下图甲表示干细胞的三个发育途径,图乙表示细胞增殖过程中某一时期示意图,请据图回答:
(1)图甲中若A细胞是胚胎干细胞,B细胞是造血干细胞,两者相比__ ___细胞的全能性降低;A细胞分化成D细胞的根本原因是________ ________。
(2)图甲中若D细胞是胰腺细胞,则与其外分泌蛋白的加工、转运相关的细胞器有____________(填图中序号)。B、D两类细胞的形态、结构和功能差异很大,但具有完全相同的______ _______。
(3)图甲中若D为白细胞吞噬并消灭细菌过程的示意图,此过程中细菌进入白细胞的方式是__ ___。
(4)图乙所示细胞增殖方式的重要意义是亲代细胞______________________到两个子细胞中。若②号染色体的遗传信息来自父方,那么含有母方遗传信息的对应染色体的序号为___ _____。图乙所示细胞前一个分裂时期时,细胞中的同源染色体对数、着丝点数、染色单体数分别是____ ______。
(1)B细胞 基因的选择性表达
(2)①②③ 遗传信息
(3)胞吞
(4)染色体复制(或DNA复制)后,精确地平均分配 ④和⑧ 2 4 8
细胞的分化及其意义:
1、细胞的分化的概念:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、细胞分化的基础和实质
(1)分化的基础:每个细胞都含有一套与受精卵完全相同的染色体,即携带有本物种的全部遗传信息。
(2)分化的实质:是在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程,即基因的选择性表达。
3、细胞分化的过程
(1)从细胞水平分析:细胞形态、结构和功能改变的结果。
(2)从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质成分和功能改变的结果。
(3)从分子水平分析
①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能改变的结果。
②基因角度:基因选择性表达的结果,这是细胞分化的根本原因。
4、细胞分化的特点
(1)持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命历程中,在胚胎期达到最大限度。
(2)不可逆性: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。
(3)普遍性:是生物界中普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
(4)遗传物质不变性:细胞分化是伴随着细胞分裂进行的,亲代与子代细胞的形态、结构或功能发生改变,但细胞内的遗传物质却不变。
5、细胞分化的结果:形成形态、结构和功能不同的组织和器官。
6、细胞分化的意义
(1)细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体内的细胞趋向专门化,有利于提高各种生物功能的效率。
细胞增殖与细胞分化的区别分析:
细胞增殖 | 细胞分化 | |
细胞变化 | 数量增多 | 细胞形态、结构、生埋功能发生了稳定性差异,且这种差异是不可逆转的 |
发生时间 | 从受精卵开始,有些部位的细胞终生保持分裂能力,有的细胞发育到一定时期停止分裂 | 持久性变化,胚胎时期达最大限度 |
在个体发育中的意义 | 保持了亲代和子代间遗传物质的稳定性 | 没有细胞分化,生物体不能进行正常发育 |
细胞分化 | 细胞全能性 | |
原理 | 细胞内基因的选择性表达 | 含本物种全套遗传物质 |
特点 | 持久性、不可逆性、普遍性 | ①高度分化的植物体细胞表达全能性需要一定的条件;②动物已分化的体细胞的全能性受到限制,但细胞核仍具有全能性 |
结果 | 形成形态、结构、生理功能不同的细胞 | 形成新个体 |
大小比较 | 细胞分化程度有高低之分,如体细胞>生殖细胞>受精卵 | 细胞全能性有大小之分,如受精卵>生殖细胞>体细胞 |
关系 | ①两者的遗传物质都不发生变化 ②细胞的分化程度越高,全能性越小 |
知识点拨:
1、过程:受精卵→增殖为多细胞→分化为组织、器官、系统→发育为生物体
2、细胞分化程度由高至低的顺序是神经组织干细胞、骨髓造血干细胞、胚胎干细胞;造血干细胞还有可能分化成为其他组织的细胞,说明动物细胞也可能具有全能性,因为每个细胞都是由受精卵发育而来的,都具有全套的遗传物质。人们对干细胞的研究,可以对某些疾病进行治疗,可以进行医学上的组织修复,还可以帮助人们了解细胞的分化机制。
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2001年诺贝尔生理学或医学奖授予3位科学家。这3位科学家发现了调控细胞周期的一系列基因,以及相关的酶和蛋白质。这项工作对肿瘤研究等领域产生了重大影响。请回答下列各题: (1)同种生物不同类型细胞之间的细胞周期持续时间有差异。蛙胚卵裂期动物半球细胞的细胞周期持续时间比植物半球细胞的 。 (2)分析某种细胞的染色体组型最好选用 期的细胞。 (3)有人称恶性肿瘤为细胞周期病,其根据是调控细胞周期的 基因被激活,导致细胞周期失控,使癌细胞无限增殖。 (4)治疗恶性肿瘤的途径之一,是用药物抑制 的合成,从而将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期。如用药物抑制纺锤体的形成,则癌细胞的细胞周期将阻断在 期。癌细胞中心体复制发生_________期。