2025版高考生物一轮总复习教案必修1第四单元细胞的生命历程第三讲细胞的分化衰老和死亡考点一细胞的分化与细胞的全能性

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考点一 细胞的分化与细胞的全能性
必备知识·夯实基础
知|识|巩|固
1．细胞的分化
提醒：①细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低。②分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞，接受抗原和细胞因子刺激后仍可再分裂。③同一个体不同类型的分化细胞内，遗传物质相同，mRNA和蛋白质并非完全不同。
2．细胞的全能性
提醒：①全能性表达的标志：细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。②种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性，因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。
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，这些细胞叫作干细胞。
(2)类型
提醒：并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后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，用于干细胞本身的自我更新。
思|维|辨|析
易错整合，判断正误。
(1)细胞分化普遍发生在单细胞生物和多细胞生物个体中。( × )
(2)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含核基因不同。( × )
(3)蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性表达的结果。( × )
(4)同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果。( × )
(5)造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性。( × )
(6)胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞发育的全能性相同。( × )
延|伸|探|究
1．为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？
提示：已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)。
2．为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官？
提示：因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。
3．人的胰岛B细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是相同的，请分析原因：因为都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的，不同体细胞在形态、结构和生理功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同。
剖析难点·考点突破
重|难|精|讲
1．细胞分化的关键点
(1)从不同水平理解细胞分化
(2)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、结构和生理功能。
(3)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。
2．细胞分化与全能性的比较
精|准|命|题
考向一 以细胞分化为载体，考查生命观念
》例1 (2023·河南名校联盟)如图显示成纤维细胞在调控过程中的定向转化，关于①②③过程中细胞发生的变化，下列描述正确的是( B )
A．①过程中可发生的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异
B．由图推测在调控过程中细胞分化实现了可逆
C．在③过程中，细胞的遗传物质发生了改变
D．成纤维细胞中的蛋白质与神经细胞中的完全不同
解析：①(有丝分裂过程)中可发生的变异类型有基因突变、染色体变异，不会发生基因重组，A错误；由图示可知，在调控过程中，成纤维细胞经处理，变成了干细胞，最终又被定向诱导成神经细胞，实现了可逆，B正确；③过程为细胞分化过程，遗传物质并未发生改变，C错误；成纤维细胞与神经细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶等，D错误。
〔变式训练1〕 (2023·江苏扬州质检)下列数据是人体部分器官中所表达基因的数目，下列有关叙述正确的是( D )
A.人体各器官所表达的基因数目不同，种类也完全不同
B．血细胞所表达的基因数目最多，说明其遗传物质相对含量较高
C．人体各器官表达的基因数目有差异，说明不同细胞内所含基因不同
D．不同功能的细胞表达的基因数目不相同，这与不同种类细胞具有不同的功能相适应
解析：人体各器官所表达的基因种类有所不同，而不是完全不同，如人体所有器官都表达呼吸酶基因，A错误；由同一个受精卵发育而来的各个细胞含有相同的基因，但表达的基因不同，人体所有体细胞中遗传物质的相对含量相同，B、C错误；不同种类细胞表达的基因数目不同，使细胞趋于专门化，这与不同种类细胞具有不同的功能相适应，D正确。
考向二 围绕细胞全能性与干细胞的应用，考查社会责任
》例2 有关细胞全能性的叙述，正确的是( B )
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．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
解析：细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而配子也具有这样的全套基因，同样具有全能性，A错误；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，C错误；种子的胚是植物的幼体，种子发育成植株是个体正常发育的过程，不能反映全能性，D错误。
“三看”法确认细胞“全能性”

〔变式训练2〕 将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，以代替损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列说法正确的是( C )
A．骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况也不同
B．骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞，说明骨髓干细胞具有全能性
C．可通过检测糖尿病患者的胰岛素含量判断植入的骨髓干细胞是否成功分化出“胰岛样”细胞
D．若将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓，会恢复成骨髓干细胞
解析： 自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，故骨髓干细胞和“胰岛样”细胞的基因组成一样，但不同细胞选择表达的基因不同，因此这两种细胞中的基因表达产物不完全相同，A错误；骨髓干细胞可分化出“胰岛样”细胞，说明胰腺组织的环境造成骨髓干细胞基因选择性表达，没有体现出全能性，B错误；自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化出“胰岛样”细胞，一般而言，细胞分化过程在生物体内是不可逆的，故将“胰岛样”细胞提取出来后植入骨髓，不会恢复成骨髓干细胞，D错误。课标要求
核心素养
1.说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性分化，形成了复杂的多细胞生物体。
2．描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。
1.比较细胞的分化、衰老和死亡，建立细胞是一个统一整体的生物学观念。(生命观念)
2．分析细胞衰老、凋亡的特点，关注人体健康和科技发展。(社会责任)
项目
胚胎干细胞
成体干细胞
来源
来自早期胚胎
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
器官或细胞
眼
唾液腺
皮肤
甲状腺
血细胞
心脏
所表达基
因的数目
1 932
186
3 043
2 381
23 505
9 400