内容正文:
第12讲 细胞的分化、衰老、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。
考点一 细胞分化与全能性
1.细胞分化
2.细胞全能性
3.干细胞
(必修1P121“与社会的联系”)因为干细胞具有分裂、分化的能力,可培养出组织或器官,所以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。
题型一 细胞分化的实质和过程
1.(2022·北京丰台高三期末)已知在阿片受体表达极低的神经干细胞中,纳洛酮可促进神经干细胞向神经元分化;而在阿片受体表达水平高的神经干细胞分化后期,吗啡(阿片类药)则通过与阿片受体结合促使分化方向偏向神经胶质细胞。以下说法正确的是( )
A.纳洛酮和吗啡可诱导神经干细胞发生不定向的分化
B.神经干细胞是高度分化的细胞,通常具有较强的分裂能力
C.神经干细胞的分化过程中DNA和蛋白质均会发生稳定性改变
D.服用阿片类药物的患者神经干细胞的分化与阿片受体表达水平有关
答案 D
解析 根据题干信息“纳洛酮可促进神经干细胞向神经元分化,吗啡促使分化方向偏向神经胶质细胞”,说明纳洛酮和吗啡可诱导神经干细胞发生定向的分化,A错误;神经干细胞相对分化程度较低,通常具有较强的分裂能力,B错误;神经干细胞的分化过程中DNA没有发生改变,C错误;根据题干信息“在阿片受体表达水平高的神经干细胞分化后期,吗啡(阿片类药)则通过与阿片受体结合促使分化方向偏向神经胶质细胞”,说明服用阿片类药物的患者神经干细胞的分化与阿片受体表达水平有关,D正确。
2.下表是人体内红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“+”表示该基因能表达,“-”表示该基因未表达)。下列有关说法正确的是( )
细胞
血红蛋白基因
胰岛素基因
抗体基因
有氧呼吸酶基因
红细胞
+
-
-
+
胰岛B细胞
-
①
-
+
浆细胞
-
-
②
③
A.①②③均表示“+”
B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达
C.三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全相同
D.三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同
答案 A
解析 题表说明细胞分化是基因选择性表达的结果,B错误;三种细胞是同一个体中的体细胞,核基因种类相同,只是表达的基因不同,D错误。
1.管家基因与奢侈基因
(1)管家基因:指所有细胞均要表达的一类基因,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因、ATP酶基因。
(2)奢侈基因:指不同类型细胞特异性表达的基因,其产物赋予不同细胞特异的生理功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因等。
2.细胞分化的标志
在所有细胞中都表达的基因,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等的表达不能证明细胞发生分化;只有在特定细胞中选择性表达的基因(如胰岛素基因、血红蛋白基因等)发生了表达可以证明细胞发生了分化。
3.同一个体不同体细胞的遗传分析
同一生物不同体细胞内基因的组成都是相同的,因为不同的体细胞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。
题型二 细胞全能性判断和干细胞
3.有关细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因发生了改变
D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映植物种子具有全能性
答案 B
解析 细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因,而配子也具有这样的全套基因,同样具有全能性,A错误;植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果,C错误;种子是植物的幼体,种子发育成植株是个体正常发育的过程,不能反映全能性,D错误。
4.将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞,以代替损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列说法正确的是( )
A.骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成不同,基因表达情况也不同
B.骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞,说明骨髓干细胞具有全能性
C.可通过检测糖尿病患者的胰岛素含量判断植入的骨髓干细胞是否成功分化出“胰岛样”细胞
D.若将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓,会恢复成骨髓干细胞
答案 C
解析 自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞,故骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成一样,但不同细胞选择表达的基因不同,因此这两种细胞中的基因表达产物不完全相同,A错误;骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞,说明