内容正文:
2.3 基因工程的应用
第四单元 细胞的生命历程
细胞的分化、衰老和死亡
考点1
细胞的分化
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1.细胞分化
形态、结构和生理
胚胎
组织和器官
持久性
普遍性
功能
个体发育
专门化
遗传信息的表达情况
注:细胞分化后遗传物质未改变
归纳提升
细胞分化的“变”与“不变”
分化细胞所表达的基因
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。
奢侈基因:不同类型细胞特异性表达的一类基因,其表达产物赋予不同细胞特异性的生理功能,
如血红蛋白基因(红细胞)、胰岛素基因(胰岛B细胞)。
不同种类的细胞中,mRNA和蛋白质完全不一样吗?
活细胞中都有呼吸酶,ATP合成酶,ATP水解酶等
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1.(2023·江苏连云港高三模拟)下图为人体内部分细胞分化过程,下列说法正确的是
A.红细胞是通过无丝分裂产
生的,不发生DNA的复制
B.上述细胞中,造血干细胞
的分化程度最低
C.人体内神经干细胞分化成神经细胞的过程不可逆
D.皮肤干细胞分化成皮肤细胞的过程中遗传物质发生改变
c
细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质不发生改变
【情境推理·探究】
1.如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。
(1)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因,在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d属于管家基因的是哪一个?属于奢侈基因的是哪些基因?
a; b、c、d。
2.人的肌肉细胞和神经细胞的核基因的种类和数量相同,但功能不同,说明原因:
两者都是由同一个受精卵经有丝分裂和分化而形成的,因此核遗传物质相同;
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完全相同。
2.细胞的全能性
是指细胞经 后,仍具有产生 或
的潜能和特性
分裂和分化
完整有机体
分化成其他各种细胞
细胞具有全能性的原因:
细胞内具有生物个体生长发育所需的全套遗传物质
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以下两个例子说明了什么?
高度分化植物细胞具有全能性
动物体细胞的细胞核具有全能性
植物组织培养
动物细胞核移植
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2.细胞的全能性
离体
受精卵
体细胞
低
高
表达
①全能性表达的标志:细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。
②种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性,因为种子的胚本身就是植株的幼体,其萌发长成植株是正常发育的过程。
③分化程度高的细胞全能性不一定低,如生殖细胞属于高度分化的细胞,但全能性依然较高。
注意:
3.干细胞
(1)概念 动物和人体内仍保留着少数具有____________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 来自__________ 来自各式各样的组织
功能 可以分化成 _____ 组织和器官 具有分化成 __________ 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
分裂和分化
早期胚胎
各种
特定功能
造血干细胞增殖分化不断产生红细胞、白细胞、血小板。
提醒 并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化,成为具有特定功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞本身的自我更新。
2.(2023·江西九江高三模拟)造血干细胞可增殖分化为B细胞,B细胞受特定抗原刺激后增殖分化为浆细胞。下列相关叙述错误的是
A.造血干细胞能分化为B细胞,体现了全能性
B.造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达
C.与造血干细胞相比,浆细胞中有丰富的内质网、高尔基体等
D.衰老的浆细胞中水分减少,细胞核增大
√
浆细胞能够分泌抗体(蛋白质),所以含有丰富的内质网和高尔基体
已分化的细胞能够分化成完整的有机体或各种细胞才能体现出细胞的全能性
【考点速览•诊断】
(1)造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞。(2021·江苏卷,2B)( )
提示 造血干细胞是已分化的细胞,但仍能继续分化形成各种血细胞。
(2)细胞分化使各种细胞的遗传物质发生改变。(2021·江苏卷,2C)( )
提示 细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质不变。
(3)愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的。(2021·福建卷,11A)( )
提示 愈伤组织是幼嫩叶片通过脱分化形成的。
×
×
×
(4)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。(2021·河北卷,5D)( )
(5)高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖。(2020·江苏卷,4A)(