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1、高三生物 一轮复习,第12讲 ：细胞的分化、衰老、凋亡与癌变,一、细胞的分化及全能性 1细胞分化,基础导学,细胞分化的过程、概念、原因及意义,1. 定义：,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.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。,下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征?,稳定性,不可逆性,1.细胞分化发生在整个生命进程中。,持久性,2. 特点：,3.意义：,细胞分化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。,细胞分化是个体发育的基础；,
2、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),肌动蛋白基因关闭,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,相同，都是由受精卵经有丝分裂而获得，核遗传物质相同,2.红细胞为什么能合成血红蛋白？ 肌细胞为什么能合成肌动蛋白？,1.红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？,资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。,4. 细胞分化的原因（实质）：,归纳小结：细胞分化的实质： 基因的选择性表达,(2011大纲全国卷，1)下列能说明
3、某细胞已经发生分化的是 ( ) A进行ATP的合成 B进行mRNA的合成 C存在血红蛋白 D存在纤维蛋白原基因,答案 C 解析 细胞分化是指在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。人体内的所有体细胞中含有的基因都是相同的，因此都含有纤维蛋白原基因，故D项错误；只要是活细胞，都能进行ATP和mRNA的合成，所以A、B两项错误；血红蛋白只存在于红细胞内，是基因选择性表达的产物，故C项正确。,既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗?,思考：,思考,1.胡萝卜的组织培养成功说明了什么？,高度分
4、化的植物细胞有发育成完整个体的潜能,已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。,3.为什么已经分化的植物细胞具有全能性呢？,细胞中含有本物种的全套遗传物质。,2. 细胞全能性的定义：,特别提醒,（1）细胞全能性高低与分化关系： 细胞全能性高低与分化程度成负相关， 分化程度越大，全能性越低。 （2）动植物细胞全能性表达能力比较： 植物细胞动物细胞 植物细胞全能性易表达，动物细胞全能性受限制， 但动物细胞核仍具全能性。 （3）同一生物体内全能性表达能力比较： 受精卵生殖细胞体细胞； 能够增殖细胞停止增殖细胞,判一判 蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性( ) 转入抗虫基因的棉花
5、细胞或番茄、马铃薯细胞杂交后培育出植株，证明了植物细胞的全能性( ) 壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞全能性；紫色糯性玉米种子培育出植株，证明了植物细胞的全能性 ( ),提示 全能性强调已分化的细胞发育成完整个体且在人为条件下。,1. 除受精卵外，生物体内还有没有具有分裂分化能力的细胞？,问题探讨3：干细胞,植物体内： 动物体内：,分生组织的植物细胞,干细胞,1、干细胞的概念：,动物和人体内仍保留着少数 具有分裂和分化能力的细胞， 这些细胞叫做干细胞。,1管家基因：所有细胞都需要表达的基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，例如，与呼吸有关酶的基因、ATP合成与水解酶的基因、转录翻译有关
6、酶及解旋酶相关基因。 2奢侈基因：某类细胞特有蛋白质的相关基因，即只在特定细胞表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，例如控制胰岛素、唾液淀粉酶、生长激素、血红蛋白、卵清蛋白等合成的基因。 3细胞分化实质基因的选择性表达奢侈基因表达的结果 合成特定的蛋白质(细胞分化分子水平的标志如血红蛋白合成意味着造血干细胞分化成红细胞)。,补充知识,1(2011山东卷，2)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是 ( ) A玉米种子萌发长成新植株 B小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 C小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株 D胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株,对位训练,答案 D 解析
7、“细胞全能性”是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整新个体的潜能。选项A所述内容是玉米的胚后发育过程;“全能性”的结果是得到完整新个体;由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”，花粉属于生殖细胞;胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞,经组织培养后得到了完整的新植株，故D正确。,这些现象说明了什么？,衰老是生物界的普遍现象。衰老的人体通常表现出细胞数目减少、肌肉萎缩、行动迟缓等特征。,讨论,1、人体的衰老还表现出哪些特征？ 2、老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人体内有没有衰老的细胞？ 3、人体衰老与细胞衰老有什么关系？,问题探讨,单细胞生物,个体衰老与细胞衰老的关系,细胞衰老与死亡个体衰老与死亡,多细
8、胞生物,细胞在不断更新,总体看：个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,二、细胞衰老的特征,1、细胞水分_，体积_，新陈代谢速率_。,2、细胞内多种酶的活性_。,3、细胞内的色素会随着细胞衰老_。,4、细胞内呼吸速率_，细胞核体积_，核膜内折，染色质收缩，染色加深。,5、细胞膜通透性改变，使物质运输功能_。,减少,减小,减慢,降低,增多,增大,减慢,降低,解释老年人皮肤干燥、发皱；白头发；老年斑的原因。,三、细胞衰老的原因,自由基学说：,异常活泼的带电分子或基团，称为自由基。,自由基会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使其活性下降，使细胞衰老。,端粒学说：,四、细胞的凋亡,概
9、念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。（细胞编程性死亡）,胚胎时期经历有尾的阶段,蝌蚪尾巴消失,一种自然的生理过程,凋亡意义,确保正常发育生长： 清除多余的细胞 维持内部环境稳定： 清除受损、突变、衰老的细胞 积极防御外界干扰： 阻止病毒在感染细胞复制,细胞凋亡和细胞坏死的区别,有人说，癌症就是肿瘤。就你所了解的情况，你同意这种说法吗？,讨论：,肿瘤分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类。 良性肿瘤生长缓慢，与周围组织界限清楚，不发生转移。恶性肿瘤生长迅速，可转移，还会产生有害物质，破坏正常器官结构，使机体功能失调，威胁生命，称为“癌”。,三、细胞的癌变,机体内有的细胞受到致癌因子的作用
10、，细 胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制 的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。,(一)什么是癌细胞？,1在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖,观察图片，癌细胞与正常细胞有什么不一样吗？,2癌细胞的形态结构发生显著变化。,材料2,癌症为什么难以治疗？,思考：,3癌细胞的表面发生了变化。 由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低， 容易在体内分散和转移。,癌细胞的特征,1能够无限增殖,2形态结构发生显著变化,3表面发生了变化。糖蛋白减少， 黏着性显著降低， 容易分散和转移。,2.化学致癌因子：无机物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机物如黄曲霉毒素、亚硝胺等。,1.物理
11、致癌因子：主要指辐射，如紫外线、X射线等。,3.病毒致癌因子：如致癌病毒。,(三)有哪些致癌因子呢？,快来关注,细胞癌变的内因分析,原癌基因：,抑癌基因：,负责调节细胞周期，控制细胞生长 和分裂的过程,防止细胞不正常增殖,致癌因子,原癌、抑癌基因发生突变,导致,细胞的生长和分裂失控,丙烯酰胺,亚硝酸胺,苯并芘,有道是“病从口入”，癌症也是一种病，它也是从“口入”的吗？,讨论：,世界卫生组织(WHO)公布全球大垃圾食物,一、油炸类食品 二、腌制类食品 三、加工类肉食品（肉干、肉松、香肠等） 五、汽水可乐类食 六、方便类食品（主要指方便面和膨化食品） 七、罐头类食品（包括鱼肉类和水果类） 八、话梅
12、蜜饯类食品（果脯） 九、冷冻甜品类食品（冰淇淋、冰棒和各种雪糕） 十、烧烤类食品,(五)怎样预防癌症呢？,建立健康生活方式，远离致癌因子,食物中的防癌物质：大豆 ；动物肝脏中含有的大量维生素D；蔬菜水果中富含的维生素C，维生素E，胡萝卜素；绿茶中富含多元酚,保持愉悦的心情,防治措施：早发现、早诊断、早治疗,治疗方法：手术切除、化疗、放疗。,1、尽量避免接触致癌因子。 2、增强体质，保持心态健康 养成良好生活习惯。,(六)癌症的防治,细胞,细胞,正常分化,畸形分化,癌细胞,组织,器官、系统,生物体,衰老,凋亡,小结：,3有关植物细胞全能性的叙述中，正确的是 ( ) A植物体只有体细胞才具有发育成
13、完整个体所必需的全部基因 B高度分化的植物细胞只要处于离体状态就能表现出全能性 C植物细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础 D植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同,答案 C 解析 植物体的生殖细胞中也含有发育成完整个体所必需的全部基因，因此生殖细胞也具有全能性；高度分化的植物细胞只有在离体条件下、适宜的环境中才有可能表现出全能性；植物体细胞都是由受精卵通过有丝分裂和分化形成的，因此它们所含的基因相同。,4(经典高考题)细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是 ( ) A人体各种组织细胞的衰老是同步进行的 B人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡
14、 C细胞癌变是细胞高度分化的结果 D皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物,答案 B 解析 细胞癌变是畸形分化的结果，故C错；皮肤上的“老年斑”是细胞衰老的产物。,5下列有关细胞生理状态的叙述，正确的是 ( ) A衰老的生物体中，所有的细胞都处于衰老状态 B细胞凋亡时，细胞周期变短，这是细胞癌变的结果 C细胞分化既能使细胞数量增加，也能使细胞种类增加 D细胞坏死后，代谢停止；细胞癌变，则其代谢增强,答案 D 解析 衰老的生物体内，也有新细胞产生，A项错误；细胞凋亡时，已不存在细胞周期，同时，细胞凋亡是正常的生命现象，而非细胞癌变的结果，B项错误；细胞分化不能使细胞数量增加，但能增加细胞的种类，C项错误；细胞坏死则代谢停止，癌细胞有无限增殖的能力，即分裂旺盛，代谢增强，D项正确。,
