细胞的生命历程(增殖、衰老、死亡、癌变)

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1、细胞的生命历程(增殖、衰老、死亡、癌变)Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望生生物物体体的的生生长长细胞细胞体积增大体积增大（细胞生长（细胞生长）细胞细胞数目增加数目增加（细胞分裂）（细胞分裂）细胞生长细胞生长n细胞细胞不能不能无限生长的限制原因无限生长的限制原因：1 1、表面积与体积的比（相对表面积）、表面积与体积的比（相对表面积）细胞体积细胞体积越大越大、相对表面积、相对表面积越小越小 细胞与外界物质交换的频率细胞与外界物质交换的频率越低越低 2 2

2、、细胞核与它控制的细胞质的比、细胞核与它控制的细胞质的比 细胞核是细胞的控制中心细胞核是细胞的控制中心（DNADNA不会随细不会随细胞体积扩大而增加，细胞过大，核负担过重）胞体积扩大而增加，细胞过大，核负担过重）细胞增殖的方式细胞增殖的方式细胞分裂细胞分裂细胞增殖的意义细胞增殖的意义是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂无丝分裂无丝分裂真核真核细胞的分裂方式细胞的分裂方式原核细胞的分裂方式：原核细胞的分裂方式：无丝分裂无丝分裂：分裂过程：分裂过程没有出现纺锤体、染没有出现纺锤体、染色体色体的变化的变化 实例：实例：蛙的红细胞蛙的

3、红细胞：产生：产生体细胞体细胞：特殊的有丝分裂，：特殊的有丝分裂，形成形成有性生殖细胞有性生殖细胞细胞周期细胞周期 连续分裂连续分裂的细的细胞，从胞，从上一次上一次分裂分裂结束结束时开始到时开始到下一下一次次分裂分裂结束结束时止。时止。n包括包括分裂间期分裂间期和和分裂期分裂期n间期开始间期开始到到分裂期结束分裂期结束有丝分裂细胞周期有丝分裂细胞周期细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂植物细胞植物细胞有丝分裂模式图动物细胞动物细胞有丝分裂模式图二、植物细胞有丝分裂各期的主要特点：二、植物细胞有丝分裂各期的主要特点：1、分裂间期、分裂间期问题问题:分裂间期为什么那么长？分裂间期发生了什么变化？分裂间期为

4、什么那么长？分裂间期发生了什么变化？分裂间期有些什么特点？分裂间期有些什么特点？观察下图，比较右图中染色体及整个细胞发生了什么变化？观察下图，比较右图中染色体及整个细胞发生了什么变化？结果：每个染结果：每个染色体都形成两个色体都形成两个姐妹染色单体，姐妹染色单体，呈染色质形态呈染色质形态特点：完成特点：完成DNADNA的复制和有关的复制和有关蛋白质的合成蛋白质的合成核膜核仁染色质染色质着丝点着丝点2.前期前期问题：前期发生了什么变化？有什么特点问题：前期发生了什么变化？有什么特点?特点特点出现染色体、出现纺锤体出现染色体、出现纺锤体核膜、核仁消失核膜、核仁消失染色体特点：染色体特点：1 1、染

5、色体散乱地分布在、染色体散乱地分布在细胞中心附近。细胞中心附近。2 2、每个染色体都有两条姐妹染色单体、每个染色体都有两条姐妹染色单体3.中期中期问题：中期发生了什么变化？有什么特点问题：中期发生了什么变化？有什么特点?所有染色体的着丝点都所有染色体的着丝点都排列在赤道板上排列在赤道板上染色体的形态和数目最染色体的形态和数目最清晰清晰染色体特点：染色体的形态染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。计数的最佳时机。染色体染色体纺锤丝纺锤丝纺锤体纺锤体着丝点着丝点姐妹染色单体姐妹染色单体赤道板赤道板（与

6、纺锤体中轴相垂直的平面）（与纺锤体中轴相垂直的平面）子染色体子染色体4.后期后期问题：后期发生了什么变化？有什么特点问题：后期发生了什么变化？有什么特点?着丝点一分为二，着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。成为两条子染色体。并分别向两极移动。并分别向两极移动。染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。纺锤丝牵引着子染纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的色体分别向细胞的两极移动。这时细两极移动。这时细胞核内的全部染色胞核内的全部染色体就平均分配到了体就平均分配到了细胞两极细胞两极5.末期末期问题：末期发生了什么变化？有什么特

7、点问题：末期发生了什么变化？有什么特点?染色体变成染染色体变成染色质，纺锤体消色质，纺锤体消失。失。核膜、核仁核膜、核仁重现重现在赤道板位置在赤道板位置出现细胞板，并出现细胞板，并扩展成分隔两个扩展成分隔两个子细胞的细胞壁子细胞的细胞壁植物细胞有丝分裂各期的主要特点总结如下表：植物细胞有丝分裂各期的主要特点总结如下表：间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期变化：完变化：完成成DNADNA的复制的复制和有关蛋白和有关蛋白质的合成质的合成结果：每个结果：每个染色体都形染色体都形成两个姐妹成两个姐妹染色单体，染色单体，呈染色质形呈染色质形态态出现染出现染色体，色体，核膜、核核膜、核仁消失，仁消失，

8、出现纺出现纺锤体锤体所有染所有染色体的着色体的着丝点都排丝点都排列在赤道列在赤道板上板上。着丝点分着丝点分裂，姐妹染裂，姐妹染色单体分开，色单体分开，成为两个子成为两个子染色体。并染色体。并分别向两极分别向两极移动移动染色体变染色体变成染色质，成染色质，核膜、核核膜、核仁重现，仁重现，纺锤体消失，纺锤体消失，在赤道板在赤道板位置出现细位置出现细胞板，并扩胞板，并扩展成分隔两展成分隔两个子细胞的个子细胞的细胞壁细胞壁特特点点记忆妙招：前期：膜仁消失显两体。中期：形数清晰赤道齐。记忆妙招：前期：膜仁消失显两体。中期：形数清晰赤道齐。后期：点裂数加均两极。末期：两消两现建新壁。后期：点裂数加均两极。

9、末期：两消两现建新壁。三、有丝分裂中染色体、三、有丝分裂中染色体、DNADNA、染色单体数目变化、染色单体数目变化问题：仔细观察下面各图，判断是哪个时期？再完成下表。问题：仔细观察下面各图，判断是哪个时期？再完成下表。ABCDEF间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期染色体染色体数目数目DNA含含量量染色单染色单体数目体数目4484844488848088800有丝分裂中染色体与有丝分裂中染色体与DNADNA在细胞分裂中的数目在细胞分裂中的数目变化可用曲线表示为变化可用曲线表示为N2N3N4N间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期表示染色体变化表示染色体变化表示表示DNA变化变化四、植物与

10、动物细胞的有丝分裂的比较四、植物与动物细胞的有丝分裂的比较 1 1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。2 2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。3 3、有丝分裂过程中染色体、有丝分裂过程中染色体、DNADNA分子数目的变化规律。动物细胞和分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。植物细胞完全相同。不同点：不同点：植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞前期纺锤体前期纺

11、锤体的来源的来源末期细胞质末期细胞质的分裂的分裂由两极发出的纺锤丝直接产生由两极发出的纺锤丝直接产生由中心体周围产生的由中心体周围产生的星射线形成。星射线形成。细胞中部出现细胞板形成新细胞细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。壁将细胞隔开。细胞中部的细胞膜向细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂内凹陷使细胞缢裂相同点：相同点：五、有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。的遗传性状的稳定性。六、无丝分裂：特点：在分裂过

12、程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。举例；蛙的红细胞的无丝分裂。举例；蛙的红细胞的无丝分裂。1 1下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，据图回答：下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，据图回答：（1 1）此细胞有）此细胞有 条染色体、条染色体、条染色单体、条染色单体、个个DNADNA分子。分子。（2 2）它在进入分裂期之前的间期细胞中有）它在进入分裂期之前的间期细胞中有 条染条染色体、色体、条染色单体、条染色单体、个个DNADNA分子。分子。（3 3）在其刚形成的子细胞中有）在其刚形成的子细胞中有条染色体、条染色体、条染色单体、条染色单体、个个DNADNA

13、分子。分子。课堂练习：课堂练习：8088844043、在在动动物物细细胞有胞有丝丝分裂中期，若从分裂中期，若从显微镜中显微镜中观观察可察可见见染色染色体的体的排列情况是排列情况是下面哪个下面哪个图图（）A分裂间期分裂间期为分裂期作物质准备，细胞为分裂期作物质准备，细胞体积增大体积增大分裂期分裂期中期中期:染色体形态稳定，数目清晰染色体形态稳定，数目清晰观察染色体最佳时期观察染色体最佳时期赤道板只是一个幻想的平面，赤道板只是一个幻想的平面，并非一个真实存在的结构并非一个真实存在的结构注意：染色质染色质间期、间期、末期末期染色体染色体前期、前期、中期、中期、后期后期高度螺旋化、变短、变粗高度螺旋化

14、、变短、变粗解螺旋，成为细丝状解螺旋，成为细丝状复制着丝点分裂一条一条染色体一个一个DNA无无染色单体一条一条染色体二个二个DNA二个二个染色单体二条二条染色体二个二个DNA无无染色单体注意注意：分裂后期，着丝点一分为二，姐妹染色单体：分裂后期，着丝点一分为二，姐妹染色单体随之分开，各自有了自己的着丝点，这时不再是染随之分开，各自有了自己的着丝点，这时不再是染色单体而叫子染色体。色单体而叫子染色体。有丝分裂的重要特征：有丝分裂的重要特征：亲代细胞的染色体经过复制后，亲代细胞的染色体经过复制后，精确地精确地平均分配平均分配到两个子细胞中到两个子细胞中实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验：观察

15、根尖分生组织细胞的有丝分裂实验程序：实验程序：培养培养 取材取材 解离解离 漂洗漂洗 染色染色 制片制片 观察观察 根尖根尖23mm生长点生长点（分生（分生区）区）目的：细目的：细胞分离。胞分离。洗去解离液，洗去解离液，防止解离过防止解离过度，破坏细度，破坏细胞；利于染胞；利于染色（染料碱色（染料碱性）性）碱性染料碱性染料龙胆紫或醋酸龙胆紫或醋酸洋红溶液，使洋红溶液，使细胞核染色体细胞核染色体染色染色盖盖玻片前要将根尖弄碎，盖片后盖盖玻片前要将根尖弄碎，盖片后按压适度，使细胞分散，避免重叠按压适度，使细胞分散，避免重叠解离液（解离液（15%盐酸盐酸和和95%酒精酒精1:1）清水清水必修一必修一

16、 p115（35min)（约（约10min)（35min)细胞分化细胞分化组织、器组织、器官、系统官、系统个体个体概念概念:在个体发育中，由一个或一种细胞增殖在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在产生的后代，在形态、结构和生理功能上形态、结构和生理功能上发生发生稳定性差异的过程。稳定性差异的过程。分别是什么生命现象？分别是什么生命现象？2.2.黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养3030多代后仍能合成黑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。胞，而不会变成其他类型的细胞。3.3.造血干细胞造

17、血干细胞 原红细胞原红细胞 早幼红细胞早幼红细胞 中幼中幼红细胞红细胞 晚幼红细胞晚幼红细胞 成熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡下列事实分别说明了细胞分化的特征下列事实分别说明了细胞分化的特征稳定性稳定性稳定性稳定性不可逆性不可逆性不可逆性不可逆性1.1.细胞分化发生在整个生命进程中。细胞分化发生在整个生命进程中。持久性持久性持久性持久性u细胞分化的特点：细胞分化的特点：a.a.持久性持久性 b.b.稳定性稳定性 c.c.不可逆性不可逆性细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞细胞数量数量形态形态结构结构功能功能相相同同点点联联系系增加增加相同相同不变不变差异差异遗传信息都不变遗传信息都不

18、变共同完成生物个体发育过程共同完成生物个体发育过程u过程：过程：发生在生物体的整个生命过程中，在胚发生在生物体的整个生命过程中，在胚胎时期达到最大限度胎时期达到最大限度u结果：结果：由同一个受精卵经分裂、分化形成不同由同一个受精卵经分裂、分化形成不同的细胞的细胞n实质：实质：不同发育时期基因进行不同发育时期基因进行选择性表达选择性表达u意义：意义：细胞分化是个体发育的基础；是生物界细胞分化是个体发育的基础；是生物界中普遍存在的生命现象。使多细胞生物体中的中普遍存在的生命现象。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细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。效率。细胞分化小

19、结细胞分化小结植物组织培养的过程植物组织培养的过程高度分化的高度分化的植物细胞植物细胞有发育成有发育成完整个体完整个体的潜能的潜能多莉是怎么诞生的多莉是怎么诞生的？高度分化的高度分化的动物动物体细胞的体细胞的细胞细胞核核有发育成有发育成完整个体完整个体的潜能的潜能克隆羊的诞生克隆羊的诞生已经分化已经分化的细胞，仍然具有发育成的细胞，仍然具有发育成完整个体完整个体的潜能。的潜能。细胞全能性细胞全能性 植物组织培养技术植物组织培养技术 克隆个体的产生克隆个体的产生细胞具有全能性的原因：细胞具有全能性的原因：高度分化的细胞含有保持物高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的种发育所需要的全套基因全套基因

20、一般情况下，分化程度越高，全能性越低分化程度越高，全能性越低。全能性高低：全能性高低：受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡衰老细胞的特征衰老细胞的特征n水分减少水分减少，体积变体积变小，小，代谢减慢代谢减慢n酶活性降低酶活性降低，如白发n色素积累色素积累，如老年斑n细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大大，核膜内折，染色质收缩，染色核膜内折，染色质收缩，染色加深加深n细胞膜通透性改变，物质运输功能降低细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 多细胞生物 细胞的衰老不等于个体的衰老 幼年个体每天也有细胞衰老 个体的衰老也不等于细胞的

21、衰老 老年个体每天也有新的细胞产生细胞细胞普遍普遍衰老衰老细胞的死亡细胞的死亡细胞凋亡：细胞凋亡：由由基因基因决定的细胞决定的细胞自动结束生命自动结束生命的过的过程，也称程，也称细胞编程性死亡。细胞编程性死亡。属属正常正常死亡，是主动的、生理性的死亡方式。死亡，是主动的、生理性的死亡方式。细胞坏死细胞坏死 在在不利因素不利因素影响下，细胞影响下，细胞正常代谢活正常代谢活动受损或中断动受损或中断引起的引起的细胞损伤和死亡。细胞损伤和死亡。是被动的、病理性的死亡方式。是被动的、病理性的死亡方式。癌细胞的特征癌细胞的特征 1.1.无限增殖无限增殖的的“不死的细胞不死的细胞”；2.2.形状结构改变形状

22、结构改变的的“变态的细胞变态的细胞”；3.3.黏着性降低黏着性降低的的“扩散的细胞扩散的细胞”（细胞膜上的细胞膜上的糖蛋白糖蛋白减少减少）致癌因子致癌因子（外因）（外因）2.2.化学致癌因子化学致癌因子：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、联苯胺、烯环烃等。1.1.物理致癌因子物理致癌因子：主要指辐射，如 紫外线、X射线等。3.3.生物致癌因子生物致癌因子：如Rous肉瘤病毒 致癌因子致癌因子损害细胞的损害细胞的DNADNA分子分子，使，使原癌基因和抑癌基因突变原癌基因和抑癌基因突变，导致正常细，导致正常细胞的胞的生长和分裂失控生长和分裂失控而变成癌细胞而变成癌

23、细胞 细胞癌变的根本原因细胞癌变的根本原因(内因）内因）基因突变（基因突变（原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因突变）突变）原癌基因的激活原癌基因的激活 抑癌基因的失活抑癌基因的失活细胞的凋亡、坏死与癌症的比较细胞的凋亡、坏死与癌症的比较项目项目细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死细胞癌变细胞癌变与基因的与基因的关系关系基因控制基因控制不受基因控不受基因控制制受受突变基因突变基因控制控制影响因素影响因素 遗传机制遗传机制决定的决定的程程序性调控序性调控电、热、冷、电、热、冷、机械等机械等不利不利因素影响因素影响物理、化学物理、化学和病毒和病毒致癌致癌因子因子对机体的对机体的影响影响有利有利有害有害有害有害