内容正文:
生 物
第四单元 细胞的生命历程
第12讲 细胞的分化、衰老和死亡
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。
[对应学生用书P116]
分裂和分化
早期胚胎
各种
特定功能
基础诊断
(1)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化 ( √ )
(2)神经细胞和胰岛B细胞中没有相同的蛋白质 ( × )
(3)同一植物个体茎尖分生组织细胞的全能性比叶肉细胞更容易表达 ( √ )
(4)克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性 ( × )
(5)用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性 ( × )
√
×
√
×
×
教材拓展
1.(必修1 P119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能力。
2.(必修1 P122“拓展应用2”)利用干细胞的分离和体外培养在体外培育出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗,将干细胞体外培育出组织和器官的过程能否体现体细胞的全能性?请说明理由。
提示:否,细胞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,将干细胞体外培育出组织和器官不能体现细胞的全能性。
1.细胞分化的机理和过程
(1)细胞分化的机理:
(2)细胞分化的过程:
①细胞水平:同一来源的细胞是否形成形态、功能不同的组织细胞(且细胞器种类、数量也有差异)。
②分子水平:
a.是否有特殊基因(奢侈基因)的表达。
b.是否含有特殊(或特有)化学成分,如血红蛋白、抗体、胰岛素等。
(3)细胞分化的判断标准
2.细胞分化与细胞的全能性的比较
项目 细胞分化 细胞的全能性
原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性
②不可逆性
③普遍性 ①高度分化的植物体细胞具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性
结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 形成新的个体
比较 细胞分化程度有高低之分:体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性的表达有难易程度之分,由易到难:受精卵>生殖细胞>体细胞
项目 细胞分化 细胞的全能性
关系 ①细胞分化一般不会导致遗传物质改变,除某些特殊情况下,已分化的细胞都含有保持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,全能性越容易表达
考向1 细胞分化的实质、特点和意义分析
1.(2021·山东卷)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列 KFERQ 的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体 L 结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是 ( )
A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
解析 α-酮戊二酸合成酶被溶酶体降解,所以其降解产物可被细胞再利用,A正确;根据题干信息“该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化”,说明α-酮戊二酸含量降低促进细胞分化,而含量升高不利于胚胎干细胞的分化,B正确;根据题干信息“该复合体与溶酶体膜上的受体 L 结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解”,所以如果抑制 L 基因表达,则复合体不能与受体L结合,不利于降解α-酮戊二酸合成酶,细胞中α-酮戊二酸的含量会升高,C错误;目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能,D正确。
答案 C
2.(2023·山东济宁高三模拟)MyoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因,其表达产物MyoD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录,还能促进MyoD基因的表达,最终使前体细胞分化为肌细胞。以下叙述不正确的是 ( )
A.前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的
B.与肌细胞相比,前体细胞的分化程度较低
C.含有MyoD基因的细胞只能分化为肌细胞
D.MyoD蛋白对MyoD基因的表达存在正反馈调节
解析 细胞分化的标志是基因的选择性表达,含有MyoD基因的细胞能分化为其他细胞,C错误。
答案 C
考向2 对细胞全能性与干细胞的理解与分析
3.(2023·黑龙江牡丹江一中月考)下列有关细胞全能性的叙述,正