网校教育资源平台

6.2细胞的分化课件 (人教版必修I)

评价文档:
文档评论: 0

高中生物审核员

中国现代教育网
分享到:
4积分 下载
第2节   细胞的分化

              汤孝坪
一、细胞分化及其意义
1.细胞分化的概念

               个体发育

               一个或一种细胞

               形态、结构和生理功能
2.细胞分化的特点
_______持久性 、稳定性、不可逆性和_______普遍性 。
3.细胞分化的意义和原因
(1)意义:使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,是_____________生物个体发育 的基础。
(2)原因:不同的细胞中___________________遗传信息的执行情况 不同。
二、细胞的全能性
1.概念
(1)细胞类型:_______已分化 的细胞。
(2)实质:具有_______________发育成完整个体 的潜能。
2.实例
(1)植物细胞的全能性:
①实验过程:

             韧皮部细胞

                  无机盐和糖类
②结论:高度分化的植物细胞仍然具有_______________发育成完整植株     的能
力。
(2)动物细胞核的全能性:
①实验过程:

                 细胞核

         去核

②结论:已分化的动物体细胞的_______细胞核       仍具有全能性。
3.干细胞
(1)特点:
①具有_____分裂 和_____分化 能力。
②在动物和人体内,数量_____很少      。
(2)举例:人骨髓中有许多___________,造血干细胞 它们能通过增殖和分化,
不断产生红细胞、白细胞和血小板。
【思考辨析】
1.判断正误
(1)细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态,不可逆转。
                                             ( √  )
(2)生物体内所有的细胞都要发生细胞分化。                ( ×  )
【分析】连续分裂的细胞不发生细胞分化。
(3)克隆羊培育成功说明高度分化的动物细胞具有全能性。
                                             ( ×  )
【分析】克隆羊培育成功说明动物的细胞核具有全能性。
(4)动物体内所有的干细胞经培养后都能发育为一个成熟的个
体。   ( ×  )
【分析】动物体内的多数干细胞(如造血干细胞)可分化为多种
体内的细胞,但不能发育为一个个体。
2.问题思考
(1)同一株胡萝卜,其叶肉细胞与韧皮部细胞内含有的遗传物质
相同吗?为什么二者的功能不同?
提示:相同。同一个体不同体细胞内的遗传物质相同,但遗传
信息的执行情况不同。
(2)体外培养人体干细胞能否得到人体器官?是否体现了人体细
胞的全能性?为什么?
提示:能得到人体器官,但不能体现细胞的全能性。因为只有
将干细胞培养成完整的个体,才能体现细胞的全能性。
一、细胞分化
1.细胞分化的过程图示
2.细胞分化的特点
(1)持久性:细胞分化是一种持久性的变化。
(2)稳定性:一般说来,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,
直到死亡。
(3)不可逆性:已分化的细胞一般不能再回到分化前的状态。
(4)普遍性:细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。
3.细胞分化的实质
同一个体各种细胞具有完全相同的遗传信息,但不同的细胞中
遗传信息的执行情况不同(即基因的选择性表达),如图所示:


4.细胞分化的结果
形成形态、结构和功能有差异的组织和器官。
5.细胞分裂与细胞分化的比较
(1)细胞分裂与细胞分化的比较:

 项   目        细胞分裂                细胞分化
                           细胞形态、结构和生理功
细胞变化        细胞数量增多         能发生稳定性差异,细胞
                           种类增多
发生时间        从受精卵开始          发生在整个生命过程中
         保持了亲子代细胞间
  意义                        保证了生物体正常发育
         遗传性状的稳定性
         (1)细胞分裂是细胞分化的基础,两者往往是相
  联系     伴相随的
         (2)分化程度大,分裂能力则逐渐下降
(2)细胞分裂、细胞分化与个体发育的关系:
①从分子水平上看,个体发育是基因选择性表达的结果。
②从细胞水平看,个体发育是细胞分裂、分化的结果。
【警示钟】
(1)在细胞分化的过程中遗传物质并没有发生改变。
(2)细胞分化是伴随整个生命过程的,但在胚胎时期达到最大程
度。
【学而后思】
(1)为什么说没有细胞分化,就无法完成个体发育?
提示:细胞分化使多细胞生物体内的细胞趋向专门化,有利于
提高各种生理功能的效率。
(2)从蛋白质分子角度分析,分化后细胞内的蛋白质种类是否完
全不同?试举例说明。
提示:并非完全不同,如参与细胞呼吸的酶、构成染色质的蛋
白质分子等,在不同细胞中是相同的。
【典例训练1】下列有关细胞分化的叙述,不正确的是                    (   )
A.细胞分化是指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
B.细胞分化是一种持久性的变化
C.细胞分化使一个个体的各种细胞具有不同的遗传信息
D.细胞分化是由于不同细胞中遗传信息的执行情况不同
【解题关键】解答本题的关键是明确细胞分化的概念、特点及
意义。
【解析】选C。细胞分化是指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,细胞分化是由于不同细胞
中遗传信息的执行情况不同导致的,细胞分化没有改变细胞的
遗传信息,细胞分化是一种持久性的变化。
二、细胞的全能性与干细胞
1.细胞的全能性
(1)实现细胞全能性的三个条件:
①离体:细胞脱离原来的母体,单独培养。
②一定的营养物质和激素。
③适宜的环境条件。
(2)细胞全能性与细胞分化的比较:

 项目             细胞分化                 细胞全能性
                                 含有本物种全套遗传
 原理      细胞内基因的选择性表达
                                 物质
      形成形态、结构、生理功能不同
 结果                                 形成新的个体
      的细胞
                                 细胞全能性有大小之
 大小   细胞分化程度有高低之分:体细             分:受精卵>生殖细胞
 比较   胞>生殖细胞>受精卵                 >体细胞(植物细胞>
                                 动物细胞)
      ①细胞分化不会导致遗传物质改变,已分化的细胞仍具
      有全能性
 关系
      ②一般说来,细胞分化程度越高,全能性越难以实现,细
      胞分化程度越低,全能性就越容易实现
2.干细胞
(1)概念:动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞,
这些细胞叫做干细胞。
(2)种类:
①根据干细胞的分化能力可分为三类:
a.全能干细胞:可以发育成完整的个体,如受精卵。
b.多能干细胞:可发育成多种组织和器官,如胚胎干细胞。
c.专能干细胞:可发育成专门的组织和器官,如造血干细胞。
②根据干细胞的来源可分为胚胎干细胞和成体干细胞两类。
(3)干细胞的研究意义:
①人工诱导胚胎干细胞定向分化,培育出特定的组织和器官,用
于医学治疗。
②为癌症和某些遗传病的治疗带来新的希望。
【学而后思】在动物核移植实验中,为什么受体细胞选择去核
的卵细胞?
提示:去核的卵细胞中含有促进细胞核全能性发挥的物质,且
富含营养物质。
【典例训练2】(2013·南京高一检测)关于细胞全能性的理
解不确切的是      (    )
A.动物细胞培养获得大量骨髓瘤细胞,证明了动物体细胞也具
有全能性
B.细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内
在因素
C.经植物组织培养得到的试管苗,是植物细胞在一定条件下表
现全能性的结果
D.大量的科学事实证明,高度分化的植物体细胞仍具有全能性
【解题关键】解答本题的关键是明确细胞具有全能性的原因和
体现全能性的实例。
【解析】选A。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。通过细胞培养获得大量骨髓瘤细胞是利
用了细胞增殖的原理,不能说明动物体细胞具有全能性。
【方法规律】证明细胞表达全能性的三个条件
(1)起点条件:已分化的细胞。
(2)中间条件:离体状态(体外培养)。
(3)终点条件:形成完整个体。
       细胞分化的概念和细胞全能性的理解类题目
【案例】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.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
【审题——抓准信息·快速推断】

        关键信息                            推断结论

信
息                         由体细胞发育成完整生物个体才能体现体
   体现体细胞全能性
1                         细胞的全能性

信
息  A项信息:玉米种子萌发长           植株是由种子中的胚形成的,没有体现细胞
2  成新植株                   的全能性
           关键信息                            推断结论
信
息  B项信息:造血干细胞形成各种              仅仅形成各种各样的血细胞不能体现出
3  血细胞                         细胞的全能性

信
息                              花粉是生殖细胞,体现不出体细胞的全
   C项信息:小麦花粉
4                              能性

信
息  D项信息:胡萝卜韧皮部细胞发              已分化的细胞能形成完整的个体,体现
5  育成新植株                       了体细胞的全能性
【答题——规范答案·警示失误】
D
错答:A、B、C选项。
错因:对细胞全能性的理解不到位,种子中已含有植物的幼体
(即胚),种子萌发长成新植株不能体现细胞的全能性;造血干细
胞形成各种血细胞也未体现细胞的全能性;花粉是生殖细胞,体
现不出体细胞的全能性。
1.(基础理论辨析题)下列说法与细胞分化相符的是(                      );
与体现细胞全能性相符的是(               )
A.是多细胞生物体生长发育的基础
B.细胞内的遗传物质不发生改变,但遗传信息执行情况不同
C.花药经离体培养成为一株完整的植物
D.结果形成不同组织和器官
E.结果形成完整的个体
F.必须在离体条件下进行
【解析】选A、B、D;C、E、F。细胞分化是在个体发育过程中,
由一个或一种细胞增殖产生后代,在形态、结构、功能上发生
稳定性差异的过程,最终形成不同组织和器官,是生长发育的基
础,根本原因是细胞内的遗传信息执行情况不同。细胞只有在
离体条件下,才可能形成完整的生物体,体现细胞的全能性。
2.下列生命过程中,没有发生细胞分化的是                (   )
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩长出新枝条
C.骨髓造血干细胞的增殖
D.胚胎发育中出现造血干细胞
【解析】选C。A项,断尾壁虎长出的新尾巴为器官,是由不断分
裂的细胞群经过分裂分化逐渐形成的;B项,砍伐后的树桩上长
出的新枝条是由茎、叶等器官构成的,所以要由不断分裂的细
胞群经过分裂分化逐渐形成;C项,骨髓造血干细胞通过有丝分
裂增殖,细胞分裂过程不发生细胞分化;D项,造血干细胞是由胚
胎发育过程中细胞分化得来的。
3.细胞分化不同于细胞增殖的特点主要是                (   )
A.细胞数量增多
B.细胞体积增大
C.细胞化学成分含量的变化
D.能形成各种不同的细胞和组织
【解析】选D。细胞分化是个体发育过程中,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。经过细胞分化,从而形成了不同的组织和器官。细胞
增殖的结果是使细胞的数量增多。
4.细胞的全能性是指        (    )
A.细胞具有全面的生理功能
B.细胞既能分化,也能恢复到分化前的状态
C.已经分化的细胞全部能进一步分化
D.已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能
【解析】选D。细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育
成完整个体的潜能。
5.在下列自然现象或科学研究成果中,能为“动物细胞具有全
能性”观点提供直接证据的是(              )
A.人体肝脏的再生
B.蜜蜂的未受精卵发育成雄蜂
C.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人
D.小鼠腺细胞的自我复制
【解析】选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,要求正确理解全能性的概念。
6.在提供了相同适宜条件的情况下,下列植物细胞的全能性最
易表达的是      (   )
A.枝条上的一个芽                B.柱头上的花粉
C.胚珠中的珠被细胞               D.根分生区细胞
【解析】选B。细胞的分化程度越低,全能性就越高,就越容易
表达其全能性,细胞全能性的大小为受精卵>生殖细胞>体细胞。
7.胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞,可以进一步
分裂、分化成各种组织干细胞,再进一步分化成各种不同的组
织。下列叙述不正确的是           (   )
A.各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的
结果
B.胚胎干细胞有细胞周期,神经干细胞分化形成的神经细胞没
有细胞周期
C.造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
D.肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程体现了细胞的全能性
【解析】选D。肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程未体现细胞
的全能性,因为全能性必须是形成完整的个体。
8.图中甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞,它们的形态
结构和功能各不相同的根本原因是              (    )


A.DNA的结构不同          B.遗传信息的执行情况不同
C.遗传物质不同            D.线粒体结构不同
【解析】选B。题中甲、乙、丙是同一受精卵经过增殖、分化
形成的,它们的形态结构和功能各不相同的根本原因是遗传信
息的执行情况不同。
9.下图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程,请据图回答:


(1)区分细胞①与植物细胞最主要的依据是                            ,
细胞②不能无限长大的原因有                                、
                           。
(2)c过程是                          ,该过程中遗传物质
是否改变?                               。
(3)在制备细胞膜的时候选取的实验材料是_________________
            ,原因是                              。
(4)a、b过程是                              ,参与a、b过
程的无膜细胞器有                                     。
【解析】(1)动物细胞和植物细胞的最典型区别在于有无细胞
壁。细胞不能无限长大的原因一是受细胞核中的DNA决定;二是
受细胞的表面积与体积的比例关系限制。(2)c过程是细胞分化,
其实质是细胞中遗传信息的执行情况不同,但遗传物质并没有
改变。(3)制备细胞膜选取的材料最好是哺乳动物成熟的红细
胞,因为其细胞无细胞壁的保护及无核膜和各种细胞器膜。
(4)a、b为细胞的生长和分裂过程,故参与的无膜细胞器有中心
体和核糖体,其中,中心体与纺锤体的形成有关,而核糖体与蛋
白质的合成有关。
答案:(1)有无细胞壁        细胞核中的DNA不会随细胞增大而增加
细胞的表面积与体积的比例关系限制了细胞的长大
(2)细胞分化     否  (3)哺乳动物成熟的红细胞
无细胞壁的保护及无核膜和各种细胞器膜
(4)细胞的生长和分裂        核糖体、中心体

4积分下载