第四单元 第13讲 【高三一轮复习系列2021版步步高生物《大一轮复习讲义》】(001)

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)。

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：分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。

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，不同的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“改变”与“不变”
①不变：DNA、细胞的数目，tRNA、rRNA的种类。

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．判断关于细胞分化说法的正误
(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)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化(√)
(4)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说法的正误
(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整体仍然具有全能性(×)
(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(×)
易错警示(1)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，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。

(2)细胞分化的判断依据：选择性表达的基因(奢侈基因)得以表达的细胞发生了分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因表达出相应蛋白质可以证明细胞发生了分化。

(3)体现全能性的判断依据：起点是“已分化的细胞”，终点是发育成“完整个体”才是全能性的体现。

考向一细胞分化的实质、特点和意义分析
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转录出的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检测DNA分子，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因
转录出的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。

1．(2020·广东汕头质检)有研究表明“渐冻症”是由于突变的基因导致神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。

最新研究发现，利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。

下列相关叙述错误的是() A．诱导IPS细胞分化成的多种细胞中核酸完全相同，蛋白质却不完全相同
B．诱导IPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多
C．将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可以起到良好的治疗作用
D．植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，可以一定程度改善“渐冻症”
答案 A
解析诱导多功能干细胞分化成多种细胞是基因选择性表达的结果，细胞核中遗传物质DNA 不变，但mRNA有所差异，使翻译形成的蛋白质也不完全相同，A错误；诱导多功能干细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化的结果是细胞种类增多，B正确；将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，细胞内表达的毒蛋白减少，可以起到一定的治疗作用，C正确；由题干“最新研究发现，利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命”可知，植入神经干细胞，能使受损的运动功能得到恢复，可以一定程度改善“渐冻症”，D正确。

2．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。