内容正文:
第3课 细胞的分化、衰老和死亡
素养目标
1.通过比较细胞的分化、衰老和死亡,建立细胞是一个统一整体的生物学观念。(生命观念)
2.通过分析细胞衰老、凋亡的特点,关注人体健康和科技发展。(社会责任)
考点一 细胞的分化与全能性
授课提示:对应学生用书第123页
1.细胞的分化
2.细胞的全能性
(1)细胞全能性: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)植物细胞的全能性
(3)动物细胞细胞核的全能性
(4)干细胞
1.(必修1第118~119页“思考·讨论”)同一人体内的上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经细胞等都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞。(√)
2.(必修1第119页正文拓展)肌细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同。(×)
3.(必修1第120页“思考·讨论”)非洲爪蟾的蝌蚪肠上皮细胞核移植实验证明了动物体细胞具有全能性。(×)
4.(必修1第121页正文)受精卵没有分化,故受精卵没有全能性。(×)
5.(必修1第121页正文)脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成人体的各种血细胞。(√)
(必修1第119页正文拓展)一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡。在什么条件下,这些分化的细胞不再保持分化后的状态呢?
提示:在离体人工培养条件下,高度分化的细胞能够脱分化恢复分裂和分化的能力。
1.关注细胞分化的几个关键点
(1)细胞分化的标志
(2)细胞分化的实质
细胞分化的实质就是不同种类的细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达。
(3)细胞分裂与细胞分化的区别和联系
(4)分化细胞表达的基因
(5)细胞分化的“变”与“不变”
2.细胞分化与全能性的比较
项目
细胞分化
细胞全能性
原因
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传信息
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成完整有机体或其他各种细胞
大小比较
细胞分化程度有高低之分:体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性有大小之分:受精卵>生殖细胞>体细胞
关系
①细胞分化不会导致遗传物质改变,已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性;
②一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达;细胞分化程度越低,全能性就越高
突破点1 借助细胞分化的实质和特点考查生命观念及科学思维
1.(2022·湖北卷,6)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
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和分化,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。
答案:A
2.研究人员用三种基因探针,对某转基因奶牛的乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的mRNA进行分子杂交,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
探针
乳腺细胞
口腔上皮细胞
蹄部细胞
乳腺蛋白基因探针
出现杂交带
未现杂交带
未现杂交带
人干扰素基因探针
出现杂交带
出现杂交带
出现杂交带
胰岛素基因探针
未现杂交带
未现杂交带
未现杂交带
A.人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达
B.可用mRNA逆转录产生的cDNA制作相应基因的探针
C.用上述探针分别检测三种细胞的DNA,都会出现杂交带
D.胰岛A细胞中的mRNA能与胰岛素基因探针形成杂交带
解析:人干扰素基因探针在多种细胞中出现杂交带,说明人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达,A正确;可用mRNA逆转录产生的cDNA制作相应基因的探针,B正确;用上述探针分别检测三种细胞的DNA,都会出现杂交带,C正确;胰岛素基因在胰岛A细胞中不能表达,故胰岛A细胞中的mRNA不能与胰岛素基因探针形成杂交带,D错误。
答案:D
突破点2 借助细胞全能性与干细胞的应用考查生命观念及社会责任
3.将