高中生物人教版必修1學(xué)案6.2細(xì)胞的分化Word版含解析

第2節(jié)細(xì)胞的分化課前自主預(yù)習(xí)案一、細(xì)胞分化及其意義1．細(xì)胞分化的概念2．細(xì)胞分化的特點(diǎn)持久性、穩(wěn)定性、不可逆性和普遍性。3．細(xì)胞分化的意義和原因(1)意義：使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率，是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。(2)原因：不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。二、細(xì)胞的全能性1．概念(1)細(xì)胞類型：已分化的細(xì)胞。(2)實(shí)質(zhì)：具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。2．實(shí)例(1)植物細(xì)胞的全能性：實(shí)驗(yàn)過程：(2)動(dòng)物細(xì)胞核的全能性：①實(shí)驗(yàn)過程：②結(jié)論：已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。3．干細(xì)胞(1)特點(diǎn)：①具有分裂和分化能力。②在動(dòng)物和人體內(nèi)數(shù)量很少。(2)舉例：人的骨髓中有許多造血干細(xì)胞，它們能通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。1.判斷下面有關(guān)細(xì)胞分化說法的正誤(1)細(xì)胞分化是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)()(2)單細(xì)胞生物的細(xì)胞分化現(xiàn)象更加明顯()(3)細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)()(4)細(xì)胞分化過程中細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)種類發(fā)生了變化()(5)細(xì)胞分化的方向在胚胎早期已經(jīng)決定，一般不能逆轉(zhuǎn)()(6)生物體的生長(zhǎng)發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的結(jié)果()(7)細(xì)胞分化導(dǎo)致細(xì)胞的數(shù)目增加()(8)細(xì)胞分化形成的細(xì)胞一般會(huì)保持分化后的狀態(tài)，不可逆轉(zhuǎn)()(9)生物體內(nèi)所有的細(xì)胞都要發(fā)生細(xì)胞分化()(10)由同一種細(xì)胞分化形成的不同組織細(xì)胞的遺傳信息相同()(11)細(xì)胞分化過程中遺傳信息的執(zhí)行情況不同()(12)ATP合成酶基因在不同細(xì)胞中選擇性表達(dá)()(13)細(xì)胞分化是一種持久性的變化，一般分化后的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√(7)×(8)√(9)×(10)√(11)√(12)×(13)√2．判斷下列有關(guān)細(xì)胞全能性敘述的正誤(1)克隆羊培育成功說明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞具有全能性()(2)植物組織培養(yǎng)說明高度分化的植物細(xì)胞仍然具有全能性()(3)卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高()答案：(1)×(2)√(3)×課堂互動(dòng)探究案【課程標(biāo)準(zhǔn)】說明在個(gè)體發(fā)育過程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生特異性的分化，形成了復(fù)雜的多細(xì)胞生物體【素養(yǎng)達(dá)成】1．從“分化與個(gè)體形成間的關(guān)系”“遺傳物質(zhì)是否會(huì)變化”來闡明細(xì)胞分化的概念、過程、特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)。(科學(xué)思維)2．結(jié)合植物的組織培養(yǎng)和克隆羊的培育過程，闡述細(xì)胞全能性的概念。(生命觀念)3．結(jié)合教材圖6－12，了解干細(xì)胞的概念和研究意義。(社會(huì)責(zé)任)“小蝌蚪找媽媽”的故事大家都很熟悉，小蝌蚪經(jīng)過一系列的變化最終形成了能在陸地上生活的青蛙，這個(gè)過程中發(fā)生了很多的變化：逐漸地長(zhǎng)出后腿、前腿，尾部變短最終消失，用腮呼吸變成用肺呼吸。這種變化的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)就是我們今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容——細(xì)胞的分化。探究點(diǎn)一細(xì)胞分化及其意義【師問導(dǎo)學(xué)】如圖是細(xì)胞分化的示意圖，請(qǐng)分析：1．據(jù)圖，A、B基因中，細(xì)胞甲、乙含有的基因和表達(dá)的基因分別是哪種？答案：細(xì)胞甲含有的是A和B基因，表達(dá)的是A基因；細(xì)胞乙含有的是A和B基因，表達(dá)的是B基因。2．細(xì)胞甲、乙都要進(jìn)行呼吸作用，都要合成相關(guān)的酶，據(jù)此推斷細(xì)胞甲、乙中DNA和蛋白質(zhì)的種類是否相同？答案：DNA相同，蛋白質(zhì)不完全相同。3．通過以上推理可知，細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是什么？答案：基因的選擇性表達(dá)(程序性表達(dá))。4．細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化與個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育有什么關(guān)系？答案：細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)量增多，是個(gè)體生長(zhǎng)的基礎(chǔ)；細(xì)胞分化使細(xì)胞種類增多，是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化共同作用的結(jié)果。5．人的神經(jīng)細(xì)胞和心肌細(xì)胞都是由受精卵分裂而來的，但它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同，其原因是什么？它們核內(nèi)的遺傳信息是否相同？答案：細(xì)胞分化的結(jié)果。它們核內(nèi)的遺傳信息相同，但執(zhí)行情況不同?！局峭抗P記】從不同的水平分析細(xì)胞分化(1)從細(xì)胞水平分析：是細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能改變的結(jié)果。(2)從亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析：是細(xì)胞器的數(shù)目及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)成分和功能改變的結(jié)果。(3)從分子水平分析①蛋白質(zhì)角度：是蛋白質(zhì)種類、數(shù)量、功能改變的結(jié)果。②基因角度：基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，這是細(xì)胞分化的根本原因?！編熣f核心】1．細(xì)胞分化的概念和過程(1)據(jù)圖歸納細(xì)胞分化的概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)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。(2)復(fù)雜生物體的體細(xì)胞是由一個(gè)受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的，因此細(xì)胞分化形成的各種細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。2．細(xì)胞分化的特點(diǎn)(1)穩(wěn)定性(不可逆性)；(2)持久性；(3)普遍性。3．細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，即基因的選擇性表達(dá)。4．意義(1)是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。(2)使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。5．細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng)目細(xì)胞分裂細(xì)胞分化細(xì)胞變化細(xì)胞數(shù)量增多細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生穩(wěn)定性差異，細(xì)胞種類增多發(fā)生時(shí)間從受精卵開始發(fā)生在生物體的整個(gè)生命過程中意義保持了親子代遺傳性狀的穩(wěn)定性保證了生物體正常發(fā)育聯(lián)系細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，兩者往往是相伴相隨的，一般而言，分化程度越大，分裂能力則逐漸降低6.細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化與個(gè)體發(fā)育的關(guān)系【檢測(cè)反饋】1．下列有關(guān)細(xì)胞分化的敘述，正確的是()A．高等動(dòng)物細(xì)胞的分化只發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中B．細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變C．細(xì)胞分化使細(xì)胞數(shù)目和種類增多D．經(jīng)細(xì)胞分化后，細(xì)胞的全能性降低解析：細(xì)胞分化是細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，是基因在時(shí)間和空間上選擇性表達(dá)的結(jié)果；細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命過程中，但在胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度；經(jīng)分化后，細(xì)胞的種類增多，數(shù)目不變，全能性降低。答案：D2．圖中甲、乙、丙分別表示某人體內(nèi)的幾種細(xì)胞，它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能各不相同的根本原因是()A．DNA的結(jié)構(gòu)不同B．遺傳信息的表達(dá)情況不同C．遺傳物質(zhì)不同D．線粒體結(jié)構(gòu)不同解析：題中甲、乙、丙是由同一受精卵經(jīng)過增殖、分化形成的，它們的遺傳物質(zhì)相同，DNA的結(jié)構(gòu)相同，線粒體的結(jié)構(gòu)也相同，只是含量不同而已。它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能各不相同的根本原因是基因的選擇性表達(dá)，即遺傳信息的表達(dá)情況不同。答案：B3．骨髓移植是治療白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干細(xì)胞可在患者體內(nèi)()A．正常生長(zhǎng)B．增殖并分化成多種血細(xì)胞C．分泌抗體D．殺死各種病原菌解析：白血病又稱血癌，病人產(chǎn)生大量的異常白細(xì)胞，而正常的白細(xì)胞、紅細(xì)胞和血小板產(chǎn)生量減少。移植骨髓中的造血干細(xì)胞可以增殖分化形成各種血細(xì)胞和淋巴細(xì)胞，因此骨髓移植是目前治療白血病的一種比較有效的方法。答案：B探究點(diǎn)二細(xì)胞的全能性【師問導(dǎo)學(xué)】1．如圖是胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程，請(qǐng)分析：(1)植物體上的細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成了不同的組織和器官，這說明植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要什么條件？(2)圖中試管里的培養(yǎng)液應(yīng)該含有哪些物質(zhì)？(3)植物細(xì)胞具有全能性的根本原因是什么？答案：(1)植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要在離體條件下并需要一定的外界條件。(2)植物激素、無機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)。(3)已分化的細(xì)胞都有一整套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體所需要的全部遺傳信息。2．如圖是克隆羊的培育過程，請(qǐng)分析：(1)如果直接用B羊的乳腺細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，能不能形成完整的個(gè)體？和植物細(xì)胞相比，有什么不同？(2)得到的克隆羊的性別等絕大部分的性狀應(yīng)該和哪只羊相同？答案：(1)不能發(fā)育成完整個(gè)體。這說明和植物細(xì)胞相比，動(dòng)物分化的體細(xì)胞的全能性受到限制，但是細(xì)胞核仍具有全能性。(2)和B羊相同?！局峭抗P記】[易混辨析]“具有”全能性與“體現(xiàn)”全能性(1)理論上活細(xì)胞都具有全能性。(2)只有由細(xì)胞發(fā)育為完整個(gè)體，才能“體現(xiàn)”或“實(shí)現(xiàn)”細(xì)胞的全能性。(3)胚胎干細(xì)胞經(jīng)培育后形成心臟、肝臟等器官不是全能性的體現(xiàn)，原因是并沒有形成完整的新個(gè)體。[歸納拓展]證明細(xì)胞表達(dá)全能性的三個(gè)條件(1)起點(diǎn)條件：已分化的細(xì)胞。(2)中間條件：離體狀態(tài)(體外培養(yǎng))。(3)終點(diǎn)條件：形成完整個(gè)體?！編熣f核心】1．細(xì)胞的全能性(1)概念：已分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。(2)細(xì)胞具有全能性的原因：同一生物體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成完整個(gè)體所必需的全部基因。(3)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞全能性的三個(gè)條件：①離體：細(xì)胞脫離原來的母體，單獨(dú)培養(yǎng)。②一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。③適宜的環(huán)境條件。(4)細(xì)胞全能性與細(xì)胞分化的比較：項(xiàng)目細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原理細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)含有本物種全套遺傳物質(zhì)結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能不同的細(xì)胞形成新的個(gè)體大小比較細(xì)胞分化程度有高低之分：體細(xì)胞＞生殖細(xì)胞＞受精卵細(xì)胞全能性有大小之分：受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞(植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞)關(guān)系①細(xì)胞分化不會(huì)導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改變，已分化的細(xì)胞仍具有全能性②一般說來，細(xì)胞分化程度越高，全能性越難以實(shí)現(xiàn)；細(xì)胞分化程度越低，全能性就越容易實(shí)現(xiàn)2.干細(xì)胞(1)特點(diǎn)①具有分裂和分化的能力。②在動(dòng)物和人體內(nèi)，數(shù)量很少。(2)種類：名稱特點(diǎn)實(shí)例全能干細(xì)胞可分化成各種細(xì)胞，構(gòu)成各種組織和器官，最終發(fā)育成完整個(gè)體胚胎干細(xì)胞多能干細(xì)胞可發(fā)育形成一種器官的多種組織，但不能發(fā)育成完整個(gè)體造血干細(xì)胞專能干細(xì)胞只能分化成某一類型的細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞(3)舉例：人骨髓中的造血干細(xì)胞能通過增殖和分化不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。【檢測(cè)反饋】1．關(guān)于細(xì)胞全能性的理解，不確切的是()A．植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)全能性，其原因是所含基因不同B．細(xì)胞內(nèi)含有個(gè)體發(fā)育所需的全部基因是細(xì)胞具有全能性的內(nèi)在因素C．經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的試管苗，是植物細(xì)胞在一定條件下表現(xiàn)全能性的結(jié)果D．大量的科學(xué)事實(shí)證明，高度分化的植物體細(xì)胞仍具有全能性解析：細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。同一植物體內(nèi)所有的體細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的，都具有相同的基因。答案：A2．下列實(shí)例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是()①用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成了可育的植株②用植物的種子繁殖后代③用煙草的某個(gè)組織培育出了可育的完整植株A．①②B．①③C．②③D．①②③解析：細(xì)胞的全能性是指已分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。其中①和③都屬于已分化的細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)形成可育的植株，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。植物用種子繁殖后代，實(shí)際是由一個(gè)受精卵通過細(xì)胞的增殖和分化發(fā)育成新個(gè)體的過程，所以是由未分化的細(xì)胞(受精卵)發(fā)育成新個(gè)體的過程。答案：B【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】【主干落實(shí)】1．細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)。2．細(xì)胞分化的特點(diǎn)：持久性、普遍性和穩(wěn)定性。3．細(xì)胞的分化程度越高，細(xì)胞全能性相對(duì)越低。4．植物細(xì)胞具有全能性，動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。5．實(shí)現(xiàn)細(xì)胞全能性的條件：離體、一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和適宜的溫度、pH等。?問題探討·教材P1171．提示：健康人會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。2．提示：骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。?旁欄思考題·教材P118～1191．提示：細(xì)胞分化的實(shí)例：如根尖的分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂、分化，形成成熟區(qū)的輸導(dǎo)組織細(xì)胞、薄壁組織細(xì)胞、根毛細(xì)胞等；胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實(shí)；受精卵發(fā)育成蝌蚪，再發(fā)育成青蛙；骨髓造血；皮膚再生等都包含著細(xì)胞的分化。2．提示：動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細(xì)胞分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言。可是細(xì)胞核則不同，它含有保持本物種遺傳特性所需要的全套基因，且并沒有因細(xì)胞分化而失去基因，因此，高度分化的細(xì)胞核仍然具有全能性，這可以從細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)以及其他的實(shí)驗(yàn)證據(jù)中得到證實(shí)。?資料搜集和分析·教材P1201．提示：在個(gè)體發(fā)育過程中，通常把那些具有自我復(fù)制能力，并能在一定條件下分化形成一種以上類型細(xì)胞的多潛能細(xì)胞稱為干細(xì)胞。干細(xì)胞