高一生物细胞分化和细胞的全能性PPT优秀课件

【特别提醒】①细胞全能性是植物组织培养的理论基础，早 期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性。②在同一生物体 内，不同部位的细胞核的遗传物质都是一样的，但是在个体 发育的不同时期，细胞内表达的基因是不相同的，合成的蛋 白质分子也不一样，从而形成了不同的组织器官。
【拓展链接】 愈伤组织与胚状体 愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式两 种。 （1）不定芽方式是在某些条件下，愈伤组织中的分生细胞 发生分化，形成不同的器官原基，再逐渐形成芽和根。 （2）胚状体方式是由愈伤组织细胞诱导分化出具有胚芽、 胚根、胚轴的胚状结构，进而长成完整植株。这种由愈伤组 织中的薄壁细胞不经过有性生殖过程，直接产生类似于胚的 结构，叫做胚状体。
（2）总结判断体现细胞全能性的条件。 提示：判断体现全能性需满足以下两个条件: ①发育的起点是高度分化的组织或细胞。 ②发育的终点是完整的生物个体。
1.细胞在生物体内没有表现全能性的原因 在生物体内细胞不表现全能性，而是分化为不同的组织、器 官，其原因在于基因在特定的时间和空间条件下选择性表达。 2.实现植物细胞全能性的条件 离体（必要条件）、一定的营养物质（水、无机盐、维生素、 氨基酸等）、激素（细胞分裂素、生长素）、适宜的条件 （适宜的温度、pH）。
2.结合教材P88图5-7思考：该实验能证明植物细胞具有生长 发育的全能性吗？为什么？ 提示：能。植物体中单个已经分化的细胞具有发育成完整个 体的全部遗传物质，在适宜条件下，具有发育成完整新植株 的潜能。 3.为什么已分化的细胞仍具有全能性？ 提示：已分化的细胞都由受精卵经有丝分裂而来，都具有和 受精卵相同的全套遗传物质。
【规范解答】选A。奢侈基因既然是选择性表达，说明它只 在特定细胞内表达。血红蛋白基因只在红细胞内表达，因此 血红蛋白基因是奢侈基因。而ATP合成酶、呼吸酶、核糖体 蛋白广泛存在于多种细胞中，其基因的表达不具有选择性， 因此这些基因不是奢侈基因。
1．细胞的全能性指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个 体的潜能，这里为什么强调“潜能”二字？ 提示：分化后的细胞尽管在形态、结构、功能上发生了变化， 但仍保留着保持本物种遗传特性的全套基因，基因并未因分 化而丢失或改变，所以高度分化的细胞仍然具有发育成完整 个体的能力，要真正实现全能性的表达，往往需要给予一定 的条件，这种潜在的能力才可以实现表达。
典例 将分离得到的成熟的 胡萝卜根的韧皮部细胞进行 培养，由单个细胞发育成完 整的新植株，如图所示。请 分析： (1)所用的生物技术称为_______技术。 (2)分离出来的胡萝卜根的韧皮部细胞成为愈伤组织是通过 _______分裂方式来完成的。
(3)愈伤组织中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中， 形态结构和生理功能逐渐向不同方向变化，这种现象称为 ____________。 (4)该实验说明_________________。 (5)该试管苗的形成经历了____________等几个过程。
5．细胞分化与细胞分裂有何联系？ 提示：（1）细胞的分裂与分化往往是相伴相随的，常常表 现出边分裂边分化的现象； （2）随着细胞分化程度的增进，细胞的分裂能力逐渐下降， 最后高度分化的细胞同时失去了分裂能力，这种现象从另一 个侧面也反映出两者之间的伴随关系； （3）细胞的分化并不是单个细胞或少数细胞的孤立变化， 而必须以细胞增殖生成的一定数量的细胞作基础。
4.干细胞具有一定的分裂和分化能力，随着医学技术的发展， 人们有望通过诱导干细胞发育成特定的组织或器官，此技术 将会给需要器官移植的患者带来福音。根据以上材料，思考 下列问题： （1）诱导干细胞发育成特定的组织或器官是否体现了细胞 的全能性？ 提示：不能体现出全能性。因为只是发育形成组织或器官， 而没有发育成完整个体。
3.由同一受精卵发育来的叶肉细胞、表皮细胞、储藏细胞为 什么形态、结构、功能各不相同?上述细胞的DNA数目、结构 有何关系? 提示：(1)是细胞分化的结果，由于基因的选择性表达，导致 细胞在形态、结构、功能上出现差异。 (2)上述细胞由同一受精卵发育而来，因此细胞的DNA数目、 结构相同。
4．细胞分化发生在生物体的什么时期？ 提示：生物体的整个生命进程中。
解答本题时注意以下三点： （1）植物组织培养的原理是细胞的全能性； （2）植物组织培养通过脱分化形成愈伤组织，再分化形成 胚状体，然后发育成幼苗； （3）植物组织培养需要离体细胞及适宜的营养物质和外界 条件。
【规范解答】(1)由离体的器官、组织或细胞，利用植物细胞 的全能性发展起来的快速繁殖植物的新技术称为植物组织培 养技术。(2)分离出的单个细胞首先通过脱分化和分裂形成愈 伤组织，再经过再分化形成胚状体。(3)同一种类型的细胞经 细胞分裂后，逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差 异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。(4)植物组织 培养技术的原理是植物细胞的全能性。(5)该试管苗的形成需 先经细胞分裂形成愈伤组织，再经细胞分化形成各种组织、 器官。
细胞分化与细胞内遗传物质变化 (1)从最终来源看，生物体不同细胞均来自受精卵的有丝分裂， 由于有丝分裂中遗传物质几乎不发生变化，因而，同一生物 体内不同细胞含有几乎相同的遗传物质。 (2)在个体发育过程中，由于各种因素的影响，在基因调控下， 不同部位的不同细胞在不同时期选择表达不同的基因，合成 不同的蛋白质，使细胞表现不同的形态及生理特性。
分化能力与分化程度的关系 两者成反比关系： （1）分化程度越高，分化能力越低； （2）分化能力越高，证明分化程度越低。
典例 细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢
侈基因的是
A．血红蛋白基因
B．ATP合成酶基因
C．呼吸酶基因
D．核糖体蛋白基因
（1）细胞分化是基因选择性表达的结果； （2）血红蛋白基因只在红细胞中才进行表达。
1.细胞分化中细胞内的遗传物质是否发生改变？ 提示：分化的细胞是通过有丝分裂产生的，其核内遗传物质 完全相同，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，遗传 物质并没有发生改变。
Hale Waihona Puke Baidu 2.人体血液中每时每刻都有血细胞在死亡，但是血液中各种 血细胞的数量却基本保持不变，为什么? 提示：骨髓造血干细胞不断增殖产生新细胞，并分化成相应 的血细胞，维持了血细胞总量基本不变。