内容正文:
第3讲 细胞的分化、衰老与凋亡
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命
观念
通过对细胞的分化、衰老、死亡的讨论,认同细胞的结构与功能是相适应的。
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。
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1式等资料,关注人体健康。
考点1 细胞的分化与全能性
1.细胞的分化
2.细胞的全能性
(1)概念
细胞的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。
(2)实例
①植物组织培养(以胡萝卜组织培养为例)
②克隆动物的培育(动物体细胞核移植)
(以非洲爪蟾的核移植为例)
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,这些细胞叫做干细胞。
(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
来自各式各样的组织
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.细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变。(√)
2.玉米种子形成新植株体现了细胞的全能性。(×)
3.受精卵没有分化,故受精卵没有全能性。(×)
4.骨髓移植可以有效地治疗白血病。(√)
5.人体的早期胚胎细胞没有细胞分化,故没有全能性。(×)
1.(必修1P118“问题探讨”)骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗?
答案:可以改变血型,但不会影响遗传。
2.(必修1P120“思考·讨论”资料2)动物的细胞核为什么具有全能性?可通过什么实验来证实?
答案:它含有保持本物种遗传特性所需要的全套基因,并没有因细胞分化而失去基因,因此,高度分化的细胞核仍然具有全能性。这可以从细胞核移植实验以及其他的实验证据中得到证实。
细胞分化的3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,如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。
②细胞水平:形成了不同种类的细胞。
(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.(长句应答)细胞分裂对生物性状的遗传有何贡献?
答案:通过减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定;通过有丝分裂,维持了亲、子代细胞遗传物质的稳定性,对于生物的遗传有重要意义。
2.(情景探究)某人的胰岛B细胞和神经细胞在形态、结构和功能上具有较大差别,研究发现它们所含的基因却是相同的。请回答下列问题:
(1)胰岛B细胞和神经细胞在形态、结构和功能上具有差别的直接原因和根本原因是什么?
答案:直接原因是它们所含的蛋白质不同;根本原因是二者细胞中选择性表达的基因不同。
(2)胰岛B细胞和神经细胞所含基因相同的原因是什么?
答案:两种细胞均是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的。
◆[提升点1] 信息提取能力
1.在植物发育过程中,分生组织细胞中的前质体能够根据细胞所处位置和接受光照程度分化形成功能各异的质体,如叶绿体、淀粉质体、白色体等。下列说法错误的是( )
A.前质体的分化发生于细胞分化过程中
B.前质体的分化过程受内外因素的影响
C.前质体的分化使质体功能趋向专门化
D.前质体的分化状态在自然条件下可逆转
解析:D [根据题意,分生组织细胞具有分裂分化能力,其细胞中的前质体分化伴随于细胞分化过程,如分生组织细胞分化形成绿色细胞过程,前质体就分化为叶绿体,A正确;前质体能够根据细胞所处位置(内部因素)和接受光照程度(外界因素)分化形成功能各异的质体,说明前质体的分化过程受内外因素的影响,B正确;前质体可分化形成功能各异的质体,如叶绿体进行光合作用,淀粉质体储藏淀粉,分化使质体的功能趋向专门化,C正确;在自然条件下,分化后的细胞将一直保持分化后的状态,细胞内的质体也一直保持分化后的状态,虽然某些细胞白色体在光下还可以转化为叶绿体,但不能逆转为分化前的前质体,D错误。]
2.人体脂肪细胞分为两种,其中白色脂肪细胞主要用于储能,棕色脂肪细胞主要负责消耗脂肪并产生热量。科学研究发现,抑制小鼠体内名为RCAN1基因的表达有助于白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞。据上述信息判断,下列叙述正确的是( )
A.白色脂肪细胞中直接能源物质是脂肪
B.棕色脂肪细胞中含有的线粒体可能较白色脂肪细胞多
C.RCAN1 基因的表达产物可促使白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞
D.白色脂肪细胞和棕色脂肪细