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(共36张PPT)
第13课 细胞的分化、衰老和死亡
生长→增殖→分化→衰老→凋亡
癌变
第六章：细胞的生命历程
上述过程，细胞遗传物质会发生改变吗？
一、细胞分化
判断：
1、细胞分化是大部分生物存在的生命现象，是多细胞生物个体发育的基础。
2、人的一生中，只有胚胎期的细胞才能分化。
3、在生物体内，分化后的细胞还能脱分化，恢复到未分化的状态。
4、细胞分化导致基因选择性表达
5、没有细胞分化就不存在各种各样的组织和器官
6、细胞分化使多细胞生物中的细胞功能趋向全面化，提高细胞代谢的效率
持久性
不可逆性
普遍性
(特点；原因；结果；意义)
原因
基因选择性表达 → 细胞分化 → 细胞形态、结构、功能发生改变
细胞功能专门化→组织、器官
原因：基因选择性表达
一、细胞分化
1、这三种细胞所含的基因种类 （填“相同”“不完全相同”“不同”）
2、这三种细胞内的mRNA种类 （填“相同”“不完全相同”“不同”）
分化过程中，同一个体内不同体细胞：
DNA（基因） ，
表达的基因 ,合成的RNA 和蛋白质 。（填“相同”、“不同”“不完全相同”）
相同
不完全相同
不完全相同
不完全相同
管家基因：
在各种细胞中均表达，基础代谢必需的基因！
奢侈基因：
细胞特异性表达的一类基因
（1）若用胰岛素基因作探针分别与A、B、C细胞的DNA分子进行杂交，则其杂交带状况如何？
（2）若将该探针与三种细胞的mRNA进行杂交，则杂交带状况如何？
均有杂交带
与A细胞的mRNA有杂交带，其他的两种细胞无
二、细胞分化与全能性：
（书P121）
判断下列关于“细胞具有全能性”说法是否正确：
（1）玉米种子萌发长成新植株能说明植物体细胞具有全能性
（2）花药离体培养形成单倍体说明了植物的生殖细胞具有全能性
（3）蜜蜂未受精的卵可发育成雄蜂说明动物细胞也具有全能性
（4）克隆羊的诞生说明动物的体细胞具有全能性
（5）高度分化的细胞具有全能性，未分化的细胞不具有全能性
（6）生物体内，高度分化的细胞也可表现出其全能性
1、概念：
细胞经过分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
含有控制生长发育的全部遗传信息
2、原因：
3、条件：
植物组织培养技术
植物组织培养
离体细胞
组织块
愈伤组织
小植株
再分化
脱分化
全能性表现所需条件
（1）离体状态;
（2）无菌;
（3）激素（细胞分裂素、生长素）
（4）一定的营养物质；
（5）适宜的外界条件
无性繁殖
Q1:该组织块在什么样的条件下才能发育成一株新的植株？
胚状体
（书p121）
Q2：植物细胞全能性的体现是否经过有性生殖过程？
Q3:选择位于形成层的组织块进行组织培养更易成功，原因是？
形成层细胞分化程度低，分裂能力强，更易诱导脱分化（其全能性更易表达）
2
3
一般情况下，分化程度↑，分裂能力↓，全能性↓
（1）受精卵＞生殖细胞＞体细胞
（2）植物细胞＞动物细胞
细胞分化程度与细胞全能性高低的关系
三、细胞衰老
(特点；原因)
水分
酶活性
呼吸速率
物质运输
色素
细胞体积变小
细胞核体积增大、核膜内折、
染色质收缩、染色加深
2、从个体衰老的特征分析细胞衰老的特征
白发
缺黑色素
合成黑色素的酶（酪氨酸酶）活性降低
皱纹
细胞萎缩体积变小
缺自由水
老年斑
分解色素的酶活性降低
褐色素积累
体力下降
酶活性降低，物质转运速率下降
细胞呼吸速率减慢
汉水丑生侯伟作品
汉水丑生侯伟作品
个体衰老特征
细胞衰老特征
区分：老人的白发：
白化病白发：
细胞衰老→细胞中酪氨酸酶活性降低→黑色素合成减少
基因异常（突变） →无法合成酪氨酸酶→黑色素合成减少
（1）细胞衰老的自由基学说：
代谢→自由基→攻击DNA、蛋白质、磷脂等生物分子→细胞衰老。
汉水丑生侯伟作品
3、细胞衰老的原因（P124）
（2）端粒学说：
端粒：染色体两端的特殊DNA-蛋白质复合体。
练：小本P416：3
3．关于细胞衰老机制，科学家们提出了许多学说，其中的端粒学说目前被大家普遍接受。端粒是染色体末端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，最终使细胞走向衰老。端粒酶能以自身的RNA为模板合成端粒序列DNA加到染色体DNA末端而修复缩短部分，下列说法错误的是(　　)
A．端粒是真核细胞特有的结构，原核细胞中没有
B．端粒酶是一种DNA聚合酶，能延缓细胞的衰老
C．癌细胞中端粒酶的活性可能高于正常细胞
D．同一个体的不同细胞中端粒的长度可能不相同
B
四、细胞死亡
（凋亡和坏死）
1、凋亡：
2、坏死：
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
（细胞编程性死亡）
对机体有利
对机体有害
不受基因控制 （不利因素引起的）
下列不属于细胞凋亡的现象（特征）是（ ）
A、蝌蚪尾的消失 B、脑细胞缺氧死亡
C、细胞膜上的糖蛋白减少 D、肝细胞被病毒侵染后裂解死亡
E、被病原体感染的细胞被清除
BCD
（细胞坏死）
（细胞癌变）
（细胞坏死）
【例】
据图分析,不正确的是(　　)
A.①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能
B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达
C.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用
判断：
（1）细胞凋亡由基因决定，不受环境影响；
（2）细胞凋亡过程酶活性均降低；
（3）细胞凋亡过程，基因停止表达。
（4）诱导癌细胞凋亡，可抑制肿瘤的生长
（5）哺乳动物的红细胞成熟后，凋亡相关基因被激活并开始表达
3、细胞自噬（书p126）
依靠溶酶体
损伤细胞结构
自噬体
推测:细胞癌变后，细胞自噬作用会 （增强/减弱）。
被细胞再利用、排出细胞
2．(2021·广东卷)研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是(　　)
A．上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B．上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C．上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D．PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
D
考向2| 细胞生命历程的综合考查
3．(2021·河北卷)关于细胞生命历程的叙述，错误的是(　　)
A．细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质
B．清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
C．紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一
D．已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
A
4．下图表示细胞的生命历程，其中甲～辛代表相关生理过程。下列描述正确的是(　　)
A．甲过程代表细胞有丝分裂，乙过程中细胞分化并不改变细胞内的遗传物质
B．戊过程的发生是由基因调控细胞自动结束生命的结果
C．丁过程与基因表达有关，只发生在胚胎发育过程中，并与戊过程有区别
D．己过程中细胞内水分减少，细胞核体积变小，辛过程体现了细胞的全能性
A
1．细胞自噬与细胞凋亡
(1)细胞自噬。
①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。
②通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
③人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
1．细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．细胞凋亡是由基因控制的，对生物的个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用
B．细胞坏死最终细胞因细胞膜破裂，胞浆外溢而死亡
C．吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关
D．在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的
D
5．细胞自噬是依赖溶酶体对细胞内受损异常的蛋白质和衰老细胞器进行降解的过程。如果抑制肝癌发展期大鼠的细胞自噬，其肿瘤的体积和数量都比没有抑制细胞自噬的对照组小。下列有关此内容的说法错误的是(　　)
A．自噬过程依赖于溶酶体内的水解酶
B．细胞自噬有利于维持细胞的稳态平衡
C．肝癌发展期细胞自噬会抑制肿瘤的发生
D．细胞自噬贯穿于正常细胞生长、分化、衰老、凋亡的全过程
C
(2)细胞凋亡。
1．(2022·山东卷)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是(　　)
A．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
C
2．(2021·山东卷)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体，该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后，目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶，调控细胞内α-酮戊二酸的含量，从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是(　　)
A．α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B．α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C．抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D．目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
C
1．(生活、学习和实践情境)正常情况下，甲胎蛋白(AFP)主要来自胚胎的肝细胞，胎儿出生后约两个月AFP基本从血液中消失。但慢性肝炎、肝硬化患者的肝细胞再生时，AFP会升高，尤其当肝细胞发生癌变时，血液中AFP含量会持续性异常升高，所以当血液中该指标超过正常值时需要进一步检查以确认体内是否出现了癌细胞。下列有关说法正确的是(　　)
A．可以推测当肝细胞分裂周期变长时，AFP合成量会增加
B．指导合成AFP的基因属于原癌基因，发生突变后才表达
C．可以推测AFP能对细胞的分化起促进作用
D．肝细胞中的内质网和高尔基体会参与AFP的加工与运输
D
2．(科学实验和探究情境)科学家针对衰老细胞普遍具有的最典型特征增强的溶酶体β-半乳糖苷酶(β-gal)的活性，设计并合成了被称为SSK1的化合物。当SSK1进入小鼠的衰老细胞后，SSK1的β-半乳糖苷键会迅速被衰老细胞的β-gal切割，释放具有杀伤性的毒性分子，诱导衰老细胞死亡；当SSK1进入非衰老细胞时，由于细胞中β-gal的活性较低，SSK1不会被代谢激活，不会产生杀伤作用。下列相关叙述正确的是(　　)
A．SSK1不能降低小鼠组织器官中衰老细胞的数量
B．小鼠细胞的衰老是由机体衰老导致的
C．衰老细胞中的水分减少，酶的活性均降低
D．SSK1本身不能直接引起衰老细胞死亡
D
3．(生命科学史情境)日本科学家大隅良典研究蛋白质在酵母菌液泡中降解的过程时阐释了细胞自噬的机理。他培养出缺乏液泡降解酶的酵母菌，当这些酵母菌饥饿时，自噬体就会在液泡中迅速累积。下列叙述错误的是(　　)
A．液泡在植物细胞中有调节渗透压的作用，在酵母菌中的作用和溶酶体类似
B．酵母菌液泡中合成的降解酶在液泡的酸性环境下活性较高
C．饥饿的酵母菌细胞产生自噬现象是为了获得维持生存所需的物质和能量
D．缺乏液泡降解酶的酵母菌可能是液泡降解酶基因发生了突
B
6、癌变
（书P125-126）
掌握：
癌变原因
癌变细胞的特点
癌变与癌症的关系
（1）癌变原因：
外因：致癌因子（物理、化学、病毒）
根本原因：原癌基因和抑癌基因发生突变
原癌基因：
抑癌基因：
调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程
阻止细胞不正常的增殖
原癌基因
抑癌基因
正常细胞
致癌因子
（物理因子、化学因子、病毒因子）
突
变
癌细胞
（主要特征？）
正常细胞是否有原癌基因和抑癌基因？
（2）癌细胞特点：
[例1]正常细胞培养50代左右就会停止分裂，而1951年实验室所
培养的Hela细胞（一种癌细胞）则一直保持分裂能力。这说明
癌细胞具有 特征。
[例2]癌细胞容易扩散，这是由于癌细胞 。
[例3]正常的成纤维细胞呈扁平梭形，癌变后变成球形。这说明
癌细胞具有 特征。
①无限增殖；
细胞癌变，多种酶活性 ，细胞代谢 ，
细胞周期 ，明显增多的细胞器有 。
增强
加快
缩短
线粒体、核糖体
②细胞膜上的糖蛋白减少,黏着性下降；
是不是细胞膜上蛋白均减少？
甲胎蛋白、癌胚抗原增多
③形态结构发生显著变化;
练1：下图表示正常细胞突变为癌细胞的过程，有关说法正确的是（ ）
A．图示中与癌变有关的基因都是原癌基因
B．原癌基因的作用主要是阻止细胞不正常的增殖
C．图中显示癌变的发生是多个基因突变累积的结果
D．细胞形态结构的改变意味着一定发生了癌变
C
判断：癌症是由原癌基因和抑癌基因突变所导致的，因此癌症是可遗传的（ ）
×
只有发生在配子中的基因突变所导致的细胞癌变才会遗传
练2：癌症是严重威胁人类健康的疾病之一，判断下列有关描述是否正确。
A．长期接触癌症患者的人细胞癌变几率增加
B．只要有细胞发生癌变，个体就一定会患癌症
C．艾滋病患者与正常人患癌症的几率相同
D．癌症是致癌因子引发的，患病几率与年龄无关
人体可通过免疫系统的 功能可清除癌细胞
监控与清除
上述过程，细胞遗传物质发生改变的有？
细胞的分化、衰老和死亡
汉水丑生侯伟作品
二、细胞的全能性：
（书P121）
3、体现全能性技术：
判断：
（1）蜜蜂未受精的卵发育成雄蜂体现动物细胞具有全能性
（2）生殖细胞基因减少一半，不具有全能性。
（3）在生物体内，高度分化的细胞仍能表达其全能性。
没有分化的细胞，是否具有全能性？
(没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织也具有全能性。)
2、发育成熟的植物和动物体内，一些细胞(如：根毛细胞、红细胞)衰老、死亡后又是如何补充呢？
植物：
动物：
分生组织（根、芽分生区、茎的形成层）
干细胞
（e.g.全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞）
（书P121）
——动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞
胚胎干细胞（全能）
造血干细胞（多能）→
——来源于：早期胚胎和原始性腺
各种血细胞、免疫细胞
思考：1、常选择幼龄动物或胚胎器官组织作为动物细胞培养材料，原因？
幼龄动物或胚胎器官组织分化程度低，分裂能力强
分化程度↑，分裂能力↓
一般情况下，高度分化的细胞失去分裂能力！！
《名》P114：判4．胚胎干细胞仍然具有分化成生物体的其他各种细胞的能力，具有细胞的全能性。
《名》P114：【教材细节命题】1．(必修1 P118“问题探讨”拓展)骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗？
A、对单细胞生物体来说，细胞的衰老就是个体的衰老
B、细胞衰老时，细胞一般会萎缩，体积变小
C、衰老细胞内水分减少，新陈代谢的速率减慢
D、老人头发变白，是因为头发基部的黑色素细胞没有酪氨酸酶基因
E、“老人斑”是细胞内的色素随细胞衰老逐渐积累的结果
F、衰老细胞呼吸速率减慢，细胞核的体积减小，核膜内折，染色质收缩、染色加深
G、衰老细胞膜通透性改变，使物质运输功能减低
H、端粒学说认为，细胞衰老是由于端粒DNA序列在每次细胞分裂后缩短一截引起的
√
√
√
×
√
×
√
√
酪氨酸酶活性降低
增大
判断

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