细胞分化
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细胞分化的形式和特点细胞分化是指在多细胞生物中,由一类细胞分化为另一类细胞的过程,这个过程是由基因调控所控制的。
细胞分化的形式和特点包括以下几个方面。
1. 分化形式细胞分化的形式包括两种:一种是对称分化,另一种是不对称分化。
对称分化是指由一种类型的细胞分化成为另一种相同类型的细胞。
在这种情况下,分子组成和细胞功能都没有变化。
典型的例子是细胞的有丝分裂。
不对称分化是指由一种类型的细胞分化成为另一种不同类型的细胞。
在这种情况下,细胞的形态、分子组成和功能都会发生变化。
这种形式的细胞分化在多细胞生物的发育过程中非常普遍,并且是细胞分化的主要形式。
2. 分化特点细胞分化的特点包括以下几个方面:(1) 细胞分化是可逆的。
细胞分化的过程是由基因调控来控制的,因此如果改变基因表达模式,细胞分化可以被逆转。
(2) 细胞分化是有序的。
在细胞分化的过程中,细胞的形态、分子组成和功能都会发生变化,但是这个过程是有序的。
每一步都需要严格的调控才能保证细胞分化的正确性。
(3) 细胞分化是多样的。
不同类型的细胞分化的方式和过程都是不同的。
例如,神经元的分化和心肌细胞的分化过程就有很大的不同。
(4) 细胞分化是可塑的。
在某些情况下,细胞分化的方向可以被人为地调控,例如在干细胞技术中,可以通过特定的培养条件来诱导干细胞分化成为特定类型的细胞。
细胞分化在生物体的发育过程中扮演着重要的角色。
通过细胞分化,生物体中的不同类型的细胞可以分工协作,从而完成各种生理过程。
同时,细胞分化也为医学研究提供了新的思路和方法,例如干细胞技术就是基于细胞分化原理来开发的。
因此,深入了解细胞分化的形式和特点,对于理解生命现象和生物医学研究都具有重要的意义。
高考生物必备知识点:细胞的分化本网站小编为你准备了高考生物必备知识点:细胞的分化,希望能帮你更好的进行生物复习。
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高考生物必备知识点:细胞的分化细胞的分化1. 概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。
2. 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3. 特点:持久性、稳定不可逆转性、普遍性4. 意义:①细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
②细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致(基因的选择性表达)习题解析【习题一】下列关于细胞分化的描述,正确的是()A.细胞的高度分化改变了物种的遗传信息B.可以通过检测细胞中呼吸酶基因是否表达,来确定细胞是否分化C.一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是mRNA 不同D.神经细胞特有的基因决定了神经递质的精准释放位置【分析】关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:(1)细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。
(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
【解答】A、细胞分化过程中遗传物质并没有改变,A错误;B、呼吸酶基因在所有细胞中均发生表达,因此不能用来确定细胞是否分化,B错误;C、一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是mRNA 不同,C正确;D、突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置,神经细胞中没有特有的基因,D错误。
故选:C。
【习题二】下列关于细胞分化的叙述,不正确的是()A.细胞分化可使细胞内合成特异性蛋白质B.细胞分化使细胞的全能性逐渐增加C.细胞分化是细胞固有基因的正常表达过程D.细胞分化使细胞的形态和功能向专一性状态转变【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中,是一种持久性变化,分化导致的稳定性差异一般是不可逆转的.其实质是基因选择性表达.【解答】A、细胞分化的实质是基因选择性表达,所以细胞分化可使细胞内合成特异性蛋白质,A正确;B、细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,细胞分化使细胞的全能性逐渐降低,B错误;C、细胞分化是细胞固有基因的正常表达过程,而且是选择性表达,C正确;D、细胞分化是细胞由非专一性的状态向形态和功能的专一性状态转变的过程,D正确。
第十二章细胞分化多细胞高等生物有机体是由各种不同类型细胞所构成,这些细胞在形态结构、生理功能上有很大差异,但它们都源于同一细胞——受精卵。
从受精卵发育成生物个体是通过细胞分裂和细胞分化来实现的。
通过细胞分化产生各种不同细胞类型,例如神经细胞、肌肉细胞、肝细胞、表皮细胞等。
细胞分化是选择性转录的结果。
第一节细胞分化的基本概念一、细胞决定与细胞分化一般情况下,细胞在发生可识别的形态变化之前,就已受到约束而向着特定的方向分化,这时细胞内部已发生了变化,确定了未来发育命运,即所谓决定〔determination〕。
决定之后,分化的方向一般不再改变。
在动物组织中,细胞分化的一个普遍原则是:一个细胞一旦转化为一个稳定的类型后,就不能逆转到未分化状态。
这种逆转是相对的,不可能在自然情况下发生去分化;反之,在一定条件下发生逆转去分化现象。
细胞决定和分化的关系:在胚胎细胞分化上,决定先于分化,而分化则是决定稳定发展的结果;决定是细胞预先做出了发育的选择,而分化是细胞在形态、结构、功能方面的稳定差异;决定和分化两者都是生命运行过程,都经历起始、发展、稳定的阶段,是细胞发育的综合反应;在发育遗传学上,亲代细胞内的基因编码程序和环境指令限定了胚胎细胞决定和分化进程。
二、细胞分化的概念细胞分化(cell differentiation)是指在个体发育过程中细胞之间产生形态结构、生理功能和生物化学特性稳定差异的过程。
因此,常将细胞的形态结构、生理功能和生化特征作为识别细胞分化的3项指标。
将这些在形态、结构、功能上有了稳定差异的细胞称为分化细胞。
三、细胞分化的特点〔一〕稳定性稳定性是细胞分化的一个最显著的特点。
特别是在高等生物中,一旦分化启动,诱导分化的因子即使不存在时,分化仍可继续进行,而且分化状态将是十分稳定的,并能通过许多细胞世代。
例如,神经细胞在机体的整个生命过程中始终保持着稳定分化状态,而不再进行分裂。
〔二〕可逆性细胞分化是一个相对稳定和持久的过程,不会自发的逆转,但在一定的条件下,高度分化的细胞可以重新分裂而回到胚胎性细胞状态,这种现象叫做去分化〔dedifferentiation〕或称脱分化,也称细胞分化的可逆性。
细胞分化从单细胞到多细胞细胞分化:从单细胞到多细胞细胞分化是一种生物学过程,指的是干细胞经过一系列分化和特化的过程,最终形成不同功能的细胞类型。
这个过程可以解释为,从一个单细胞的受精卵开始,逐渐分化为多种细胞类型,最终形成复杂的多细胞体。
1. 细胞分化的起源细胞分化的起源可以追溯到受精卵的形成。
受精卵是由两个亲本细胞融合而成,形成一个全新的细胞。
这个受精卵经过一段时间的分裂,生成多个细胞,这些细胞都具有相同的基因组。
然而,随着时间的推移,这些细胞会发生分化,不再是相同的细胞。
2. 细胞特化的过程细胞分化的过程涉及到基因的表达。
在细胞分化的过程中,某些基因被激活或静默,从而导致细胞的特定功能和特征的出现。
这种基因的激活和静默是由特定的信号通路和调控因子控制的。
通过这种机制,不同的细胞类型就可以在多细胞体中发挥特定的功能。
3. 多细胞体的有序组织细胞分化的结果是多细胞体的形成。
在多细胞体中,各种不同的细胞类型会组织成不同的结构和器官。
这些细胞类型在形态和功能上有所差异,但通过协作和相互作用,来维持生命体的正常运作。
多细胞体的形成需要依赖于细胞间的细胞黏附和细胞间的信号通讯。
4. 细胞分化的调控修饰细胞分化的过程是非常复杂的,需要多种机制来精确调控。
在细胞分化的过程中,细胞表观遗传修饰起着重要的作用。
表观遗传修饰可以改变某些基因的表达模式,从而影响细胞的分化状态。
这些修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰等。
5. 细胞分化的应用研究对于细胞分化的研究有助于理解生物体的发育和组织结构,也为疾病的治疗和组织工程提供了理论基础。
通过控制细胞的分化和特化,可以实现疾病治疗上的革命,例如干细胞治疗和再生医学的发展。
细胞分化是生物学中一个重要的概念,它解释了多细胞体形成的基本原理。
通过细胞分化的研究,我们可以更好地了解生命的起源和多样性,也为生物医学和生物技术的发展提供了新的思路和机会。
细胞分化的一般规律
细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程。
细胞分化是一种持久性的变化,细胞分化不仅发生在胚胎发育中,而是在一生都进行着,以补充衰老和死亡的细胞。
以下是细胞分化的一般规律:
1. 时间和空间上的分化:细胞分化通常在胚胎发育的早期开始,并在生物体的整个生命过程中持续进行。
不同类型的细胞在特定的时间和空间位置上分化形成,以构建和维持生物体的组织和器官。
2. 基因选择性表达:细胞分化是由基因的选择性表达所驱动的。
在细胞分化过程中,特定的基因被激活或抑制,导致细胞产生不同的蛋白质和功能。
这种基因表达的差异是细胞分化的基础。
3. 稳定性和不可逆性:一旦细胞分化为特定的类型,它们通常会保持其分化状态的稳定性。
分化后的细胞在形态、结构和功能上相对稳定,并通常不能返回到未分化的状态。
4. 不同层次的分化:细胞分化可以发生在不同的层次上。
从全能性干细胞到多能干细胞,再到特定功能的成熟细胞,细胞逐渐失去全能性,变得越来越特化。
5. 细胞间的相互作用:细胞间的信号传递和相互作用在细胞分化过程中起着重要作用。
细胞通过分泌信号分子和接收其他细胞的信号来调节其分化命运。
6. 环境影响:细胞所处的环境因素,如细胞外基质、激素和生长因子等,也可以影响细胞的分化。
这些环境因素可以提供诱导或抑制信号,引导细胞向特定方向分化。
总之,细胞分化是一个复杂而精细的过程,涉及基因表达的调控、细胞间的相互作用和环境因素的影响。
通过细胞分化,生物体能够形成各种特化的细胞类型,从而实现组织和器官的发育和功能。
▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚 =^_^= 成就梦想▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌细胞的分化知识点细胞的分化名词:1、细胞的分化:在个体发育过程中,相同细胞(细胞分化的起点)的后代,在细胞的形态、结构和生理功能上发生的稳定性差异的过程。
2、细胞全能性:一个细胞能够生长发育成整个生物的特性。
3、细胞的癌变:在生物体的发育中,有些细胞受到各种致癌因子的作用,不能正常的完成细胞分化,变成了不受机体控制的、能够连续不断的分裂的恶性增殖细胞。
4、细胞的衰老是细胞生理和生化发生复杂变化的过程,最终反应在细胞的形态、结构和生理功能上。
语句:1、细胞的分化:a、发生时期:是一种持久性变化,它发生在生物体的整个生命活动进程中,胚胎时期达到最大限度。
b、细胞分化的特性:稳定性、持久性、不可逆性、全能性。
c、意义:经过细胞分化,在多细胞生物体内就会形成各种不同的细胞和组织;多细胞生物体是由一个受精卵通过细胞增殖和分化发育而成,如果仅有细胞增殖,没有细胞分化,生物体是不能正常生长发育的。
2、细胞的癌变a、癌细胞的特征:能够无限增殖;形态结构发生了变化;癌细胞表面发生了变化。
b、致癌因子:物理致癌因子:主要是辐射致癌;化学致癌因子:如苯、坤、煤焦油等;病毒致癌因子:能使细胞癌变的病毒叫肿瘤病毒或致癌病毒。
c、机理是癌细胞是由于原癌基因激活,细胞发生转化引起的。
d、预防:避免接触致癌因子;增强体质,保持心态健康,养成良好习惯,从多方面积极采取预防措施。
3、细胞衰老的主要特征:a.水分减少,细胞萎缩,体积变小,代谢减慢;b、有些酶活性降低(细胞中酪氨酸酶活性降低会导致头发变白);c.色素积累(如:老年斑);d.呼吸减慢,细胞核增大,染色质固缩,染色加深;e.细胞膜通透功能改变,物质运输能力降低。
4、从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
在生物体内,细胞并没有表现出全能性,而是分化成为不同的细胞、器官,这是基因在特定的时间、空间条件下选择性表达的结果,当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时,在一定的营养物质、激素和其他外界的作用条件下,就可能表现出全能性,发育成完整的植株。
一细胞的分化
1 概念
2 细胞分化程度
特点:细胞分化程度越高,细胞分裂的能力就越低,高度分化的细胞往往不能再发生分裂增殖。
比较:细胞分化程度:体细胞>干细胞>受精卵,所以细胞分裂能力大小是。
体细胞<干细胞<受精卵。
3 特点:持久性,不可逆性,稳定性
4 细胞分化的结果和意义:形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
生物个体发育的基础;细胞分化是多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
5 原因:细胞分化是基因选择性表达的结果
二细胞的全能性
1 概念、实例
2 细胞具有全能性的原因:已分化的细胞含有本物种的全套遗传物质。
3 细胞全能性的表达:植物细胞(离体培养、营养物质、激素、适宜条件),动物细胞(细胞核)
4 应用:作物快繁,拯救珍稀濒危物种,培育作物新类型。
5 细胞全能性的比较:受精卵>生殖细胞>体细胞,植物>动物
三干细胞
1 概念:在个体发育过程中,通常把那些具有自我复制能力,并能在一定条件下分化形成一种以上类型细胞的多潜能细胞称为干细胞。
2 分类、作用:大体上可分为成体干细胞(造血干细胞、神经干细胞等)、胚胎干细胞
3 应用(意义):干细胞的研究为替换病变的组织和器官,某些癌症和遗传病的治疗带来新的希望。
细胞的分化、衰老和凋亡及癌变
1.细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要意义。
下列叙述错误的是( )
A.细胞普遍衰老会导致个体衰老
B.效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡
C.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡
D.衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录
2.(2014·龙岩教学质检)下列与细胞生命历程相关的叙述,正确的是( )
A.衰老细胞的体积和细胞核体积都缩小
B.青蛙发育过程中尾的消失属于细胞坏死现象
C.细胞的癌变常发生在细胞周期的间期,常与多个基因有关
D.造血干细胞分化成血细胞的过程是不可逆的,原因是遗传物质发生了改变
3.下列关于动物细胞编程性死亡的叙述,正确的是( )
A.细胞癌变属于细胞编程性死亡
B.细胞编程性死亡属于正常生理过程
C.细胞编程性死亡属于细胞分化过程
D.细胞编程性死亡与基因表达无关
4.下图为人体细胞的形态、数目变化情况,据图分析下列说法正确的是(
)
A.图①②③过程中细胞的遗传信息表达过程不同
B.①②③三个过程中已经发生了基因突变的是②③
C.③过程使细胞的遗传物质有所差异,但细胞的形态和功能没有变化
D.与甲相比,乙的表面积/体积的比值增大,与外界环境进行物质交换的能力增强5.(原创题)下列有关细胞凋亡的叙述正确的是( )
A.头发变白是由于黑色素细胞凋亡导致细胞内酪氨酸酶减少
B.效应T细胞与癌细胞结合,使癌细胞裂解后被清除属于细胞凋亡
C.细胞凋亡是在不利的环境下发生的
D.细胞凋亡只发生在胚胎发育过程中
6.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7.细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。
下列属于奢侈基因的是( )
A.血红蛋白基因B.ATP合成酶基因
C.DNA解旋酶基因D.核糖体蛋白基因
8.(2014·兴化模拟)下列关于细胞分化、衰老、癌变、凋亡的叙述不正确的是( )
A.癌变的细胞内呼吸速率升高,衰老的细胞内有些酶活性降低
B.细胞凋亡对生物的个体发育、机体稳态的维持等有着重要作用
C.受精卵全能性最高,含有生物的全部种类的蛋白质
D.通过植物组织培养得到的试管苗或人工种子,是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果9.关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )
A.细胞分化导致基因选择性表达,细胞种类增多
B.细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小
C.细胞凋亡受基因控制,不利于个体生长发育
D.细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散转移
10. 细胞分化的实质是()
A.遗传物质的改变 B.基因的选择性表达
C.细胞的增殖 D.细胞亚显微结构的改变
11.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()
A.a过程表示干细胞能自我更新
B.b、c过程表示干细胞具有分化能力
C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D.b过程形成的细胞直接组成器官,可供器官移植使用
12..下图为某人体内几种类型的细胞模式图。
下列相关叙述不正确的是()
A.这些细胞最初来源于同一个细胞——受精卵
B.a的结构已发生很大变化,但仍属于真核细胞
C.这些细胞在结构上具有统一性
D.这些细胞在功能上是相似的
13.下列说法中不正确的是()
A.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能B.在功能上,胚胎干细胞具有发育的全能性
C.用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥反应
D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变
14.下列细胞的全能性最容易表现出来的是()
A.蛙的口腔上皮细胞 B.蚕豆的叶肉细胞
C.蛔虫的卵细胞 D.水螅的神经细胞
15.判断下列各项的叙述,其中正确的一组是( )
①癌细胞是能连续分裂的细胞
②人体所有细胞中都有与癌变有关的基因
③衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态
④细胞凋亡是由细胞内的遗传物质所控制的
⑤细胞死亡是细胞凋亡的同义词
⑥在成熟的生物体中,细胞的自然更新也是通过细胞凋亡完成的
A.①②⑤B.①②③④⑤
C.①②③④⑤⑥ D.①②④⑥
16.下列有关细胞癌变的叙述,正确的是( )
A.细胞膜上的糖蛋白增加,癌细胞易发生转移
B.癌细胞的细胞核体积增大,核膜内折,染色质染色加深
C.可利用药物使癌细胞的分裂停留在前期,使之不能完成DNA的复制
D.石棉和黄曲霉素属于同一类致癌因子
二.填空
11.请据下图回答问题。
(1)①→②、①→④的过程叫做________。
(2)①→③的过程叫做________。
(3)③→⑤的过程叫做________。
(4)①~⑤所示的各细胞群,具有分裂能力的是标号________所示的细胞群。
(5)若从②取一个细胞,在适宜条件下培养,结果产生了一个新个体,这体现了________________。
(6)组成②③④的细胞在________、________和________上是不同的,因此它们属于不同的________________。
11.下图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段的示意图,图中①~⑦为不同的细胞,a~c 表示细胞所进行的生理过程。
据图分析回答:
(1)与①相比,分裂增殖能力和分化能力都减弱的细胞是________(填数字标号),⑤⑥⑦细胞的核基因相同,但细胞内________(填分子)的种类和数量不同,细胞内遗传信息的流动方向为_____________________________________________________________。
(2)若细胞发生癌变,往往容易扩散转移,这主要是细胞膜上的________减少所致,癌变的实质是_____________________________________________________________。
(3)过程________(填英文字母)是人类生长、发育、繁殖、遗传的基础。
12.下图为细胞重要的生命活动图解,请据图回答下面的问题:
(1)A、B、C、D中,染色体结构动态变化主要发生在______过程中。
(2)细胞增殖的主要方式是________。
(3)细胞分化是个体发育的基础,就一个个体来说,乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息________,但形态、结构和功能却________,这是因为_________________________。
(4)细胞的凋亡由于受到严格的遗传机制决定的程序性调控,所以也称为。
CCBDB DACDB DDCBD D
11. 答案:(1)细胞的分化(2)细胞的分裂(3)细胞的生长
(4)①③⑤(5)细胞的全能性(6)形态结构生理功能组织
答案:(1)②③④⑤⑥⑦蛋白质、RNA DNA→RNA→蛋白质(2)糖蛋白原癌基因和抑癌基因发生突变(3)a、b
答案:(1)A (2)有丝分裂(3)相同不同不同细胞的遗传信息执行情况不同(4)细胞编程性死亡。