内容正文:
生 物
第四单元 细胞的生命历程
第12讲 细胞的分化、衰老和死亡
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的分化,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。
[对应学生用书P115]
考点1 细胞的分化与全能性
一、细胞分化及其意义
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。
一个或一种
稳定性差异
2.特点: 普遍性 、不可逆性、 持久性 、遗传物质不变性。
3.实质: 基因的选择性表达 。
4.意义:
(1)生物 个体发育 的基础;
(2)使细胞趋向 专门化 ,有利于提高各种生理功能的效率。
普遍性
持久性
基因的选择性表达
个体发育
专门化
二、细胞的全能性
1.概念:细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或 分化成其他各种细胞 的潜能和特性。
2.原因:细胞内含有形成完整个体所需的 全部 基因。
3.证明实例:
(1)植物组织培养→植物细胞具有 全能性
(2)动物体细胞的 细胞核
具有全能性
分化成其他各种细
胞
全部
全能性
细胞核
4.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 存在于 早期胚胎 中 来自各式各样的组织
功能 可以分化成 各种 组织和器官甚至个体 具有分化成 特定功能 的细胞或组织的能力
举例 囊胚的内细胞团细胞 精原干细胞、造血干细胞、神经干细胞
分裂和分化
早期胚胎
各种
特定功能
基础诊断
(1)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化 ( √ )
(2)神经细胞和胰岛B细胞中没有相同的蛋白质 ( × )
(3)同一植物个体茎尖分生组织细胞的全能性比叶肉细胞更容易表达 ( √ )
(4)克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性 ( × )
(5)用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性 ( × )
√
×
√
×
×
教材拓展
1.(必修1 P119正文拓展)一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡。在什么条件下,这些分化的细胞不再保持分化后的状态呢?
提示:在离体人工培养条件下,高度分化的细胞能够脱分化恢复分裂和分化能力。
2.(必修1 P122“拓展应用2”)利用干细胞的分离和体外培养在体外培育出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗,将干细胞体外培育出组织和器官的过程能否体现体细胞的全能性?请说明理由。
提示:否,细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,将干细胞体外培育出组织和器官不能体现细胞的全能性。
1.细胞分化的机理和过程
(1)细胞分化的机理:
(2)细胞分化的过程:
①细胞水平:同一来源的细胞是否形成形态、功能不同的组织细胞(且细胞器种类、数量也有差异)。
②分子水平:
a.是否有特殊基因(奢侈基因)的表达。
b.是否含有特殊(或特有)化学成分,如血红蛋白、抗体、胰岛素等。
(3)细胞分化的判断标准
2.细胞分化与细胞的全能性的比较
项目 细胞分化 细胞的全能性
原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性
②不可逆性
③普遍性 ①高度分化的植物体细胞具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性
结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 形成新的个体
比较 细胞分化程度有高低之分:体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性的表达有难易程度之分,由易到难:受精卵>生殖细胞>体细胞
项目 细胞分化 细胞的全能性
关系 ①细胞分化一般不会导致遗传物质改变,除某些特殊情况下,已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性;②一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达,细胞分化程度越低,全能性越容易表达
考向1 细胞分化的实质、特点和意义分析
1.(2021·山东卷)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列 KFERQ 的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体 L 结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是 ( )
A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
解