《細胞的分化、衰老和凋亡》課件（1）

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1、第二節(jié)細胞的分化、衰老和凋亡第二節(jié)細胞的分化、衰老和凋亡 1.知識與技能 說明細胞分化的概念和意義；舉例說明細胞的全能性；描述細胞衰老的特征；說出細胞凋亡與細胞死亡的區(qū)別。 2.過程與方法 聯(lián)系以前學過的有關細胞、組織、器官、系統(tǒng)的知識，理解與細胞分化有關的知識；借助教材中的有關示意圖理解、掌握有關的知識。第二節(jié)細胞的分化、衰老和凋亡第二節(jié)細胞的分化、衰老和凋亡 3.情感態(tài)度與價值觀 搜集有關細胞研究進展和應用的資料并進行分析，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和一絲不茍的科學精神；探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關系，關注老年人的健康狀況。一、細胞分化一、細胞分化1概念：由同一種類型的細胞經(jīng)細胞分裂后，

2、逐漸在形態(tài)、 上形成 的差異，產(chǎn)生不同的細胞類群的過程稱為細胞分化。2原理：細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果。3過程：細胞組織器官生物體。結(jié)構(gòu)和生理功能結(jié)構(gòu)和生理功能穩(wěn)定性穩(wěn)定性二、細胞全能性二、細胞全能性1細胞全能性事實(1)1902年，德國植物學家哈伯蘭特預言，離體的植物細胞具有 ，能夠發(fā)育成為完整的植物體。(2)1958年，美國植物學家斯圖爾德等人，用胡蘿卜韌皮部的組織塊進行離體培養(yǎng)，得到了能夠開花結(jié)果的完整植株。2結(jié)論：高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成 的潛在能力，這就是植物細胞的全能性。3概念：細胞全能性是指單個細胞具有發(fā)育成完整個體的全部 ，在適宜的條件下，就能發(fā)育成完整的新植株。全

3、能性全能性完整植株完整植株遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)三、植物組織培養(yǎng)技術三、植物組織培養(yǎng)技術1概念：將離體的植物組織或細胞培育成完整植株的技術。2理論依據(jù)：植物細胞的 。3作用：(1)可以研究植物細胞生長和分化的規(guī)律。(2)可以研究影響植物細胞 的培養(yǎng)條件。全能性全能性生長和分化生長和分化四、細胞衰老四、細胞衰老1細胞衰老的特征：(1) 增大，核膜內(nèi)折， 固縮，線粒體變大而數(shù)目減少。(2)細胞內(nèi)酶活性降低， 減慢，增殖能力減退，細胞周期變長。(3)細胞膜 功能改變，物質(zhì)運輸功能降低。2細胞衰老的原因：細胞的增殖能力是有限的，體細胞的衰老是由細胞自身的因素決定的。細胞核細胞核染色質(zhì)染色質(zhì)代謝速率代謝速率通

4、透性通透性五、細胞凋亡五、細胞凋亡1概念：也是細胞的一種重要生命活動，是一個主動的由 決定的細胞自動結(jié)束生命的過程。由于細胞凋亡是受到嚴格的遺傳機制決定的程序性調(diào)控，因此也被稱為細胞 。2作用：細胞凋亡對生物的個體發(fā)育、機體穩(wěn)定狀態(tài)的維持等具有重要作用。3細胞凋亡與細胞壞死的比較基因基因編程性死亡編程性死亡細胞凋亡細胞壞死細胞結(jié)構(gòu)的變化染色質(zhì)、細胞質(zhì)固縮，核裂解，細胞膜內(nèi)陷染色質(zhì)固縮，線粒體、細胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹，細胞膜破壞，胞漿外溢DNA的變化被切成有規(guī)律的小片段，電泳時呈 條帶隨機斷裂，電泳時表現(xiàn)為 條帶(即無明顯條帶)細胞膜的變化內(nèi)陷，將細胞分割成 膜破壞釋放的物質(zhì)凋亡小體細胞內(nèi)物質(zhì)是否引

5、起炎癥 炎癥反應 炎癥反應梯狀梯狀彌散彌散凋亡小體凋亡小體無無有有1細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，下列不正確的是()A分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中B細胞的分化是生物個體發(fā)育的基礎C分化的結(jié)果是形成不同的組織器官D分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變【解析】本題考查的是細胞分化的有關內(nèi)容，發(fā)生分化的細胞所含的遺傳物質(zhì)完全相同，只是在分化過程中基因選擇性表達的結(jié)果，遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變?！敬鸢浮緿2當植物細胞脫離了原來所在植物體的器官或組織而處于游離狀態(tài)時，給予一定的適宜的外界條件，其就會形成一株完整的植物體，這種通過組織培養(yǎng)的方法獲得植物體的過程不包括()A有絲分裂 B細胞分化C減數(shù)分裂

6、D全能性【解析】離體的植物器官、組織或細胞，在培養(yǎng)一段時間后脫分化，通過細胞分裂，形成愈傷組織；愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，又可重新分化成根或芽等器官；再分化形成試管苗，移栽到地里，可以發(fā)育成完整的植物體。由愈傷組織發(fā)育為完整的植物體的過程體現(xiàn)了細胞的全能性。植物組織培養(yǎng)的過程是無性繁殖的過程，不涉及減數(shù)分裂，減數(shù)分裂是生物在進行有性生殖的過程中的一種分裂方式?！敬鸢浮緾3一個受精卵發(fā)育成一個多細胞的生物體，這主要是通過下列哪兩項生命現(xiàn)象完成的()A細胞分裂和細胞生長 B細胞生長和細胞分化C細胞分裂和細胞分化 D細胞的無絲分裂和有絲分裂【解析】考查對細胞分化的意義的理解。細胞的分裂和細胞分化是生物體生長

7、發(fā)育的基礎，細胞分裂使個體數(shù)目增多，細胞分化使細胞功能專門化，形成功能不同的器官和組織，構(gòu)成有機的統(tǒng)一整體，二者缺一不可?！敬鸢浮緾4下列說法錯誤的是()A對草履蟲來說，細胞的衰老就是個體的衰老B從總體上看，多細胞生物衰老的過程，也就是組成個體的細胞普遍衰老的過程C多細胞生物體內(nèi)的細胞，總有一部分正處于衰老或走向死亡的狀態(tài)D在衰老的生物體內(nèi)，沒有細胞增殖【解析】細胞衰老和個體衰老不是一回事，從總體上看，多細胞衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程，但是，多細胞生物細胞的衰老并不代表個體的衰老，在衰老的個體中，仍然存在細胞增殖，產(chǎn)生新的細胞；新生個體中，同樣存在衰老的細胞?！敬鸢浮緿5細胞衰

8、老的原因中，能被大家普遍接受的是()生物體生命活動中產(chǎn)生了大量自由基造成的細胞中的營養(yǎng)物質(zhì)無法正常供應造成的細胞中產(chǎn)生的代謝廢物大量積累所致染色體上的端粒不斷被“截短”造成的A B C D【答案】C6蝌蚪變態(tài)成青蛙時，尾部消失的機制是()A青蛙個體大，尾部相對小B青蛙上岸后，尾部組織脫水萎縮C尾部功能被四肢代替D尾部細胞產(chǎn)生水解酶，細胞自溶【解析】蝌蚪的尾巴消失是細胞程序性死亡的結(jié)果，受遺傳控制，細胞的凋亡是在溶酶體中水解酶的作用下分解消失的?！敬鸢浮緿一、細胞全能性及有關問題分析一、細胞全能性及有關問題分析 1體細胞具有全能性的原因體細胞具有全能性的原因 由于體細胞一般是通過有絲分裂增殖而來

9、的，一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)。因此，已分化的細胞仍具有發(fā)育成完整新個體的潛能。在適宜的條件下，有些已分化的細胞具有恢復分裂、重新分化發(fā)育成完整新個體的能力。 2細胞全能性的比較細胞全能性的比較 一般情況下，分化程度越高，全能性越低，二者呈負相關。 (1)受精卵干細胞分裂旺盛的細胞一般體細胞。 (2)植物細胞動物細胞。3植物體細胞全能性表達的條件植物體細胞全能性表達的條件(1)離體狀態(tài)；(2)一定的營養(yǎng)物質(zhì)，如水、無機鹽、有機營養(yǎng)等；(3)激素；(4)適宜的外界條件(溫度、pH等)。4植物細胞全能性的應用植物細胞全能性的應用植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)(1)愈傷組織：是指一團

10、沒有分化或處于“無分化”狀態(tài)的細胞團塊。特點是細胞排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化，呈無定形狀態(tài)，可誘導再分化，長出根、葉、芽、莖，形成完整的植株。(2)胚狀體：植物組織培養(yǎng)中由植物體細胞誘導分化形成的胚狀結(jié)構(gòu)，能進一步發(fā)育成具有根、莖、葉的完整植株。二、細胞分裂與細胞分化二、細胞分裂與細胞分化細胞分裂細胞分化細胞變化數(shù)量增多細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能發(fā)生穩(wěn)定性差異，且這種變化是不可逆的發(fā)生時間從受精卵開始分裂，有部分細胞始終保持分裂功能，有的發(fā)育到一定時期，停止分裂個體發(fā)育中的持久性變化，胚胎時期達到最大限度在個體發(fā)育中的意義保持了親代和子代之間遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性沒有細胞分化，生物體不能進行正常的發(fā)

11、育 (1)在個體發(fā)育過程中，細胞分裂(有絲分裂)使產(chǎn)生的后代細胞具有相同的遺傳物質(zhì)(基因)，細胞分化使含有相同基因的細胞表達不同的基因。 (2)細胞分裂是細胞分化的基礎，高度分化的細胞，有的永久喪失分裂能力(如紅細胞)，有的可恢復其分裂能力(如肝細胞)。三、細胞衰老與個體衰老三、細胞衰老與個體衰老 1細胞衰老的特征表現(xiàn)在組成細胞的化學成分、細胞的結(jié)構(gòu)、細胞的細胞衰老的特征表現(xiàn)在組成細胞的化學成分、細胞的結(jié)構(gòu)、細胞的物質(zhì)輸入和輸出、能量的供應和利用等方面。物質(zhì)輸入和輸出、能量的供應和利用等方面。 細胞核：體積增大、核膜皺折。 染色質(zhì)：凝聚，固縮，染色加深。 細胞膜：黏度增加，流動性降低。 細胞質(zhì)

12、：酶活性降低，代謝速率減慢。 線粒體：數(shù)目減少，體積增大。2人體衰老的表現(xiàn)與細胞衰老特征的關系人體衰老的表現(xiàn)與細胞衰老特征的關系(1)白發(fā)：頭發(fā)的顏色與黑色素有關，當細胞中酪氨酸酶的活性降低時，會導致黑色素的合成減少。(2)老年斑：老年斑是由于細胞內(nèi)的色素隨著細胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細胞中出現(xiàn)色素聚集，主要是脂褐素的堆積。(3)出現(xiàn)皺紋：臉部皮膚細胞衰老，細胞內(nèi)的水分減少，使細胞萎縮。3細胞的壽命與細胞衰老有關細胞的壽命與細胞衰老有關單細胞生物體：細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。多細胞生物個體總是在不斷更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。但從總體上看，個體衰老的過程也是

13、組成個體的細胞普遍衰老的過程。 (1)細胞衰老與細胞分裂能力有關。但一般來說同一部位能夠保持分裂能力的細胞壽命較長。(2)老年人體內(nèi)還會有幼嫩的細胞，年輕人體內(nèi)也有衰老細胞。(3)細胞的衰老由細胞自身的因素決定，但良好的外部環(huán)境和生活飲食習慣可以延緩細胞衰老，進而延緩機體衰老。四、細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別四、細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別細胞凋亡細胞壞死正常死亡的過程病理性過程與刺激無關劇烈的刺激和損傷引起細胞變圓，與周圍的細胞脫離細胞外型不規(guī)則變化核染色質(zhì)凝聚染色質(zhì)濃縮細胞分為一個個小體(凋亡小體)胞漿外溢被周圍細胞吞噬引起周圍炎癥反應細胞膜內(nèi)陷細胞膜破裂主要由基因控制的和基因無關電泳分析時DNA

14、形成梯狀條帶電泳時DNA形成不清晰的彌散條帶對機體有利對機體有害 (1)導致同一細胞死亡的原因可能是細胞凋亡，也可能是細胞壞死，關鍵是看致使細胞死亡的因素。(2)細胞凋亡是具有積極意義的，而細胞壞死對機體不利，是具有消極意義的。(2009年上海高考題)下圖所示的細胞類型轉(zhuǎn)換過程稱為()A細胞融合B細胞生長C細胞分裂 D細胞分化【自主探究】_D_【規(guī)范解答】由圖可知，全能干細胞增殖產(chǎn)生的后代細胞，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生了穩(wěn)定性的差異，這個過程屬于細胞分化。細胞分化過程中遺傳物質(zhì)并沒改變，原因是基因的選擇性表達。 1.(2010年杭州高一檢測)細胞分化過程中，不會出現(xiàn)的是()A細胞表面結(jié)構(gòu)的改變

15、B細胞器種類的改變C蛋白質(zhì)種類的改變 D細胞核遺傳物質(zhì)的改變【解析】細胞癌變的細胞出現(xiàn)細胞表面糖被減少，細胞分化是基因選擇性表達，而遺傳物質(zhì)不會改變?！敬鸢浮緿 (2009年廣東高考題)大多數(shù)老年人頭發(fā)變白的直接原因是頭發(fā)基部細胞內(nèi)(多選)()A物質(zhì)轉(zhuǎn)運加速 B新陳代謝變緩C呼吸速率加快 D與黑色素合成相關的酶活性降低【自主探究】_BD_【規(guī)范解答】大多數(shù)老年人頭發(fā)變白是由于細胞衰老引起的，細胞衰老后酶的活性降低，新陳代謝速率降低，物質(zhì)運輸減慢，與黑色素合成相關的酶活性降低，黑色素合成減少。 衰老細胞酶的活性降低，從而導致新陳代謝變緩。 2.老年人有老年斑，對此合理的解釋是()A細胞內(nèi)水分減少

16、，細胞萎縮B細胞核體積增大，染色質(zhì)收縮C細胞中酪氨酸酶活性降低D細胞內(nèi)脂褐素占有的面積增大【解析】衰老的細胞有許多特征，但與題相關的是細胞內(nèi)的色素會隨著細胞的衰老而逐漸積累，表現(xiàn)出老年斑。【答案】D(2009年天津高考題)下面為動物機體的細胞凋亡及清除示意圖。據(jù)圖分析，不正確的是()A過程表明細胞凋亡是特異性的，體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能B細胞凋亡過程中有新蛋白質(zhì)合成，體現(xiàn)了基因的選擇性表達C過程中凋亡細胞被吞噬，表明細胞凋亡是細胞被動死亡過程D凋亡相關基因是機體固有的，在動物生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用【自主探究】_C_【規(guī)范解答】細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命的過程，是一種主動的死亡

17、，C選項錯誤，D選項正確；過程的膜受體是細胞膜表面的糖蛋白，它與細胞間的信息交流、信號傳導密切相關，該過程體現(xiàn)了生物膜信息傳遞功能，A選項正確；凋亡細胞中合成的蛋白質(zhì)是凋亡細胞中特有的，是基因選擇性表達的結(jié)果，B選項正確。細胞凋亡是受基因調(diào)控的，并且是主動的，有積極意義的。 3.下列對細胞凋亡的敘述和理解不正確的是()A蝌蚪在變態(tài)期，尾部細胞將發(fā)生凋亡，從而使其能轉(zhuǎn)變成正常的成體蛙B細胞的凋亡有助于消除體內(nèi)衰老的細胞C細胞凋亡是由致病因子引發(fā)的急性損傷，引起細胞破裂，導致炎癥反應D細胞凋亡的特征是散在的、逐個地從正常組織中死亡和消失，機體無炎癥反應【解析】本題主要考查細胞凋亡的相關知識，具體分

18、析如下：【答案】C1細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，下列敘述正確的是()A細胞分化只發(fā)生在動物胚胎發(fā)育過程中B細胞分化會使細胞數(shù)目增多C分化的細胞呈現(xiàn)出相同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能D細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果【解析】細胞分化是一種持久性變化，發(fā)生在生物體的整個生命過程中，在胚胎時期達到最大；分化的結(jié)果是細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生了差異，但不會改變細胞數(shù)目；細胞分化原因是細胞內(nèi)遺傳信息的執(zhí)行情況不同，導致細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生變化；細胞分化過程中，遺傳物質(zhì)(基因)并未改變，但基因可選擇性表達。【答案】D2(2009年江蘇高考)動物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞。

19、對如下圖的相關敘述中，錯誤的是()Aa過程表示干細胞能自我更新Bb、c過程表示干細胞具有分化能力Ca、b、c過程中細胞的遺傳信息表達情況不同Db過程形成的細胞直接組成器官，可供器官移植使用【解析】解答本題的思路為：【答案】D3李白有詩云：“君不見，高堂明鏡悲白發(fā)，朝如青絲暮成雪”。從細胞學的角度分析，這個過程中不會出現(xiàn)的變化是()A細胞內(nèi)水分減少 B細胞核體積縮小C酶的活性降低 D細胞內(nèi)呼吸速率減慢【解析】該情景中敘述的是細胞的衰老，考查的是衰老細胞的特征。【答案】B4下列有關細胞全能性的敘述錯誤的是()A克隆綿羊“多利”的誕生證明了動物細胞具有全能性B細胞全能性產(chǎn)生的根本原因是細胞內(nèi)有一套發(fā)

20、育成完整個體的全部遺傳信息C斯圖爾德的組織培養(yǎng)成功表明植物細胞具有全能性D細胞分化程度越高，它的全能性就越低【解析】此題考查對全能性的理解。克隆綿羊“多利”的誕生僅表明了動物細胞核的全能性，不能說明整個動物細胞具有全能性。植物細胞具有全能性，細胞的分化程度越高，全能性也就越低。全能性的根本原因來自細胞核內(nèi)的全套遺傳信息?！敬鸢浮緼5(2010年三亞模擬)下列有關細胞衰老和凋亡的說法中正確的是()A健康的成人體內(nèi)，每天都會有一定量的細胞凋亡B細胞凋亡受環(huán)境影響大，機體難以控制C老年人頭發(fā)變白是由于缺乏酪氨酸酶D胚胎發(fā)育期生物體的細胞衰老總與機體衰老同步進行【答案】A6下列關于細胞凋亡和細胞壞死的

21、敘述中，錯誤的一項是()A細胞凋亡是主動的，細胞壞死是被動的B細胞凋亡是生理性的，細胞壞死是病理性的C細胞凋亡是由基因調(diào)控的，細胞壞死是由外界因素引起的D細胞凋亡是急性的，細胞壞死是慢性的【解析】所謂細胞凋亡，是指細胞在一定階段，由特定基因控制的自殺程序引起的正常的自然死亡，是細胞主動發(fā)生的自殺現(xiàn)象。細胞壞死是由強烈的外界因素造成的細胞損傷和急速死亡，它是意外的、被動性的死亡，故又稱病理性死亡。【答案】D7如下圖是細胞重大生命活動的圖示，請根據(jù)圖回答下列問題：(1)上圖表示的是生物細胞重大生命活動圖示。(2)細胞識別是細胞信號傳導的前提，它是通討實現(xiàn)的，細胞識別的物質(zhì)基礎是該結(jié)構(gòu)上有。(3)A、B、C、D中，染色體結(jié)構(gòu)動態(tài)變化主要發(fā)生在，基因表達的過程則發(fā)生在。(4)圖中細胞增殖的主要方式是。【解析】本題以細胞生命活動為主線，考查了細胞的分裂、分化及衰老的原因，細胞的識別、基因的表達等相關知識，是一道考查基礎知識的學科內(nèi)綜合題。圖示中出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，因此可確定此圖表示的是真核細胞的生命活動。細胞與細胞之間的識別是靠糖蛋白實現(xiàn)的，糖蛋白存在于細胞膜上。染色體的動態(tài)變化只有在細胞分裂過程中才出現(xiàn)，而基因的選擇性表達發(fā)生在細胞分化的過程中?！敬鸢浮?1)真核(2)細胞膜糖蛋白(3)AB(4)有絲分裂