高中生物 6.2 细胞的分化课件 新人教版必修1.ppt

第2节细胞的分化 一 细胞分化1 概念 2 特征 具有普遍性 稳定性和不可逆性 3 原因 不同的细胞中 不同 个体发育 一个或一种 形态 结构和生理功能 持久性 遗传信息的执行情况 4 意义 1 生物 的基础 2 有利于提高各种 的效率 个体发育 生理功能 二 细胞的全能性1 概念 1 前提 细胞 2 本质 具有发育成 的潜能 2 基础 细胞中含有发育成完整生物体所需要的 已经分化 完整个体 全部遗传 信息 1 实验过程 胡萝卜 细胞 植物激素 无机盐和糖类等的培养液 2 结论 高度分化的植物细胞仍然具有 的能力 完整的植株 培养发育 韧皮部 发育成完整植株 4 动物细胞核的全能性 1 实验过程 乳腺细胞的 的卵细胞 2 结论 已分化的动物体细胞的 仍具有全能性 克隆羊多利 培养发育 细胞核 去核 细胞核 5 干细胞 1 特点 动物和人体内 数量少 具有 2 举例 人的骨髓中有许多 能通过增殖和分化 不断产生红细胞 白细胞和血小板 分裂和分化能力 造血干细胞 1 思考判断下列说法的正误 1 细胞分化产生的细胞一般会保持分化后的状态 不可逆转 2 细胞的分化是多细胞生物正常发育的基础 3 任何条件下植物细胞均能表现全能性 4 克隆羊多利的培育成功说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性 答案 1 2 3 分析 只有在离体状态下活的植物细胞才可能表现全能性 4 2 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 解析 选b 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 3 细胞分化过程中 一般不会出现的是 a 细胞表面结构的改变b 细胞器种类和数量的改变c 蛋白质种类和数量的改变d 细胞核中遗传物质的改变 解析 选d 细胞分化的过程即基因选择性表达的过程 细胞核中遗传物质并未发生改变 4 下列人体细胞中分化程度最低的是 a 胚胎干细胞b 造血干细胞c 胰腺细胞d 肌肉细胞 解析 选a 细胞越靠近个体发育的起点 受精卵 其分化程度越低 5 2014 长沙高一检测 下列关于细胞分化的说法不正确的是 a 细胞分化仅存在于胚胎时期b 细胞分化是生物界普遍存在的生命现象c 细胞分化与生物生长发育有密切关系d 细胞分化是细胞在形态 结构和功能上发生稳定性差异的过程 解析 选a 细胞分化伴随个体发育的全过程 在胚胎发育时期达到最大程度 6 下列对于细胞全能性的理解 正确的是 a 从理论上讲 生物体的每一个细胞都具有全能性b 未脱离植株的幼叶 在适当的情况下能表现出全能性c 在个体发育的不同时期 由于细胞内的基因发生变化 细胞不能表现出全能性d 脱离了植株的芽 一定能表现出全能性 解析 选a 生物体的每一个细胞都与受精卵具有相同的遗传物质 从理论上来说都具有全能性 离体的器官 组织 细胞在适宜条件下才能表现出全能性 在个体发育的不同时期 由于基因的选择性表达 导致细胞不能表现出全能性而形成不同的组织 器官 7 蝴蝶兰幼叶的叶肉细胞经离体组织培养能培育成蝴蝶兰幼苗 这说明植物细胞具有 a 专一性b 全能性c 恢复原状态的能力d 进一步分化的能力 解析 选b 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 叶肉细胞经离体组织培养后能培育成蝴蝶兰幼苗 体现了植物细胞的全能性 一 细胞分化1 过程 2 特点 1 持久性 细胞分化是一种持久性的变化 2 稳定性 一般来说 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 实质 基因的选择性表达 如图 1 管家基因 在所有细胞中都表达的基因 与细胞分化无关 如呼吸酶基因 atp水解酶基因等 2 奢侈基因 只在特定细胞中选择性表达的基因 控制细胞的分化 如胰岛素基因 血红蛋白基因 4 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 分化与个体发育的关系 点拨 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 只是基因的选择性表达 2 细胞分化伴随个体的整个生命过程 在胚胎时期达到最大程度 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 微思考 1 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 提示 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 2 草履虫有细胞的分化吗 为什么 提示 没有 草履虫是单细胞生物 一个细胞就是一个个体 1 细胞分化的实质 2014 南京高一检测 下列关于细胞分化的说法正确的是 分化是稳定的 而且一般是不可逆的 一旦细胞沿一定方向分化 便不会再脱分化到原先的状态 分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能 细胞分化的实质是基因的选择性表达a b c d 解题关键 解答本题的关键是 1 明确细胞分化的实质是基因的选择性表达 2 明确细胞分化一般是不可逆的 解析 选d 细胞的分化一般来说是不可逆的 且具有普遍性和持久性 细胞分化的实质是基因的选择性表达 细胞分化的结果是形成不同形态 结构和功能的细胞 2 细胞分化的特点 2014 北京高一检测 下列关于细胞分化的叙述错误的是 a 细胞分化意味着不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质b 细胞分化是动物和植物发育的基础 且贯穿于其整个生命进程中c 通常体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态直至衰老死亡d 具有分裂能力的细胞一定会分化 且分化程度越高分裂能力就越低 解题关键 解答本题必须明确 1 细胞分化一般是不可逆的 2 具有分裂能力的细胞不一定发生分化过程 解析 选d 细胞分化是基因选择性表达的结果 基因的选择性表达使细胞内蛋白质的种类产生差异 细胞分化发生在生物体的整个生命进程中 细胞分化是不可逆的 因此体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态直至衰老死亡 具有分裂能力的细胞不一定会发生分化 延伸探究 结合题2中的b项 分析个体生长和发育的基础是否相同 为什么 提示 不相同 个体生长的基础是细胞分裂和细胞生长 个体发育的基础是细胞分化 变式训练 1 如图所示的细胞类型转换过程为 a 细胞分裂b 细胞生长c 细胞分化d 细胞融合 解析 选c 题干图示细胞形态发生稳定性差异 为细胞分化 2 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mrna的合成c 存在血红蛋白d 存在纤维蛋白原基因 解析 选c 细胞分化的实质是基因的选择性表达 atp的合成发生在所有活细胞中 在没有分化的细胞中也进行mrna的合成 存在血红蛋白的细胞一定是红细胞 是已经分化的细胞 所有的正常细胞中都存在纤维蛋白原基因 二 细胞的全能性与干细胞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 与细胞的分裂能力呈正相关 即分裂能力越强 全能性越大 4 干细胞 1 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两类 胚胎干细胞和成体干细胞 2 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 点拨 细胞全能性的两点提醒 1 细胞表现全能性的起点是高度分化的细胞或组织 终点是形成完整个体 2 细胞全能性是植物组织培养的理论基础 早期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性 拓展深化 胚胎干细胞 1 含义 胚胎干细胞 简称es或ek细胞 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞 2 特性 体外培养无限增殖 能够自我更新和多向分化 无论在体外还是体内环境 es细胞都能被诱导分化为机体几乎所有类型的细胞 3 形态学特征 体积小 细胞核大 核仁明显 4 es细胞的全能性 在解除分化抑制的条件下 具有发育成完整动物体的能力 可以为细胞的遗传操作和细胞分化研究提供丰富的实验材料 微思考 为什么胡萝卜高度分化的韧皮部细胞 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 胡萝卜韧皮部细胞内含有该物种的全部遗传信息 1 细胞的全能性 2014 无锡高一检测 下列有关细胞全能性的叙述 正确的是 a 组织培养繁育花卉所利用的原理是细胞具有全能性b 克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞具有全能性c 用花粉培育成的植株往往高度不育 说明花粉细胞不具有全能性d 愈伤组织的形成说明高度分化的植物细胞具有全能性 解题关键 解答本题应明确以下两点 1 动物细胞全能性是细胞核功能的表现 2 细胞的全能性表现的最终结果是产生了新的个体 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 最终发育成的一定是一个个体 不能是其他的 如愈伤组织 克隆羊的诞生说明动物细胞的细胞核具有全能性 用花粉培育成的植株虽然高度不育 但已经发育成植株 体现了全能性 2 干细胞 动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞 对如图的相关叙述中 错误的是 a a过程表示干细胞能自我更新b b c过程表示干细胞具有分化能力c a b c过程中细胞的遗传信息表达情况不同d b过程形成的细胞直接组成器官 可供器官移植使用 解题关键 解答本题应明确 1 干细胞是不断分裂的细胞 2 器官是细胞分化形成的不同组织组成的 解析 选d a过程表示细胞分裂产生细胞 进行更新 a正确 b c表示细胞分化产生不同的细胞 b正确 a b c三个过程中体现了基因的选择性表达 c正确 细胞分化形成不同的细胞和组织 不同组织组成器官 而不是细胞直接组成器官 d错误 延伸探究 1 题1c项中用花粉培育成的植株为什么往往高度不育 提示 不能形成正常的配子 2 题2中a过程的细胞能继续分裂 分化成一个动物个体吗 提示 不一定 如果a是胚胎干细胞 有发育成完整个体的能力 如果是其他的干细胞 一般不能发育成个体 方法规律 细胞全能性的比较 1 植物细胞 动物细胞 2 受精卵 生殖细胞 体细胞 3 分裂能力强的细胞 分裂能力弱的细胞 4 体细胞 分化程度低的细胞 分化程度高的细胞 变式训练 据报道 哈佛大学的科学家研究发现 从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的干细胞在实验室培养后生成了多种人体器官和组织 如骨骼 血管 肌肉 神经以及肝脏等 以下有关说法不正确的是 a 这个实验证明了干细胞具有一定的全能性b 这些骨骼 血管 肌肉 神经等的形成是细胞分裂与分化的结果c 从羊水中提取的干细胞与其生成的肌肉细胞中的染色体组成不一样d 这些干细胞可以生成更多种类 更有价值的人体细胞 将有助于更多的医学研究 解析 选c 由干细胞生成多种人体器官和组织 需经过细胞的分裂与分化 分裂方式为有丝分裂 故产生的细胞中的染色体组成与干细胞一样 课题 表格类题目 细胞分化的原因 示范案例 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 1 四种基因中属于管家基因的是 2 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 从细胞结构方面分析其原因是 审题 模板构建 思路导引识表 结合题中信息分析表格中 行 列 的含义 列 为基因存在及表达情况 行 为三种细胞的类型析表 三种细胞内均含有甲 乙 丙 丁基因 但是基因表达情况不同 丁基因在三种细胞内均表达说表 甲 乙 丙三种基因在不同细胞中表达情况不同 属于奢侈基因 丁基因在三种细胞内均表达 属于管家基因 答题 规范答案 警示失误 1 丁 2 能胰岛素基因只在胰岛b细胞中表达 3 奢侈基因 4 人体细胞都来源于同一个受精卵细胞器的种类和数量不同错答 第一空答为细胞所含遗传物质相同错因 对人体细胞来源理解不到位 不理解有丝分裂的结果 错答 第二空答为基因的选择性表达错因 没有注意关键词 细胞结构方面 而错答成细胞分化的原因 解析 1 由表可知 丁基因在三种细胞中均表达 结合题中信息可知其应属于管家基因 2 甲基因只在胰岛b细胞中表达 而胰岛素为胰岛b细胞的特定分泌物 故甲基因可以表示控制胰岛素合成的基因 3 根据题中信息可知 细胞分化的实质是奢侈基因的选择性表达 管家基因在每种细胞中都表达 4 人体所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的 有丝分裂过程中细胞内的遗传物质不变 因此三种细胞中均含有四种基因 从细胞结构方面分析 细胞中所含细胞器的种类和数量的不同导致细胞的形态和功能不同 解题技巧 表格题是以表格的单元格为