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1、 2014高考一轮复习第六章 细胞的生命历程细胞的分化(理解和应用)细胞的全能性(理解和应用)考纲分析：第2节 细胞的分化一、细胞的分化分分化化成年人全身细胞总数约成年人全身细胞总数约 10101414个。个。细胞种类细胞种类 有有200 200 多种。多种。这么多种类细胞均来自一个这么多种类细胞均来自一个 。形形态态不不同同、结结构构不不同同、功功能能不不同同 细胞的分化受精卵有丝分裂一、细胞分化一、细胞分化1 1概念概念：在个体发育中，由：在个体发育中，由增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生上发生_的过程的过程2.2.发生时期发生时期:终生存在
2、，终生存在，_时期达到最大时期达到最大限度。限度。3 3特征特征：具有：具有、稳定性和不可逆、稳定性和不可逆性性、普遍性。普遍性。4 4意义意义：是生物是生物的基础；的基础；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种有利于提高各种的效率的效率一个或一种细胞稳定性差异持久性个体发育生理功能 胚胎胚胎1.（2009年上海卷）下图所示的细胞类型转换过程称为（）A细胞融合 B细胞生长 C细胞分裂 D细胞分化一、细胞分化一、细胞分化5实质实质：在个体发育中，因为不同细胞中：在个体发育中，因为不同细胞中_的执行情况不同，即基因的的执行情况不同，即基因
3、的_表达，转录出不同的表达，转录出不同的_，控，控制合成不同的制合成不同的_。遗传信息选择性mRNA蛋白质基因表达DNA mRNA蛋白质转录翻译同种同少部分不同少部分不同异种不同不同不同一、细胞分化一、细胞分化6.标志志：分子水平：合成了某种分子水平：合成了某种细胞特胞特有的蛋白有的蛋白质，如唾液淀粉，如唾液淀粉酶，胰，胰岛素等。素等。细胞水平：控制合成不同种胞水平：控制合成不同种类的的细胞胞5、实质：控制血红蛋白的基因 控制肌动蛋白的基因 控制血红蛋白的基因 控制肌动蛋白的基因 血细胞肌肉细胞基因的选择性表达血红蛋白具有运输氧气的作用肌球蛋白具有收缩和舒张的作用7、有丝分裂与细胞分化的比较有
4、丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞数量细胞数量形态结构形态结构功能功能细胞种类细胞种类相相同点同点都不变都不变联系联系增加增加相同相同不变不变差异差异遗传信息遗传信息共同完成共同完成生物个体生物个体 过程过程发育增加增加不变不变1.下列对细胞分化的叙述正确的是 （）A细胞分化是遗传物质改变的结果B细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程C细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束D细胞分化是由细胞内遗传信息执行情况不同产生的2.人胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛B细胞中 （）A只有合成胰岛素的基因B在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化C既有合成胰岛素的
5、基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同D只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因DC细胞总细胞总DNADNA蛋白质蛋白质卵清蛋白卵清蛋白基因基因唾液淀粉唾液淀粉酶基因酶基因胰岛素基胰岛素基因因卵清蛋卵清蛋白白唾液淀粉唾液淀粉酶酶胰岛素胰岛素输卵管细输卵管细胞胞+-唾液腺细唾液腺细胞胞+-胰岛胰岛细胞细胞+-A+-B+-+-+C+-+-+-D-+B3、科学家用基因探针技术和抗原抗体杂交技术对人体内几种体细胞含有的基因情况和蛋白质情况进行调查，结果如下表,表中到中填写的内容，其中正确的是()1)基因18中有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基
6、因_。2)图所示细胞中功能最为近似的是细胞_。A1与6B2与5C2与3D4与53)判断图中细胞功能近似程度的依据是_。2A表达的相同基因最多，表达的不同基因最少4、分析有关基因表达的资料回答问题取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如下图细胞分化具有持久性、稳定性、不可逆性，是不是细胞一旦分化就不再具有分裂分化能力了呢？一段分化的菊花茎可以变成一棵植物吗一段分化的菊花茎可以变成一棵植物吗?一粒分化的花粉可以变成一棵植物吗一粒分化的花粉可以变成一棵植物吗?二、细胞的全能性：1概念：已经分化的细胞仍然具有发育成 完整个体的潜能；全能性差异：高度分化的植物细胞具有发育成完整植株的能力；说明植
7、物细胞仍然具有全能性；实验表明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性植物组织培养技术植物组织培养技术韧皮部细胞韧皮部细胞植物激素、无机盐和糖类等植物激素、无机盐和糖类等愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体有根、茎、叶有根、茎、叶的试管苗的试管苗脱分化脱分化再分化再分化脱分化：脱分化：分化细胞分化细胞失去其特有的结构和失去其特有的结构和功能功能变成具有未分化细胞特征的过程变成具有未分化细胞特征的过程。现在人们可以利用植物细胞的现在人们可以利用植物细胞的全能性全能性，通过植物，通过植物组织培养组织培养的方法，的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，拯救珍稀濒危物种，还可以和基因工快速繁殖花卉和蔬菜等作物，拯救珍稀
8、濒危物种，还可以和基因工程结合培养作物新类型。程结合培养作物新类型。思考：如何使已分化的植物细胞表现出全能性？思考：如何使已分化的植物细胞表现出全能性？1.植物细胞的全能性细胞离体细胞离体细胞离体细胞离体一定的一定的营营养物养物质质、激素和其他外界条件、激素和其他外界条件条件：条件：、植物细胞表现出全能性的必要条件是A.给予适宜的营养和外界条件B.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件C.导入其他植物的基因D.将韧皮部的细胞核移到去核的卵细胞内B2、取高度分化的月季叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞A.具有全能性B.分化后可自动恢复到原来状态C.可发生癌变D.会出现衰老A3.下列实
9、例中能体现细胞全能性的是（）用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株植物用种子进行繁殖用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株ABC.D.B3.3.下图是有关生物细胞生活史的概括。请据图回答问题：下图是有关生物细胞生活史的概括。请据图回答问题：（1 1）所示的变化，在生物学上称为所示的变化，在生物学上称为 。（3）FGH过程的技术，在植物学上过程的技术，在植物学上叫叫 。其理论基础是。其理论基础是 ，该植株的产生与该植株的产生与“克隆克隆”都属于都属于 繁殖。繁殖。（4）所示的过程叫所示的过程叫 ，形成的，形成的G叫叫 。细胞分化植物组织培养植物细胞的全能性无性脱分化愈伤组织芬兰白面
10、母绵羊 乳腺细胞（体细胞）苏格兰黑面母绵羊A未受精的卵细胞 苏格兰黑面母绵羊C子宫内“多利”胚胎移植去核卵细胞提取细胞核绵羊“多利”整个克隆过程如下：这说明什么呢？高度分化的动物细胞没有表现出全能性植入代孕母羊子宫内无法发育成多利现今只证明已分化的动物体细胞细胞核具有全能性。该实验证明了什么呢？细胞全能性大小的比较：在受精卵、生殖细胞、高度分化的动物细胞中，全能性最大的是_,最小的是_。细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越高，全能性越_；分化程度越低，全能性越_。另外，植物细胞全能性_动物细胞！低高高于4、下列哪种细胞的全能性容易表达出来A.蛙的口腔上皮细胞B.蚕豆的叶肉细胞C
11、.蛔虫的卵细胞D.水螅的神经细胞B.（双选）科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了“多莉”羊。下列关于此实验的说法正确的是（）A高度分化的动物细胞的具有全能性 B重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质 C在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种 D运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体B C 细胞分化细胞分化细胞分化细胞分化细胞全能性细胞全能性细胞全能性细胞全能性原理原理原理原理特点特点特点特点结果结果结果结果大小大小大小大小比较比较比较比较关系关系关系关系 三、细胞分化三、细胞分化与与细胞全能性细胞全能性的比较的比较细
12、胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质持久性稳定性不可逆性普遍性高度分化的植物细胞具有全能性。动物已分化的体细胞全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性。形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体体细胞 生殖细胞 受精卵 受精卵 生殖细胞 体细胞两者的遗传物质都不发生变化细胞分化程度越高，具有的全能性越小受精卵本节知识网络分析未分未分化的化的细细胞胞分化成体成体分裂初步分化内细内细胞团胞团囊胚期滋养层滋养层胎膜、胎盘胎膜、胎盘原肠胚各种细胞各种细胞，形成组织、，形成组织、器官、系统器官、系统分裂、分化、生长、衰老、凋亡、坏死、癌变分化分化受受精精卵卵根、茎、根、茎、叶、花、叶、花、果、子果、子分
13、裂、分化脱分化愈伤组织再分化植物体植物组织培养植物组织培养(2008年宁夏理综)下列过程不属于细胞分化的是()AB淋巴细胞形成浆细胞B胚胎干细胞形成神经细胞C质壁分离植物细胞的复原D蜥蜴断尾再生【解析】植物细胞质壁分离之后的复原过程是植物细胞吸水的过程，与细胞分化无关。蜥蜴断尾再生的过程既有细胞增殖同时又有细胞分化。B淋巴细胞形成浆细胞以及胚胎干细胞形成神经细胞都属于细胞分化。C作业全优P72(16)概念：动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。如：人的骨髓的造血干细胞三、干细胞种类：（按潜能分）全能干细胞：受精卵、植物细胞多能干细胞：来源于早期胚胎的胚胎干细胞，骨髓造血干细胞专能干细
14、胞：成体干细胞（上皮组织基底层的干细胞如生发层细胞，肌肉中的成肌细胞）按来源分：胚胎干细胞胚胎组织中的干细胞（全能，多能）成体干细胞（专能，具有组织特异性）全能干细胞多能干细胞专能干细胞（受精卵）体细胞（多能骨髓造血干细胞）（专能骨髓造血干细胞）（红细胞）分化程度：全能性：分裂能力：低高低低高高在体外培养出组织和器官，并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。干细胞的用途:干细胞移植治疗白血病【2】动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对右图的相关叙述中，错误的是()Aa过程表示干细胞能自我更新Bb、c过程表示干细胞具有分化能力Ca、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同Db过程
15、形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用 D1、细胞分化与细胞增殖的主要不同点是前者产生的子细胞A.生理功能不同B.形态，结构不同C.数量少 D.形态结构和生理功能发生稳定性差差异 2.下列人体细胞中分化程度最低的是A.胚胎干细胞B.造血干细胞C.胰腺细胞 D.肌肉细胞3、治疗白血病经常用髓中的造血干细胞来产生不同种类的细胞，这是因为造血干细胞是A.未经分化的细胞B.高度分化的细胞C.癌细胞D.发生了一定程度的分化，产生的新细胞最终完成分化的细胞DAD第三节细胞的衰老和凋亡和癌变一、细胞的衰老二、细胞的凋亡三、细胞的癌变第34节细胞的衰老和凋亡和癌变一、细胞的衰老：特征：P122 与个体衰老的
16、关系 原因：与人体健康的关系二、细胞的凋亡：概念意义特征：与细胞坏死的区别与人体健康的关系三、细胞的癌变：概念特征：预防：避免接触各种致癌因子原因：治疗健康应用：单细胞生物单细胞生物个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡细胞衰老与死亡多细胞生物多细胞生物个体衰老与死亡细胞衰老与死亡 细胞在不断更新，总有一细胞在不断更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从总体上看，个体的状态，但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细衰老的过程也是组成个体的细胞胞普遍衰老普遍衰老的过程的过程Go backGo back课本第一册课本第一册P122酶系
17、统：超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等酶系统：超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等非酶系统：维生素非酶系统：维生素E、醌类物质等、醌类物质等 消除自由基消除自由基 细胞中存在端粒酶，细胞中存在端粒酶，但普通细胞中该酶活性但普通细胞中该酶活性很低或没有，而癌细胞很低或没有，而癌细胞中该酶活性很强中该酶活性很强 与人体健康的关系早老症老年性痴呆(了解)如何延缓衰老 Galapagos龟平均寿命达龟平均寿命达175岁，培养细岁，培养细胞传代可达胞传代可达90125次；小鼠平均寿命为次；小鼠平均寿命为3.5年，年，其培养细胞的传代次数仅其培养细胞的传代次数仅1428次。次。确切病因、病理仍不清楚，但有两点是可以肯定
18、的：第一，它虽不是衰老的必然产物，但与衰老有关；第二，多数（70%）与遗传有关。减少自由基的产生及及时去除过多的自由基减少自由基的产生及及时去除过多的自由基干细胞培养，诱导分化成相关细胞干细胞培养，诱导分化成相关细胞Go back婴儿的成骨细胞在体外培养，可连续传代至50代左右，老人的成骨细胞只能连续传代至10代左右婴儿期即开始衰老，毛囊退化，脱发，掉牙，皮肤薄，萎缩干燥，皮下脂肪消失，骨发育不全，5岁即可出现动脉粥样硬化。早老症-9岁12岁的早衰人塞斯库克，看上去却像一名头发掉光、满脸皱纹的八十老翁美国9岁儿童萨姆本斯患早衰症，身体机能如90岁老头Go back细胞的凋亡：细胞的凋亡：由基因
19、决定的细胞自动结束生命的过程由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就就叫叫细胞凋亡细胞凋亡;也称也称细胞编程性死亡细胞编程性死亡。意义：课本P124完成正常发育维护内环境的稳定抵御外界干扰因衰老而死亡的因衰老而死亡的细胞胞处理理被病原体感染的被病原体感染的细胞的清除胞的清除Go back特征：细胞凋亡和细胞坏死的区别区别点区别点细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死起因起因范围范围细胞膜细胞膜凋亡小体凋亡小体基因调控基因调控炎症反应炎症反应受不受无有生理或病理性 病理或剧烈损伤单个细胞大片组织或成群细胞保持完整，直到形成凋亡小体破损有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬无，细胞自溶，残余碎片被巨噬细胞吞噬特征：
20、与细胞坏死的区别细胞凋亡是一种正常的生理现象细胞坏死是一种不正常的病理现象细胞凋亡的特点：P53(了解)Go back与人体健康的关系(考纲为级水平要求)正常凋亡在发育过程中的作用：清除多余细胞，形成特有的生物体结构。如分离的手指结构的形成。清除无用细胞，促进生物整体发育，与人相似，蝌蚪变青蛙时，其尾部受甲状腺素控制而退化，消失。调整细胞数目，脊椎动物的神经细胞50%在发育过程中通过凋亡而死去，最终使得神经细胞的数目与靶细胞的数目成一定的比例。凋亡不正常：神经细胞不正常凋亡则引起帕金森氏病各种组织细胞不能进入凋亡则引起细胞无限制生长而引发癌症；自身免疫性细胞不能通过凋亡消失则引起自身免疫疾病；
21、Go back 无限增殖无限增殖(非非“增值增值”)形态结构改变形态结构改变细胞表面发生了变化，易转移细胞表面发生了变化，易转移2.癌细胞有什么特征？电子显微镜下的成纤维细胞电子显微镜下的成纤维细胞电子显微镜下的成纤维癌细胞电子显微镜下的成纤维癌细胞癌细胞的分散和转移癌细胞的分散和转移如果侵入的不是癌细胞，则人体的免疫细胞会通过细胞膜上的糖蛋白进识行别并清除，但癌细胞不容易被识别而保留并可无限增殖。癌细胞表面发生了变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，使癌细胞间黏着性显著降低，容易分散和转移Go backGo back预防：避免接触各种致癌因子人人都有有关癌的基因第一册P126突变表达突变表达致癌因
22、子癌细胞原癌基因抑癌基因正常表达正常表达正常细胞Go backP60:另一种表述形式另一种表述形式手术治疗：手术治疗：切除放疗：放疗：利用各类射线治疗化疗：化疗：运用化学药物治疗基因治疗：基因治疗：利用转基因技术转入特殊基因进行治疗5.癌症的治疗操作及治操作及治疗机理：机理：转入相关基因入相关基因对癌癌细胞胞处理：理：转入抑制癌入抑制癌细胞增生的基因；胞增生的基因；转入一段可抑制癌基因入一段可抑制癌基因转录的的DNA序列；序列；转入入诱导癌癌细胞自胞自杀的基因的基因对免疫系免疫系统处理：理：将提高人体免疫力的基因将提高人体免疫力的基因导入免疫系入免疫系统Go back分析：为什么癌症是老年病？
23、健康应用：吸烟与肺癌有必然联系吗？如何解释甲不抽烟得了肺癌，乙抽烟却没得肺癌？如何解释甲不抽烟得了肺癌，乙抽烟却没得肺癌？人出生人出生时就有部分原癌基因和抑癌基因可能已就有部分原癌基因和抑癌基因可能已经突突变，但不同人的突但不同人的突变基因的种基因的种类和数量可能不同。和数量可能不同。知识网络分析受精卵未分未分化的化的细细胞胞分化癌 变衰老成体成体异常分化分裂凋亡初步分化全能干细胞内细内细胞团胞团囊胚期滋养层滋养层胎膜、胎盘胎膜、胎盘原肠胚各种细胞各种细胞，形成组织、，形成组织、器官、系统器官、系统分裂、分化、生长、衰老、凋亡、坏死、癌变多能干细胞多能干细胞单能干细胞单能干细胞终末分终末分化细
24、胞化细胞(可分裂自我复制)脱落坏死分化分化受受精精卵卵根、茎、根、茎、叶、花、叶、花、果、子果、子分裂、分化脱分化分裂未分化细胞愈伤组织再分化植物体植物组织培养植物组织培养胚胎干细胞成体干细胞多能干细胞多能干细胞全能干细胞正常分化异常脱分化显著特点：不对称分裂：一个干细胞经过一次分裂形成两个细胞，其中一个仍然是干细胞，另一个细胞经过多次分裂后，会变成各式各样的体细胞。3、人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能、人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能 产产生血红蛋白，胰岛细胞（生血红蛋白，胰岛细胞（）A、只有胰岛素基因、只有胰岛素基因 B、比人的受精卵基因要少、比人的受精卵基因要少 C、既有胰岛素基因，也有血红
25、蛋白基因、既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因和其它基因 D、有胰岛素基因和其它基因，但没有血、有胰岛素基因和其它基因，但没有血红蛋白基因红蛋白基因C课堂巩固芬兰白面母绵羊 乳腺细胞（体细胞）苏格兰黑面母绵羊A未受精的卵细胞 苏格兰黑面母绵羊C子宫内“多利”新的细胞去核卵细胞提取细胞核绵羊“多利”整个克隆过程如下：这说明什么呢？高度分化的动物细胞没有表现出全能性植入代孕母羊子宫内无法发育成多利现今只证明已分化的动物体细胞细胞核具有全能性。该实验证明了什么呢？下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征:稳定性和稳定性和稳定性和稳定性和不可逆性不可逆性不可逆性不可逆性1.细胞分化胞分化发生在整个生命生在整个生命进程中。程中。胚胎时期达到最大限度持久性持久性持久性持久性3.细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基育的基础。普遍性一、细胞的分化 3 3、特征特征:2.一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡