[2020步步高生物大一轮]第四单元 第13讲

第13讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变

[考纲要求] 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 细胞的分化与全能性

1．细胞分化

(1)概念：在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程. (2)特点

①普遍性：多细胞生物普遍具有. ②持久性：贯穿于生物体整个生命进程中.

③稳定性：已分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡.

④不可逆性：一般来说,细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞,不能反向进行. (3)实质(如图所示)

在个体发育过程中,不同细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达.

(4)意义⎩

⎪⎨⎪⎧

①生物个体发育的基础

②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率

归纳总结 细胞分化的三个关键点 (1)细胞分化的标志

①分子水平：合成了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.

(2)分化细胞表达的基因

①管家基因：所有细胞均表达的一类基因,其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因.

②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因,其产物赋予不同细胞特异性的生理功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因.

(3)细胞分化的“变”与“不变”

①不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目.

②改变：mRNA、蛋白质的种类,细胞的形态、结构和功能.

2．细胞的全能性

3．干细胞

(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞.

(2)类型

项目胚胎干细胞成体干细胞

来源来自早期胚胎或原始性腺组织来自各式各样的组织

功能可以分化成各种组织和器官具有分化成特定功能细胞的能力

举例来自囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞

1．判断关于细胞分化的叙述的正误

(1)肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同(×)

(2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因,故可以产生胰岛素而不能产生抗体(×)

(3)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同(×)

(4)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化(√)

(5)ATP合成酶基因属于奢侈基因,在不同细胞中选择性表达(×)

2．判断关于细胞全能性的叙述的正误

(1)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(√)

(2)分化程度高的细胞其全能性一定低(×)

(3)克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性(×)

(4)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(×)

(5)人体内所有活细胞均具有全能性(×)

下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态,请据图分析：

(1)上述基因属于管家基因的是a,属于奢侈基因的是b、c、d.

(2)这三种细胞“血红蛋白基因”均不能表达,所以这三种细胞不包括红细胞；A细胞可产生“胰岛素”,应为胰岛B细胞；B细胞可产生“生长激素”,应为垂体细胞.

(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子,则其杂交带状况如何？若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA,其杂交带状况如何？

提示A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因,但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA,故用胰岛素基因作探针,三类细胞均可形成杂交带,但改为检测胰岛素基因的mRNA,则只有A 细胞能产生杂交带.

命题点一细胞分化的实质、特点和意义分析

1．如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况,下列分析错误的是()

A．此图能说明细胞分化的实质

B．基因b可能控制RNA聚合酶的合成

C．细胞中mRNA差异最大的是细胞2和4

D．一般来说,这5种细胞的核遗传物质相同

答案 C

解析题图显示,同一个体的5种细胞中基因表达的情况有差异,说明基因在不同细胞中选择性表达,体现了细胞分化的实质,A项正确；5种细胞中都有相关基因表达,基因表达的转录过程中有RNA聚合酶参与,说明5种细胞中都有RNA聚合酶,基因b在5种细胞中都表达了,故其可能是控制RNA聚合酶合成的基因,B项正确；细胞2和4中mRNA有2种不同,而3和4中mRNA有4种不同,C项错误；5种细胞均最终来源于受精卵,故它们细胞核中的遗传物质通常相同,D项正确.

2．ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶,下表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针,研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况.下列分析正确的是()

注：－表示该基因不表达,＋表示该基因表达,＋的数目越多表示表达水平越高.

A．该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段无差异

B．橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多

C．绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物,体现了细胞的基因选择性表达

D．果实中该基因表达水平高于叶片,说明前者的分化程度高于后者

答案 B

解析根据表中信息可知,番茄的不同组织以及果实成熟的不同阶段ACC合成酶基因的表达水平存在明显差异,A错误；橙红和亮红的果实中,ACC合成酶基因表达水平最高,故其细胞中ACC合成酶基因的转录产物可能相对较多,B正确；番茄不同的组织和果实成熟的不同阶段该基因的表达水平不同,体现了不同细胞的基因选择性表达,而不是绿果、雌蕊、叶片和根无该基因,C错误；果实中该基因的表达水平高于叶片,说明该基因进行了选择性表达,但不能说明果实的分化程度高于叶片,D错误.

3．下图表示人体造血干细胞在离体条件下,经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程.下列有关叙述正确的是()