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2.4 细胞全能性与干细胞

细胞的增殖、分化、衰老、凋亡和癌变 · 高三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,以及干细胞自我更新与分化能力。

从哪来 基于 2.3 细胞核的结构与功能(细胞核是遗传信息库,控制代谢和遗传)及 4.2 各类细胞特点(理解分化细胞形态功能差异但遗传物质未变)。

为什么 细胞分化是基因选择性表达的结果,而非遗传物质的丢失。 1. 全能性的基础:每个体细胞核都含有该物种全套的遗传信息(基因组)。只要提供适宜条件(如去核卵细胞质中的因子),这些基因可以被重新激活,指导发育全过程。 2. 干细胞的机制:干细胞位于分化层级顶端,通过不对称分裂维持自身池(自我更新)并产生子代细胞(分化),其本质是保留了未完全特化的基因表达状态,因此具备多能性或全能性。

类比法:蓝图与施工队** * **适合学生
形象思维强、对抽象概念理解困难的学生。 * 内容:把细胞核比作“建筑蓝图”,把细胞质/环境比作“施工队”。分化细胞就像只负责砌墙的工人,虽然手里只有砌墙工具,但口袋里揣着整栋楼的完整蓝图(全能性)。干细胞则是“项目经理”,既能自己复制(自我更新),又能派出工人去盖不同楼层(分化)。
实验证据法:克隆羊多莉** * **适合学生
逻辑推理能力强、喜欢通过案例验证理论的学生。 * 内容:回顾多莉羊实验。取乳腺细胞(高度分化)的核,移入去核卵细胞。结果发育成个体。 * 推论1:乳腺细胞核含有全套遗传信息(否则无法发育)。 * 推论2:卵细胞质提供了“重编程”因子,激活了休眠的基因。 * 结论:细胞全能性受细胞质环境调控,核是全能性的载体。
层级对比法:全能性 vs 多能性** * **适合学生
备考冲刺、需要精准区分概念细节的学生。 * 内容:画一个金字塔。 * 塔尖:受精卵(全能性,能发育成完整个体+胎盘等胚外组织)。 * 中层:胚胎干细胞(多能性,能发育成各种组织器官,但不能独立发育成完整个体,缺胚外组织)。 * 底层:成体干细胞(如造血干细胞,只能分化为特定谱系细胞)。 * 强调:全能性 > 多能性 > 专能性。
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练一道
基础题
下列关于细胞全能性的叙述,正确的是( ) A. 高度分化的植物细胞不具有全能性 B. 动物细胞核具有全能性,但动物细胞不具有全能性 C. 干细胞分化程度越低,全能性越高 D. 细胞全能性是指细胞分裂产生新细胞的能力
变式
将小鼠的肝细胞(高度分化)与去核的卵母细胞融合,形成重组细胞,并发育成小鼠。该实验说明了什么? A. 肝细胞具有全能性 B. 卵母细胞质含有促进细胞核表达全能性的物质 C. 肝细胞和卵母细胞遗传物质相同 D. 细胞分化是不可逆的
试试手自己判
检测题
某同学认为:“既然克隆羊多莉是用乳腺细胞核克隆出来的,说明高度分化的动物细胞具有全能性。”请判断该观点是否正确,并说明理由。
看答案和判分标准
答案:不正确。** 理由: 1. 多莉羊的诞生证明了动物细胞核具有全能性。 2. 乳腺细胞是高度分化的体细胞,其细胞质环境不支持全能性的表达。 3. 只有当细胞核被移植到去核卵细胞中,利用卵细胞质中的重编程因子,才表现出全能性。 4. 因此,不能说“动物细胞”具有全能性,而应说“动物细胞核”具有全能性。
判对标准:
明确指出“不正确”或“错误”(1分)。
* 区分“细胞核”与“细胞”的概念(2分)。
* 提到卵细胞质/重编程因子的作用(1分)。
* 逻辑清晰,因果关系正确(1分)。
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