高中生物第五章细胞增殖分化衰老和凋亡5.2.1细胞分化和细胞的全能性省公开课一等奖新名师获奖P

1/742/743/744/745/746/747/748/749/7410/741.细胞分化中细胞内遗传物质是否发生改变？提醒：分化细胞是经过有丝分裂产生，其核内遗传物质完全相同，细胞分化本质是基因选择性表示结果，遗传物质并没有发生改变。11/742.人体血液中每时每刻都有血细胞在死亡，不过血液中各种血细胞数量却基本保持不变，为何?提醒：骨髓造血干细胞不停增殖产生新细胞，并分化成对应血细胞，维持了血细胞总量基本不变。12/743.由同一受精卵发育来叶肉细胞、表皮细胞、储备细胞为何形态、结构、功效各不相同?上述细胞DNA数目、结构有何关系?提醒：(1)是细胞分化结果，因为基因选择性表示，造成细胞在形态、结构、功效上出现差异。(2)上述细胞由同一受精卵发育而来，所以细胞DNA数目、结构相同。13/744．细胞分化发生在生物体什么时期？提醒：生物体整个生命进程中。14/745．细胞分化与细胞分裂有何联络？提醒：（1）细胞分裂与分化往往是相伴相随，经常表现出边分裂边分化现象；（2）伴随细胞分化程度促进，细胞分裂能力逐步下降，最终高度分化细胞同时失去了分裂能力，这种现象从另一个侧面也反应出二者之间伴随关系；（3）细胞分化并不是单个细胞或少数细胞孤立改变，而必须以细胞增殖生成一定数量细胞作基础。15/74细胞分化与细胞内遗传物质改变(1)从最终起源看，生物体不一样细胞均来自受精卵有丝分裂，因为有丝分裂中遗传物质几乎不发生改变，因而，同一生物体内不一样细胞含有几乎相同遗传物质。(2)在个体发育过程中，因为各种原因影响，在基因调控下，不一样部位不一样细胞在不一样时期选择表示不一样基因，合成不一样蛋白质，使细胞表现不一样形态及生理特征。16/74分化能力与分化程度关系二者成反比关系：（1）分化程度越高，分化能力越低；（2）分化能力越高，证实分化程度越低。17/74典例细胞分化是奢侈基因选择性表示结果。以下属于奢侈基因是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18/74（1）细胞分化是基因选择性表示结果；（2）血红蛋白基因只在红细胞中才进行表示。19/74【规范解答】选A。奢侈基因既然是选择性表示，说明它只在特定细胞内表示。血红蛋白基因只在红细胞内表示，所以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各种细胞中，其基因表示不含有选择性，所以这些基因不是奢侈基因。20/74【变式备选】（·滨海高一检测）在人体内细胞正常分化过程中，不会出现是（）A.细胞形态发生改变B.细胞器数量改变C.细胞功效发生改变D.细胞内遗传物质改变【解析】选D。细胞分化结果是形态、结构及功效发生稳定性差异，细胞分化实质是细胞中基因选择性表示，遗传物质没有发生改变。21/741．细胞全能性指已经分化细胞依然含有发育成完整个体潜能，这里为何强调“潜能”二字？提醒：分化后细胞尽管在形态、结构、功效上发生了改变，但仍保留着保持本物种遗传特征全套基因，基因并未因分化而丢失或改变，所以高度分化细胞依然含有发育成完整个体能力，要真正实现全能性表示，往往需要给予一定条件，这种潜在能力才能够实现表示。22/742.结合教材P88图5-7思索：该试验能证实植物细胞含有生长发育全能性吗？为何？提醒：能。植物体中单个已经分化细胞含有发育成完整个体全部遗传物质，在适宜条件下，含有发育成完整新植株潜能。3.为何已分化细胞仍含有全能性？提醒：已分化细胞都由受精卵经有丝分裂而来，都含有和受精卵相同全套遗传物质。23/744.干细胞含有一定分裂和分化能力，伴随医学技术发展，人们有望经过诱导干细胞发育成特定组织或器官，此技术将会给需要器官移植患者带来福音。依据以上材料，思索以下问题：（1）诱导干细胞发育成特定组织或器官是否表达了细胞全能性？提醒：不能表达出全能性。因为只是发育形成组织或器官，而没有发育成完整个体。24/74（2）总结判断表达细胞全能性条件。提醒：判断表达全能性需满足以下两个条件:①发育起点是高度分化组织或细胞。②发育终点是完整生物个体。25/741.细胞在生物体内没有表现全能性原因在生物体内细胞不表现全能性，而是分化为不一样组织、器官，其原因在于基因在特定时间和空间条件下选择性表示。2.实现植物细胞全能性条件离体（必要条件）、一定营养物质（水、无机盐、维生素、氨基酸等）、激素（细胞分裂素、生长素）、适宜条件（适宜温度、pH）。26/7427/74【尤其提醒】①细胞全能性是植物组织培养理论基础，早期胚胎细胞和干细胞都含有显著全能性。②在同一生物体内，不一样部位细胞核遗传物质都是一样，不过在个体发育不一样时期，细胞内表示基因是不相同，合成蛋白质分子也不一样，从而形成了不一样组织器官。28/74

【拓展链接】愈伤组织与胚状体愈伤组织形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式两种。（1）不定芽方式是在一些条件下，愈伤组织中分生细胞发生分化，形成不一样器官原基，再逐步形成芽和根。（2）胚状体方式是由愈伤组织细胞诱导分化出含有胚芽、胚根、胚轴胚状结构，进而长成完整植株。这种由愈伤组织中薄壁细胞不经过有性生殖过程，直接产生类似于胚结构，叫做胚状体。29/74典例将分离得到成熟胡萝卜根韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成完整新植株，如图所表示。请分析：(1)所用生物技术称为_______技术。(2)分离出来胡萝卜根韧皮部细胞成为愈伤组织是经过_______分裂方式来完成。30/74(3)愈伤组织中相同细胞在发育成胚状体和植株过程中，形态结构和生理功效逐步向不一样方向改变，这种现象称为____________。(4)该试验说明_________________。(5)该试管苗形成经历了____________等几个过程。31/74解答本题时注意以下三点：（1）植物组织培养原理是细胞全能性；（2）植物组织培养经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营养物质和外界条件。32/74【规范解答】(1)由离体器官、组织或细胞，利用植物细胞全能性发展起来快速繁殖植物新技术称为植物组织培养技术。(2)分离出单个细胞首先经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)同一个类型细胞经细胞分裂后，逐步在形态结构和生理功效上形成稳定性差异，产生不一样细胞类群过程称为细胞分化。(4)植物组织培养技术原理是植物细胞全能性。(5)该试管苗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。33/74答案：(1)植物组织培养（2）有丝(3)细胞分化（4）已分化植物细胞仍含有全能性（5）细胞分裂、细胞分化、组织器官形成、新个体形成34/74植物细胞潜在全能性在生物体上无法表现，只能在离体条件下才能表现。35/7436/741.细胞分化与细胞增殖主要不一样是（）A.细胞数量增多B.细胞形态、结构相同C.细胞生理功效上相同D.相同细胞后代在形态、结构和生理功效上发生稳定性差异过程【解析】选D。细胞分化是在个体发育过程中，由一个或一个细胞增殖产生后代，在形态、结构和生理功效上发生稳定性差异过程。37/742．以下实例中能表达细胞全能性是（）①用胡萝卜单个细胞培养成了可育植株②植物用种子繁殖后代③用烟草某种组织培养出了可育完整植株A．①②B.①③C.②③D.①②③38/74【解析】选B。细胞全能性是指已经分化细胞，依然含有发育成完整个体潜能。其中①和③都是属于由分化细胞或组织经过培养形成可育植株，表达了细胞全能性。植物用种子繁殖后代，实际上就是由一个受精卵，经过细胞增殖和分化发育成新个体，所以是由未经分化细胞（受精卵）发育成新个体过程，所以不能表达细胞全能性。39/743.在细胞工程中，需要利用细胞全能性。以下细胞中全能性最高是（）A.胡萝卜韧皮部细胞B.水稻花粉C.绵羊乳腺细胞D.大白鼠受精卵【解析】选D。胡萝卜韧皮部细胞属于体细胞，水稻花粉细胞属于生殖细胞，大白鼠受精卵全能性高于生殖细胞和胡萝卜韧皮部细胞。绵羊乳腺细胞全能性受到限制。40/744.（·广东高考改编）骨髓移植是治疗白血病惯用有效方法之一，最主要原因是移植骨髓中造血干细胞可在患者体内（）A.正常生长B.增殖并分化成各种细胞C.杀死癌细胞D.杀死各种病原菌41/74【解析】选B。白血病又称血癌，病人产生大量异常白细胞，而正常白细胞、红细胞和血小板产生量降低。移植骨髓中造血干细胞能够增殖分化形成各种血细胞，所以骨髓移植是当前治疗白血病一个比较有效方法。42/745.将植物离体细胞培养成一株完整植物体是利用（）A.细胞分裂B.细胞分化C.细胞全能性D.细胞生长【解析】选C。将离体植物细胞、组织或器官培养成一株完整植物体原理是植物细胞全能性。在其生长、发育过程中，包含细胞分裂、分化和生长等生理现象。43/746.细胞分化是生物界普遍存在一个生命现象，以下叙述正确是（）①细胞分化就是细胞在形态结构和生理功效上发生稳定性差异过程②分化是基因在特定时间和空间条件下选择性表示结果③未离体体细胞普通不会表现出全能性④分化过程中遗传物质会改变A.①②B.①②③C.②③④D.①②③④44/74【解析】选B。细胞分化是同一个类型细胞经细胞分裂后，逐步在形态结构和生理功效上形成稳定性差异，产生不一样细胞类群过程，所以①正确。对于全部体细胞来说，它们都是由一个受精卵发育而来，其遗传物质完全相同，并未发生改变,只是不一样细胞在个体发育不一样阶段，其遗传信息表示不一样造成其形态、结构和生理功效出现差异，所以②正确，④错误。未离体体细胞因为受机体基因组控制，普通不会表现出全能性，故③正确。45/747.如图是高等生物个体发育过程中细胞发生改变，请仔细观察，回答下列问题。46/74（1）图示高等生物个体发育是从______开始。（2）由①到②，细胞体积增大，数目增多，细胞经历了______和______过程。（3）由②到③，因为细胞______，细胞______和_____发生了稳定性差异，细胞这种改变是基因在机体发育过程中______结果。47/74【解析】（1）高等生物个体发育起点是受精卵。细胞分裂、细胞分化形成不一样组织、器官和系统，进而发育成完整生物体。（2）细胞生长过程中细胞体积增大，细胞数目增多。①到②为细胞增殖，②到③为细胞分化。（3）细胞分化实质是基因选择性表示，细胞分化结果是形成了不一样形态、结构及功效细胞。答案：（1）受精卵（2）生长分裂（3）分化形态结构生理功效选择性表示48/7449/74一、选择题（本题包含7小题，每小题4分，共28分）1.生物体内既含有分化能力又含有全能性细胞是（）A.神经细胞B.心肌细胞C.红细胞D.早期胚胎细胞【解析】选D。生物体内神经细胞、心肌细胞和红细胞都是高度分化细胞，不含有分化能力，而早期胚胎细胞是由受精卵分裂形成，由彼此相同细胞组成，还未分化，在以后个体发育中，经过细胞分化，形成不一样类型细胞和组织。50/742.相关细胞分化叙述，正确是（）A．种子形成幼苗与细胞分裂和分化直接相关B．红细胞形成与基因表示相关而与细胞分化无关C．胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不含有全能性D．肌肉细胞产生与细胞分化无关51/74【解析】选A。种子萌发过程是细胞分裂和分化过程，经过细胞分化形成植物体各种器官，A正确；细胞分化实质是基因选择性表示；愈伤组织是由胡萝卜叶肉细胞经过有丝分裂形成，含有全能性；肌肉细胞产生是细胞分化结果。52/743.普通情况下，以下细胞中分化程度由高到低次序依次是（）①卵细胞②受精卵③胚胎干细胞④造血干细胞⑤神经细胞A．⑤①②③④B．①⑤③④②C．②③④①⑤D．⑤①④③②53/74【解析】选D。细胞全能性由高到低依次是受精卵、胚胎干细胞、造血干细胞、卵细胞、神经细胞；细胞分化程度由高到低依次是神经细胞、卵细胞、造血干细胞、胚胎干细胞、受精卵。54/74【规律方法】细胞全能性大小比较（1）植物细胞>动物细胞（动物细胞只有细胞核含有全能性）；（2）受精卵>生殖细胞（配子、精子、卵细胞）>体细胞；（3）幼嫩细胞>衰老细胞；（4）体细胞：分化程度低>分化程度高；（5）细胞分裂能力强>细胞分裂能力弱。55/744.近日，科学家发觉一个新干细胞，可发育成心肌组织。相关干细胞说法正确是（）A．心脏干细胞分化形成心肌组织过程表现了细胞全能性B．造血干细胞分化形成各种血细胞过程是不可逆C．心脏干细胞能够分化形成各种组织、器官D．心脏干细胞全能性与受精卵全能性相同56/74【解析】选B。细胞全能性是指已经分化细胞，依然含有发育成完整个体潜能。受精卵全能性最大，干细胞全能性大于体细胞全能性，高度分化体细胞全能性最小，不易表现。57/745.（·福建高一检测）人胰岛素和胰蛋白酶主要成份都是蛋白质，但合成这两种蛋白质细胞功效却完全不一样，其根本原因是（）A．不一样细胞中遗传物质情况不一样B．不一样细胞中遗传信息表示情况不一样C．不一样细胞中组成蛋白质氨基酸种类、数量和排列次序不一样D．不一样细胞中细胞器数量不一样58/74【解析】选B。人不一样细胞中含有遗传物质相同；不一样细胞中含有蛋白质不一样是不一样细胞中遗传信息选择性表示结果；不一样细胞中组成蛋白质氨基酸种类、数量和排列次序不一样，但这不是根本原因。59/746.以下试验中能表达细胞全能性有（）①玉米花粉粒培育出植株②转入贮存蛋白基因向日葵细胞培育出植株③烧伤病人健康细胞培养出皮肤④植物用种子繁殖后代⑤将悬浮液培养胡萝卜单个细胞培养成可育植株A.②③⑤B.①②⑤C.②③④D.①②③⑤【解析】选B。①②⑤利用了植物组织培养技术；③利用了细胞分化原理；④种子繁殖后代属于个体发育过程。60/747．如图是某细胞增殖和分化概念图，对该图分析，正确是（多项选择）（）61/74A．A、B过程分别表示细胞增殖和细胞分化B．C是表示处于有丝分裂后期细胞C．b、c、d、e细胞核含有相同基因D．假如a是一个植物细胞，则b无法在体外培养成植株，因为b已经分化【解析】选A、B、C。高度分化植物细胞依然含有全能性，所以b依然能够被培养成植株。62/74二、非选择题（共2小题，共22分）8．（10分）如图为哺乳动物胚胎干细胞及其分化示意图。请回答：（1）个体发育过程中最原始干细胞是______，图中包括到胚胎干细胞、皮肤干细胞、皮肤细胞三类细胞中，细胞分化程度由高至低次序是______。63/74（2）在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因_______结果。（3）某患者不能产生正常白细胞，经过骨髓移植能够到达治疗目标，骨髓治疗实质是将图中_____细胞移植到患者体内。（4）近年来研究发觉，造血干细胞还有可能分化成为其它组织细胞，说明动物细胞也可能含有______，从理论上解释是因为__________。64/74(5)研究干细胞目标包含(多项选择)（）A.对一些疾病进行治疗B.医学上组织修复C.研究细胞分化机制D.实现细胞全能性(6)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选取作为供体细胞是成熟______，其原因是________________________________。65/74【解析】（1）个体发育过程中最原始干细胞是受精卵，图中包括到三类细胞中，细胞分化程度由高至低次序是皮肤细胞、红细胞、白细胞、神经细胞、肝细胞高于皮肤干细胞、造血干细胞、神经干细胞、肝组织干细胞，高于胚胎干细胞。（2）细胞分化实质是基因选择性表示结果。（3）骨髓中含有造血干细胞，骨髓移植后骨髓中造血干细胞能分化为各种血细胞。（4）造血干细胞还有可能分化成为其它组织细胞，说明动物细胞也可能含有全能性，因为66/74每个细胞都是由受精卵发育而来，都含有全套遗传物质。（5）人们对干细胞研究，能够对一些疾病进行治疗，能够进行医学上组织修复，还能够帮助人们了解细胞分化机制。（6）哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，不能用于克隆过程。克隆技术常将某动物体细胞细胞核注入去掉细胞核卵母细胞形成重组细胞，然后进行培养，最终即可得到克隆动物。67/74答案：（1）受精卵皮肤细胞、皮肤干细胞、胚胎干细胞（2）选择性表示（3）造血干（4）全能性每个细胞都是由受精卵发育而来，都含有全套遗传物质(5)A、B、C(6)红细胞细胞中无细胞核68/74【试验·探究】9．（12分）（·连云港高一检测）高度分化动物细胞分化潜能变窄，它全能性受到限制，但它细胞核仍含有全