(六)细胞分化 细胞分化.简单说是在个体发育过程中细胞之间产生稳定差异的过程.任何个体都是由许多在形态和功能上不同的细胞组成的.它们分别构成组织.器官.系统.这些具有不同形态和功能的细胞是通过分化过程形成的.细胞分化是现代生物学的基本问题之一. 1.细胞分化的原理 (1)细胞核的全能性 在动物个体发育过程中.受精卵具有分化出各种组织和细胞.并建立一个完整个体的潜在能力.这种细胞称为全能细胞. 在胚胎发育的囊胚细胞和原肠胚细胞.虽然具有分化出多种组织的可能.但却不能发育成完整的个体.这部分细胞叫做多能细胞. 在动物长成后.成体中储存着保持增殖能力的细胞.它们产生的细胞后代有的可能分化为多种组织.有的可能只分化出一种细胞.只能分化出一种细胞的类型叫做单能细胞. 看来.随着动物细胞分化程度提高.细胞分化潜能越来越窄.尽管如此.但它们的细胞核仍保持着原有的全部遗传物质.具有全能性.高度分化的植物组织具有发育成完整植物的潜能.保持着发育的全能性. (2)基因的选择表达 细胞分化并非由于某些遗传物质丢失造成的.而是与基因选择表达有关.细胞的编码基因分为两类:管家基因和奢侈基因.管家基因是维持细胞生存必需的一类基因.在各类细胞中都处于活动状态.奢侈基因是在不同组织细胞中选择表达的基因.与分化细胞的特殊性状直接相关.这类基因的丧失对细胞生存没有直接影响.目前一般认为.细胞分化主要是奢侈基因中某些特定基因有选择地表达的结果. 2.细胞质.细胞核及外界环境对细胞分化的影响 (1)细胞质在细胞分化中的决定作用 受精卵的分裂称卵裂.卵裂过程的每次分裂.从核物质的角度看都是均匀分配到子细胞中.但是细胞质中物质的分布是不均匀的.也许正是因为胞质分裂时的不均等分配.在一定程度上决定了细胞的早期分化. (2)细胞核在细胞分化中的作用 细胞核是真核细胞遗传信息的贮存场所.因此.在细胞分化过程中.细胞核对于细胞分化也肯定有重要的影响.它可能通过控制细胞质的生理代谢活动从而控制分化. (3)外界环境对细胞分化的影响 细胞对邻近细胞的形态发生会产生影响.并决定其分化方向.另外.在多细胞生物幼体发育过程中.环境中的激素作用能引发和促进细胞分化. 3.癌细胞 在个体正常发育过程中.细胞有控制地通过有丝分裂增殖.有秩序地发生分化.执行特定的功能.可是.有时部分细胞由于受到某种因素的作用则发生转化.不再进行终未分化.而变成了不受调节的恶性增殖细胞.这种细胞即称为癌细胞. (1)癌细胞的主要特征 癌细胞的主要特征表现在无限增殖,接触抑制现象丧失,细胞间的粘着性降低.易分散和转移,易于被凝集素凝集,粘壁性下降,细胞骨架结构紊乱,产生新的膜抗原,对生长因子需要量降低等方面. (2)致癌因子及癌基因学说 凡能引起细胞发生癌变的因子称为致因子.主要包括三类:化学致癌因子.物理致癌因子.病毒致癌因子. 一些学者对细胞癌变的机理提出了“癌基因学说 :认为病毒对细胞的致癌作用是由于病毒基因组中的癌基因引起.而正常细胞中存在的癌基因是在早期进化过程中通过病毒感染而从病毒基因组中获得.如果细胞癌基因受阻.则细胞能正常发育,在各种致癌因子作用下.细胞癌基因被活化而使细胞发生癌变. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

回答关于“生命的物质基础和结构基础”方面的问题

Ⅰ.下图代表自然界中处于不同分类地位的六种体现生命现象的单位。图中Ⅰ~Ⅵ绘出了各自区分其他种生物的标志结构,请回答。(“[  ]”中填图中序号,“________”上填文字。)

1.图1中Ⅰ~Ⅵ的生物共同具有的化合物是________。

2.判定图1中 I 所示的是动物细胞而不是高植物细胞的主要依据是________。若Ⅰ是一种嗅觉细胞,它只拥有一种类型的气味受体,根本原因是________。

3.图1中②和⑥在膜结构上的不同点表现在________(写出2点)。

4.若图1中的Ⅰ是一种干细胞,则由Ⅰ细胞到形成多个卵细胞的过程,必须经过细胞的________分裂。若图1中Ⅰ细胞是胰腺细胞,则结构③所起的主要作用的是:________。

5.已有研究显示,引起图1中Ⅰ所示细胞代表的生物产生肿瘤的生物致癌因子是图1中6类生命形态中的[  ]________。

6.下图2中图A、图B在其上发生的生理过程,除了产生图中所示的物质外,

同时还能产生________等物质。

Ⅱ.苯酚是工业生产排放的有毒污染物质,自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员从土壤中筛选,获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选的主要步骤如图3所示,其中①为土壤样品。请回答:

7.如图3,②中的培养基中应加入________作为碳源;③的作用是________。

8.④为对照、微生物在④中不生长、在⑤中生长,④与⑤培养基的主要区别在于:________;使用________法可以在⑥上获得单菌落。采用固体平板培养细菌时为什么要进行倒置培养?________。

9.设计一个简单实验,比较不同菌株降解苯酚能力的大小。________。

Ⅲ.水华与蓝细菌爆发有关。科研人员尝试利用某种细菌限制蓝细菌的数量,相关实验的示意图如图4,图中①~⑥表示实验步骤。请仔细读图并分析回答:

10.不同于硅藻,蓝细菌在细胞结构上最大的特点是________。图中①过程培养基的成分包括________,此外还需要的条件适宜温度和________等。

11.图中⑤实验组在每个培养皿中做三个重复实验,可采取的做法是:________。

12.蓝细菌通常呈蓝绿色。观察实验结果,发现培养皿中出现褪色空斑,说明________。

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有毒物质的污染

  有毒物质是指对自然生态系统和人类健康有毒害作用的物质,排放到生态环境之中而引起危害.这些物质主要是工业三废(废水、废气、废渣)、农药化肥和放射性物质等.

  人类每年向环境排放大约几千至上万吨汞,大部分进入海洋,工业废渣中还有如锌、铜、铅和镉重金属等,而废水中更有氰化物、氟化物和酚等有毒物质.水俣湾事件是有名的海洋污染事件.1953~1968年日本熊县水俣湾遭到含汞污水的污染,原来一家日本的工厂把含汞废水、废渣排入水俣湾,汞进入鱼虾体内,猫鸟等动物和人因吃鱼虾而引起甲基汞的慢性中毒,因而得病.病人手脚麻木、听觉失灵、运动失调、严重时呈疯癫状态甚至死亡,人称水俣病.

  人们为防治病虫害和消灭杂草,在农业生产上广泛应用杀虫剂(如DDT、六六六等)和除草剂,同时又大量使用化肥来提高土壤肥力,这在一定条件下能达到目的,但从长远利益看,却给人类自身带来危害.污染物进入环境后,不是静止不变的,而是随着生态系统的物质循环,在复杂的生态系统中不断地迁移、积累和富集.杀虫剂DDT就是其中一个实例.

  DDT是有机氯类农药,其特点是化学性能较稳定,易溶于脂肪,难分解而残留性强,我国在1983年起已禁用.由于DDT的化学物质与脂肪相类似,因而很容易积累于生物体内,特别是水域,通过食物链而逐级浓缩,因分解缓慢,常可积累到毒害的程度.如有的国家牛肉中DDT的残留量达0.88×,有的国家人体脂肪细胞中DDT的含量达到30..这些DDT就是通过生态系统的物质循环而进行全球性扩散并沿着不同的途径进入动物和人体的.

  污染物进入环境后,还有一个积累和富集的过程.有机氯农药在水中的溶解度虽然很低,但通过食物链可以成千上万倍地在生物体内浓集起来.如美国旧金山北部休养圣地明湖,由于使用DDT,使湖中的鱼类和鸟类大量死亡.经分析证明,湖中浮游生物体内含DDT是湖水的265倍,小鱼脂肪中含DDT是湖水的500倍,食肉鱼的脂肪中含DDT是湖水的8.5万倍,这就是DDT沿“浮游植物→浮游动物→小鱼→食肉鱼(或水鸟)”的食物链逐级积累的结果,在生态学上这种现象叫生物富集作用.

  1999年上半年,在比利时一些养鸡场,突然出现母鸡不生蛋、肉鸡生长异常等现象.4月下旬,该国农业部长经调查研究发现,某大型饲料公司生产的饲料中,竟含有高浓度的致癌物质——二噁(dioxin).由于使用受了污染的饲料,结果发现鸡脂肪中二噁的含量超过允许量的140倍,随后又在一些猪肉和牛肉中发现了二噁.比利时“二噁污染鸡”事件在世界掀起轩然大波,可能受到污染的食品包括鸡、鸡蛋、牛肉、猪肉、牛奶及数以百计的衍生产品,成为继疯牛病危机之后欧洲最大的一起食品污染案,其范围之广、影响之大,与前者相比有过之而无不及.

DDT、二噁等污染物的污染及对生物的毒害作用,涉及到生态学、化学等多学科知识,因而是高考跨学科考试中的热点,特别是理科综合能力测试中的热点.下面结合实际问题来分析一下这类问题的考法与解法.

  瑞士化学家米勒因合成DDT于1948年获得诺贝尔医学奖.DDT可杀灭各种蚊子和传播各种传染病的虱子.联合国世界卫生组织曾评价说:“单独从预防疟疾病来看,DDT可能拯救了50000万生命”.但DDT是一种难降解的有毒化合物,进入人体可引起慢性中毒.我国已于1983年停止生产和使用.已知在许多化合物中硫可以取代氧,取代后的物质仍跟原化合物有相似的性质.

  下面是杀虫剂“DDT”和“1605”的结构简式:

据此回答下列问题:

1.杀虫剂1605本身对人畜毒性远强于DDT,但DDT已被禁用,而1605尚未禁用,这是因为________.

2.按照传播途径来分类,疟疾属于________传染病.

3.在过去,施用农药DDT的地区,虽然占陆地面积的一小部分,可是远离施药地区的南极,动物体内也发现了DDT,这种现象说明了

[  ]

A.DDT是挥发性物质

B.考察队将DDT带到了南极

C.DDT已加入全球性的生物地化循环

D.南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食

4.下表是甲乙丙丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度.

请分析说明:

①在生态系统中的成分中属于次级消费者的是________.

②从表中可以看出,生物体内DDT的浓度的积累是通过________这条途径来实现的.

③人们在使用DDT的初期,杀虫效果十分明显,但随着使用时间的推移抗药性个体越来越多,这说明DDT的使用对害虫起到了________作用,抗药性的增强是通过害虫与杀虫剂之间的________来实现的.

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同步练习册答案