2020-2021学年 人教版 必修1 细胞的分化 课件 (48张)

项目 原因 结果 关系
细胞分化
细胞全能性
不同细胞中的遗传信息 执行情况不同
含有本物种全套遗传物质
形成形态、结构、生理 功能不同的细胞
形成新的个体
①两者发生过程中遗传物质都不发生改变 ②细胞分化程度越高,具有的全能性越低
特别提醒: ①植物细胞的全能性易于表达,而动物细胞的全能性受到极大限制。 ②细胞分裂能力越强,全能性越低。
2.已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。这种潜能被称为细胞的
()
A.专一性
B.普遍性
C.全能性
D.独特性
【解析】选C。细胞全能性是指已经分化的细胞,仍具有发育成完整个体的潜能。
3.细胞多样性产生的直接原因是 ( )
A.细胞分裂
B.细胞生长
C.细胞分化
D.细胞功能不同
【解析】选C。细胞分化能够使细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异,
4.意义: (1)生物_个__体__发__育__的基础。 (2)使细胞趋向_专__门__化__。有利于提高各种_生__理__功__能__的效率。
【问·答】 由同一细胞增殖产生、经过细胞分化形成的各种细胞内,细胞器数目、细胞质 基质成分完全相同吗?为什么? 提示:不完全相同。分化形成的各种细胞的功能不同,其细胞内的细胞器数目、 细胞质基质成分不完全相同。
5.如图表示人体造血干细胞在离体条件下,经诱导形成神经细胞和肝细胞的过 程。下列有关叙述正确的是 ( ) A.该图说明造血干细胞具有全能性 B.图中各细胞的遗传信息的执行 情况相同 C.①过程可发生DNA的复制 D.②过程的实质是基因数量的变化
6.如图为胡萝卜的植物组织培养示意图,有关叙述错误的是 A.③胡萝卜植株的花粉细胞也具有细胞的全能性 B.①过程中既进行细胞分裂又进行细胞分化 C.图示过程体现了植物细胞核的全能性 D.根与叶的细胞功能不同的根本原因是 基因的选择性表达
【解题思维】解答本题需突破以下关键点:
【审答误区】细胞全能性的两个理解误区: (1)只脱离母体不一定表达出全能性:全能性的表达还需要一定的条件,如完整 的细胞核、营养物质、激素、温度、pH等。 (2)分化程度高的细胞全能性不一定低:如生殖细胞由性原细胞分化而来,属于 高度分化的细胞,但全能性依然很高。
【典例示范】 不同细胞其全能性有差异,下列有关细胞的全能性的说法,不正确的是 ( )
A.植物组织培养成功表明高度分化的植物细胞具有全能性 B.动物克隆成功表明高度分化的动物细胞具有全能性 C.细胞具有全能性是因为具有该生物的全套遗传物质 D.全能性的大小依次为:受精卵>生殖细胞>植物体细胞>动物体细胞
【典例示范】 如图为某人体内骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞,下列有关叙述正确的
是 () A.白细胞和造血干细胞的遗传信息不同 B.图中四类细胞中都有成形的细胞核 C.不同细胞中遗传信息的执行情况是 不同的 D.该过程只能发生在幼儿体内,成人体内无该过程
【解题思维】解答本题需明确以下关键知识: (1)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、一般不可逆。 (2)细胞分化的实质:基因的选择性表达。 (3)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
【类题精练】
细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。下列关于
细胞分化的叙述,错误的是
()
A.细胞分化具有持久性
B.细胞分化是基因选择性表达的结果
C.细胞中出现呼吸酶体现了细胞的分化
D.细胞分化利于提高细胞生理功能效率
知识点二 细胞的全能性 1.植物细胞全能性实现的条件:
2.细胞分化与细胞全能性的关系:
因此细胞多样性产生的直接原因是细胞分化。综上所述,C正确,A、B、D错误。
4.下列关于细胞分化的叙述,正确的是 ( ) A.细胞分化既能使细胞数目增加,也能使细胞种类增加 B.细胞分化不受遗传物质的控制 C.细胞分化后细胞表面结构以及细胞器的种类和数量可能会改变 D.细胞分化使细胞趋向全能化,有利于提高细胞代谢的效率
【类题精练】 所谓干细胞就是 ( ) A.仍保持全能性的细胞 B.具有分裂和分化能力的细胞 C.具有有丝分裂能力的细胞 D.生物体内所有的细胞 【解析】选B。有些干细胞不能保持全能性,如造血干细胞,A错误;干细胞就是具 有分裂和分化能力的细胞,B正确;干细胞除了有分裂能力,还有分化能力,C错误; 生物体内高度分化的细胞不属于干细胞,D错误。
二、细胞的全能性 1.概念:
2.细胞全能性的实例: (1)植物细胞的全能性。 ①实验过程:
②结论:高度分化的植物细胞仍然ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有_发__育__成__完__整__植__株__的能力。
(2)动物细胞核的全能性。 ①实验过程:
②结论:已分化的动物体细胞的_细__胞__核__仍具有全能性。
3.干细胞: (1)特点。 ①具有_分__裂__和_分__化__能力。 ②在动物和人体内,数量_很__少__。 (2)举例:人骨髓中的许多_造__血__干__细__胞__,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、 白细胞和血小板。
【母题追问】 人成熟红细胞与蛙的红细胞在结构上的主要区别是什么? 提示:人成熟红细胞无细胞核,蛙的红细胞有细胞核。
【方法规律】判断细胞发生分化的技巧 (1)细胞形态的改变:如肌细胞的梭形、红细胞的圆饼状、神经细胞的突起状等。 (2)细胞结构的变化:形成不同种类的细胞(尤其是细胞器种类和数量有较大差 异)。 (3)细胞功能的特化:运动功能、运输功能、储存功能、反射功能、免疫功能等。 (4)特殊分子的合成:如合成了唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白、肌动蛋 白等。
【问·答】 为什么胡萝卜高度分化的韧皮部细胞,经培养能形成与原来性状相似的植株,表 现出发育的全能性? 提示:胡萝卜韧皮部细胞内含有该物种发育所需要的全部遗传信息。
关键能力·合作学习
知识点一 细胞的分化 1.细胞的分化过程:
特别提醒: ①从细胞水平分析:细胞分化是细胞的形态、结构和生理功能发生改变。 ②从亚显微结构水平分析:细胞分化是细胞器的数目及细胞质基质成分和功能 发生改变。 ③从分子水平分析。 a.蛋白质角度:细胞分化是蛋白质种类、数量、功能发生改变。 b.基因角度:细胞分化是基因的选择性表达,即遗传信息的执行情况不同,这是 细胞分化的根本原因。
核心素养·情境探究
1.【科技情境】血细胞的功能范围非常广,机体需要持续地制造血细胞来进入 循环系统:来自大阪大学的科学家们通过研究发现,一种名为Ragnase-1的分子 能调节造血干祖细胞(HSPCs)的更新和分化,所有血细胞都衍生自HSPCs。
探究: (1)HSPCs能形成各种不同的血细胞,这体现了哪种生理现象?(生命观念) 提示:细胞分化。 (2)在HSPCs形成血细胞的过程中,细胞分裂方式是哪种类型?(生命观念) 提示:有丝分裂。 (3)请从细胞分化的角度分析,Ragnase-1是如何调节HSPCs分化的?(科学思维) 提示:细胞分化的实质是基因的选择性表达,Ragnase-1分子可能调节HSPCs中某 些基因的表达,使HSPCs分化。
2.细胞分化与细胞分裂的关系:
项目 发生 时间 本质 结果
意义
联系
细胞分裂
细胞分化
从受精卵开始
发生在整个 生命过程中
细胞数目增多
基因选择性表达
细胞数目增多
细胞种类增多
保持了亲子代间遗传性 保证了生物
状的稳定性
体正常发育
细胞分裂是细胞分化的基础,两者往往是相伴相随的,随分化程 度加大,分裂能力逐渐下降
【思考探究】 1.拓展探究:某同学认为分化形成的不同细胞内蛋白质完全不同。你认为此观 点合理吗?(科学思维——批判性思维) 提示:不正确。分化形成的不同细胞内蛋白质也有相同的,如都有呼吸酶。 2.情境探究:最新研究表明,受损的成体细胞如血细胞、神经细胞、肌细胞和肠 细胞会将“时钟”拨到早期胚胎干细胞状态。该变化能否定细胞分化一定是不 可逆的吗?该变化的意义是什么?(科学思维——批判性思维) 提示:能否定。受损的成体细胞转变成早期胚胎干细胞,能使细胞快速增殖,有利 于治愈伤口。
第2节 细胞的分化
必备知识·自主学习
一、细胞分化及其意义 1.细胞分化的概念:
2.特点: 连一连: 基于对细胞分化的特点的理解,将其特点与对应含义连线。
3.实质:(图中A、B表示相关基因)
(1)过程名称:Ⅰ为_有__丝__分__裂__(_细__胞__分__裂__)_,Ⅱ为_细__胞__分__化__。 (2)细胞分化的实质:不同细胞中_遗__传__信__息__的__执__行__情__况__不同,即基因的选择性表 达。
【思考探究】 1.拓展探究:某同学认为一粒种子萌发为幼苗,并长成参天大树,体现了细胞的 全能性。该观点正确吗?为什么?(科学思维——批判性思维) 提示:不正确。因为种子是新植物的幼体,不是一个细胞。 2.拓展探究:生物体内的细胞不会表现其全能性,而是分化成不同的组织、器官, 其原因是什么?(科学思维——分析与综合) 提示:在特定的时间和空间条件下,不同的细胞由于基因选择性表达出不同的蛋 白质,生物体内的细胞不能表现出其全能性,而是分化成不同的组织、器官。
()
7.据图回答问题: (1)①→②、①→④的过程叫做________。 (2)①→③的过程叫做________。 (3)③→⑤的过程叫做________。 (4)②③④细胞的________、________、 ________不同,因此它们属于不同的________。 (5)①～⑤所示各细胞群中,具有分裂能力的是________(标号)所示的细胞 群。
2.【实验情境】 如图是克隆动物培育过程,请分析:
探究:(科学思维) (1)如果直接用B羊的乳腺细胞进行培养,能不能形成完整的个体? 提示:不能发育成完整个体。 (2)得到的克隆羊的性别等绝大部分的性状应该和哪只羊相同? 提示:和B羊相同。
课堂检测·素养达标
1.基于对细胞全能性的理解,下列实验中能体现细胞全能性的有________。 ①玉米花粉粒培育出植株 ②转入某蛋白基因的向日葵细胞培育出植株 ③烧伤病人的健康细胞培育出皮肤 ④核移植获得的重组细胞培育出鲤鲫移核鱼 ⑤植物用种子繁殖后代 ⑥用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成可育的植株