内容正文:
第15课时 细胞的分化、衰老和死亡
素养目标
1.通过对细胞的分化、衰老、死亡实质的理解,认同细胞的结构与功能是相适应的。(生命观念)
2.结合对细胞的全能性的分析,阐明细胞具有全能性的原因。(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。(社会责任)
考点一
细胞的分化与细胞的全能性
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动物体细胞核移植(以非洲爪蟾的核移植为例)
3.干细胞
1.辨析正误
(1)肌细胞与红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。( × )
提示:肌细胞与红细胞中基因相同,mRNA、蛋白质不完全相同。
(2)同一个体中茎尖分生区组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。( √ )
(3)哺乳动物造血干细胞分化为红细胞的过程不可逆。( √ )
(4)克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性。( × )
提示:克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞的细胞核具有全能性。
(5)高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖。( × )
提示:高度分化的细胞在给予一定的条件时,可以进行分裂增殖,如植物组织培养。
(6)造血干细胞分化形成红细胞和白细胞时遗传物质发生改变,导致两者寿命不同。( × )
提示:细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果,遗传物质没有发生改变。
2.教材深挖
(1)(必修1 P118“思考·讨论”拓展)人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量相同吗?为什么?
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(2)(必修1 P121“与社会的联系”拓展)利用干细胞可以培养组织、器官来修复受到损伤的组织或器官,原因是________________________________________。
答案:(1)相同。两种细胞都是由同一个受精卵经分裂和分化而形成的,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。
(2)干细胞具有分裂、分化的能力
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基因是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