备考2024届高考生物一轮复习讲义第四章细胞的生命历程课时3细胞的分化衰老和死亡考点1细胞的分化和细胞的全能性

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考点1 细胞的分化和细胞的全能性
1.细胞分化
（1）图解细胞的分化
（2）三个层面判断细胞是否发生分化
（3）牢记细胞分化的“变”与“不变”
提醒（1）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的刺激后仍可再分裂。
（2）同一个体不同类型的细胞内，遗传物质相同，mRNA和蛋白质不完全相同。
（4）细胞分裂与细胞分化的比较
2.细胞的全能性
提醒（1）分化程度高的细胞全能性不一定低，如生殖细胞为高度分化的细胞，但全能性依然较高。
（2）生殖细胞的全能性比体细胞容易表达并不适用于所有生物，例如可以用哺乳动物的体细胞核培养出“克隆动物”，但是很难利用生殖细胞的细胞核培养出“单倍体克隆动物”。
3.干细胞
教材深挖[必修1P121“与社会的联系”]可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官的原因是干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。
基础自测
1.同一人的胰岛B细胞和B淋巴细胞不会有相同的基因表达。（× ）
2.蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因的选择性表达。（× ）
提示 不同生物的细胞差异是由于不同生物含有的基因不同。
3.已经分化的细胞不会再恢复到未分化前状态。（× ）
提示 离体状态下，某些细胞可以被诱导恢复到未分化前状态。
4.造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性。（× ）
5.帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化[2023湖南，T1C]。（ √ ）
6.胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达[2022江苏，T2A]。（× ）
7.细胞分化只发生在胚胎发育阶段[2022海南，T2B]。（× ）
情境应用
1.科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞，并对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果发现3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、β－珠蛋白基因、胰岛素基因，但每种细胞中只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？
提示 这一事实说明基因的表达具有选择性。
2.体细胞与早期胚胎干细胞都起源于受精卵，理论上都具有全能性，但到目前为止还没有通过培养体细胞得到任何动物个体，而将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中形成的重组细胞，可以培育出动物个体。这个事实说明了什么？
提示 这个事实说明动物细胞的全能性随着分化程度的提高而逐渐受到抑制，已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
深度思考
1.自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，可以替代损伤的胰岛B细胞，以此来治疗糖尿病，原因是“胰岛样”细胞 基因表达情况与胰岛B细胞相似 。
2.可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织和器官用于器官移植等，实现对临床疾病的治疗？说明理由。
提示 否。肌细胞是已分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织和器官。
3.细胞全能性大小与细胞分化程度之间存在怎样的关系？
提示 一般来说，细胞的分化程度与细胞全能性的大小呈负相关，即细胞分化程度越高，其全能性越低。
研透高考 明确方向
命题点1 细胞分化的本质、特点和意义分析
1.[2021山东]体外实验研究发现，γ－氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞，可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是（B ）
A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能
D.胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
解析 胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果，A正确；胰岛B细胞不合成胰高血糖素，故胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐减弱，B错误；胰岛B细胞仍含有该生物的全套遗传物质，推测胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能，C正确；激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，D正确。
命题变式
[设问拓展型][多选]题干信息不变，下列说法正确的是（AC ）
A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞后不能分泌胰高血糖素
B.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞的过程体现了细胞的全能性
C.胰岛A细胞中含有发育成个体的全套基因
D.胰岛A细胞转化的过程中控制合成胰高血糖素的基因逐渐减少
解析 胰岛A细胞转化为胰岛B细胞后，可合成胰岛素，不能合成胰高血糖素，A正确；细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，故胰岛A细胞转化为胰岛B细胞的过程不能体现细胞的全能性，B错误；胰岛A细胞中含有发育成个体的全套基因，C正确；胰岛A细胞转化的过程中胰高血糖素的合成逐渐减少，而控制合成胰高血糖素的相关基因不变，只是基因发生了选择性表达，D错误。
2.[2022湖北]BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果，下列叙述错误的是（A ）
A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖
C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路
D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
解析 红系祖细胞能分化为成熟红细胞，但红系祖细胞不具有无限增殖的能力，A错误；体外培养实验表明，在BMI1基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍，推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖，B正确；若BMI1基因过量表达，则在短时间内可获得大量成熟红细胞，可为解决临床医疗血源不足问题提供新的思路，C正确；体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降，其过量表达可使成熟红细胞的数量快速增加，因此，红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关，D正确。
通性通法
“四看法”判断细胞分化
命题点2 细胞的全能性和干细胞分析
3.[2021浙江6月]将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（B ）
A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
解析 高度分化的动物细胞不表现出全能性，其原因是受到了细胞内某些物质的限制，A正确；“合子”第一次分裂后形成的细胞仍具有全能性，B错误；个体发育过程中伴随着细胞分化，C正确；细胞核具有一套完整的遗传信息，其具备发育成完整个体的潜能，D正确。
命题变式
[设问拓展型]题干信息不变，下列说法错误的是（C ）
A.用肠细胞的细胞核重建的“合子”具有全能性
B.“合子”细胞与肠细胞的细胞核遗传物质相同
C.由“合子”发育成的正常蝌蚪长大后必为雌蛙
D.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞凋亡等生命活动
解析 将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”，可发育成正常的蝌蚪，说明用蝌蚪肠细胞的细胞核重建的“合子”具有全能性，A正确；由题意可知，“合子”细胞的细胞核的遗传物质来源于肠细胞，B正确；由“合子”发育成的正常蝌蚪的性别与供核的蝌蚪相同，无法判断雌雄，C错误；“合子”发育成正常蝌蚪的过程中细胞的更新换代伴随着细胞凋亡，D正确。
通性通法
解答有关细胞全能性试题的“四个明确”
4.[2021重庆]人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞，下列叙述错误的是（D ）
A.可用来治疗造血功能障碍类疾病
B.分化后，表达的蛋白种类发生变化
C.分化后，细胞结构发生变化
D.具有与早期胚胎细胞相同的分化程度
解析 人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞，推测脐血中的干细胞可以用来治疗造血功能障碍类疾病，A正确；细胞分化的本质是基因选择性表达，因此分化后，表达的蛋白种类会发生变化，B正确；根据细胞分化的概念可知，分化后，细胞结构会发生变化，C正确；早期胚胎细胞的分化程度低于脐血中的干细胞的，D错误。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
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的分化，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
细胞的分化和细胞的全能性
2023：海南T7C、湖南T1C；
2022：湖北T6、河北T14、浙江1月T1；
2021：山东T3和T8、辽宁T9、重庆T5、浙江6月T11、江苏T2；
2020：海南T6和T11AB、浙江1月T6；
2019：浙江4月T14AC、江苏T2AB
1.生命观念——理解细胞分化、衰老、凋亡等的概念、特点，深化结构与功能观。
2.科学思维——对细胞不同生命历程的特点进行归纳与概括、构建模型，培养科学思维素养。
3.社会责任——运用所学知识解释衰老、凋亡等热点问题，培养考生的社会责任感
细胞的衰老和死亡
2023：江苏T1、海南T4、天津T4CD、山东T3、湖南T7、北京T20、广东T17；
2022：海南T2、辽宁T17、江苏T2、山东T1、浙江6月T4；
2021：北京T8、河北T5、广东T4、浙江1月T3；
2020：海南T11CD、浙江7月T7、江苏T4；
2019：天津T3、全国ⅠT1、江苏T2CD
命题分析预测
1.高考中本部分常结合生长、发育、遗传、人体健康等考查细胞的分化、衰老和死亡等知识，多以选择题形式呈现，难度不大。
2.预计2025年高考会结合最新科研成果考查细胞的分化、细胞的全能性、细胞凋亡的机理及其应用、细胞衰老的原因，也可能结合干细胞的研究与应用等科技前沿进行综合命题
类别
细胞分裂
细胞分化
时间
从受精卵开始
从胚胎发育的早期开始
结果
细胞数量增加，种类不变
细胞种类增多，形成不同的细胞，形成组织和器官
意义
重要的生命活动，生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
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，有利于提高生物体各种生理功能的效率
关系
①细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的；②一般来说，分化程度越高，细胞的分裂能力就越低