内容正文:
第二节 细胞的分化
1.举例说明细胞分化的概念和生物学意义。(重点)
2.概述细胞的全能性。(重点)
3.说出癌细胞的主要特征。(重点)
4.说明细胞发生癌变的原因。(难点)
细 胞 的 分 化
1.概念:细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程。
2.特点:不可逆性。
3.意义
(1)生物的个体发育是通过细胞的分化来实现的。
(2)正常发育的细胞在通过有丝分裂后,即有秩序地发生分化,形成具有特定功能的细胞。
4.实例
(1)受精卵多次分裂产生各种各样的细胞。
(2)根尖中各种各样的细胞都是由分生区细胞分化形成的。
探讨:如图表示某人体内的几种细胞,它们的形态结构和功能各不相同。
(1)各细胞的遗传物质是否相同?为什么?
提示:相同,因为这些细胞是通过有丝分裂产生的,有丝分裂的特点是遗传物质平均分配。
(2)各细胞形态、结构和功能各不相同的原因是什么?
提示:遗传信息执行的情况不同。
探讨:人体内分化形成的神经细胞和心肌细胞能否再恢复分裂能力?
提示:不能恢复分裂能力。
探讨:下图为人体中肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞的产生过程,仔细观察图示,探讨下列有关问题:
(1)细胞①、②、③含有的蛋白质种类一定不相同吗?
提示:不完全相同。
(2)细胞①与细胞②形成的本质区别是什么?
提示:遗传信息的执行情况不同。
1.细胞分化的过程图示
2.细胞分化的实质
就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传物质,但不同细胞中遗传信息的执行情况不同,控制合成的蛋白质不同。细胞分化的实质就是基因的选择性表达。如图:
3.对细胞分化过程的理解
(1)从细胞水平分析:细胞的形态、结构和功能发生改变。
(2)从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞溶胶成分和功能发生改变。
(3)从分子水平分析:
①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。
②基因角度:基因选择性表达,即遗传信息的执行情况不同,这是细胞分化的根本原因。
4.细胞分裂和细胞分化的关系
(1)细胞分裂主要增加细胞的数目,细胞的种类不变,细胞分化主要增加细胞的种类,细胞数目不变。
(2)细胞分裂是细胞分化的基础。
1.细胞分化过程中,一般不会出现的是( )
【导学号:36500102】
A.细胞表面结构的改变
B.细胞器种类和数量的改变
C.蛋白质种类和数量的改变
D.细胞核中遗传物质的改变
【解析】 细胞分化的过程即基因选择性表达的过程,细胞核中遗传物质并未发生改变。
【答案】 D
2.如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是( )
①a过程是有丝分裂,b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、乙、丙三个细胞形态一样,故a表示有丝分裂,丁、戊与甲比,细胞形态发生了变化,故b表示细胞分化;乙和丙来自甲的有丝分裂,有丝分裂前后亲子代遗传物质相同,染色体组成相同;乙、丙的遗传物质相同,由细胞分化形成丁、戊的过程中基因选择性表达;由于甲、丁、戊细胞形态不同,故三种细胞基因选择性表达产生的部分蛋白质不同。
【答案】 B
细 胞 的 癌 变
1.概念:在某些致癌因素的作用下,有的细胞变得不受控制而无限增殖,这种细胞就是癌细胞。
2.癌细胞的主要特征:
(1)最重要的是有无限增殖能力
(2)另一特点是能在体内转移,原因是细胞表面粘连蛋白很少或缺失,使它容易在组织之间转移。
3.原因:细胞异常分化的结果。
4.癌变:正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程。
5.
探讨:1951年,一名叫海拉的黑人妇女前往John.Hopkins大学医院接受宫颈癌治疗时,生物学研究人员从她的活组织切片中获取了癌细胞,并发展成为一个可用于科学研究的细胞系。这一细胞系就被称为海拉细胞系。该细胞系至今仍在为实验室效力。
(1)上述材料说明癌细胞具有什么特点?
提示:适宜条件下,可以无限增殖。
(2)这一细胞系中的细胞进行分裂的方式是什么?
提示:有丝分裂。
探讨:肿瘤有良性的,也有恶性的,良性肿瘤逐渐增长仅是压迫周围组织,而恶性肿瘤会不断侵入周围组织,被称为“癌”。试分析癌细胞在体内为什么容易分散和转移呢?
提示:癌细胞膜上粘连蛋白减少,使癌细胞间的黏着性显著下降,容易在体内分散和转移。
探讨:用于化疗的抗癌剂作用于癌细胞分裂的哪一时期?作用机理是什么?
提示:作用于分裂间期。主要是抑制DNA的复制。
1.适宜条件下,无限增殖即“不死的细胞”(与正常细胞比较)
细胞来源
细胞周期
分裂次数
存活时间
正常人肝细胞
22小时
50~60
45.8天~55天
海拉宫颈癌细胞