人教版生物必修一讲义：+第2节细胞的分化+版含答案

1、第2节细胞的分化学习目标核心素养1.通过学习细胞分化和细胞的全能性i.说明细胞分化及其意义。(重点)形成结构与功能相适应的生命观念。2.举例说明细胞的全能性。(重难2.通过比较细胞分化和细胞的全能性点)养成归纳与比较的科学思维方法。自主预习。摇新加一、细胞的分化1 .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 .特点(1)细胞分化是一种持久性的变化。(2)一般来说，分化了的细胞一直保持分化后的状态、直到死亡。(3)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。3 .原因：在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行程况不同。4 .结果：形成形态

2、、结构和功能都有很大差别的组织和器官。5 .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，有利干提高各种牛理功能的效率。二、细胞的全能性1 .概念：已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。2 .类别(1)植物细胞的全能性实验过程胡萝卜韧皮部细胞+植物激素、无机盐和糖类的培养液培谈户完整的植株结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。（2）动物细胞细胞核的全能性实验过程非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞的细胞核+去核的卵细胞培生小非洲爪蟾。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）概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。（2

3、）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，补充到血液中去。匚i基础诊断口1 .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。（）2 .细胞分化只发生于个体发育的胚胎时期。（）3 .细胞分化后遗传物质会发生一定改变。（）4 .细胞全能性是指已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。（）5 .植物组织培养说明高度分化的植物细胞具有全能性。（）6 .干细胞具有分裂和分化能力。（）7 .诱导干细胞发育成特定的组织、器官体现了动物细胞具有全能性。（）提示：1.，2. X细胞分化发生在整个生命进程中。3. X细胞分化后遗传物质不发生改变。4.

4、 V5.V6.V7.X细胞的全能性是分化的细胞发育成完整的个体。合作探究。放重飘“探究点细胞的分化问题探究1 .如图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。各细胞的遗传物质是否相同？为什么？提示：相同，因为这些细胞是通过有丝分裂产生的，有丝分裂的特点是遗传物质平均分配。2 .人体内分化形成的神经细胞和心肌细胞能否再恢复分裂能力？提示：不能恢复分裂能力。3 .下图为人体中肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞的产生过程，仔细观察图示，探讨下列有关问题：z_A基因肝启V国、即T.®d(田回日丽-齐T耳率因开由#k'(1)细胞、含有的蛋白质种类一定不相同吗？提示：不完全相同

5、。(2)细胞与细胞形成的本质区别是什么?提示：遗传信息的执行情况不同。归纳总结1 .细胞分化的过程(1)图示G>GO量精洋如看附八阿彼此相同期加出密心击、的两相生要功畦E的不M像佗体败.槿内的TJH*保G分距维峰Q分化00分化再厅向面成分上的小M.尸细胞分裂一I一细胞分化I-分化的结果|(2)分析从细胞水平分析：细胞的形态、结构和功能发生改变。从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变从分子水平分析:a.蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变b.基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，这是细胞分化的根本原因。2 .细胞分化的实质就一个个体来说，各种细

6、胞具有完全相同的遗传物质，但不同细胞中遗传信息的执行情况不同，控制合成的蛋白质不同。细胞分化的实质就是基因的选择性表达。如图:息：包耦也一用f或雷吉这门陋a诂7l蓟%R也挡AK>叵T闸Aj曲3.细胞分裂和细胞分化的比较项目细胞分裂细胞分化发生时间从受精卵开始发生在整个生命过程中原因细胞增殖需要基因选择性表达结果细胞数量增多细胞种类增多意义保持了亲子代问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，随分化程度加大，分裂能力逐渐下降易错提醒：有关细胞分化的三点提醒(1)细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变，只是基因选择性表达。(2)同一个体不同种类的

7、体细胞中，DNA(基因)相同，而RNA、蛋白质不同(3)一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体人工培养条件下，高度分化的植物细胞能够脱分化恢复全能性。收对点练习1.如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述不正确的是()A.a过程是有丝分裂，b是细胞分化B.乙和丙的染色体组成相同C.丁与戊因遗传物质不同而发生分化D.甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同解析甲、乙、内三个细胞形态一样，故a表示有丝分裂，丁、戊与甲比，细胞形态发生了变化，故b表示细胞分化；乙和丙来自甲的有丝分裂，有丝分裂前后亲子代遗传物质相同，染色

8、体组成相同；乙、丙的遗传物质相同，由细胞分化形成丁、戊的过程中基因选择性表达；由于甲、丁、戊细胞形态不同，故三种细胞基因选择性表达产生的部分蛋白质不同答案C2.如图示人体干细胞分化形成的各类功能细胞的过程，有关说法正确的是A.干细胞分化成为各类功能细胞只发生在胚胎时期B.细胞分化的直接原因是细胞内产生了不同的蛋白质C.图中细胞形态功能出现差异的根本原因是基因不同D.这些细胞在人体内能够转化为干细胞继续增殖分化B细胞分化发生在整个生命的进程中，只是在胚胎期达到最大限度。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，使不同的细胞内产生了不同结构和功能的蛋白质，不同结构和功能的蛋白质使细胞形态和功能产生差异

9、。细胞分化是不可逆的，这些细胞在人体内是不能转化为干细胞继续增殖分化的。4探究点2,细胞的全能性问题探究1 .为什么胡萝卜高度分化的切皮部细胞，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：胡萝卜切皮部细胞内含有该物种的全部遗传信息。2 .断尾的小壁虎再次长出新的尾巴属于细胞的全能性吗？提示：不是。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。3 .一粒种子萌发为幼苗，并长成参天大树是否体现了细胞全能性？提示：没有体现细胞的全能性，因为种子是植物的幼体，不是一个细胞。归纳总结1 .细胞具有全能性的原因已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗传物质，因此，分化的细胞仍具

10、有发育成完整新个体的潜能。2 .细胞全能性实现的条件(1)离体状态下。(2)水、无机盐、有机营养及激素等。(3)适宜的温度等外界环境条件。3 .不同细胞全能性的比较(1)动植物细胞全能性区别：植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的全能性虽受到极大限制，但动物细胞核的全能性仍可以表达。(2)与细胞分化的关系：细胞分化程度不断提高，细胞的全能性逐渐变小。(3)与细胞分裂能力的关系：呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大。4 .细胞分化与细胞全能性的关系项目细胞分化细胞全能性原因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结果形成形态、结构、功能/、同的细胞形成新的个体关系两者发生过程中遗传

11、物质都不发生改变。细胞分化程度越高，具有的全能性越小易错提醒：细胞全能性的三点提示(1)细胞全能性以产生完整个体为标志，若无完整个体产生，则不能体现全能性。胚胎干细胞发育成各种组织、器官不能体现全能性。(2)植物种子发育成植株不能体现全能性。(3)动物细胞因具有该物种全套的遗传物质，尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。,也缭习1.下列生物过程不能体现细胞全能性的是()A.玉米种子萌发长成新植株B.马铃薯根尖细胞培养成脱毒马铃薯苗C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D.胡萝卜根切皮部细胞经组织培养发育成新植株A细胞的全能性是分化的细胞发育成为完整

12、生物个体的能力。玉米种子萌发长成新植株是植物生殖器官的自然生长发育现象，没有体现细胞的全能性。小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株，体现的是生殖细胞具有全能性。马铃薯根尖细胞培养成脱毒马铃薯和胡萝卜根切皮部细胞经组织培养发育成新植株都体现了体细胞的全能性。2,下列有关细胞的全能性说法不正确的是（）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B细胞具有全能性的基础是因为细胞中含有该生物的全套遗传物质。动物克隆成功表明高度分化的动物细胞的

13、细胞核具有全能性，因为该过程中处理的是动物细胞核。分化程度低的细胞的全能性更易体现。课堂小结知识网络构建乐可逆性H翦性富竹信息执行不同州制助碰一点史打】化n鹏但分化健悻艮有力能扑署|新飘核"有全薜性核心语句背诵1 .细胞分化的实质是：遗传信息的执行情况不同，遗传物质并未改变。2 .细胞分化的特点：持久性、普遍性和稳定性。3 .细胞分化的意义：（1）是个体发育的基础；（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。4 .细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低。5 .植物细胞具有全能性，动物细胞的细胞核具有全能性。当堂达标分固皿基金脂F班胞骨幅F细胞未成熟到蜘胞打如

14、胞B.细胞生长1 .如图所示的细胞类型转换过程为（）A.细胞融合C.细胞分裂D.细胞分化D由图可知，全能干细胞经过一系列转换过程形成了红细胞，细胞在形态、结构和生理功能上出现了稳定性差异，属于细胞分化。2 .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D细胞分化是细胞在形态、结构和功能上出现稳定性差异的现象，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P1低。3 .在下列

15、自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”这一观点提供直接证据的是（）A.壁虎断尾后重新长出尾部B.蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂C.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人D.小鼠腺细胞的自我复制B要证明一个细胞具有全能性，则这个细胞必须能够在一定条件下发育为个体，只有B项符合；A项属于器官的再生；C项属于细胞培养；D项属于细胞的增殖。4,下列有关细胞全能性的叙述，正确的是（）A.玉米种子萌发成长为植株的过程体现了细胞的全能性B.一般情况下，细胞的分化程度越高，细胞的全能性越低C.生物体的每一个细胞都能完成该个体各方面的生理功能D.胡萝卜韧皮部细胞在任何条件下都可以表现出全能性B玉米种子萌发长成

16、新植株属于自然生长过程，不能体现细胞全能性，A错误；一般情况下，细胞的分化程度越高，细胞的全能性越低，B正确；多细胞生物体内的任何一个细胞都不可能完成该个体的全部功能，C错误；胡萝卜切皮部细胞在离体条件下才可以表现出其全能性，D错误。5.细胞的基因可分为管家基因（所有细胞中均要表达的基因）和奢侈基因（不同类型细胞中特异性表达的基因）两类，下表为人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况。请回答下列问题：基因存在情况基因表达情况甲乙丙丁甲乙丙丁胰岛B细胞VVVVVV眼晶状体细胞（胚胎中）VVVVVV神经细胞VVVVVV（1）四种基因中属于管家基因的是甲基因（填“能”或“不能”）表示控制胰岛素合成的基因，理由是（3）细胞分化的实质是（填“管家基因”或“奢侈基因”）的选择性表达。（4）三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是三种细胞形态、功能表现不同，从细胞结