人教版高中生物高中生物必修一《细胞的分化》细胞的生命历程

二、细胞的全能性
1．概念 (1)细胞类型： 已分化 的细胞。 (2)实质：具有 发育成完整个体 的潜能。
2．实例 (1)植物细胞的全能性： 实验过程：
(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：人的骨髓中有许多 造血干细胞 ，它们能通过增 殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板。
解析：细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成 完整个体的潜能。同一植物体内所有的体细胞都是由同一个受精 卵经过有丝分裂形成的，都具有相同的基因。
答案：A
3．(等级选考)下列实例中能体现细胞全能性的是 ( ) ①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 ②用植物的种子繁殖后代 ③用烟草的某个组织培育出了可育的完整植株 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
1．据图，A、B 基因中，细胞甲、乙含有的基因和表达的 基因分别是哪种？
答案：细胞甲含有的是 A 和 B 基因，表达的是 A 基因；细 胞乙含有的是 A 和 B 基因，表达的是 B 基因。
2．细胞甲、乙都要进行呼吸作用，都要合成相关的酶，据 此推断细胞甲、乙中 DNA 和蛋白质的种类是否相同？
答案：DNA 相同，蛋白质不完全相同。 3．通过以上推理可知，细胞分化的实质是什么？
( √) (6)生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果( √ ) (7)细胞分化导致细胞的数目增加( × )
(8)细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆 转( √ )
(9)生物体内所有的细胞都要发生细胞分化( × ) (10)由同一种细胞分化形成的不同组织细胞的遗传信息相 同( √ ) (11)细胞分化过程中遗传信息的执行情况不同( √ ) (12)ATP 合成酶基因在不同细胞中选择性表达( × ) (13)细胞分化是一种持久性的变化，一般分化后的细胞将一 直保持分化后的状态( √ )
5．细胞分裂与细胞分化的区别和联系
项目
细胞分裂
细胞分化
细胞 变化
细胞数量增多
细胞形态、结构和生理功能发生 稳定性差异，细胞种类增多
发生 时间
从受精卵开始
发生在生物体的整个生命过程 中在胚胎时期最大化
意义
保持了亲子代遗传性状 的稳定性
保证了生物体正常发育
联系
细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，一 般而言，分化程度越大，分裂能力则逐渐降低
(4)细胞全能性与细胞分化的比较：
项目
细胞分化
细胞全能性
原因 细胞内基因的选择性表达
含有本物种全套遗传物质
结果
形成形态、结构、生理功能不同 的细胞
形成新的个体
大小 比较
细胞分化程度有高低之分：体细 胞＞生殖细胞＞受精卵
细胞全能性有大小之分：受精 卵＞生殖细胞＞体细胞(植物
细胞＞动物细胞)
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞仍具有全能
答案：基因的选择性表达(程序性表达)。
4．细胞分裂和细胞分化与个体的生长发育有什么关系？
答案：细胞分裂使细胞数量增多，是个体生长的基础；细胞 分化使细胞种类增多，是个体发育的基础。个体生长发育是细胞 分裂和细胞分化共同作用的结果。
5．人的神经细胞和心肌细胞都是由受精卵分裂而来的，但 它们的形态、结构和功能不同，其原因是什么？它们核内的遗传 信息是否相同？
1.判断下面有关细胞分化说法的正误
(1)细胞分化是个体发育的基础( √ ) (2)单细胞生物的细胞分化现象更加明显( × )
(3)细胞分裂是细胞分化的基础( √ ) (4) 细 胞 分 化 过 程 中 细 胞 内 的 遗 传 物 质 种 类 发 生 了 变 化
(× ) (5) 细 胞 分 化 的 方 向 在 胚 胎 早 期 已 经 决 定 ， 一 般 不 能 逆 转
答案：B
探究点二 细胞的全能性 【师问导学】
1．如图是胡萝卜的组织培养过程，请分析：
(1)植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同 的组织和器官，这说明植物细胞全能性的表达需要什么条件？
(2)图中试管里的培养液应该含有哪些物质？ (3)植物细胞具有全能性的根本原因是什么？
答案： (1)植物细胞全能性的表达需要在离体条件下并需要一定的 外界条件。 (2)植物激素、无机盐和糖类等物质。 (3)已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质，具 有发育成一个完整个体所需要的全部遗传信息。
答案：B
5．(等级选考)骨髓移植是治疗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细胞可在患者体内( )
A．正常生长 B．增殖并分化成多种血细胞 C．分泌抗体 D．杀死各种病原菌
解析：白血病又称血癌，病人产生大量的异常白细胞，而正 常的白细胞、红细胞和血小板产生量减少。移植骨髓中的造血干 细胞可以增殖分化形成各种血细胞和淋巴细胞，因此骨髓移植是 目前治疗白血病的一种比较有效的方法。
解析：离体的植物细胞、组织、器官，在一定的营养物质、 激素和其他外界条件的作用下，就可以表现出全能性，发育成完 整的植株。
答案：C
2．(合格必考)关于细胞全能性的理解，不确切的是( ) A．植物体内某些体细胞没有表现全能性，其原因是所含基 因不同 B．细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性 的内在因素 C．经植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件 下表现全能性的结果 D．大量的科学事实证明，高度分化的植物体细胞仍具有全 能性
“小蝌蚪找妈妈”的故事大家都很熟悉，小蝌蚪经过一系列 的变化最终形成了能在陆地上生活的青蛙，这个过程中发生了很 多的变化：逐渐地长出后腿、前腿，尾部变短最终消失，用腮呼 吸变成用肺呼吸。这种变化的细胞学基础就是我们今天学习的内 容——细胞的分化。
探究点一 细胞分化及其意义 【师问导学】
如图是细胞分化的示意图，请分析：
【师说核心】 1．细胞的全能性 (1)概念：已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 (2)细胞具有全能性的原因： 同一生物体的每一个细胞内都含有该物种所特有的全套遗 传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。 (3)实现细胞全能性的三个条件： ①离体：细胞脱离原来的母体，单独培养。 ②一定的营养物质和激素。 ③适宜的环境条件。
《细胞的分化》细胞的生命历程
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课前自主预习案
一、细胞分化及其意义 1．细胞分化的概念
2．细胞分化的特点 持久性 、稳定性、不可逆性和 普遍性 。
3．细胞分化的意义和原因 (1)意义：使多细胞生物体中的细胞趋向 专门化 ，有利于提 高各种生理功能的效率，是 个体发育 的基础。 (2)原因：不同的细胞中 遗传信息的执行情况 不同。
解析：细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定 性差异的过程，是基因在时间和空间上选择性表达的结果；细胞 分化发生在整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大限度；经分 化后，细胞的种类增多，数目不变，全能性降低。
答案：D
4．(等级选考)图中甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细 胞，它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是( )
干细胞
育成完整个体
胞
专能 干细胞
只能分化成某一类型的细胞
神经干细 胞
(3)举例：人骨髓中的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。
【检测反馈】 1．(合格必考)植物细胞表现出全能性的必要条件是( ) A．给予适宜的营养和外界条件 B．导入其他植物细胞的基因 C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件 D．将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
关系
性 ②一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细胞分
化程度越低，全能性就越容易实现
2.干细胞 (1)特点 ①具有分裂和分化的能力。 ②在动物和人体内，数量很少。
(2)种类
名称
特点
实例
全能 可分化成各种细胞，构成各种组织和器官， 胚胎干细
干细胞
最终发育成完整个体
胞
多能 可发育形成一种器官的多种组织，但不能发 造血干细
答案：细胞分化的结果。它们核内的遗传信息相同，但执行 情况不同。
【智涂笔记】 从不同的水平分析细胞分化 (1)从细胞水平分析：是细胞形态、结构和生理功能改变的 结果。 (2)从亚显微结构水平分析：是细胞器的数目及细胞质基质 成分和功能改变的结果。 (3)从分子水平分析 ①蛋白质角度：是蛋白质种类、数量、功能改变的结果。 ②基因角度：基因选择性表达的结果，这是细胞分化的根本 原因。
A．DNA 的结构不同 B．遗传信息的表达情况不同
C．遗传物质不同
D．线粒体结构不同
解析：题中甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成 的，它们的遗传物质相同，DNA 的结构相同，线粒体的结构也 相同，只是含量不同而已。它们的形态、结构和功能各不相同的 根本原因是基因的选择性表达，即遗传信息的表达情况不同。
6.细胞分裂、细胞分化与个体发育的关系
【检测反馈】 1．(合格必考)生物体形成不同的组织是由于( ) A．细胞分裂的结果 B．细胞生长的结果 C．细胞分裂和生长的结果 D．细胞分裂和分化的结果
解析：分裂使细胞数目增多，分化使细胞种类增多，两者共 同形成新组织。
答案：DBiblioteka 2．(合格必考)细胞分化的实质是( ) A．基因组的改变 B．基因的选择性表达 C．细胞器数量和种类的变化 D．细胞亚显微结构的变化
2．判断下列有关细胞全能性叙述的正误
(1) 克 隆 羊 培 育 成 功 说 明 高 度 分 化 的 动 物 细 胞 具 有 全 能 性
(× ) (2)植物组织培养说明高度分化的植物细胞仍然具有全能性