内容正文:
第12讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变
内容考情——知考向
核心素养——提考能
内容要求
1.说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性分化,形成了复杂的多细胞生物体
2.描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程
3.癌变的原因及防治
生命观念
比较细胞的分化、衰老、凋亡和癌变,建立细胞是一个统一整体的生物学观点
近几年考情
2020·江苏卷,4、2020·江苏卷,23
2019·江苏卷,2
社会责任
分析细胞衰老、凋亡和癌变的特点,关注人体健康和科技发展
考点一 细胞的分化与细胞的全能性
1.细胞的分化
提醒 (1)细胞分化程度越高,细胞分裂的能力就越低。
(2)分化的细胞不一定不再进行分裂,如B淋巴细胞等,接受抗原刺激后仍可再分裂。
2.细胞的全能性 遗传物质未改变
提醒 (1)未脱离植物体的细胞不能表现出全能性。
(2)分化程度高的细胞其全能性不一定低,如卵细胞。
(3)细胞分化过程中遵循的中心法则为DNARNA蛋白质。
“三看”法确认细胞“全能性”
3.干细胞
(1)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。
(2)类型
提醒 并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化,成为具有特定功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞本身的自我更新。
(1)细胞的高度分化改变了物种的遗传信息(×)
(2)造血干细胞主要存在于人的骨髓中,其分化为成熟红细胞的过程是可逆的(×)
(3)造血干细胞分化形成红细胞和白细胞时遗传物质发生改变,导致二者寿命不同(×)
(4)完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维(×)
(5)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性(×)
(6)胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞发育的全能性相同(×)
1.(科学思维)人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的,请分析原因:因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的,不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达,直接原因是细胞中的蛋白质不同。
2.(科学思维)分化后的细胞是否还具有全能性,为什么?
提示 具有 细胞分化不会改变遗传物质。已分化的细胞都含有保持该物种遗传性状所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性。
3.(社会责任)为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官?
提示 因为干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官。
4.(社会责任)可否用肌细胞代替干细胞在体外培养育出组织器官用于器官移植等,实现对临床疾病的治疗?
提示 动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育,细胞分化潜能变窄。肌细胞是高度分化的细胞,它通常不能转化为其他类型的细胞,因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官。
1.理解细胞分化的关键点
(1)细胞分化的标志:
①分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平:形成了不同种类的细胞。
(2)分化细胞表达的基因:
①管家基因:所有细胞均表达的一类基因,其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因:不同类型细胞特异性表达的一类基因,其产物赋予不同细胞特异性的生理功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因。
(3)细胞分化的“变”与“不变”:
①不变:DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。
②改变:mRNA、蛋白质的种类,细胞的形态、结构和功能。
2.“图解法”深刻理解细胞分化过程
3.细胞分化的不可逆性及脱分化
(1)在生物体内,细胞分化是一种稳定的程序性变化,这种变化一般是不可逆转的。
(2)但在人工实验条件下,分化的组织细胞能脱分化,脱分化的组织细胞由于含有发育成完整生物体的全部遗传物质,因而经一定人工培养后理论上可发育成一个完整生物体。
考向1 以细胞分化为载体考查生命观念
1.(2016·全国卷Ⅱ,1)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是( )
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
答案 B
解析 细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,而细胞增殖的主要方式是有丝分裂,A正确;哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞,B错误;细胞分化的实质是:在个体发育中,在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程,即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果,C正确;植物细胞具有全能性,借助植物组织培养技术,可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株,D正确。
2.(2020·江苏如皋中学、徐州一中、宿迁中学联考)(多选)人体骨髓中存在