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

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解析:细胞分化的实质是基因的选择性表达,从而导致细胞 在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异。
答案:B
3.(合格必考)下列有关细胞分化的叙述,正确的是( ) A.高等动物细胞的分化只发生在胚胎发育过程中 B.细胞分化过程中遗传物质发生了改变 C.细胞分化使细胞数目和种类增多 D.经细胞分化后,细胞的全能性降低
(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
【智涂笔记】 [易混辨析] “具有”全能性与“体现”全能性 (1)理论上活细胞都具有全能性。 (2)只有由细胞发育为完整个体,才能“体现”或“实现” 细胞的全能性。 (3) 胚胎干细胞经培育后形成心脏、肝脏等器官不是全能性 的体现,原因是并没有形成完整的新个体。
[归纳拓展] 证明细胞表达全能性的三个条件 (1)起点条件:已分化的细胞。 (2)中间条件:离体状态(体外培养)。 (3)终点条件:形成完整个体。
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?
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
《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( )
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
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
(√ ) (3)卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性很高( × )
课堂互动探究案 【课程标准】 说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生 特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体 【素养达成】 1.从“分化与个体形成间的关系”“遗传物质是否会变 化”来阐明细胞分化的概念、过程、特点和实质。(科学思维) 2.结合植物的组织培养和克隆羊的培育过程,阐述细胞全 能性的概念。(生命观念) 3.结合教材图 6-7,了解干细胞的概念和研究意义。(社会 责任)
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

多能 可发育形成一种器官的多种组织,但不能发 造血干细
【师说核心】 1.细胞分化的概念和过程
(1)据图归纳细胞分化的概念:在个体发育中,由一个或一 种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性 差异的过程。
(2)复杂生物体的体细胞是由一个受精卵经过有丝分裂形成 的,因此细胞分化形成的各种细胞细胞核内的遗传物质没有发生 变化。
2.细胞分化的特点 (1)稳定性(不可逆性);(2)持久性;(3)普遍性。 3.细胞分化的实质 不同的细胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表 达。 4.意义 (1)是生物个体发育的基础。 (2)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。
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。
【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。
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:细胞的全能性是指已分化的细胞,仍然具有发育成完 整个体的潜能。其中①和③都属于已分化的细胞经过培养形成可 育的植株,体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代,实际是 由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育成新个体的过程,所以 是由未分化的细胞(受精卵)发育成新个体的过程,这是自然发育 的过程,不属于细胞的全能性。
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。
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。
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
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
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?
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:D
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
干细胞
育成完整个体

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
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Байду номын сангаас成一个完整个体所需要的全部遗传信息。
( √) (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( √ )
“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:
2.如图是克隆羊的培育过程,请分析:
(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?和植物细胞相比,有什么不同?
(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?
答案: (1)不能发育成完整个体。这说明和植物细胞相比,动物分 化的体细胞的全能性受到限制,但是细胞核仍具有全能性。 (2)和 B 羊相同。
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