细胞分化 (2)

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基础知识巩固 P70-71
1．正误辨析
衔接课堂
(1)造血干细胞分化成血细胞和免疫细胞的过程中，细胞核中基
因的种类和数量没有改变，仅仅是不同的细胞表达的基因会有所
不同。( )
细胞分√化是细胞内基因选择性表达的结果。(√ )
叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能差异是细胞分化的结果。 )
(√
×
(4)哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞 ( )
4、意义：
（1）是生物个体发育的基础。
（2）使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提 高各种生理功能的效率。
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1．通过图示法深入理解基因选择性表达机理
(1)如图所示，经过有丝分裂、分化得到的心肌细胞、神经细 胞和唾液腺细胞中所含遗传物质与亲代细胞的相同(均用 A、 B、C、D、E 代表)。分化时，心肌细胞中 A、D 基因处于活 跃状态(能表达的状态)，神经细胞中 C、D 基因处于活跃状 态，唾液腺细胞中 D、E 基因处于活跃状态。
(1)离体(必要条件)。 (2)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)。 (3)激素，尤其是生长素与细胞分裂素对植物细胞全 能性表达至关重要。 (4)适宜的条件(适宜的温度、pH等)。
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基础知识巩固 P70-71
1．正误辨析
衔接课堂
(2)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性 ( × )
比较 如体细胞＞生殖细胞＞受精卵
卵＞生殖细胞＞体细胞
①两者的遗传物质都未发生改变
关系
②已分化的植物细胞仍然具有全能性
③一般情况下，分化程度越高，全能性越难以实现
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[易错警示] 对细胞全能性及细胞分化理解的五个误区 P71-72 (1)并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂增加细胞数量，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 ，用于干细胞的自我更新。 (2)未脱离植物体的细胞不能表现出全能性。未脱离植物体的细胞，其全 能性受到抑制，不能发育成完整的新个体。 (3)同一个体不同类型的细胞中RNA和蛋白质不完全相同。同一个体的不 同体细胞中核遗传物质完全相同，但由于选择性表达的基因不同，因而 转录生成的mRNA及翻译生成的蛋白质不完全相同。 (4)细胞分化是基因的选择性表达，不会导致遗传物质改变。已分化的植 物细胞都含有保持该物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有 全能性。 (5)分化程度高的细胞其全能性不一定低。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，全能性越高，但卵细胞的分 化程度较高，其全能性也较高。
[解析]细胞甲的分裂能力强，分化程度低，A项错误。①过程为有丝分裂，②过程为细 胞分化，这两个过程中均不发生遗传物质的改变，B项正确。B细胞与T细胞所含的基因 相同，C项正确。淋巴因子与膜受体的结合实现了细胞间的信息交流，D项正确。
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考点互动探究
典例追踪
2．动物细胞中的一类基因是维持基本生命活动的，在各种
“三看”法确认细胞“全能性”
“关键点法”区分细胞分化与细胞全能性的表达 (1)判断关键:
关键→ (2)实例 ①同一来源的细胞形成形态、功能不同的组织细胞→细胞分化 。 ②植物体细胞→ 新个体→细胞全能性表达。
3 分化的动物细胞，在一定条件下经培养形成细胞群―→不 能体现细胞全能性。
4 “克隆”动物 核移植 ―→动物细胞核具有全能性。 精品课件
和
上发生稳定性差异的过
程2。、特点
（1）普遍性：生物界普遍存在的现象。
（2）持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程 中，在胚胎期达到最大限度。
（3）稳定性（不可逆性）：一般来说，分化了的细 胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
（4）遗传物质不变性：分化后的细胞内的遗传物
质没有发生改变。
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3、细胞分化实质： 基因的选择性表达.
细胞中都处于活动状态，另一类基因是选择性表达的基因。
图4127是能产生A抗体的细胞，关于该细胞中三个基因的开 闭状态，下列说法正确的是( ) [答案] B
A．其中有一个处于活动状态，即A抗
体基因
B．其中有一个处于活动状态，即ATP
合成酶基因
C．Ⅰ号染色体上的两个基因均处于
活动状态
D．三个都处于活动状态 图4127
图 4124
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考点互动探究 考点一 细胞的分化与细胞的全能性
1.细胞的分化 (1)实质：基因的选择性表达，即在个体发育中，不同的细胞 中遗传信息的执行情况不同，从而转录出不同的mRNA，控制合 成出不同蛋白质，如图4125所示：
(2)标志 ①分子水平：合成某种细胞特 有的蛋白质(如唾液淀粉酶、胰 岛素等)。 ②细胞水平：形成不同种类的 细胞(尤其是细胞器种类和数量 有较大差异)。
能性
[解析]植物细胞具有全能性的原因是植物细胞具有发育成完整个体所必需的全套遗传物质，而配子也具有这
样的全套遗传物质，同样具有全能性；植物体内细胞没有表现出全能性是细胞内基因在特定时间和空间条件
下选择性表达的结果；种子发育成植株是正常的发育过程，不能体现全能性；细胞表达全能性的前提是处于
离体状态。
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4、干细胞
（1）概念： 动物和人体内仍然保留着少数具有分裂
和分化能力的细胞。
（2）类型：
全能干细胞，如胚胎干细胞
可以分化成各种组织和器官
多能干细胞，如造血干细胞
可以分化成具特定功能细胞的能力
成 体
专能干细胞，如神经干细胞
（3）特点： 体积小、细胞核大、核仁明显。
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考点互动探究
2.细胞全能性表达的4个条件
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考点三.细胞衰老的主要特征：
①水分减少，细胞萎缩，代谢减皱缓纹
物质 变化
②酶活性降低 白发
③色素积累 老人斑
④呼吸减慢 怕冷
结构
⑤细胞膜通透性改变，物质运输功能减
指已_经__分__化____的细胞，仍然具有发育成完整 _______个体的潜能。
2.全能性的原因：细胞中含有生物生长发育的全 套遗传物质。
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3、全能性应用 ---植物组织培养、克隆羊“多莉” （1）、植物组织培养
外植体（离体的 植物细胞表现出全能性条件：
脱组分织化细胞） 愈伤组织
再分化
胚状体
考点互动探究
典例追踪
4．中国科学院上海生命科学研究院发表了诱导人成纤维细胞重
编程为hiHep细胞的成果。hiHep细胞具有肝细胞的许多功能，包
括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。下列相
关叙述中错误的是( )
[答案] C
A．人成纤维细胞重编程为hiHep细胞并未体现细胞的全能性
B．该项成果表明，已分化的细胞其分化后的状态是可以改变的
两细胞的区别
根本原因 直接原因
不同细胞中遗传信息执行情 况不同，即基因选择性表达
细胞内化学物质的改变（如酶、 结构蛋白等）
形态 结构
功能
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3、细胞分化实质： 基因的选择性表达.
两细胞的区别
根本原因 直接原因
不同细胞中遗传信息执行情 况不同，即基因选择性表达
细胞内化学物质的改变（如酶、 结构蛋白等）
(2)玉米种子萌发长成新植株体现了种子的发育，而细胞全能性是指已 分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株。( √ ) 高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能 ×( )
胚胎干细胞和胰腺腺泡细胞的发育全能性相同(× )
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考点互动探究
3. 细胞分化与细胞的全能性比较
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例．把实例与相应的原理或过程连线
实例 ①花粉培养成单倍体植株 ②克隆羊多利的培养 ③植物导管组织的形成 ④受精卵发育成个体
依据原理或过程 a．动物细胞核具ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ全能性 b．植物细胞具有全能性 c．细胞的有丝分裂 d．细胞的分化
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考点三.细胞衰老的主要特征：
个体衰老与细胞衰老的关系
单 多
[解析]胰岛素基因和A抗体基因是特定细胞选择性表达的基因，ATP合成酶基因属于维持细胞的基本生 命活动的基因，在活细胞中都可表达，故题图中ATP合成酶基因在该细胞中是打开的。产生A抗体的细 胞中A抗体基因只有在受到特异性抗原刺激后才能表达，所以B项正确。
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考点二、细胞的全能性
5年6考
1.全能性的概念：
第12讲 细胞的分化、衰老、凋 亡和癌变
1 . 细胞的分化(Ⅱ)。 2 . 细胞的全能性(Ⅱ)。 3 . 细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)。 4 . 癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)。
考点一、细胞分化
5年6考
1、定义：
在个体发育中，由一个或一种细胞增殖 产生的后代，在形态 结构、 生理功能
C．人成纤维细胞与hiHep细胞中的核酸完全相同
D．hiHep细胞的诱导成功，为人类重症肝病的治疗提供了可能性
[解析]人成纤维细胞重编程为hiHep细胞，并没有形成一个个体，因此未体现细胞的全能性，A项正确。已分 化的细胞经诱导后，其分化后的状态是可以改变的，B项正确。人成纤维细胞与hiHep细胞所含的DNA完全相 同，但RNA不完全相同，C项错误。hiHep细胞的诱导成功，为人类重症肝病的治疗提供了可能性，D项正确。
复习
1.减数分裂与有丝分裂产生的子细胞中DNA含量不同的原因是： 减数分裂时DNA复制1次，细胞连续分裂两次； 有丝分裂时DNA复制1次，细胞分裂1次。
2.姐妹染色单体上含有等位基因的原因可能是： 基因突变或交叉互换， 其中最可能的原因是： 交叉互换
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高中生物 一轮总复习
分子与细胞
高中生物一轮总复习
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2．热图解读 图4124是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请回答： (1)上述三种细胞中含有的基因__相__同____(填“相同”或“不相同”)，mRNA和 蛋白质____不__完__全_相__同_(填“完全相同”“不完全相同”或“完全不同”)。 (2)细胞B和A分别是___垂__体___细胞、_胰__岛__B___细胞。 (3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则能显示杂交 带的是__A_、__B_、__C细胞，若改为检测胰岛素基因的mRNA，则能显示杂交带的 是___A_____细胞。
图4125
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考向1 细胞分化的过程与实质
1．如图4126表示人体部分细胞所经历的生长发育的某些阶
段，下列叙述不正确的是( ) A．细胞甲的分裂能力最强，
[答案] A
分化程度最高
B．过程①②中均未发生遗
传物质的改变
C．B细胞中含有控制淋巴因
子合成的基因
D．淋巴因子与膜受体的结合实现图了4126 细胞间的信息交流
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4
1
3
5
2
区别 相同点 联系
细胞分裂
细胞分化
细胞数目增加（量变） 细胞种类增加（质变）
遗传物质没有发生改变
１、分裂是分化的基础 ２、分裂和分化共同完成生物体正常的生长发育 ３、分化程度越高，分裂能力越弱，全能性越小
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巧记
细胞分化
不变D细N胞A的、数tR目NA、rRNA
改变m细R胞N的A、形蛋态白、质结的构种和类功能
原理：
动物细胞核 具有全能性
回忆：
1、受体细胞采用卵细胞的原因？ 1）、卵细胞体积大、易操作。 2）、营养丰富，为胚胎的最初发育提供养料 3）、细胞质中含有调控细胞核全能性表达的
物质 2、全能性大小：
植物细胞>动物细胞
受精卵>胚胎细胞>生殖细胞>体细胞
生殖细胞是高度分化的细胞，但全能性很高
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考向2 细胞的全能性
[答案] B
3．下列有关细胞全能性的叙述，正确的是( )
A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套
基因
B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现
出全能性
C．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含
基因发生了改变
D．紫色糯性玉米种子发育成植株，这反映植物种子具有全
离体状态时 一定的营养物质：水、无 机盐、蔗糖、维生素等 植物激素：主要是细胞 分裂素和生长素
适宜的温度和适时光照
植物体
原理： 植物细胞具有全能性
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（2）、克隆羊“多莉”
Ａ母绵羊 卵细胞
Ｂ母绵羊 乳腺细胞
细胞质
细胞核
细胞核移植 细胞培养
融合后的卵细胞
卵裂
早期胚胎
胚胎移植
C母绵羊子宫
妊娠
分娩
多莉羊 精品课件
项目
细胞分化
细胞的全能性
原理 细胞内基因的选择性表达
含有本物种全套遗传物质
①高度分化的植物体细胞具有全
①持久性
能性
特点
②普遍性 ③不可逆性
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
④稳定性
③全能性的体现要进行诱导和离
体培养
结果
形成形态、结构、功能不同 的细胞群
形成新的个体
大小 细胞分化程度有高低之分， 细胞全能性有大小之分，如受精