2014金榜生物教师用书配套课件必修1第6章第2节细胞的分化.ppt

第2节细胞的分化,一、细胞分化及其意义1.细胞分化的概念,个体发育,一个或一种细胞,形态、结构和生理功能,2.细胞分化的特点_、稳定性、不可逆性和_。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_,有利于提高各种生理功能的效率,是_的基础。(2)原因:不同的细胞中_不同。,持久性,普遍性,专门化,生物个体发育,遗传信息的执行情况,二、细胞的全能性1.概念(1)细胞类型:_的细胞。(2)实质:具有_的潜能。2.实例(1)植物细胞的全能性:实验过程:,已分化,发育成完整个体,韧皮部细胞,无机盐和糖类,结论:高度分化的植物细胞仍然具有_的能力。(2)动物细胞核的全能性:实验过程:结论:已分化的动物体细胞的_仍具有全能性。,发育成完整植株,细胞核,去核,细胞核,3.干细胞(1)特点:具有_和_能力。在动物和人体内,数量_。(2)举例:人骨髓中有许多_,它们能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板。,分裂,分化,很少,造血干细胞,【思考辨析】1.判断正误(1)细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态,不可逆转。()(2)生物体内所有的细胞都要发生细胞分化。()【分析】连续分裂的细胞不发生细胞分化。(3)克隆羊培育成功说明高度分化的动物细胞具有全能性。()【分析】克隆羊培育成功说明动物的细胞核具有全能性。,(4)动物体内所有的干细胞经培养后都能发育为一个成熟的个体。()【分析】动物体内的多数干细胞(如造血干细胞)可分化为多种体内的细胞,但不能发育为一个个体。,2.问题思考(1)同一株胡萝卜,其叶肉细胞与韧皮部细胞内含有的遗传物质相同吗?为什么二者的功能不同?提示：相同。同一个体不同体细胞内的遗传物质相同,但遗传信息的执行情况不同。(2)体外培养人体干细胞能否得到人体器官?是否体现了人体细胞的全能性?为什么?提示：能得到人体器官,但不能体现细胞的全能性。因为只有将干细胞培养成完整的个体,才能体现细胞的全能性。,一、细胞分化1.细胞分化的过程图示,2.细胞分化的特点(1)持久性:细胞分化是一种持久性的变化。(2)稳定性:一般说来,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。(3)不可逆性:已分化的细胞一般不能再回到分化前的状态。(4)普遍性:细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。,3.细胞分化的实质同一个体各种细胞具有完全相同的遗传信息,但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),如图所示:4.细胞分化的结果形成形态、结构和功能有差异的组织和器官。,5.细胞分裂与细胞分化的比较(1)细胞分裂与细胞分化的比较:,(2)细胞分裂、细胞分化与个体发育的关系:从分子水平上看,个体发育是基因选择性表达的结果。从细胞水平看,个体发育是细胞分裂、分化的结果。,【警示钟】(1)在细胞分化的过程中遗传物质并没有发生改变。(2)细胞分化是伴随整个生命过程的,但在胚胎时期达到最大程度。,【学而后思】(1)为什么说没有细胞分化,就无法完成个体发育?提示：细胞分化使多细胞生物体内的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。(2)从蛋白质分子角度分析,分化后细胞内的蛋白质种类是否完全不同?试举例说明。提示：并非完全不同,如参与细胞呼吸的酶、构成染色质的蛋白质分子等,在不同细胞中是相同的。,【典例训练1】下列有关细胞分化的叙述,不正确的是()A.细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程B.细胞分化是一种持久性的变化C.细胞分化使一个个体的各种细胞具有不同的遗传信息D.细胞分化是由于不同细胞中遗传信息的执行情况不同【解题关键】解答本题的关键是明确细胞分化的概念、特点及意义。,【解析】选C。细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,细胞分化是由于不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致的,细胞分化没有改变细胞的遗传信息,细胞分化是一种持久性的变化。,二、细胞的全能性与干细胞1.细胞的全能性(1)实现细胞全能性的三个条件:离体:细胞脱离原来的母体,单独培养。一定的营养物质和激素。适宜的环境条件。,(2)细胞全能性与细胞分化的比较:,2.干细胞(1)概念:动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。(2)种类:根据干细胞的分化能力可分为三类:a.全能干细胞:可以发育成完整的个体,如受精卵。b.多能干细胞:可发育成多种组织和器官,如胚胎干细胞。c.专能干细胞:可发育成专门的组织和器官,如造血干细胞。根据干细胞的来源可分为胚胎干细胞和成体干细胞两类。,(3)干细胞的研究意义:人工诱导胚胎干细胞定向分化,培育出特定的组织和器官,用于医学治疗。为癌症和某些遗传病的治疗带来新的希望。,【学而后思】在动物核移植实验中,为什么受体细胞选择去核的卵细胞?提示：去核的卵细胞中含有促进细胞核全能性发挥的物质,且富含营养物质。,【典例训练2】(2013南京高一检测)关于细胞全能性的理解不确切的是()A.动物细胞培养获得大量骨髓瘤细胞,证明了动物体细胞也具有全能性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,【解题关键】解答本题的关键是明确细胞具有全能性的原因和体现全能性的实例。【解析】选A。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。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。,【方法规律】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。,细胞分化的概念和细胞全能性的理解类题目【案例】下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是()A.玉米种子萌发长成新植株B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养发育成新植株,【审题抓准信息快速推断】,【答题规范答案警示失误】D错答：A、B、C选项。错因：对细胞全能性的理解不到位,种子中已含有植物的幼体(即胚),种子萌发长成新植株不能体现细胞的全能性;造血干细胞形成各种血细胞也未体现细胞的全能性;花粉是生殖细胞,体现不出体细胞的全能性。,1.(基础理论辨析题)下列说法与细胞分化相符的是();与体现细胞全能性相符的是()A.是多细胞生物体生长发育的基础B.细胞内的遗传物质不发生改变,但遗传信息执行情况不同C.花药经离体培养成为一株完整的植物D.结果形成不同组织和器官E.结果形成完整的个体F.必须在离体条件下进行,【解析】选A、B、D;C、E、F。细胞分化是在个体发育过程中,由一个或一种细胞增殖产生后代,在形态、结构、功能上发生稳定性差异的过程,最终形成不同组织和器官,是生长发育的基础,根本原因是细胞内的遗传信息执行情况不同。细胞只有在离体条件下,才可能形成完整的生物体,体现细胞的全能性。,2.下列生命过程中,没有发生细胞分化的是()A.断尾壁虎长出新尾巴B.砍伐后的树桩长出新枝条C.骨髓造血干细胞的增殖D.胚胎发育中出现造血干细胞,【解析】选C。A项,断尾壁虎长出的新尾巴为器官,是由不断分裂的细胞群经过分裂分化逐渐形成的;B项,砍伐后的树桩上长出的新枝条是由茎、叶等器官构成的,所以要由不断分裂的细胞群经过分裂分化逐渐形成;C项,骨髓造血干细胞通过有丝分裂增殖,细胞分裂过程不发生细胞分化;D项,造血干细胞是由胚胎发育过程中细胞分化得来的。,3.细胞分化不同于细胞增殖的特点主要是()A.细胞数量增多B.细胞体积增大C.细胞化学成分含量的变化D.能形成各种不同的细胞和组织【解析】选D。细胞分化是个体发育过程中,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。经过细胞分化,从而形成了不同的组织和器官。细胞增殖的结果是使细胞的数量增多。,4.细胞的全能性是指()A.细胞具有全面的生理功能B.细胞既能分化,也能恢复到分化前的状态C.已经分化的细胞全部能进一步分化D.已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能【解析】选D。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。,5.在下列自然现象或科学研究成果中,能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是()A.人体肝脏的再生B.蜜蜂的未受精卵发育成雄蜂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【解析】选B。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,要求正确理解全能性的概念。,6.在提供了相同适宜条件的情况下,下列植物细胞的全能性最易表达的是()A.枝条上的一个芽 B.柱头上的花粉C.胚珠中的珠被细胞 D.根分生区细胞【解析】选B。细胞的分化程度越低,全能性就越高,就越容易表达其全能性,细胞全能性的大小为受精卵生殖细胞体细胞。,7.胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞,可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞,再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述不正确的是()A.各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果B.胚胎干细胞有细胞周期,神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期C.造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的D.肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程体现了细胞的全能性,【解析】选D。肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程未体现细胞的全能性,因为全能性必须是形成完整的个体。,8.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()A.DNA的结构不同 B.遗传信息的执行情况不同C.遗传物质不同 D.线粒体结构不同【解析】选B。题中甲、乙、丙是同一受精卵经过增殖、分化形成的,它们的形态结构和功能各不相同的根本原因是遗传信息的执行情况不同。,9.下图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程,请据图回答:(1)区分细胞与植物细胞最主要的依据是,细胞不能无限长大的原因有、。,(2)c过程是,该过程中遗传物质是否改变?。(3)在制备细胞膜的时候选取的实验材料是_,原因是。(4)a、b过程是,参与a、b过程的无膜细胞器有。,【解析】(1)动物细胞和植物细胞的最典型区别在于有无细胞壁。细胞不能无限长大的原因一是受细胞核中的DNA决定;二是受细胞的表面积与体积的比例关系限制。(2)c过程是细胞分化,其实质是细胞中遗传信息的执行情况不同,但遗传物质并没有改变。(3)制备细胞膜选取的材料最好是哺乳动物成熟的红细胞,因为其细胞无细胞壁的保护及无核膜和各种细胞器膜。(4)a、b为细胞的生长和分裂过程,故参与的无膜细胞器有中心体和核糖体,其中,中心体与纺锤体的形成有关,而核糖体与蛋白质的合成有关。,答案：(1)有无细胞壁细胞核中的DNA不会随细胞增大而增加细胞的表面积与体积的比例关系限制了细胞的长大(2)细胞分化否(3)哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁的保护及无核膜和各种细胞器膜(4)细胞的生长和分裂核糖体、中心体,