细胞的分化与全能性

（一）细胞的分化

实质：是基因的选择性表达。

即在个体发育中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同。转录出不同的mRNA，控制合成出不同蛋白质。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：控制合成不同种类的细胞（细胞器的种类和数量与其它细胞有差异）。拓展： (1)管家基因：所有细胞都需要表达的基因，与细胞分化无关，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。

(2)奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因等。

(3)细胞分化实质——基因的选择性表达——奢侈基因表达的结果→合成特定的蛋白质(细胞分化分子水平的标志）

如：血红蛋白合成意味着造血干细胞分化成红细胞。下列能说明某细胞已经发生分化的是(

) A．进行ATP的合成

B．进行mRNA的合成

C．存在血红蛋白

D．存在纤维蛋白原基因

1、下图表示同一生物体内不同体细胞的基因表达状况，据图判断下列说法中不正确的是（

）A图中黑色方框表示表达的基因B图中的3种细胞的基因组成具有特异性差异C图解可说明细胞的分化是基因选择性表达的结果D图中白色方框表示“沉默”的基因2.下列对于细胞分化不同水平的分析，不正确的是（

）。A．从细胞水平分析，细胞分化是细胞的形态、结构和功能改变的结果B．从细胞的亚显微结构水平分析，细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果C．从蛋白质分子的角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的根本原因D．从核酸分子的角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果【解惑】细胞分化具有不可逆性，在自然条件下已分化的细胞不可自动恢复到未分化状态。

在人工诱导条件下，已分化的细胞可恢复到未分化状态，如植物组织培养的脱分化。（二）细胞全能性细胞全能性大小的比较植物细胞＞动物细胞（动物细胞只有细胞核具有全能性）受精卵＞生殖细胞(精子、卵细胞)＞体细胞幼嫩的细胞＞衰老的细胞分化程度低的体细胞＞分化程度高的体细胞细胞分裂能力强的体细胞＞细胞分裂能力弱的体细胞蜜蜂由未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性。干细胞：

动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。按分化潜能的大小，干细胞基本上可分为3种类型：（1）全能干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能，如胚胎干细胞。（2）多能干细胞，它具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，如造血干细胞。（3）专能干细胞，只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如皮肤生发层的干细胞。1、干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是（

）A．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同B．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达产物不同C．胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞D．胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的2、下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是（

）。A．玉米种子萌发长成新植株B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株二、细胞的衰老、凋亡和坏死1．细胞衰老的特征

(1)细胞质：a.水分减少。体积

，代谢

。b.多数酶活性

(如头发变白的原因)，c.色素沉积。(如老年斑的形成) (2)细胞膜：细胞膜通透性

，

降低

(3)细胞核：细胞核体积

，染色质

，染色

核膜内折缩小减慢降低改变物质运输效率变大收缩加深基因

编程性死亡

自然更新

清除

正常发育

内部环境

外界各种因素

(4)细胞坏死：不受基因控制，由于比较强烈的有害刺激导致的细胞死亡，对机体有害。如：骨折【解惑】细胞凋亡：是一种自然生理过程，对机体有利；与细胞凋亡密切相关的细胞器是溶酶体。4．细胞凋亡又称细胞编程性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是(

)A．细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程B．细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，需要消耗能量C．细胞凋亡发生过程中，细胞内容物不释放出来D．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达A

[细胞凋亡是由基因调控的细胞自动结束生命的过程。]三、细胞的癌变1．癌变实质：

和

发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。与正常细胞不同的根本原因是细胞内

发生了改变。2．癌细胞的特征

(1)在适宜的条件下，能够

。

(2)

发生显著变化，如成纤维细胞由扁平梭形变成球形。

(3)表面发生了变化，细胞膜上的

等物质减少，导致癌细胞容易

。原癌基因抑癌基因无限增殖形态结构糖蛋白分散和转移3．致癌因子分类