内容正文:
第13讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变
素养目标
1.通过对细胞的分化、衰老、凋亡与癌变的讨论,认同细胞的结构与功能是相适应的。(生命观念)
2.通过对细胞全能性的分析,阐明细胞全能性的原因。(科学思维)
3.搜集有关干细胞研究进展、社会老龄化问题和健康的生活方式等方面的资料,关注人体健康。(科学探究)
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:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)实例
①植物组织培养(以胡萝卜组织培养为例)
②非洲爪蟾、克隆多利羊,科学家采用了细胞的核移植技术获得了新个体,说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
3.干细胞
1.辨析正误
(1)哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆。( √ )
(2)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。( × )
(3)细胞的分化程度越高,全能性越强。( × )
(4)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化。( √ )
(5)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。( × )
2.教材深挖
(1)[必修1 P117“问题探讨”拓展]骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗?
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(2)[必修1 P120“拓展题2”改编]能否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织和器官用于组织或器官移植,实现对临床疾病的治疗?
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答案:(1)可以改变血型,但不会影响遗传。
(2)动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育,细胞分化潜能变窄。肌细胞是已分化的细胞,它通常不能转化为其他类型的细胞,因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官。
1.细胞分化关键点的区分
(1)细胞分化时表达的基因
(2)细胞分化的“变”与“不变”
2.“三看法”确认细胞的全能性
角度 基于细胞分化的本质和特点,考查生命观念及科学思维
1.(2022·湖北高考,T6)BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果,下列叙述错误的是( )
A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖
C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路
D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
[多维解题]
A 解析:红系祖细胞能分化为成熟红细胞,但不具有无限增殖的能力,A错误;BMI1基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍,推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖,B正确;若使BMI1基因过量表达,则可在短时间内获得大量成熟红细胞,可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路,C正确;当红系祖细胞分化为成熟红细胞后,BMI1基因表达量迅速下降,若使该基因过量表达,则成熟红细胞的数量快速增加,可见红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关,D正确。
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胞中遗传信息的执行情况相同
B 解析:白色脂肪细胞中直接能源物质是ATP,A错误;线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,结合棕色脂肪细胞的作用可知,棕色脂肪细胞中的线粒体可能比白色脂肪细胞多,B正确;RCAN1基因通过其表达产物抑制白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞,C错误;白色脂肪细胞与棕色脂肪细胞为不同细胞,在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同,D错误。
角度 基于细胞全能性与干细胞的应用,考查生命观念及社会责任
3.(2023·湖北