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。
??①生物个体发育的基础(4)意义?
?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 来源 功能 举例
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( × )
胚胎干细胞 来自早期胚胎或原始性腺组织 可以分化成各种组织和器官 囊胚的内细胞团细胞 成体干细胞 来自各式各样的组织 具有分化成特定功能细胞的能力 骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
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