2020-2021高中生物1學(xué)案：第6章第2節(jié)細胞的分化含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精新教材2020-2021學(xué)年高中生物人教版必修1學(xué)案：第6章第2節(jié)細胞的分化含解析第2節(jié)細胞的分化知識點一細胞分化［新知導(dǎo)學(xué)］1．概念2．特征具有普遍性、持久性、穩(wěn)定性和不可逆性。3．原因不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同.4．意義(1）生物個體發(fā)育的基礎(chǔ).(2）有利于提高各種生理功能的效率。1．細胞分化中細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)是否發(fā)生改變？提示：細胞分化中遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變.2．為什么分化的細胞，遺傳信息并沒有改變？提示：細胞是以有絲分裂的方式進行增殖，有絲分裂的特點是遺傳物質(zhì)維持穩(wěn)定；而分化是基因的選擇性表達,細胞內(nèi)的遺傳信息并沒有改變。［重難探究]1．過程2．特點(1）持久性：細胞分化是一種持久性的變化。(2）穩(wěn)定性：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。（3)不可逆性：已分化的細胞一般不能再回到分化前的狀態(tài)。（4）普遍性：細胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象。3．實質(zhì)基因的選擇性表達，如圖:

4。細胞分裂和細胞分化的比較項目細胞分裂細胞分化發(fā)生時間從受精卵開始發(fā)生在整個生命過程中原因細胞增殖需要基因選擇性表達結(jié)果細胞數(shù)量增多細胞種類增多意義保持了親子代間遺傳性狀的穩(wěn)定性保證了生物體正常發(fā)育聯(lián)系細胞分裂是細胞分化的基礎(chǔ)，兩者往往是相伴相隨的，隨分化程度加大，分裂能力逐漸下降細胞分化的三點提醒(1)細胞分化過程中遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變，只是基因的選擇性表達。(2）細胞分化伴隨個體的整個生命過程，在胚胎時期達到最大程度。（3)一般來說，細胞分化是不可逆的，但在離體人工培養(yǎng)條件下,高度分化的植物細胞能夠脫分化恢復(fù)全能性。［典題演練］1．下列關(guān)于細胞分化的敘述錯誤的是（D)A．細胞分化意味著不同細胞內(nèi)合成了功能不同的特異性蛋白質(zhì)B．細胞分化是動物和植物發(fā)育的基礎(chǔ),且貫穿于其整個生命進程中C．通常體內(nèi)已分化的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)直至衰老死亡D．具有分裂能力的細胞一定會分化，且分化程度越高分裂能力就越低解析：細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，基因的選擇性表達使細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的種類產(chǎn)生差異；細胞分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中；細胞分化一般是不可逆的,因此體內(nèi)已分化的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)直至衰老死亡；具有分裂能力的細胞不一定會發(fā)生分化。2．如圖為人體某早期胚胎細胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育階段示意圖，圖中甲、乙、丙、丁、戊為各個時期的細胞，a、b表示細胞所進行的生理過程。下列敘述正確的是（B)①a過程是有絲分裂，b過程是細胞分化②乙和丙的染色體組成不同③丁和戊因遺傳物質(zhì)不同而發(fā)生分化④甲、丁、戊中的蛋白質(zhì)不完全相同A．①②B．①④C．③④D．②③④解析：a過程是有絲分裂，b過程是細胞分化，細胞分裂和分化的過程中遺傳物質(zhì)一般不改變，所以圖中各細胞的遺傳物質(zhì)均相同，②③錯誤；細胞分化使甲、丁、戊細胞中蛋白質(zhì)的種類有所不同，故呈現(xiàn)不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能，①④正確。（1）在個體發(fā)育過程中細胞通過有絲分裂增加細胞數(shù)量，通過細胞分化增加細胞種類。（2)細胞分化發(fā)生在個體發(fā)育的整個生命歷程中，在胚胎時期分化程度最大，實質(zhì)是基因的選擇性表達.知識點二細胞的全能性[新知導(dǎo)學(xué)］1．概念（1）前提:已經(jīng)分化的細胞。(2）本質(zhì):具有發(fā)育成完整個體的潛能。2．基礎(chǔ)細胞中含有發(fā)育成完整個體所需要的全部遺傳信息。3．植物細胞的全能性（1）實驗過程:eq\x（\a\al(胡蘿卜韌皮部細胞，＋，含有植物激素、無機鹽和糖類等的培養(yǎng)液)）eq\o（(培養(yǎng)）,\s\do15（發(fā)育))eq\o（\s\up7(完整的)，\s\do15(植株))(2）結(jié)論：高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力。4．動物細胞核的全能性(1）實驗過程：eq\x（乳腺細胞的細胞核＋去核卵細胞)eq\o((培養(yǎng)),\s\do15(發(fā)育）)eq\o(\s\up7(克隆)，\s\do15（羊多利）)（2)結(jié)論：已分化的動物體細胞的細胞核仍具有全能性.5．干細胞（1）特點：①動物和人體內(nèi),數(shù)量少.②具有分裂和分化能力。(2)舉例:人的骨髓中有許多造血干細胞能通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細胞、白細胞和血小板.3．斷尾的小壁虎再次長出新的尾巴屬于細胞的全能性嗎？提示：不是。細胞的全能性是指已分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能.4．利用動物的體細胞，經(jīng)核移植技術(shù)獲得了新個體，說明了什么問題？提示：說明了動物細胞的細胞核具有全能性。［重難探究］1．細胞全能性的原因（1)原因：已分化的體細胞（或細胞核)具有本物種個體發(fā)育所需要的全部基因。(2）理解:體細胞一般都是由受精卵通過有絲分裂增殖而來的，一般已分化的細胞都有一套和受精卵相同的染色體，攜帶有相同的核DNA分子。2．植物細胞全能性實現(xiàn)的條件（1）離體狀態(tài)下。（2）水、無機鹽、有機營養(yǎng)及激素等。(3）適宜的溫度等外界環(huán)境條件。3．細胞全能性大小的差異（1）同一生物體內(nèi)細胞全能性的高低為：受精卵〉生殖細胞>體細胞.（2)隨著細胞分化程度的不斷提高,細胞的全能性逐漸變小。（3)與細胞分裂能力呈正相關(guān)，即分裂能力越強，全能性越大。4．干細胞(1)種類：eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1（\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(根據(jù),干細，胞的,分化，能力)）\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1（全能干細胞：可發(fā)育成完整個體，如胚胎干細胞，多能干細胞：可發(fā)育成多種組織和器官，如造血，干細胞，專能干細胞：可發(fā)育成專門的組織和器官，如神，經(jīng)干細胞）),根據(jù)干細胞的來源\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1(胚胎干細胞,成體干細胞）））)（2）干細胞的研究意義:①人工誘導(dǎo)胚胎干細胞定向分化，培育出特定的組織和器官,用于醫(yī)學(xué)治療.②為癌癥和某些遺傳病的治療帶來新的希望.（1)植物細胞具有全能性，動物細胞的全能性受到限制，但細胞核仍然具有全能性。(2）細胞全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ),動物早期胚胎細胞和干細胞都具有明顯的全能性。［典題演練]3．下列有關(guān)干細胞和細胞全能性的表述，正確的是(A)A．植物的成熟體細胞比動物的成熟體細胞更容易實現(xiàn)全能性B．科學(xué)家們已經(jīng)證實動物的成熟體細胞具有全能性C．干細胞就是體外培養(yǎng)條件下容易實現(xiàn)全能性的細胞D．在生物體內(nèi),細胞并沒有表現(xiàn)出全能性的原因是細胞核遺傳物質(zhì)改變解析：本題主要考查了不同細胞全能性的表現(xiàn)難易程度，分析時應(yīng)從以下幾個方面入手:①明確全能性的含義及不同生物細胞全能性的表現(xiàn)難易程度。②理解干細胞的含義及應(yīng)用。③知道生物體內(nèi)細胞全能性不易表現(xiàn)的原因。由于目前科學(xué)家們用細胞核移植的辦法證明了動物細胞中細胞核的全能性,而整個細胞的全能性還沒有辦法實現(xiàn)，所以植物成熟細胞的全能性要比動物細胞全能性更易表達，干細胞是保持有持續(xù)分裂、分化能力的細胞,由于生物體內(nèi)的細胞發(fā)生了基因選擇性表達而不能體現(xiàn)全能性。4．植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是（C）A．給予植物適宜的營養(yǎng)和外界條件B．導(dǎo)入其他植物細胞的基因C．脫離母體后，給予適宜的營養(yǎng)和外界條件D．將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞內(nèi)解析：從細胞全能性實現(xiàn)的條件可以看出,必須在離體的前提下，植物細胞才能表達出全能性而發(fā)育成完整的植株。課題調(diào)研:表格類題目——細胞分化的原因[典范例題］細胞的基因可分為管家基因(所有細胞中均要表達的基因)和奢侈基因(不同類型細胞中特異性表達的基因)兩類，下表為人體三種不同細胞中的基因存在及表達情況.請回答：（1）四種基因中屬于管家基因的是________。（2)甲基因________(填“能”或“不能")表示控制胰島素合成的基因，理由是______________________________.（3)細胞分化的實質(zhì)是________________(填“管家基因”或“奢侈基因”）的選擇性表達。(4）三種細胞都有甲、乙、丙、丁四種基因的根本原因是_______________________.三種細胞形態(tài)、功能表現(xiàn)不同，從細胞結(jié)構(gòu)方面分析其原因是___________________。［解題技巧］表格題是以表格的單元格為表現(xiàn)形式，通過內(nèi)容的變化，揭示生命現(xiàn)象與某些因素之間的內(nèi)在聯(lián)系，或反映某項生理指標隨某些因素的變化而發(fā)生的規(guī)律性變化。解答表格題的一般方法步驟為：（1）“識表”——識表是基礎(chǔ)：需要關(guān)注表格名稱、材料用途、題干的文字說明、行標題與列標題各表示什么，明確每個單元格所表示的具體內(nèi)容，并提取關(guān)鍵的數(shù)據(jù)或文字信息。（2）“析表”——析表是關(guān)鍵：對表中的數(shù)據(jù)進行整理，主要是理順行、列間的相關(guān)性，分析行標題、列標題的生物學(xué)含義,找準兩者之間的聯(lián)系。（3)“說表”——總結(jié)表格中“橫向信息”或“縱向信息”走向的規(guī)律，分析每一行（列）對下一行（列)的影響，明確是正影響(增強、促進、加快等)，還是負影響（減弱、阻礙、減慢等).一、選擇題1．細胞分化達到最大限度的時期是(B）A．受精卵時期 B．胚胎時期C．有絲分裂時期 D．細胞的增殖時期解析:細胞分化是一種持久性的變化。與細胞分裂不同,細胞分化不具有周期性，是不可逆轉(zhuǎn)的.一般多細胞生物體的發(fā)育起點是一個細胞(受精卵），細胞分裂只能產(chǎn)生許多相同的細胞，只有經(jīng)過細胞的分化才能形成胚胎和幼體，并發(fā)育成成體。因此，胚胎時期是細胞分化達到最大限度的時期。2．細胞正常分化的結(jié)果是(B）A．增加細胞中蛋白質(zhì)的種類B．賦予不同種類細胞特異的結(jié)構(gòu)和功能C．使細胞代謝增強D．使細胞的全能性更易表現(xiàn)解析:細胞分化的結(jié)果是形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官，即賦予不同種類細胞特異的結(jié)構(gòu)和功能。3．下列能說明某細胞已經(jīng)發(fā)生分化的是（C）A．進行ATP的合成 B．進行DNA復(fù)制C．存在血紅蛋白 D．存在纖維蛋白原基因解析：細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達,分化后的細胞能產(chǎn)生某些獨特的蛋白質(zhì),血紅蛋白只有在紅細胞中才能產(chǎn)生，因此存在血紅蛋白的細胞一定發(fā)生了細胞分化。未分化的細胞能合成ATP用于各種新陳代謝活動，也能在細胞分裂時進行DNA復(fù)制。生物體的細胞都存在該生物體的全套遺傳信息，因此，存在纖維蛋白原基因的細胞不一定發(fā)生了分化。4．下列有關(guān)細胞全能性的敘述，不正確的是（C）A．克隆羊的誕生證明了已分化的動物細胞的細胞核仍具有全能性B．生物體內(nèi)的細胞由于細胞分化全能性不能表達C．卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化,全能性最高D．植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性解析：生物體內(nèi)的細胞由于分化不能表現(xiàn)全能性，但在離體和一定的營養(yǎng)條件下就能表現(xiàn)其全能性。對于動物細胞而言，由于技術(shù)條件不夠成熟,所以全能性不能表達，而克隆羊的成功只能說明動物細胞核的全能性。卵細胞是高度分化的細胞,但全能性仍很高,因此C項錯誤.5．下列對于細胞分化不同水平的分析，不正確的是(C）A．從細胞水平分析，細胞分化是細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能改變的結(jié)果B．從細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析,細胞分化是細胞器的數(shù)目、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能及細胞質(zhì)基質(zhì)成分和功能改變的結(jié)果C．從蛋白質(zhì)分子的角度分析，細胞分化是蛋白質(zhì)種類、數(shù)量、功能改變的結(jié)果,這是細胞分化的根本原因D．從核酸分子的角度分析，細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果解析:在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,叫做細胞分化。從核酸的角度分析,細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，這是細胞分化的根本原因。故選C。二、非選擇題6．根據(jù)下圖，回答問題：(1)①→②、①→④的過程叫做細胞的分化。（2)①→③的過程叫做細胞的分裂。(3)③→⑤的過程叫做細胞的生長。(4）組成②、③、④細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能不同，因此它們屬于不同的組織。（5）①～⑤所示各細胞群中，具有分裂能力的是標號①③⑤所示細胞群.解析:分析題圖，可以得出細胞群②、③、④均是來自于細胞群①經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的子細胞，②、③、④三個細胞群的細胞形態(tài)不同，結(jié)構(gòu)基本相同（都有細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核），但發(fā)生了特化，如②的細胞壁較厚，④的液泡較大。依據(jù)形態(tài)、結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)的原理，②、③、④的細胞功能不同,它們分屬于不同的組織。從①→②、①→④過程中,細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上產(chǎn)生了穩(wěn)定性差異，這種變化叫細胞的分化。①→③一個細胞分裂成兩個細胞，這是細胞的分裂,③→⑤細胞的體積由小變大這是細胞的生長.③、⑤細胞和①細胞群的細胞均有壁薄、質(zhì)濃、核大、液泡小或無的特點，均具有分裂能力。7.美國科學(xué)家將分離得到的成熟胡蘿卜韌皮部細胞進行培養(yǎng)，由單個細胞培育成完整的新植株，如圖所示。請分析并回答下列問題.(1）細胞團中相同的細胞在發(fā)育成胚狀體和植株的過程中,其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能逐漸向不同方向變化，這種現(xiàn)象叫做細胞分化.(2）該實驗說明植物細胞具有全能性。（3)在整個實驗過程中，細胞必須從培養(yǎng)基中獲得無機鹽、水和小分子有機物等營養(yǎng)物質(zhì).（4）根據(jù)該實驗推測，利用一個動物細胞理論上是否能培育成一個完整的個體？為什么？能，動物細胞的細胞核也含有保持本物種遺