第二講細(xì)胞的分化

1、戴氏教育精品堂學(xué)校 2015年必修一 生物李老師第二講 細(xì)胞的分化【課標(biāo)解讀】1.說明細(xì)胞分化的概念和意義。 2.舉例說明細(xì)胞的全能性。 重點(diǎn)提醒1.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)。2.細(xì)胞全能性的應(yīng)用?！净A(chǔ)梳理】一、細(xì)胞分化及其意義一個(gè)蛙的受精卵能孵化出小蝌蚪，并經(jīng)過一系列變化最終能發(fā)育成一只“五臟俱全”的青蛙，這個(gè)過程離不開細(xì)胞分化。1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_、_和_功能上發(fā)生_差異的過程。2特點(diǎn)(1)細(xì)胞分化是一種_的變化。一般來說分化了的細(xì)胞一直保持_的狀態(tài)，直到死亡。(2)細(xì)胞分化是生物界_存在的生命現(xiàn)象。3原因：在個(gè)體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞_的執(zhí)行情況不同。4意義

2、：是生物個(gè)體_的基礎(chǔ)；使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向于_，有利于提高各種_的效率。二、細(xì)胞的全能性1概念：已經(jīng)_的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成_的潛能。2植物組織培養(yǎng)說明植物細(xì)胞_具有全能性；多利羊的克隆成功說明高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的_也具有全能性。3干細(xì)胞是指動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有_和_能力的細(xì)胞，如人骨髓中的造血干細(xì)胞?！净A(chǔ)自測(cè)】11958年，美國(guó)科學(xué)家通過培養(yǎng)一種什么植物的什么部位細(xì)胞，證明植物細(xì)胞具有全能性()A洋蔥、鱗片葉肉細(xì)胞 B胡蘿卜、韌皮部細(xì)胞C水稻、葉肉細(xì)胞 D小麥、莖的皮層細(xì)胞2植物學(xué)家將胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來，將單個(gè)細(xì)胞放入特定的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得許多完整的植株，此過程中

3、最重要的是()A細(xì)胞分裂 B細(xì)胞特化C細(xì)胞分化 D細(xì)胞增殖3細(xì)胞分化不同于細(xì)胞增殖的主要區(qū)別是()A細(xì)胞的數(shù)量增多B細(xì)胞的遺傳物質(zhì)改變C細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)改變D相同細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異4在下列植物體細(xì)胞培養(yǎng)形成完整植株的過程中，屬于細(xì)胞分化現(xiàn)象的是()A制作植株根的切片B從根部分離出細(xì)胞C由單個(gè)細(xì)胞分裂后形成細(xì)胞團(tuán)D細(xì)胞團(tuán)形成胚狀體，最終形成新植株5高度分化的細(xì)胞仍有發(fā)育的潛能，即保持著細(xì)胞的全能性，目前發(fā)現(xiàn)只有哪類細(xì)胞普遍存在全能性()A動(dòng)物細(xì)胞 B植物細(xì)胞C所有生物細(xì)胞 D以上都存在 探究點(diǎn)一細(xì)胞分化及其意義1回憶教材，如何理解細(xì)胞分化的概念？ 2細(xì)胞分化具有哪些特點(diǎn)

4、？含義是什么？ 3細(xì)胞分化過程中，遺傳物質(zhì)是否發(fā)生了變化？細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是什么？ 【名師點(diǎn)睛】細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)圖示【典例1】下圖所示的細(xì)胞類型轉(zhuǎn)換過程為()A細(xì)胞融合 B細(xì)胞生長(zhǎng)C細(xì)胞分裂 D細(xì)胞分化變式訓(xùn)練1下列關(guān)于細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的敘述，錯(cuò)誤的是()A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B生物體通過細(xì)胞分化，細(xì)胞之間逐漸發(fā)生了穩(wěn)定的差異C細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)D細(xì)胞分化過程中細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)種類發(fā)生了變化探究點(diǎn)二細(xì)胞的全能性結(jié)合圖611分析有關(guān)細(xì)胞全能性的問題：1細(xì)胞全能性的的概念該怎樣表述？其原因是什么？ 2什么是干細(xì)胞？它可能有哪些特點(diǎn)？ 3試著比較人體內(nèi)下列細(xì)胞的全能性大小。

5、卵細(xì)胞造血干細(xì)胞成熟的紅細(xì)胞受精卵肝臟細(xì)胞 4下圖是克隆羊的培育過程，分析動(dòng)物細(xì)胞全能性有什么特點(diǎn)？【典例2】骨髓移植是治療白血病常用的有效療法之一，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增殖并分化成多種細(xì)胞C分泌抗體 D殺死各種病原菌變式訓(xùn)練2植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是()A給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件B導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因C脫離母體后，給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件D將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi) 核心術(shù)語(yǔ)鎖定細(xì)胞分化、穩(wěn)定性差異、持久性、全能性知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建規(guī)律方法歸納細(xì)胞分化和細(xì)胞全能性的比較項(xiàng)目細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原理細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)含有本物種全套的

6、遺傳物質(zhì)結(jié)果形成了形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都有很大差異的細(xì)胞形成了新個(gè)體大小比較細(xì)胞分化程度有高低之分，如體細(xì)胞生殖細(xì)胞受精卵細(xì)胞全能性也有大小之分，如受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞關(guān)系(1)二者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變化；(2)細(xì)胞的分化程度越高，具有的全能性越小【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】12008年10月日本某實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家用冷凍了16年的已死亡的小鼠的體細(xì)胞核克隆出了四只健康的小鼠，使生物體實(shí)現(xiàn)了“死而復(fù)生”的愿望。有關(guān)該實(shí)驗(yàn)不正確的是()A該實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性B克隆小鼠的發(fā)育過程要經(jīng)歷細(xì)胞分裂，細(xì)胞分化等過程C四只克隆小鼠核內(nèi)遺傳物質(zhì)不相同D四只小白鼠的性別完全一樣2組織培養(yǎng)和克隆技術(shù)應(yīng)用的原理是()A所有細(xì)胞都

7、具有分化的能力B所有細(xì)胞都具有分裂的能力C所有細(xì)胞的細(xì)胞核都具有全能性D所有細(xì)胞都具有全能性3細(xì)胞正常分化的結(jié)果是()A增加細(xì)胞總表面積和蛋白質(zhì)種類B賦予不同種類細(xì)胞特異的結(jié)構(gòu)和功能C使細(xì)胞球形化并增強(qiáng)代謝D導(dǎo)致水、酶、色素的含量均增多4下列有關(guān)細(xì)胞分化的敘述，不正確的是()A細(xì)胞分化不使細(xì)胞數(shù)目增加B分化的細(xì)胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，源于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的改變C細(xì)胞分化的結(jié)果在胚胎發(fā)育的早期就已決定，不能逆轉(zhuǎn)D動(dòng)物不具有發(fā)育成完整新個(gè)體潛能的體細(xì)胞5分析以下事實(shí)：胡蘿卜韌皮部細(xì)胞通過培養(yǎng)能發(fā)育成完整植株。綿羊乳腺細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞中，能發(fā)育成有生殖能力的綿羊?；谝陨鲜聦?shí)，下

8、列不正確的選項(xiàng)是()A高度分化的動(dòng)植物細(xì)胞都具有全能性B高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性C分化細(xì)胞中不表達(dá)的基因仍存在于細(xì)胞核中D分化細(xì)胞中不表達(dá)的基因具有啟動(dòng)表達(dá)的潛能6下圖是高等生物個(gè)體發(fā)育過程中發(fā)生的細(xì)胞變化，請(qǐng)仔細(xì)觀察，回答下列問題：(1)圖示的高等生物個(gè)體發(fā)育是從_開始的。(2)由到，細(xì)胞的體積增大、數(shù)目增多，細(xì)胞經(jīng)歷了_和_的過程。(3)由到，由于細(xì)胞_，細(xì)胞的_、_和_發(fā)生了穩(wěn)定性的差異，細(xì)胞的這種變化是基因在機(jī)體發(fā)育過程中_的結(jié)果。(4)若此過程發(fā)生在人體內(nèi)，則由4種細(xì)胞構(gòu)成的組織，如：小腸中具有吸收作用的_、組成真皮的_、具有收縮特性的_和調(diào)節(jié)人體各種生命活動(dòng)的_?！灸芰μ嵘?/p>

9、7動(dòng)物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞稱為干細(xì)胞。對(duì)右圖的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()Aa過程表示干細(xì)胞能自我更新Bb、c過程表示干細(xì)胞具有分化能力Ca、b、c過程中細(xì)胞的遺傳信息表達(dá)情況不同Db過程形成的細(xì)胞直接組成器官，可供器官移植使用8美國(guó)杜克大學(xué)醫(yī)療中心一個(gè)研究小組在科學(xué)雜志上撰文透露，他們利用成年豬的動(dòng)脈血管細(xì)胞和能夠模擬胚胎環(huán)境的新型生物效應(yīng)器，成功地在實(shí)驗(yàn)室培育出了新的動(dòng)脈血管。這種血管的外形和功能都與真的血管一樣。這一研究成果是生物組織培養(yǎng)工程領(lǐng)域的重大進(jìn)展。下列關(guān)于以上技術(shù)的敘述中，不正確的是()A以上技術(shù)屬于“克隆”B這項(xiàng)技術(shù)中可能利用了去核卵細(xì)胞C這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是要激發(fā)血管細(xì)

10、胞的“全能性”D這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是要激發(fā)血管細(xì)胞發(fā)育成血管的潛能9在下列自然現(xiàn)象或科學(xué)研究成果中，能為“動(dòng)物細(xì)胞具有全能性”觀點(diǎn)提供直接證據(jù)的是()A壁虎斷尾后重新長(zhǎng)出尾部B蜜蜂的未受精卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂C用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人D小鼠腺細(xì)胞的自我復(fù)制10下表為環(huán)腺苷酸(cAMP)和環(huán)鳥苷酸(cGMP)的濃度(M1、M2、M3、M4表示濃度，且M1M2M3M4)對(duì)細(xì)胞分化的影響情況(“”表示促進(jìn)分化，“”表示抑制分化)。下列敘述正確的是()濃度M1M2M3M4cAMPcGMPA.cAMP和cGMP的濃度對(duì)細(xì)胞的分裂和分化具有調(diào)控作用BcAMP含量增高時(shí)，則促進(jìn)細(xì)胞分裂CcGMP含量增高時(shí)，則促

11、進(jìn)細(xì)胞分化DcAMP和cGMP對(duì)細(xì)胞分裂沒有影響111958年美國(guó)科學(xué)家用胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株，請(qǐng)根據(jù)下圖所示實(shí)驗(yàn)過程示意圖分析回答下列問題。(1)過程取出的根韌皮部細(xì)胞能否進(jìn)行細(xì)胞分裂？為什么？_。(2)由單個(gè)細(xì)胞形成細(xì)胞團(tuán)需經(jīng)過_過程。(3)過程由細(xì)胞團(tuán)形成胚狀體要經(jīng)過_過程，其結(jié)果是_。(4)該實(shí)驗(yàn)的成功證明了_。【個(gè)性拓展】12閱讀下列材料：干細(xì)胞是尚未分化、能再生出各種組織、器官的起源細(xì)胞。醫(yī)學(xué)界稱之為“萬用細(xì)胞”，大致可以分為三種類型：胚胎干細(xì)胞(全能干細(xì)胞)、組織干細(xì)胞(多能干細(xì)胞)、專能干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞：是從哺乳動(dòng)物包括人的早期胚胎囊胚(受精

12、后約57d中未分化的細(xì)胞)分離出來的?？梢苑只扇梭w的各種細(xì)胞，構(gòu)成人體的各種組織和器官，最終發(fā)育成一個(gè)完整的人。組織干細(xì)胞：胚胎干細(xì)胞進(jìn)一步的分化，可以形成各種組織干細(xì)胞，它具有分化成一種器官的多種組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個(gè)體。專能干細(xì)胞：多能干細(xì)胞進(jìn)一步分化成為專能干細(xì)胞，專能干細(xì)胞只能分化成某一類型的細(xì)胞，如神經(jīng)干細(xì)胞專門分化成各類神經(jīng)細(xì)胞。對(duì)干細(xì)胞的研究為許多疾病的治療帶來了希望。例如：由于分泌多巴胺的神經(jīng)細(xì)胞死亡而引起的帕金森氏綜合癥，就可以采用干細(xì)胞體外分化，然后移入人體內(nèi)，使其發(fā)育成分泌多巴胺的神經(jīng)細(xì)胞的方法進(jìn)行治療；由于胰島素分泌異常而引起的糖尿病，也可以利用干細(xì)胞體外分

13、化出正常胰島細(xì)胞植入人體的方法進(jìn)行治療。干細(xì)胞還將在基因治療、新藥的藥理、毒理實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮重要作用。請(qǐng)根據(jù)以上材料回答下列問題：(1)人體的淋巴細(xì)胞起源于骨髓中的造血干細(xì)胞，此類造血干細(xì)胞屬于_干細(xì)胞。(2)人的胚胎干細(xì)胞在細(xì)胞分裂的后期有_條染色體、_個(gè)DNA分子。(3)人體的各種組織和器官是各種干細(xì)胞在一定條件下通過_和_形成的。(4)美國(guó)的研究人員用干細(xì)胞治療癱瘓的老鼠獲得成功，這說明那些干細(xì)胞已經(jīng)分化成_細(xì)胞。(5)通過組織干細(xì)胞和專能干細(xì)胞的研究，有希望用于患者的組織修復(fù)和器官移植，但在進(jìn)行器官移植時(shí)，如果患者細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)類物質(zhì)與移植器官的不相同，則會(huì)引起排斥反應(yīng)。所以，最好選用_

14、(“患者本人”、“父母”或“兄弟姐妹”)的干細(xì)胞培育的器官。(6)如果能利用干細(xì)胞治療人的糖尿病，與傳統(tǒng)的注射胰島素治療做比較，前一種治療方法的優(yōu)點(diǎn)是_。答案 基礎(chǔ)梳理一、1.形態(tài)結(jié)構(gòu)生理穩(wěn)定性2(1)持久性分化后 (2)普遍3遺傳信息4發(fā)育專門化生理功能二、1.分化完整個(gè)體2整體細(xì)胞核3分裂分化基礎(chǔ)自測(cè)1B2.C3.D4.D5.B探究點(diǎn)一1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，叫做細(xì)胞分化?？梢赃@樣理解這個(gè)概念：發(fā)生時(shí)間個(gè)體發(fā)育中分化起點(diǎn)一個(gè)或一種細(xì)胞發(fā)生的變化形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生變化變化的特點(diǎn)穩(wěn)定性2.(1)持久性：細(xì)胞分化貫穿于

15、生物體整個(gè)生命歷程中，在胚胎期達(dá)到最大限度。(2穩(wěn)定性(不可逆性)：一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。(3)普遍性：是生物界中普遍存在的一種生命現(xiàn)象，是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。3細(xì)胞分化不會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變：細(xì)胞分化是伴隨著細(xì)胞分裂進(jìn)行的，親代與子代細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)或功能發(fā)生改變，但細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)卻不變，只是遺傳物質(zhì)的表達(dá)不同。所以細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因在特定時(shí)間和空間的表達(dá)，即基因選擇性表達(dá)(程序性表達(dá))的結(jié)果。典例1D解答此類題目要明確細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化三個(gè)概念的關(guān)鍵區(qū)別：細(xì)胞生長(zhǎng)是細(xì)胞體積的增加；細(xì)胞分裂是細(xì)胞數(shù)目的增加；細(xì)胞分化是細(xì)胞種類的增加。細(xì)胞

16、的分裂和生長(zhǎng)是個(gè)體生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，細(xì)胞的分化是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。由圖示可知是細(xì)胞的形態(tài)功能發(fā)生變化的過程，應(yīng)為細(xì)胞分化。思路導(dǎo)引注意圖文轉(zhuǎn)化，圖中細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。變式訓(xùn)練1D探究點(diǎn)二1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。由于體細(xì)胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一般已分化的細(xì)胞都有一整套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)。因此，分化的細(xì)胞具有發(fā)育成完整新個(gè)體的潛能。2干細(xì)胞是指動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著的少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。具有的特點(diǎn)：a.終生保持未分化或低分化特征。b.在機(jī)體中的數(shù)目、位置相對(duì)恒定。c.具有自我更新能力。d.能無限制的分裂增殖。e.具有多向分化潛能，能分

17、化成不同類型的組織細(xì)胞。3全能性由大到小是：。4動(dòng)物細(xì)胞的整體全能性受到限制，但細(xì)胞核仍具有全能性。典例2B考查學(xué)生的理解能力。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。思路導(dǎo)引干細(xì)胞是具有很強(qiáng)的分裂和分化能力的一類細(xì)胞。變式訓(xùn)練2C答案 1 C細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生變化。2 C絕大多數(shù)分化的細(xì)胞會(huì)永久性地失去分裂的能力，因?yàn)榧?xì)胞的分化一般是穩(wěn)定的、不可逆的。已經(jīng)分化的細(xì)胞不會(huì)再發(fā)生新的分化。細(xì)胞的全能性與細(xì)胞分化程度有關(guān)，分化明顯

18、的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)失去全能性，但是細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)并沒有遭到破壞，細(xì)胞核內(nèi)仍然具有該物種應(yīng)有的全套遺傳物質(zhì)，只是細(xì)胞存在的環(huán)境使這些遺傳信息得不到表達(dá)的機(jī)會(huì)。當(dāng)細(xì)胞核處于適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中時(shí)，如將細(xì)胞核移入去核的卵細(xì)胞中，細(xì)胞核的全能性就會(huì)得到表現(xiàn)重新發(fā)育成一個(gè)功能健全的新個(gè)體，因此細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞核是具有全能性的。組織培養(yǎng)技術(shù)和克隆技術(shù)就是利用這一原理，采用植物體的組織或動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核來培養(yǎng)新個(gè)體或是生物體某一特定的組織、器官。3 B細(xì)胞分化是相同細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，并不是使細(xì)胞的化學(xué)成分增加。4 D細(xì)胞分化是在遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變的情況下，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的種類發(fā)生變

19、化而使細(xì)胞呈現(xiàn)出不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能，細(xì)胞的數(shù)目并未增加。細(xì)胞分化的結(jié)果在胚胎發(fā)育的早期就已決定，不可逆轉(zhuǎn)。高等動(dòng)物的體細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整新個(gè)體的潛能，只是其全能性受到限制。5 A高度分化的植物細(xì)胞具有全能性。高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的全能性受到限制，但細(xì)胞核仍然保持著全能性，這是因?yàn)榧?xì)胞核內(nèi)含有保持物種遺傳特性所需要的全套遺傳物質(zhì)。6 (1)受精卵(2)生長(zhǎng)分裂(3)分化形態(tài)結(jié)構(gòu)功能選擇性表達(dá)(4)上皮組織結(jié)締組織肌肉組織神經(jīng)組織解析由圖示可以看出生物個(gè)體發(fā)育起源于同一細(xì)胞，就是受精卵，受精卵經(jīng)過一次分裂形成兩個(gè)相同的細(xì)胞，這兩個(gè)細(xì)胞長(zhǎng)大后再連續(xù)分裂、生長(zhǎng)、分化，最后形成各種形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞，組成各種組織，各種組織構(gòu)成不同的器官，執(zhí)行不同的功能。7 D干細(xì)胞是具有全能性的細(xì)胞。動(dòng)物和人體