人教版高中生物必修1分子與細胞第6章第2節(jié)細胞的分化課件

第2節(jié)細胞的分化第6章細胞的生命歷程1．概念在________中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態(tài)、結構和________上發(fā)生__________的過程。知識點1細胞分化個體發(fā)育生理功能穩(wěn)定性差異2．過程細胞分化細胞分裂3．特點(連線)

特點

特點理解①普遍性 a．貫穿于生物體整個生命進程中②持久性 b．一般來說，已分化的細胞將一

直保持分化后的狀態(tài)，直至死亡③穩(wěn)定性 c．多細胞生物普遍具有④不可逆性 d．遺傳物質不變提示：①—c

②—a

③—d

④—b4．實質：細胞中的______________的結果，即在個體發(fā)育過程中，不同種類的細胞中________的表達情況不同。5．結果：形成形態(tài)、結構和功能都有很大差別的__________。6．意義(1)是生物________的基礎。(2)使多細胞生物體中的細胞趨向______，有利于提高生物體__________________。基因選擇性表達遺傳信息組織和器官個體發(fā)育專門化各種生理功能的效率細胞分化的過程中遺傳物質會發(fā)生變化嗎？提示：不會，細胞分化過程中只是不同細胞遺傳信息的表達情況不同，細胞內的遺傳物質沒有發(fā)生改變?；趯毎只恼J識，判斷下列表述是否正確。1．細胞分化是一種持久性的變化，一般分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)。

(

)2．細胞分化只發(fā)生于個體發(fā)育的胚胎時期。

(

)提示：細胞分化發(fā)生在整個生命進程中?！獭?．細胞分化后遺傳物質會發(fā)生一定改變。

(

)提示：細胞分化后遺傳物質不發(fā)生改變。4．同一細胞內往往含有不同的蛋白質，這是基因選擇性表達的結果。

(

)提示：控制不同蛋白質合成的基因不同，不是基因選擇性表達。5．同一個體不同分化細胞的遺傳信息相同。

(

)××√下圖表示某種細胞的變化過程。1．判斷圖中①②③分別代表的過程。①____________；②____________；③____________。提示：①細胞分裂②細胞分化③細胞分化2．圖中肌肉組織和神經(jīng)組織中的遺傳信息相同的原因是什么？這說明細胞分化過程中細胞中的基因會發(fā)生改變嗎？提示：因為它們來源于同一個受精卵；細胞分化過程中細胞中的基因不會發(fā)生改變。3．肌肉組織和神經(jīng)組織中的遺傳信息是相同的，為什么它們在形態(tài)、結構和功能上存在這么大的差異？提示：不同細胞中基因的執(zhí)行情況不同，是細胞中基因選擇性表達的結果。[深化歸納]1．細胞分化的“變”與“不變”變細胞水平細胞的形態(tài)、結構和生理功能發(fā)生改變亞顯微結構水平細胞器的種類和數(shù)目及細胞質基質的成分和功能發(fā)生改變分子水平蛋白質角度蛋白質種類、數(shù)量、功能發(fā)生改變基因角度基因選擇性表達，即遺傳信息的表達情況不同，這是細胞分化的根本原因不變細胞數(shù)目和細胞內的遺傳物質不變2．細胞分裂和細胞分化的比較項目細胞分裂細胞分化開始時間從受精卵開始，發(fā)生在整個生命過程中從受精卵分化出多種形態(tài)的細胞開始，發(fā)生在整個生命過程中原因細胞增殖的需要基因選擇性表達結果細胞數(shù)量增多細胞種類增多項目細胞分裂細胞分化意義保持了親代細胞和子代細胞之間遺傳物質的穩(wěn)定性①生物個體發(fā)育的基礎；②使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率特點①局部性；②周期性①持久性；②不可逆性；③普遍性；④穩(wěn)定性項目細胞分裂細胞分化關系①生物的個體發(fā)育是細胞分裂與分化共同作用的結果，細胞分裂是細胞分化的基礎，兩者往往是相伴相隨的；②分化程度越高，細胞的分裂能力就越弱；如分化程度為體細胞>生殖細胞>受精卵，分裂能力為體細胞<生殖細胞<受精卵[對點練習]1．如圖所示為來自同一人體的4種細胞，下列敘述正確的是(

)A．因為來自同一人體，所以各細胞中的蛋白質種類均相同B．因為各細胞中攜帶的基因不同，所以形態(tài)、結構和功能不同C．雖然各細胞大小不同，但細胞中含量最多的化合物相同D．各細胞的生理功能不同，遺傳物質也不同√C

[因為來自同一人體，所以各細胞核中的DNA相同，由于細胞分化，每種細胞的蛋白質不完全相同，A錯誤；各細胞中攜帶的基因相同，但由于基因的選擇性表達，因此形態(tài)、結構和功能不同，B錯誤；4種細胞形態(tài)、大小不同，但細胞中含量最多的化合物相同，都是水，C正確；各細胞的生理功能不同，是細胞分化的結果，但是細胞核中的遺傳物質相同，D錯誤。]2．下表是人體內幼紅細胞、胰島細胞和唾液腺細胞內所含有的核基因及這些基因表達的情況(“＋”表示該基因能表達，“－”表示該基因未表達)。下列有關敘述不正確的是(

)細胞血紅蛋白基因胰島素基因唾液淀粉酶基因丙酮酸激酶基因幼紅細胞＋－－＋胰島細胞－①－＋唾液腺細胞－－②＋A．表格中的①②都應該是“＋”B．幼紅細胞中存在血紅蛋白基因，缺乏胰島素和唾液淀粉酶基因C．丙酮酸激酶基因的表達產物，很可能對維持人體細胞的基本生命活動很重要D．一般來說，上述細胞在形態(tài)、結構和功能上的差異會一直保持，直到死亡√B

[胰島素基因只在胰島B細胞中表達，唾液淀粉酶基因只在唾液腺細胞中表達，故①②均應是“＋”，A正確；幼紅細胞和其他細胞均由受精卵有絲分裂而來，含有人體所有基因，B錯誤；表格中三類細胞中丙酮酸激酶基因都表達，說明丙酮酸激酶基因的表達產物對維持人體細胞的基本生命活動很重要，C正確；一般來說，分化的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡，這是細胞分化的持久性特點，D正確。]1．概念：細胞經(jīng)__________后，仍具有產生__________或分化成其他各種細胞的__________。知識點2細胞的全能性分裂和分化完整有機體潛能和特性2．實例(1)植物組織培養(yǎng)①過程

②結論：高度分化的植物細胞仍具有____________________。③應用快速繁殖花卉和蔬菜；培養(yǎng)________植株；拯救瀕危物種。糖類無機鹽發(fā)育成完整植物的能力微型觀賞(2)動物細胞核移植①過程

②結論：已分化的動物體細胞的______是具有全能性的。細胞核3．干細胞(1)概念：動物和人體內仍保留著少數(shù)具有__________能力的細胞。(2)舉例：人骨髓中的許多__________，能通過增殖和分化，不斷產生紅細胞、白細胞和血小板，補充到血液中去。分裂和分化造血干細胞種子萌發(fā)成新植株能體現(xiàn)細胞的全能性嗎？提示：不能，種子萌發(fā)的過程只是個體正常的生長發(fā)育過程。2．干細胞具有分裂和分化能力。

(

)3．誘導干細胞發(fā)育成特定的組織、器官，體現(xiàn)了動物細胞具有全能性。

(

)基于對細胞全能性的認識，判斷下列表述是否正確。1．植物組織培養(yǎng)說明高度分化的植物細胞具有全能性。

(

)提示：細胞的全能性是細胞經(jīng)過分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性?！獭獭敛牧?如圖是1958年科學家斯圖爾德以一小塊胡蘿卜韌皮部的一些細胞為材料培育出能開花結果的胡蘿卜植株的簡要流程圖。材料2

2017年11月25日，中科院神經(jīng)科學研究所研究團隊利用類似克隆羊“多莉”的體細胞克隆技術克隆的獼猴“中中”和“華華”，登上了全球頂尖學術期刊《細胞》的封面，該成果標志著中國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代。如圖是體細胞克隆猴的技術流程圖。1．圖中開花的胡蘿卜植株的韌皮部細胞和葉肉細胞在形態(tài)、結構、功能上存在差異的根本原因是什么？提示：基因的選擇性表達(遺傳信息的執(zhí)行情況不同)。2．早在19世紀，魏斯曼提出“體細胞分化是由于遺傳物質的丟失”的假說以解釋細胞分化的原因，斯圖爾德的實驗結果是否支持魏斯曼的假說？原因是什么？提示：否。高度分化的植物細胞中的遺傳物質并沒有丟失，仍然有發(fā)育成完整植株的能力。3．若直接用甲獼猴的體細胞進行培養(yǎng)，能否發(fā)育成完整的個體？和植物細胞相比，有何不同？提示：不能發(fā)育成完整個體。和植物細胞相比，動物分化的體細胞的全能性受到限制，但是細胞核仍具有全能性。4．得到的克隆獼猴“中中”和“華華”的性別等絕大部分的性狀應該和哪只獼猴相同？提示：和甲獼猴相同。[深化歸納]1．物質基礎：細胞中有發(fā)育成生物體所需要的全套遺傳信息。2．細胞全能性的表達(1)細胞全能性表達的條件①離體狀態(tài)。②需要適宜的水分、無機鹽、有機營養(yǎng)和激素等。③適宜的溫度等條件。(2)不同細胞全能性大小(表達難易程度)①植物細胞的全能性易于表達，而動物細胞的全能性雖受到極大限制，但動物細胞細胞核的全能性仍可以表達。②同一生物體細胞全能性的高低：受精卵>生殖細胞>體細胞。③與細胞的分裂能力呈正相關，即分裂能力越強，全能性越大。3．細胞分化與細胞全能性的關系

細胞分化細胞全能性原因不同細胞中的遺傳信息表達情況不同含有本物種全套遺傳物質結果形成形態(tài)、結構、生理功能不同的細胞形成新的個體或分化成其他各種細胞關系①兩者發(fā)生過程中遺傳物質都不發(fā)生改變；②細胞分化程度越高，具有的全能性越小[對點練習]3．關于細胞全能性的理解不正確的是(

)A．動物細胞培養(yǎng)獲得大量骨髓瘤細胞，證明了動物體細胞具有全能性B．細胞內含有個體發(fā)育所需的全部基因，是細胞具有全能性的內在因素C．經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的試管苗，是植物細胞在一定條件下表現(xiàn)全能性的結果D．大量的科學事實證明，高度分化的植物體細胞仍具有全能性√A

[細胞的全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有發(fā)育成完整個體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。通過細胞培養(yǎng)獲得大量骨髓瘤細胞是利用了細胞增殖的原理，不能說明動物體細胞具有全能性。]4．研究人員給中風小鼠腦內移植神經(jīng)干細胞并注射了3K3A-APC化合物，一個月后對小鼠進行測試，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)干細胞發(fā)育成的神經(jīng)細胞數(shù)量增多，小鼠的運動和感覺功能明顯恢復。下列對此研究的分析，正確的是(

)A．大多數(shù)神經(jīng)干細胞的染色體數(shù)目是神經(jīng)細胞的2倍B．神經(jīng)干細胞發(fā)育為功能正常的神經(jīng)細胞體現(xiàn)了細胞的全能性C．植入神經(jīng)干細胞的數(shù)量和注射3K3A-APC化合物的濃度是該實驗的自變量D．神經(jīng)干細胞發(fā)育為神經(jīng)細胞過程中，細胞膜上的蛋白質種類、數(shù)量發(fā)生了穩(wěn)定性改變√D

[大多數(shù)神經(jīng)干細胞處在分裂間期，而分裂間期細胞中染色體數(shù)目與神經(jīng)細胞的相等，A錯誤；神經(jīng)干細胞發(fā)育成功能正常的神經(jīng)細胞，并沒有發(fā)育成完整的個體或分化成其他各種細胞，因此不能體現(xiàn)細胞的全能性，B錯誤；植入神經(jīng)干細胞的數(shù)量和注射3K3A-APC化合物的濃度是該實驗的無關變量，自變量為是否移植神經(jīng)干細胞和是否注射3K3A-APC化合物，C錯誤；神經(jīng)干細胞發(fā)育為神經(jīng)細胞是細胞分化的過程，該過程中細胞膜上的蛋白質種類、數(shù)量發(fā)生穩(wěn)定性改變，如出現(xiàn)能識別神經(jīng)遞質的蛋白質等，D正確。]易錯提醒有關細胞全能性的兩點提醒(1)細胞全能性以產生完整個體或分化成其他各種細胞為標志，“其他各種細胞”應理解為生物體所有類型的細胞。有些干細胞能分化出多種細胞、組織或器官，不能體現(xiàn)細胞的全能性。

(2)動物細胞因具有該物種全套的遺傳物質，盡管沒有實驗成功，但理論上具有全能性；而動物克隆只體現(xiàn)細胞核的全能性，二者并不矛盾。1．細胞分化是指在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。2．細胞的全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。3．干細胞是指動物和人體內仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞。4．細胞分化的實質：細胞中的基因選擇性表達的結果，即不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同，遺傳物質并未改變。5．細胞分化的意義：(1)是個體發(fā)育的基礎。(2)使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。6．細胞的分化程度越高，細胞全能性相對越低。7．植物細胞具有全能性，動物細胞的細胞核具有全能性。1．下列能說明某細胞已經(jīng)發(fā)生分化的是(

)A．進行ATP的合成 B．進行蛋白質的合成C．存在血紅蛋白 D．進行細胞呼吸課堂檢測素養(yǎng)測評243題號15√C

[ATP是直接能源物質，所有細胞都進行ATP的合成，與細胞是否發(fā)生分化無關，A錯誤；所有細胞都能進行蛋白質的合成，與細胞是否發(fā)生分化無關，B錯誤；所有細胞都含有血紅蛋白基因，但該基因只在紅細胞中表達，這體現(xiàn)了細胞分化中基因選擇性表達，細胞中存在血紅蛋白說明該細胞已經(jīng)發(fā)生分化，C正確；所有細胞都要進行細胞呼吸，與細胞是否發(fā)生分化無關，D錯誤。]243題號152．下列生物過程不能體現(xiàn)細胞全能性的是(

)A．玉米種子萌發(fā)長成新植株B．馬鈴薯根尖細胞培養(yǎng)成脫毒馬鈴薯苗C．小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株D．胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株√243題號15A

[玉米種子萌發(fā)長成新植株是植物生殖器官的自然生長發(fā)育現(xiàn)象，沒有體現(xiàn)細胞的全能性，A符合題意。小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株，體現(xiàn)的是生殖細胞具有全能性，C不符合題意。馬鈴薯根尖細胞培養(yǎng)成脫毒馬鈴薯和胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株都體現(xiàn)了體細胞的全能性，B、D不符合題意。]243題號153．下列有關細胞全能性的敘述，錯誤的是(

)A．受精卵在自然條件下能形成完整個體，因此全能性最高B．細胞全能性表達過程中存在基因的選擇性表達C．組織培養(yǎng)繁育花卉的原理是植物細胞具有全能性D．克隆羊的誕生說明高度分化的動物細胞具有全能性√243題號15D

[受精卵在自然條件下能形成完整個體，所以其全能性最高，A正確；細胞全能性表達過程中存在細胞分化，即基因的選擇性表達，B正確；組織培養(yǎng)繁育花卉的原理是植物細胞具有全能性，C正確；克隆羊的誕生說明高度分化的動物細胞核具有全能性，D錯誤。]243題號154．研究人員從患有罕見的胰島素依賴型糖尿病的患者皮膚上提取了一部分細胞，并將其誘導成多能干細胞，進一步誘導分化為能分泌胰島素的細胞，然后將這部分細胞輸入患者體內進行治療，下列說法錯誤的是(

)A．輸入患者體內進行治療的細胞，將一直存活于人體內B．該患者體內本身就存在干細胞，如骨髓中的造血干細胞C．將患者的皮膚細胞誘導成多能干細胞，說明細胞分化在一定條件下是可逆的D．多能干細胞在轉化為能分泌胰島素的