内容正文:
第三讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
[素能目标 备考明确]
[对应学生用书P118]
考点一 细胞分化与细胞的全能性
1.细胞分化
(1)概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在__形态、结构和生理功能__上发生稳定性差异的过程。
(2)特点
①普遍性:__多细胞__生物普遍具有。
②持久性:贯穿于生物体整个__生命进程__中。
③稳定性:已分化的细胞将一直保持__分化后的状态__,直至死亡。
④不可逆性:一般来说,细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞,不能反向进行。
(3)实质(如图所示)
在个体发育过程中,不同细胞中__遗传信息__的执行情况不同,即基因的__选择性表达__。
(4)意义
2.细胞的全能性
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,这些细胞叫作干细胞。
(2)类型
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自__早期胚胎__或原始性腺组织
来自各种各样的组织
功能
可以分化成__各种__组织和器官
具有分化成__特定功能__细胞的能力
举例
来自囊胚的内细胞团细胞
骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
1.细胞分化的三个关键点
(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,如唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平:形成不同种类的细胞。
(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.澄清四个易错易混点
(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。
(2019·浙江4月选考)同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述,错误的是( )
A.不会脱分化到受精卵的状态
B.细胞核中的染色体数目相同
C.功能不同是由于发生了细胞分化
D.功能差异是在减数分裂过程中形成的
[解析] 正常情况下,细胞分化是不可逆的,一旦沿着一定方向分化,便不会脱分化到原来的状态,即神经细胞和巨噬细胞不会脱分化到受精卵的状态,A正确;同一个体的神经细胞和巨噬细胞由一个受精卵经有丝分裂分化而来,所以细胞核中的染色体数目相同,B正确;神经细胞和巨噬细胞的功能不同是细胞分化的结果,C正确;正常发育的细胞在经过有丝分裂后,会有秩序地发生分化,形成具有特定功能的细胞,这两种细胞的功能差异不是在减数分裂过程中形成的,D错误。
[答案] D
[对点练习]
(2021·中卫三模)小肠干细胞增殖分化产生潘氏细胞和小肠上皮细胞,这两种细胞的形态结构和功能存在明显的差异。下列说法错误的是( )
A.同一个体的小肠干细胞和潘氏细胞中的核酸有一定差异
B.上述三种细胞形态和功能不同与细胞中基因的执行情况有关
C.潘氏细胞和小肠上皮细胞将保持分化状态直至衰老死亡
D.小肠干细胞在体外诱导分化形成潘氏细胞体现了全能性
解析 潘氏细胞与小肠上皮细胞是由小肠干细胞分裂、分化而来,由于基因的选择性表达,两者的核酸有一定差异,A正确;三种细胞由同一个受精卵分化而来,故遗传信息相同,三者形态和功能不同与细胞中基因的执行情况有关,B正确;潘氏细胞和小肠上皮细胞均是分化后的细胞,在体内将保持分化状态直至衰老死亡,C正确;全能性的判断标准是发育为完整个体,小肠干细胞在体外诱导分化形成潘氏细胞,并不是完整个体,故不能体现全能性,D错误。
答案 D
[易错提醒]
区分细胞分化与全能性表达的标志
(1)细胞分化的标志:在所有细胞中都表达的基因与细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能证明细胞已经发生分化;只有在特定细胞中选择性表达的基因控制细胞分化,如胰岛素基因的表达、血红蛋白基因的表达可以证明细胞发生了分化。
(2)“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达
考点二 细胞的衰老、凋亡和癌变
1.细胞衰老
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