6.2细胞的分化课件高一上学期生物人教版必修1

第2节细胞的分化第6章细胞的生命历程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。课标要求对应学生用书第154页1．概念在________中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和________上发生__________的过程。知识点1细胞分化个体发育生理功能稳定性差异2．过程细胞分化细胞分裂3．特点(连线)

特点

特点理解①普遍性 a．贯穿于生物体整个生命进程中②持久性 b．一般来说，已分化的细胞将一

直保持分化后的状态，直至死亡③稳定性 c．多细胞生物普遍具有④不可逆性 d．遗传物质不变提示：①—c

②—a

③—d

④—b4．实质：细胞中的______________的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中________的表达情况不同。5．结果：形成形态、结构和功能都有很大差别的__________。6．意义(1)是生物________的基础。(2)使多细胞生物体中的细胞趋向______，有利于提高生物体__________________。基因选择性表达遗传信息组织和器官个体发育专门化各种生理功能的效率细胞分化的过程中遗传物质会发生变化吗？提示：不会，细胞分化过程中只是不同细胞遗传信息的表达情况不同，细胞内的遗传物质没有发生改变。基于对细胞分化的认识，判断下列表述是否正确。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。

(

)提示：细胞分化发生在整个生命进程中。√×3．细胞分化后遗传物质会发生一定改变。

(

)提示：细胞分化后遗传物质不发生改变。4．同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果。

(

)提示：控制不同蛋白质合成的基因不同，不是基因选择性表达。5．同一个体不同分化细胞的遗传信息相同。

(

)××√下图表示某种细胞的变化过程。1．判断图中①②③分别代表的过程。①____________；②____________；③____________。提示：①细胞分裂②细胞分化③细胞分化2．图中肌肉组织和神经组织中的遗传信息相同的原因是什么？这说明细胞分化过程中细胞中的基因会发生改变吗？提示：因为它们来源于同一个受精卵；细胞分化过程中细胞中的基因不会发生改变。3．肌肉组织和神经组织中的遗传信息是相同的，为什么它们在形态、结构和功能上存在这么大的差异？提示：不同细胞中基因的执行情况不同，是细胞中基因选择性表达的结果。[深化归纳]1．细胞分化的“变”与“不变”变细胞水平细胞的形态、结构和生理功能发生改变亚显微结构水平细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变分子水平蛋白质角度蛋白质种类、数量、功能发生改变基因角度基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因不变细胞数目和细胞内的遗传物质不变2．细胞分裂和细胞分化的比较项目细胞分裂细胞分化开始时间从受精卵开始，发生在整个生命过程中从受精卵分化出多种形态的细胞开始，发生在整个生命过程中原因细胞增殖的需要基因选择性表达结果细胞数量增多细胞种类增多项目细胞分裂细胞分化意义保持了亲代细胞和子代细胞之间遗传物质的稳定性①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特点①局部性；②周期性①持久性；②不可逆性；③普遍性；④稳定性项目细胞分裂细胞分化关系①生物的个体发育是细胞分裂与分化共同作用的结果，细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的；②分化程度越高，细胞的分裂能力就越弱；如分化程度为体细胞>生殖细胞>受精卵，分裂能力为体细胞<生殖细胞<受精卵[对点练习]1．如图所示为来自同一人体的4种细胞，下列叙述正确的是(

)A．因为来自同一人体，所以各细胞中的蛋白质种类均相同B．因为各细胞中携带的基因不同，所以形态、结构和功能不同C．虽然各细胞大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同D．各细胞的生理功能不同，遗传物质也不同√C

[因为来自同一人体，所以各细胞核中的DNA相同，由于细胞分化，每种细胞的蛋白质不完全相同，A错误；各细胞中携带的基因相同，但由于基因的选择性表达，因此形态、结构和功能不同，B错误；4种细胞形态、大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同，都是水，C正确；各细胞的生理功能不同，是细胞分化的结果，但是细胞核中的遗传物质相同，D错误。]2．下表是人体内幼红细胞、胰岛细胞和唾液腺细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“＋”表示该基因能表达，“－”表示该基因未表达)。下列有关叙述不正确的是(

)细胞血红蛋白基因胰岛素基因唾液淀粉酶基因丙酮酸激酶基因幼红细胞＋－－＋胰岛细胞－①－＋唾液腺细胞－－②＋A．表格中的①②都应该是“＋”B．幼红细胞中存在血红蛋白基因，缺乏胰岛素和唾液淀粉酶基因C．丙酮酸激酶基因的表达产物，很可能对维持人体细胞的基本生命活动很重要D．一般来说，上述细胞在形态、结构和功能上的差异会一直保持，直到死亡√B

[胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，唾液淀粉酶基因只在唾液腺细胞中表达，故①②均应是“＋”，A正确；幼红细胞和其他细胞均由受精卵有丝分裂而来，含有人体所有基因，B错误；表格中三类细胞中丙酮酸激酶基因都表达，说明丙酮酸激酶基因的表达产物对维持人体细胞的基本生命活动很重要，C正确；一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡，这是细胞分化的持久性特点，D正确。]1．概念：细胞经__________后，仍具有产生__________或分化成其他各种细胞的__________。知识点2细胞的全能性分裂和分化完整有机体潜能和特性2．实例(1)植物组织培养①过程

②结论：高度分化的植物细胞仍具有____________________。③应用快速繁殖花卉和蔬菜；培养________植株；拯救濒危物种。糖类无机盐发育成完整植物的能力微型观赏(2)动物细胞核移植①过程

②结论：已分化的动物体细胞的______是具有全能性的。细胞核3．干细胞(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有__________能力的细胞。(2)举例：人骨髓中的许多__________，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。分裂和分化造血干细胞种子萌发成新植株能体现细胞的全能性吗？提示：不能，种子萌发的过程只是个体正常的生长发育过程。2．干细胞具有分裂和分化能力。

(

)3．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。

(

)基于对细胞全能性的认识，判断下列表述是否正确。1．植物组织培养说明高度分化的植物细胞具有全能性。

(

)提示：细胞的全能性是细胞经过分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。√√×材料1如图是1958年科学家斯图尔德以一小块胡萝卜韧皮部的一些细胞为材料培育出能开花结果的胡萝卜植株的简要流程图。材料2

2017年11月25日，中科院神经科学研究所研究团队利用类似克隆羊“多莉”的体细胞克隆技术克隆的猕猴“中中”和“华华”，登上了全球顶尖学术期刊《细胞》的封面，该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代。如图是体细胞克隆猴的技术流程图。1．图中开花的胡萝卜植株的韧皮部细胞和叶肉细胞在形态、结构、功能上存在差异的根本原因是什么？提示：基因的选择性表达(遗传信息的执行情况不同)。2．早在19世纪，魏斯曼提出“体细胞分化是由于遗传物质的丢失”的假说以解释细胞分化的原因，斯图尔德的实验结果是否支持魏斯曼的假说？原因是什么？提示：否。高度分化的植物细胞中的遗传物质并没有丢失，仍然有发育成完整植株的能力。3．若直接用甲猕猴的体细胞进行培养，能否发育成完整的个体？和植物细胞相比，有何不同？提示：不能发育成完整个体。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。4．得到的克隆猕猴“中中”和“华华”的性别等绝大部分的性状应该和哪只猕猴相同？提示：和甲猕猴相同。[深化归纳]1．物质基础：细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信息。2．细胞全能性的表达(1)细胞全能性表达的条件①离体状态。②需要适宜的水分、无机盐、有机营养和激素等。③适宜的温度等条件。(2)不同细胞全能性大小(表达难易程度)①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，但动物细胞细胞核的全能性仍可以表达。②同一生物体细胞全能性的高低：受精卵>生殖细胞>体细胞。③与细胞的分裂能力呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大。3．细胞分化与细胞全能性的关系

细胞分化细胞全能性原因不同细胞中的遗传信息表达情况不同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或分化成其他各种细胞关系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，具有的全能性越小[对点练习]3．关于细胞全能性的理解不正确的是(

)A．动物细胞培养获得大量骨髓瘤细胞，证明了动物体细胞具有全能性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√A

[细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。通过细胞培养获得大量骨髓瘤细胞是利用了细胞增殖的原理，不能说明动物体细胞具有全能性。]4．研究人员给中风小鼠脑内移植神经干细胞并注射了3K3A-APC化合物，一个月后对小鼠进行测试，发现神经干细胞发育成的神经细胞数量增多，小鼠的运动和感觉功能明显恢复。下列对此研究的分析，正确的是(

)A．大多数神经干细胞的染色体数目是神经细胞的2倍B．神经干细胞发育为功能正常的神经细胞体现了细胞的全能性C．植入神经干细胞的数量和注射3K3A-APC化合物的浓度是该实验的自变量D．神经干细胞发育为神经细胞过程中，细胞膜上的蛋白质种类、数量发生了稳定性改变√D

[大多数神经干细胞处在分裂间期，而分裂间期细胞中染色体数目与神经细胞的相等，A错误；神经干细胞发育成功能正常的神经细胞，并没有发育成完整的个体或分化成其他各种细胞，因此不能体现细胞的全能性，B错误；植入神经干细胞的数量和注射3K3A-APC化合物的浓度是该实验的无关变量，自变量为是否移植神经干细胞和是否注射3K3A-APC化合物，C错误；神经干细胞发育为神经细胞是细胞分化的过程，该过程中细胞膜上的蛋白质种类、数量发生稳定性改变，如出现能识别神经递质的蛋白质等，D正确。]易错提醒有关细胞全能性的两点提醒(1)细胞全能性以产生完整个体或分化成其他各种细胞为标志，“其他各种细胞”应理解为生物体所有类型的细胞。有些干细胞能分化出多种细胞、组织或器官，不能体现细胞的全能性。

(2)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。1．细胞分化是指在个体发育中，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．细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。3．干细胞是指动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。4．细胞分化的实质：细胞中的基因选择性表达的结果，即不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同，遗传物质并未改变。5．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。6．细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低。7．植物细胞具有全能性，动物细胞的细胞核具有全能性。1．下列能说明某细胞已经发生分化的是(

)A．进行ATP的合成 B．进行蛋白质的合成C．存在血红蛋白 D．进行细胞呼吸课堂检测素养测评243题号15√C

[ATP是直接能源物质，所有细胞都进行ATP的合成，与细胞是否发生分化无关，A错误；所有细胞都能进行蛋白质的合成，与细胞是否发生分化无关，B错误；所有细胞都含有血红蛋白基因，但该基因只在红细胞中表达，这体现了细胞分化中基因选择性表达，细胞中存在血红蛋白说明该细胞已经发生分化，C正确；所有细胞都要进行细胞呼吸，与细胞是否发生分化无关，D错误。]243题号152．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．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株√243题号15A

[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，A符合题意。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，C不符合题意。马铃薯根尖细胞培养成脱毒马铃薯和胡萝卜根韧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，B、D不符合题意。]243题号153．下列有关细胞全能性的叙述，错误的是(

)A．受精卵在自然条件下能形成完整个体，因此全能性最高B．细胞全能性表达过程中存在基因的选择性表达C．组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性D．克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞具有全能性√243题号15D

[受精卵在自然条件下能形成完整个体，所以其全能性最高，A正确；细胞全能性表达过程中存在细胞分化，即基因的选择性表达，B正确；组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性，C正确；克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞核具有全能性，D错误。]243题号154．研究人员从患有罕见的胰岛素依赖型糖尿病的患者皮肤上提取了一部分细胞，并将其诱导成多能干细胞，进一步诱导分化为能分泌胰岛素的细胞，然后将这部分细胞输入患者体内进行治疗，下列说法错误的是(

)A．输入患者体内进行治疗的细胞，将一直存活于人体内B．该患者体内本身就存在干细胞，如骨髓中的造血干细胞C．将患者的皮肤细胞诱导成多能干细胞，说明细胞分化在一定条件下是可逆的D．多能干细胞在转化为能分泌胰岛素的