内容正文:
第10讲 细胞分化、衰老、凋亡与癌变
[新课标要求]
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 细胞的分化与细胞的全能性
1.细胞的分化
概念
实质
特点
结果
意义
细胞在形态、结构和功能上发生持久的、差异性变化的过程
遗传物质选择性发挥作用
同一个体不同类型的分化细胞内,mRNA和蛋白质并非完全不同
正常情况下是不可逆的
形成不同形态、结构、功能的细胞,不同类型的细胞
分化的细胞一般不再进行分裂
形成不同的组织和器官
生物的个体发育是通过细胞的分化过程来实现的;生物体的正常发育,是细胞分化受到高度精妙调控的结果
2.细胞的全能性
概念
细胞的全能性是指高度分化的组织细胞仍具有发育成完整个体的能力
条件
①离体;②给予一定营养物质、激素等;③适宜的温度等环境条件
实例
植物组织培养(以胡萝卜组织培养为例)
克隆动物的培育(以美洲爪蟾的核移植为例)
(1)细胞分化是遗传物质丢失造成的,它与遗传物质有选择性地发挥作用有关。( × )
提示:细胞分化遗传物质不变,与遗传物质有选择性地发挥作用有关。
(2)细胞分化导致全能性改变,分化程度高的细胞全能性一定低。( × )
提示:分化程度高的细胞全能性不一定低,如生殖细胞由原始生殖细胞分化而来,属于高度分化的细胞,但全能性依然较高。
(3)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。( √ )
(4)细胞分化是细胞内遗传物质选择性发挥作用的结果,通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株。( √ )
(5)受精卵是多能干细胞,多能干细胞能产生生物体所需要的所有类型的细胞。( × )
提示:受精卵是全能干细胞,因为它能产生生物体所需要的所有类型的细胞。来源于早期胚胎的胚胎干细胞是多能干细胞,它的分化能力仅次于受精卵。
(1)将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。由此说明肠细胞受某些物质的限制不能表达全能性。
(2)人的肝细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的,原因是两种细胞均由同一个受精卵经有丝分裂产生,经有丝分裂产生的子细胞核基因的种类和数量相同。
考向1 细胞的分化
1.同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述,错误的是( D )
A.不会脱分化到受精卵的状态
B.细胞核中的染色体数目相同
C.功能不同是由于发生了细胞分化
D.功能差异是在减数分裂过程中形成的
解析:正常情况下,细胞分化是不可逆的,一旦沿着一定方向分化,便不会脱分化到原来的状态,即神经细胞和巨噬细胞不会脱分化到受精卵的状态;同一个体的神经细胞和巨噬细胞均由同一受精卵经有丝分裂产生,所以细胞核中的染色体数目相同;神经细胞和巨噬细胞的功能不同是细胞分化的结果;正常发育的细胞在经过有丝分裂后,会有秩序地发生分化,形成具有特定功能的细胞,这两种细胞的功能差异不是在减数分裂过程中形成的。
对细胞分化的理解
2.如图为人体某早期胚胎细胞(甲)的部分生命历程,图中乙、丙、丁、戊表示各个时期的细胞,a、b表示细胞在正常情况下所进行的生理过程。下列叙述正确的是( B )
①a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化 ②乙和丙的染色体组成不同 ③丁与戊因遗传物质不同而发生分化 ④甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同
A.①② B.①④
C.③④ D.②③④
解析:甲表示早期胚胎细胞,其通过有丝分裂增加细胞数目,在特定条件下会发生细胞分化。甲细胞经有丝分裂得到的乙、丙两个细胞的染色体组成相同。正常情况下,乙、丙细胞经细胞分化得到的丁、戊两种细胞的遗传物质相同,但细胞中的蛋白质有差异。
细胞分化与细胞分裂异同
项目
细胞分裂
细胞分化
原因
①细胞表面积和体积发展不平衡;②细胞核与细胞质发展不平衡;③增殖的需要
遗传物质的选择性表达
结果
生成相同的细胞
生成形态、结构、功能不同的细胞
意义
①促进多细胞个体形成、生长和发育;②单细胞生物形成新个体
①组织、器官的形成与完善;②组织、器官的修复
特性
①不是所有细胞都进行有丝分裂;②具有细胞周期
①稳定性差异;②不可逆性
联系
生物的个体发育是通过细胞分裂和细胞分化过程共同实现的
考向2 细胞的全能性
3.(2022·浙江山水联盟高三联考)下列实例可以体现动物细胞也具有全能性的是( B )
A.皮肤伤口愈合
B.雄蜂的产生
C.克隆羊多莉的培育
D.蝾螈断尾的再生
解析:皮肤划破后伤口重新愈合,没有形成完整个体,因此不