2023届高三生物一轮复习第三讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

第三讲　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变 闺哥2022/9/21 考点一　细胞分化与细胞的全能性 导入：人的发育过程：受精卵（个体发育的起点）→200多种细胞→组织【动物四大组织：结缔组织、肌肉组织、上皮组织、神经组织】【植物的五大基本：保护组织、输导组织、营养组织、机械组织、分生组织】→器官→系统【八大系统】→人（1014个细胞） 受精卵通过有丝分裂使细胞数量增加，通过细胞分化形成不同功能的细胞。 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。【细胞数目不变，种类增加】 结果：产生不同的组织和器官 (2)特点 ①普遍性：多细胞生物普遍具有。【并不是各种生物都有细胞分化现象，单细胞生物和简单多细胞生物（没有组织、器官）无细胞分化，多细胞生物或真核生物有细胞分化。分化越复杂的生物越高等】 ②持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。胚胎时达最大限度。 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。【注意：离体条件下可逆】 ⑤遗传物质并未发生变化。【细胞的全能性的基础】 (3)实质(如图所示)：（分子水平）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。【特定的基因（奢侈基因）在一定时间、空间表达）】 同一个生物体中，各种各样的细胞遗传信息是完全相同的，【因为这些细胞都是受精卵通过有丝分裂产生的】但形态、结构和功能却有很大的差异。【因为细胞产生了不同种类的蛋白质】 I、掌握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。 II、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所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。 III、细胞分裂与分化的区别 分裂：细胞数目增多，产生相同的细胞【是量的变化】 分化：细胞种类增多，细胞形态、结构、功能发生变化【是质的变化】 联系：细胞分裂是细胞分化的基础，常常边分裂边分化，随着细胞分化，细胞分裂能力逐渐下降，高度分化的细胞失去分裂能力。 (4)意义 给予一定的条件， 已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其他细胞吗? 2．细胞的全能性 ①概念：细胞的全能性是指已经分化的细胞【起点】，仍然具有发育成完整个体【结果】的潜能 相关信息：P119 受精卵（未分化）和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞。【理论上所有活细胞都有全能性，除无细胞核的细胞】 ②原因：由于体细胞是通过有丝分裂繁殖而来的，高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套的遗传物质 ③细胞全能性大小比较： 1）植物细胞>动物细胞 2）受精卵＞生殖细胞（卵子＞精子）＞体细胞 (分化程度越高,全能性越低，注意：生殖细胞分化程度高，全能性也高) 3）分裂能力越强,全能性越高（如分生区细胞>成熟区细胞） 4）幼嫩的细胞>衰老的细胞 ④动植物细胞全能性及应用 I、植物组织培养（无性繁殖）：植物细胞具有全能性。 1958，美国，斯图尔德 植物组织培养 概念：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 条件：1.离体状态 2.一定物质条件（如植物激素、无机盐、水和糖类等）3、适宜的外界条件（如pH、温度、光照等）。要求全程无菌操作：避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌的代谢产物会危害培养物的生长。 细胞分裂素=生长素：促进愈伤组织形成生长