高中生物 第6章 细胞的生命历程 第2节 细胞的分化课件 新人教版必修1.ppt

第2节细胞的分化 第6章细胞的生命历程 目标导读1 从 分化与个体形成间的关系 遗传物质是否会变化 来阐明细胞分化的概念 过程 特点和实质 2 结合植物的组织培养和克隆羊的培育过程 阐述细胞全能性的概念 3 结合教材图6 12 了解干细胞的概念和研究意义 重难点击1 细胞分化的概念 过程 特点和实质 2 细胞全能性的概念 课堂导入方式一 小蝌蚪找妈妈 的故事大家都很熟悉 小蝌蚪经过一系列的变化最终形成了能在陆地上生活的青蛙 这个过程中发生了很多的变化 逐渐地长出后腿 前腿 尾部变短最终消失 用腮呼吸变成用肺呼吸 这种种变化的细胞学基础就是细胞的分化 方式二上节课我们学习了细胞的增殖 知道了细胞的增殖是生物体重要的特征 通过细胞分裂使细胞数目增多 是不是生物体仅有细胞的增殖就够了呢 要搞清楚这个问题 还要通过我们今天的学习 细胞的分化 一 细胞分化 二 细胞的全能性和干细胞 内容索引 当堂检测 一 细胞分化 1 概念 在中 由细胞增殖产生的后代 在 和上发生的过程 2 特点 持久性 性 不可逆性 和普遍性 3 原因 在个体发育过程中 不同的细胞中的执行情况不同 4 意义 1 是生物的基础 2 使多细胞生物体中的细胞趋向 有利于提高各种的效率 基础梳理 个体发育 一个或一种 形态 生理功能 结构 稳定性差异 稳定 遗传信息 个体发育 专门化 生理功能 答案细胞甲含有的是a和b基因 表达的是a基因 细胞乙含有的是a和b基因 表达的是b基因 下图是细胞分化的示意图 请分析 问题探究 1 据图 a b基因中 细胞甲 乙含有的基因和表达的基因分别是哪种 答案 2 细胞甲 乙都要进行呼吸作用 都要合成相关的酶 据此推断细胞甲 乙中dna和蛋白质的种类是否相同 答案 答案dna相同 蛋白质不完全相同 3 通过以上推理可知 细胞分化的实质是什么 答案基因的选择性表达 程序性表达 答案细胞分裂使细胞数量增多 是个体生长的基础 细胞分化使细胞种类增多 是个体发育的基础 个体生长发育是细胞分裂和细胞分化共同作用的结果 4 细胞分裂和细胞分化与个体的生长发育有什么关系 答案 细胞分化的实质是基因的选择性表达 也就是在不同的细胞中表达的基因不完全相同 但是细胞分化过程中遗传物质dna是不变的 细胞分化使细胞种类增多 是个体发育的基础 知识整合 1 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 遗传信息的表达情况不同c 遗传物质不同d 线粒体结构不同 拓展应用 答案 解析 解析题中甲 乙 丙是由同一受精卵经过增殖 分化形成的 它们的遗传物质相同 dna的结构相同 线粒体的结构也相同 只是含量不同而已 它们的形态 结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达 即遗传信息的表达情况不同 2 下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述 错误的是a 生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果b 生物体通过细胞分化 细胞之间逐渐发生了稳定性的差异c 细胞分裂是细胞分化的基础d 细胞分化过程中细胞内的遗传物质发生了变化 答案 解析 解析个体发育首先是细胞经有丝分裂使细胞数目增多 在此基础上 不同细胞选择表达不同的基因 从而实现细胞分化 但分化的细胞内含有相同的遗传物质 细胞分裂是细胞分化的基础 细胞分化是基因选择性表达的结果 从不同的水平分析细胞分化 1 从细胞水平分析 是细胞形态 结构和生理功能改变的结果 2 从亚显微结构水平分析 是细胞器的数目及细胞质基质成分和功能改变的结果 3 从分子水平分析 蛋白质角度 是蛋白质种类 数量 功能改变的结果 基因角度 基因选择性表达的结果 这是细胞分化的根本原因 二 细胞的全能性和干细胞 1 细胞的全能性 1 概念 的细胞 仍然具有 2 植物细胞的全能性 植物组织培养 胡萝卜韧皮部细胞 放入特定培养基 形成 植株 结论 高度分化的植物细胞仍然具有的能力 3 动物细胞核的全能性 非洲爪蟾的核移植实验 将细胞的核移植到去核的中 结果获得了新个体 克隆羊多利的培育 将细胞的核移植到去核的中 结论 已分化的动物体细胞的仍具有全能性 已经分化 发育成完整个体的潜能 基础梳理 细胞团块 根 茎 叶 肠上皮 发育成完整植株 卵细胞 乳腺 卵细胞 细胞核 1 同一生物体内细胞全能性的高低为 受精卵 生殖细胞 体细胞 2 随着细胞分化程度的不断提高 细胞的全能性逐渐变小 3 细胞的全能性与细胞的分裂能力呈正相关 即分裂能力越强 全能性越大 特别提醒 2 干细胞 1 特点 具有的能力 在动物和人体内 数量很少 2 举例 人骨髓中的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 造血干细胞 问题探究 1 下图是胡萝卜的组织培养过程 请分析 1 植物体上的细胞没有表现出全能性 而是分化成了不同的组织和器官 这说明植物细胞全能性的表达需要什么条件 答案 答案植物细胞全能性的表达需要在离体条件下并需要一定的外界条件 答案已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质 具有发育成一个完整个体所需要的全部遗传信息 2 图中试管里的培养液应该含有哪些物质 答案 答案植物激素 无机盐和糖类等物质 3 植物细胞具有全能性的根本原因是什么 答案不能发育成完整个体 这说明和植物细胞相比 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 2 下图是克隆羊的培育过程 请分析 1 如果直接用b羊的乳腺细胞进行培养 能不能形成完整的个体 和植物细胞相比 有什么不同 答案 2 得到的克隆羊的性别等绝大部分的性状应该和哪只羊相同 答案 答案和b羊相同 植物细胞全能性的表达需要在离体条件下并需要一定的外界条件 其中植物激素起着重要的作用 克隆动物的大部分性状和提供细胞核的个体相同 知识整合 3 下列关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 拓展应用 答案 解析 解析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 离体的组织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 解析a项 细胞全能性 是指已经分化的细胞 仍然具有发育成完整新个体的潜能 选项a所述内容是玉米的胚后发育过程 b项 全能性 的结果是得到完整新个体 而不是得到细胞 c项 由于题干中要求体现的是 体细胞全能性 花粉属于生殖细胞 d项 胡萝卜韧皮部细胞是已分化的体细胞 经组织培养后得到了完整的新植株 故d正确 4 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完整植株 答案 解析 具有 全能性与 体现 全能性 1 理论上活细胞都具有全能性 2 只有由细胞发育为完整个体 才能 体现 或 实现 细胞的全能性 3 胚胎干细胞经培育后形成心脏 肝脏等器官不是全能性的体现 原因是并没有形成完整的新个体 课堂小结 基因的选择性表达 持久性 不可逆性 普遍性 稳定性 当堂检测 1 下列四幅图表示人体细胞的生命现象 其中一定属于细胞分化的是 答案 解析 2 3 4 5 1 解析在个体发育中 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叫细胞分化 其结果是细胞的种类增加 图中a属于细胞生长 b属于细胞分裂 c属于受精作用 d属于细胞分化 2 下列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 答案 解析 2 3 4 5 1 解析细胞分化是细胞在形态 结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 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 全能性降低 3 人胰岛细胞能产生胰岛素 但不能产生血红蛋白 是因为胰岛细胞a 只有胰岛素基因b 既有胰岛素基因 也有血红蛋白基因和其他基因 但基因选择性表达c 比人的受精卵基因要少d 有胰岛素基因和其他基因 但没有血红蛋白基因 解析胰岛细胞既有胰岛素基因 也有血红蛋白基因和其他基因 基因选择性表达使其只产生胰岛素 不产生血红蛋白 答案 解析 2 3 4 5 1 4 正常人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细胞 在体外和某些因素的诱导下 却可以分化为神经细胞和肝细胞 其根本原因是这些造血干细胞a 有旺盛的分裂能力b 能合成神经细胞或肝细胞需要的蛋白质c 还没有分化d 具有与受精卵相同的全套遗传基因 答案 解析 2 3 4 5 1 解析细胞具有全能性的根本原因是分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质 5 如图是高等生物个体发育过程中发生的细胞变化 请仔细观察 回答问题 1 图示的高等生物个体发育是从 开始的 2 3 4 5 1 答案 受精卵 解析 解析由图示可以看出 生物个体发育起源于同一个细胞 就是受精卵 受精卵经过一次分裂形成两个相同的细胞 这两个细胞长大后再连续分裂 生长 分化 最后形成各种形态 结构 生理功能不同的细胞 组成各种组织 各种组织构成不同的器官执行不同的功能 2