细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。3.个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系 单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；多细胞生物体内细胞总是不断地更新，总有一部分细胞 处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看个体衰老的 过程也 易错点提醒易错点提醒（1）原癌基因存在于几乎所有的体细胞中，并非只存在于癌细胞中，其区别是该基因在癌细胞中处于激活状态，而在其它细胞则处于抑制状态未表达。（2）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（3）细胞的癌变是细胞分化的结果，只不过是畸形分化的结果，对机体有害。（4）细胞衰老和死亡对机体的正常发育都是有利（5）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。细胞分裂、细胞分化和细胞癌变的关系细胞分裂、细胞分化和细胞癌变的关系 1.细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础础（1）细胞以分裂的方式进行增殖，细胞分裂 单细胞生物 多细胞生物细胞分裂 （2）细胞分裂可将复制的遗传物质平均地分配到两个子细胞中去。细胞分裂细胞分裂个体长大 补充衰老死亡细胞 2.细胞分化是生物体发育的细胞学基础细胞分化是生物体发育的细胞学基础 细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化的结果是形成各种不同的细胞和组织。因此仅有细胞的分裂，没有细胞的分化，生物体是不能进行正常生长发育的。3.细胞癌变是细胞的畸形分化细胞癌变是细胞的畸形分化 在生物个体发育过程中，大多数细胞是能够正常完成细胞分化的。有些细胞受到致癌因子作用，细胞内原癌基因被激活，不能正常地完成细胞分化，变成不受机体控制的连续进行分裂的恶性增殖细胞。4.细胞分裂、分化和癌变的关系（如下图）细胞分裂、分化和癌变的关系（如下图）区别区别 表现 主要特点 原因 意义或结果 细胞生长 细胞体积：小大 是量变 同化作用异化作用 是生物体生长的原因之一 细胞分裂 细胞数目：少多 具有周期性 受细胞核与细胞质以及细胞表面积与体积比的制约 是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 细胞分化 细胞形态和功能改变 普遍性、不可逆转的、持久性 基因的选择性表达 增加细胞类型，产生形态、结构、功能不同的细胞，构成不同的组织和器官 细胞癌变 细胞形态改变，膜表面少 无限增殖；易扩散和转移；形态结构发生改变 由致癌因子引起，原癌基因被激活 导致癌细胞的产生，机体病变成癌症 误区警示误区警示 细胞分化的原因是遗传物质的选择性表达。所有体细胞中都含有本物种的全套基因，即遗传物质相同，只是不同的细胞表达的基因不同，合成出了不同的信使RNA和蛋白质，表现出不同的形态结构和功能。癌细胞的产生也是细胞分化的结果，只是属于不正常的分化，是一种畸形分化。1.(08 江苏卷)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是（）A、a过程表示干细胞能自 我更新 B、b、c过程表示干细胞 具有分化能力 C、a、b、c过程中细胞的 遗传信息表达情况不同 D、b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用 D 解析解析 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞,它包括胚胎干它包括胚胎干细胞和成体干细胞，胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有细胞和成体干细胞，胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织细胞的能力。类胚胎干细胞与胚胎干细胞具有分化为体内所有组织细胞的能力。类胚胎干细胞与胚胎干细胞具有相似的特性，能够分化成多种细胞。相似的特性，能够分化成多种细胞。2.(082.(08年山东）年山东）通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是(）A.B.C.D.二者基因组相同，且表达的基因相同 A 3（08年海南）年海南）下列有关细胞癌变的叙述，错误的是 ()A.B.C.经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变 D.癌症的发生与个人的身心状况有关 解析解析 正常细胞中，原癌基因和抑癌基因都存在，原癌基正常细胞中，原癌基因和抑癌基因都存在，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，因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是抑制细胞不正常的增殖。当由于某种原抑癌基因主要是抑制细胞不正常的增殖。当由于某种原因使原癌基因激活或抑癌基因失活时，都有可能导致癌因使原癌基因激活或抑癌基因失活时，都有可能导致癌变。变。B 解析解析 植物细胞质壁分离的复原只是细胞内部形式发生植物细胞质壁分离的复原只是细胞内部形式发生了一些变化，没有形成新类型的组织细胞，不符合细胞了一些变化，没有形成新类型的组织细胞，不符合细胞 分化定义。分化定义。4 4（0808年宁夏）年宁夏）下列过程中不属于细胞分化的是()A.B淋巴细胞形成效应B B.C.D.蜥蜴断尾再生 C 解析解析 亚硝酸盐中含有亚硝酸根离子，它能够影响细亚硝酸盐中含有亚硝酸根离子，它能够影响细胞核中胞核中DNA的复制，在细胞分裂时改变遗传物质，导的复制，在细胞分裂时改变遗传物质，导致细胞癌变。致细胞癌变。5 5（0808年广东）年广东）癌症是严重威胁人类健康的疾病之一，下列有关描述正确的是()A.长期接触癌症患者的人细胞癌变几率增加 B.癌症是致癌因子引发的，患病几率与年龄 C.D.亚硝酸盐可通过改变基因的结构而致癌 D 6 6（0808年广东）年广东）导致正常细胞发生癌变的根本原因是 ()A.B.C.D.原癌基因和抑癌基因以外的其它基因突变 C 解析解析 细胞内存在的原癌基因会由于物理因子、细胞内存在的原癌基因会由于物理因子、化学因化学因 子或生物因子的诱导发生突变，使细胞子或生物因子的诱导发生突变，使细胞变为不受控制的无限分裂的细胞。变为不受控制的无限分裂的细胞。解析解析 细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。育成完整个体的潜能。7 7（0707年广东）年广东）在下列现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是()A.B.C.D.小鼠腺细胞的自我复制 B 8、据据CCTV-1台台2007年年1月月8日报道，哈佛大学的科学家日报道，哈佛大学的科学家研究发现，从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的干细胞在实验研究发现，从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的干细胞在实验室培养后生成了多种人体组织器官，如骨骼、血管、肌肉、室培养后生成了多种人体组织器官，如骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等。以下有关说法不正确的是神经以及肝脏等。以下有关说法不正确的是（）A.这个实验证明了干细胞具有全能性这个实验证明了干细胞具有全能性 B.从羊水中提取的干细胞与由其生成的肌肉细胞的染色体从羊水中提取的干细胞与由其生成的肌肉细胞的染色体组成不一样组成不一样 C.这些骨骼、肌肉、血管、神经等的形成是细胞分裂与分这些骨骼、肌肉、血管、神经等的形成是细胞分裂与分化的结果化的结果 D.这些干细胞可以生成更多种类的人体细胞，将有助于更这些干细胞可以生成更多种类的人体细胞，将有助于更多的医学用途多的医学用途 解析：解析：试题考查知识点是选修一的胚胎干细胞培养、应用和细胞分化等；考查学生对知试题考查知识点是选修一的胚胎干细胞培养、应用和细胞分化等；考查学生对知识的理解能力。干细胞的细胞核具有物种遗传所需的全套遗传信息，因此具有全能性，识的理解能力。干细胞的细胞核具有物种遗传所需的全套遗传信息，因此具有全能性，A项正确；干细胞为未分化细胞，具分裂和分化能力，通过分化可生成了多种人体组织器项正确；干细胞为未分化细胞，具分裂和分化能力，通过分化可生成了多种人体组织器官，官，C项正确；干细胞在实验室培养后生成了多种人体组织器官，可以用于移植解决器官项正确；干细胞在实验室培养后生成了多种人体组织器官，可以用于移植解决器官来源，来源，D项正确；干细胞发生分化是基因选择性表达的结果，遗传物质不发生改变，项正确；干细胞发生分化是基因选择性表达的结果，遗传物质不发生改变，B 9.对右图提供的信息进行解读，下列不正确的是（）A 大都数癌变在20岁以 后发生，说明20岁以前细 胞分裂为主，20岁以后细 胞分化为主。B在抽烟的人群中，肺癌 发生的机率较高，说明环 境能影响细胞分化。C图示均为恶性肿瘤。D白血病在人类中发生年龄较小应及早预防。A 10.分化是细胞行使功能的前提条件，是特定基因表达的结果。细胞分化状态的维持需要细胞外环境、细胞与细胞之间信息交流及其细胞内环境等共同作用，从而保证分化细胞染色体的特定空间结构。下列关于细胞分化的叙述正确的是 （）A.细胞分化的结果是使细胞球性化并增强代谢 B.可以通过显微镜观察一个分化中的细胞来验证其是否出现了染色体数目的变异 C.细胞在分化过程中，DNA的复制、转录、翻译都在进行 D.在动物克隆过程中，需要给已分化的细胞的细胞核换一个细胞内环境克隆才能成功。D