内容正文:
第13讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变
素养目标
1.生命观念:了解细胞的分化、衰老、凋亡以及癌变,理解细胞的结构与功能是相适应的。
2.科学思维:通过对细胞全能性的分析,阐明细胞全能性的原因。
3.社会责任:通过搜集有关干细胞进展、社会老龄化问题和健康的生活方式与防癌等资料,关注人体健康。
考点一 细胞的分化与全能性
1.细胞分化
2.细胞的全能性
(1)概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
(3)干细胞:动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。
(4)实例与相应的原理或过程[连线]
[教材深挖]
1.(教材必修1 P117“问题探讨”)骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗?
提示 可以改变血型,但不会影响遗传。
2.(教材必修1 P120“拓展题2改编”)可否用肌细胞代替干细胞在体外培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。肌细胞是已分化的细胞,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。
[基础诊断]
1.哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。(√)
2.同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。(×)
3.同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的分化能力强。(√)
4.细胞的分化程度越高,全能性越强。(×)
5.断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化。(√)
6.玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。(×)
1.明晰四个易错点(生命观念)
(1)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)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。
(3)分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达,细胞分化程度越低,全能性越高,但卵细胞的分化程度较高,其全能性也较高。
(4)分化一般不会改变遗传物质。细胞分化是基因选择性表达的结果,一般不会导致遗传物质改变。已分化的细胞一般都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性。
2.理清细胞分化的标志与分化过程中的“变”与“不变”(科学思维)
(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,如唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平:形成不同种类的细胞。
(2)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。
[问题驱动]
驱动目的一 以细胞分裂和分化为载体考查科学思维中的模型解读
[案例1] 下图表示某种植物细胞分裂和分化的过程,据图思考:
(1)图中①②③分别代表哪些过程?
提示 ①细胞分裂,②细胞分化,③细胞分化。
(2)细胞a、b、c的核遗传物质相同吗?为什么?
提示 相同。因为细胞b、c是由细胞a经过有丝分裂产生进一步分化得到的,而有丝分裂中遗传物质没有变化。
(3)造成细胞a、b、c在形态、结构和生理功能上出现差异的原因是什么?
提示 细胞中的遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达。
驱动目的二 以细胞全能性为载体考查科学探究与社会责任
[案例2] 体细胞与早期胚始干细胞都起源于受精卵,理论上都具有全能性;下列是研究细胞全能性的历程中的几个事实:
事实1:通过培养体细胞到目前为止还没有得到任何动物个体;
事实2:通过早期胚胎干细胞培养已经得到了某些动物个体;
事实3:通过将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中形成重组细胞,已经培育出某些动物个体。
通过上述事实进行推理,得出结论:________________________________________。
提示 动物细胞的全能性会随着分化程度的提高而逐渐受到抑制,已分化的动物细胞的细胞核是具有全能性的。
命题点一
细胞分化的判断
1.下列关于细胞分化的描述,正确的是( )
A.细胞的高度分化改变了物种的遗传信息
B.可以通过检测细胞中呼吸酶基因是否表达,来确定细胞是否分化
C.一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达
D.神经细胞特有的基因决定了神经递质的精准释放位置
C [细胞分化过程中,遗传物质没有变化,A错误;所有细胞中呼吸酶基因都表达,因此不能据此确定细胞是否分化,B错误;人肝细胞和肌细胞是细胞分化形成的,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,C正确;神经细胞和其他体细胞均来自同一个受精卵,遗传物质相同,基因也都相同,并不是神经细胞特有的基因决定了神经递质的精准释放位置,而是基因选择性表达的结果,D错误。]
2.(2021·河南洛阳一模)分别用β珠蛋白