高中生物《细胞的分化》课件5 浙科版必修1.ppt

一 细胞分化的过程及特点 1 细胞分化的过程 2 特点 1 持久性 细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中 在胚胎期达到最大限度 2 稳定性和不可逆性 一般地说 分化了的细胞将一直保持分化后的状态 直到死亡 3 普遍性 细胞分化在生物界中普遍存在 是生物个体发育的基础 4 不变性 分化后的细胞内的遗传物质并未发生变化 细胞分化的实质与结果 细胞分化的基础是细胞分裂 细胞分化的实质是由于基因选择性表达而形成不同种类的细胞 细胞分化的结果是形成形态 结构和功能都有很大差异的组织 典例1 美国加州大学洛杉矶分校科学家首次将人工多能干细胞诱导分化成活跃的运动神经细胞 这将有助于人体神经系统疾病的治疗研究 科学家还发现 从多能干细胞分化而来的运动神经细胞与人体胚胎干细胞分化而来的运动神经细胞 在功能和效率上看上去十分相似 下列关于细胞分化的说法错误的是 a 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 便不会再恢复到原先的状态b 细胞分化仅发生在胚胎发育时期c 分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能d 一般不会出现细胞核遗传物质的改变 思路点拨 解答本题的关键是细胞分化的基础是细胞分裂 不会发生遗传物质的改变 只是使细胞的形态 结构和生理功能发生变化 标准解答 选b 细胞分化具有不可逆性 细胞分化不会引起遗传物质的改变 细胞分化发生在生物个体发育的任何时期 误区警示 由于细胞分化是细胞的后代在遗传物质的控制下 在形态 结构和功能上发生差异的过程 所以往往误认为 细胞分化是随着遗传物质的改变而改变形态 结构和功能的 因此 此题易错选d 变式训练 动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞 对下图的相关叙述中 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形成器官 可供器官移植使用 解析 选d 干细胞经a过程形成的细胞 形态上与它自身相同 该过程实现了干细胞的自我更新 干细胞经b c两过程形成的细胞与干细胞形态不同 是细胞分化的结果 表明干细胞具有分化能力 经a b c三个过程形成的三种细胞内 rna 蛋白质不同 这表明它们的遗传信息表达情况不同 b过程形成的细胞先形成组织 再由不同组织进一步形成器官 二 细胞癌变特征及致癌因素 1 癌细胞产生的原因 结果及特点 1 产生原因 受到致癌因素的作用 2 产生结果 引起内部结构功能的改变 具体来说是遗传物质发生变化即细胞发生突变 细胞不受机体的控制 进行连续分裂 2 癌细胞的主要特征 1 有无限增殖的能力 癌细胞在特定条件下可以无限增殖 2 无接触抑制 体外培养时正常细胞生长至彼此接触时即停止分裂 而癌细胞不因为相互接触而停止分裂 如图 3 能在体内转移 细胞膜表面的粘连蛋白减少 细胞间黏度下降 细胞容易移动 易扩散 转移 癌细胞的认识 癌细胞不具备传染性 即癌细胞不能在个体间相互传染 细胞在癌变过程中遗传物质会发生改变 基因突变 但是一旦形成癌细胞 由于其增殖方式是有丝分裂 所以一般不会再改变遗传物质 典例2 胶质细胞瘤 简称胶质瘤 是发生于中枢神经系统常见的肿瘤 有较高致死率 恶性胶质瘤病人的平均生存期为12个月 这类肿瘤细胞具有高度的增殖性 侵袭性和耐药性 给医学治疗带来极大困难 下列关于胶质瘤的描述正确的是a 胶质瘤病人体内的病变细胞遗传物质未发生变化b 癌变是致癌因素引发的 患病几率与年龄无关c 胶质瘤细胞的高度侵袭性是指这种瘤细胞容易转移d 病毒感染不会引起细胞癌变 思路点拨 无限增殖 易转移是癌细胞的主要特点 物理 化学和生物因素均会导致细胞癌变 标准解答 选c 癌变细胞的遗传物质发生改变 导致细胞不正常增殖 癌症发生几率与其生存环境 生活习惯 心理状态 年龄 机体免疫能力等均有密切关系 癌细胞因为细胞表面的粘连蛋白减少而容易发生转移 导致细胞癌变的因素之一是生物因素 病毒感染会导致细胞中遗传物质的变化 从而引起细胞异常分化 引发癌变 规律方法 肿瘤与癌的区别根据肿瘤对人体危害程度的不同 可以分为良性肿瘤和恶性肿瘤 1 良性肿瘤 生长缓慢 不转移 逐渐增长时只对周围组织产生压迫 2 恶性肿瘤 生长迅速 易转移 可向周围扩散 破坏周围组织 变式训练 癌症是由癌细胞在体内恶性增殖形成恶性肿瘤及其相关症状的一种疾病 下列关于癌症的叙述 不正确的是 a 癌细胞是由于体内正常细胞不能正常完成细胞分化而形成的b 由于肿瘤周围的淋巴组织中存在癌细胞 所以手术摘除肿瘤的患者有复发的可能 c 切除肿瘤后进行的放疗和化疗等措施 是为了杀死残留的癌细胞d 从目前的报纸上看 有些治疗癌症的药效在百分之九十以上 因而 癌症的治疗并不困难 解析 选d 本题考查癌症的有关知识 癌细胞是正常细胞受到致癌因素的作用 不能正常完成细胞分化而变成不受机体控制的连续分裂的恶性肿瘤细胞 癌细胞上的粘连蛋白减少 细胞彼此间的黏度减小 因此癌细胞易转移 治疗癌症常用放疗和化疗的方法 目的是杀死癌细胞 目前 人类还没有有效征服癌症 因此癌症的治疗非常困难 三 细胞的全能性 1 细胞全能性的原因及条件 2 细胞全能性的大小 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 但动物细胞核的全能性仍可以表达 2 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 3 随着细胞分化程度的不断提高 细胞的全能性逐渐变小 4 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 应用 快速繁殖花卉和蔬菜 拯救珍稀濒危物种等 细胞全能性是植物组织培养的基础 早期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性 细胞全能性的高低和分化程度之间一般呈负相关 即分化程度越低 全能性越高 典例3 美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜的韧皮部细胞进行培养 由单个细胞发育成完整的新植株 如图所示 请分析 1 科学家所用的技术称为 2 分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过 分裂来完成的 3 细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中 形态 结构和功能逐渐向不同方向变化 这种现象叫做 4 该实验说明植物细胞具有 性 5 动物的体细胞 能 不能 表现全能性 其原因是 思路点拨 植物细胞具有全能性 动物细胞核具有全能性 标准解答 该题考查植物组织培养技术 高度分化的植物细胞首先通过脱分化回到未分化状态 形成具有全能性的愈伤组织 未分化的细胞团 愈伤组织经再分化形成胚状体 胚状体继续发育形成幼苗 动物细胞的细胞核具有全能性 而不能说动物细胞具有全能性 原因是动物细胞受细胞内物质的限制其全能性不能得到表达 答案 1 植物组织培养 2 有丝 3 细胞分化 4 全能 5 不能受细胞内物质的限制 互动探究 1 在从胚状体形成试管苗的过程中要给予一定的光照 其目的是什么 提示 植物在此过程中要进行光合作用合成有机物 2 为什么说动物细胞核具有全能性 提示 动物细胞核中含有该物种的全套基因 规律方法 细胞的全能性 1 细胞全能性的物质基础 细胞中含有本物种的全部遗传物质 2 植物细胞全能性可以通过植物组织培养来实现 动物细胞通过核移植来表现其细胞核的全能性 典例 下列植物细胞的全能性在提供了适宜条件的情况下 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 根尖分生区细胞 常见错误 错选a项和d项 错因分析 错选的原因主要是 对细胞全能性大小的判断掌握不牢固 错误地认为芽和根尖分生区细胞具有分裂能力 细胞的全能性就大 细胞全能性大小顺序依次是受精卵 精子 卵细胞 体细胞 正确解答 选b 枝条上的一个芽 胚珠中的珠被细胞 根尖分生区细胞都属于体细胞 而柱头上的花粉 精子 属于生殖细胞 在适宜条件下 生殖细胞的全能性应该是大于体细胞的 1 中科院院士表示 未来像逛超市一样选器官 将不再是一个梦想 因为通过人工诱导干细胞形成皮肤等组织和膀胱等器官在技术上已经实现 下面哪项是关于干细胞形成不同组织 器官的原因 a 干细胞形成组织和器官的原因是细胞分裂b 干细胞形成组织和器官的原因是细胞分化c 干细胞形成不同组织和器官的原因是基因选择性表达的结果d 干细胞的分化是细胞分裂的结果 解析 选c 干细胞可以分化成各种组织或器官的原因是基因选择性表达的结果 细胞分裂是分化的基础 2 据 癌细胞 杂志报导 美国的研究人员称他们发现名为mtdh的基因在乳腺癌患者体内起关键作用 它的存在不仅使癌细胞扩散的几率增加 而且能抵抗化疗 下列有关癌细胞的说法错误的是 a 癌细胞易扩散的原因是由于癌细胞增殖的速度太快b mtdh基因的作用可能是阻止细胞表面粘连蛋白的形成c 细胞的异常分化可能导致细胞癌变d 远离各种致癌因素可以降低细胞癌变的风险 解析 选a 癌细胞易扩散的原因是由于癌细胞表面的粘连蛋白减少 而不是由于癌细胞增殖的速度太快 3 骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一 最主要的原因是移植的骨髓中的造血干细胞可在患者体内 a 正常生长b 增殖并分化成多种细胞c 代替红细胞运输氧d 杀死各种病原菌 解析 选b 造血干细胞分化程度较低 具有较高的全能性 能增殖分化成多种细胞 4 以下关于癌细胞与干细胞的比较正确的是 a 都能无限分裂b 都能分化c 都能使后代保持亲代细胞特点d 遗传物质都已改变 解析 选c 癌细胞能无限增殖 干细胞能分化 癌细胞分裂产生的仍是癌细胞 干细胞的分裂是有丝分裂 产生的子细胞中有一个仍是干细胞 与正常细胞相比 癌细胞遗传物质已改变 5 有关细胞全能性的说法正确的是 胡萝卜韧皮部细胞经培养形成了完整植株 证明植物细胞具有全能性 将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育而成的克隆羊 多莉 证明动物细胞核具有全能性 骨髓中的造血干细胞能分化出各种血细胞 证明造血干细胞具有全能性 一个玉米的花粉经培养长成一株玉米植株a b c d 解析 选c 细胞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 必须最终发育成个体才说明该细胞具有全能性 都体现出了细胞的全能性 而 没有体现出细胞的全能性 6 荷兰埃拉斯莫斯大学的杜克斯博士研究发现 腰部脂肪干细胞对治疗心脏病有帮助 他说 干细胞注射进心脏以后经过6个月 病人心脏接受带氧血液的能力会提高 心脏左心室送出的血液也会增加 下列有关干细胞的说法错误的是 a 干细胞的不对称分裂是它的显著特征b 现在一般人们将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类c 干细胞是一类可以分化成各种细胞的未分化细胞d 干细胞的核中含有很多套遗传物质 因此分裂分化能力强 解析 选d 干细胞是一类可以分化成各种细胞的未分化细胞 根据来源 人们将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类 干细胞的一个显著特征是不对称分裂 动物和人的干细胞及体细胞中一般含两套遗传物质 7 如图表示人体内各类血细胞生成的途径 a f表示不同种类的细胞 表示有关过程 据图回答问题 1 造血干细胞形成各种血细胞 需要经历细胞的 和 过程 成熟的红细胞失去全能性的原因是 2 除红细胞外 其他各类血细胞都有相同的 但它们的 却不同 前者与有丝分裂有关 后者则与细胞分化有关 3 若e发生了不正常分化 它可能会形成 其最主要的特点是 另外 该细胞能在体内转移 原因是 解析 造血干细胞属多能干细胞 可通过分裂 分化形成各种组织细胞 各细胞遗传物质是不变的 但形态 结构和功能却不同 但有例外 如红细胞成熟时 遗传物质 细胞核 丢失 另外 畸形分化后的细胞可能会成为癌细胞 癌细胞最重要的特征是无限增殖 癌细胞膜上的粘连蛋白减少 细胞易转移 答案 1 分裂分化没有细胞核 2 遗传物质形态 结构和功能 3 癌细胞无限增殖细胞膜上的粘连蛋白减少 一 选择题 共12小题 每小题5分 共60分 1 多细胞生物体由一个受精卵形成复杂的生物体 其中起着决定性作用的是 a 细胞分裂b 细胞生长c 细胞增殖d 细胞分化 解析 选d 生物体的生长 发育过程 主要表现在体积的增大和组织 器官 系统的成熟等方面 细胞增殖是细胞数目增多的过程 靠细胞分裂实现 而细胞分化是细胞在形态 结构和功能上产生差异 分化的细胞一般是不可逆的 如红细胞 因此只有在细胞增殖和细胞分化的共同作用下 才能完成生物体的正常生长和发育 但细胞分化在生物体的发育过程中起着决定性的作用 2 日本科研人员宣布 培育出一种免疫细胞 hozot 能进入癌细胞并从内部将它们杀死 这是一种与外部进攻癌细胞完全不同的机制 有望用于新的抗癌疗法中 以下关于癌细胞的说法中 不正确的是 a 癌细胞易侵袭机体周围正常组织 说明癌细胞易发生扩散和转移b 癌细胞的分裂旺盛 蛋白质合成数量较多 核糖体数量增多c 癌细胞与正常细胞相比 只是形态 结构发生改变 遗传物质并未变化d 细胞周期变短 代谢旺盛 解析 选c 癌细胞上的粘连蛋白数量减少 导致癌细胞易发生扩散和转移 癌细胞在一定条件下可以无限增殖 细胞分裂旺盛 周期变短 代谢旺盛 与正常细胞相比 癌细胞的形态 结构发生变化 细胞核中的遗传物质发生突变 3 美国和日本的两个研究小组几乎同时宣布成功将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的多功能干细胞 ips细胞 人类ips细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞 以下有关 ips细胞 的说法中 正确的是 a ips细胞 分化为人体多种组织细胞的过程表现了细胞的全能性b ips细胞 有细胞周期 它分化形成的神经细胞没有细胞周期c ips细胞 既可分化形成神经元 也可用于制造心肌细胞 说明 ips细胞 在分裂时很容易发生突变d ips细胞 只能分化成人体多种组织细胞是因为它不具有人体的完整基因 解析 选b a项 只能说明 ips细胞 具有分化能力 而不能说明其具有全能性 b项 ips细胞 能分裂 有周期性 神经细胞不能分裂 无周期性 c项 ips细胞 分化过程中没有发生突变 是基因在不同细胞中表达不同 d项 ips细胞 来自于人体细胞 不能形成生物体 但具有人体细胞的完整基因 4 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 与受精卵相比 胚胎干细胞的全能性要低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表现了细胞的全能性 解析 选d 肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程体现了细胞的形态 结构和功能上出现的稳定性变化 而不是发育成具有各种组织器官的个体 并没有体现全能性 5 对于白血病患者 目前较为成功的治疗方式主要是骨髓移植 其主要原理是利用正常人骨髓中的造血干细胞分裂 分化来产生正常的白细胞 从而使病人的生理机能恢复正常 在造血干细胞形成白细胞的过程中经过了哪两个过程 a 先细胞分裂 后细胞分化b 先细胞分化 后细胞分裂c 先细胞融合 后细胞分裂d 先细胞融合 后细胞分化 解析 选a 造血干细胞经分裂 分化形成正常的白细胞 细胞在分化的过程中先进行细胞分裂 后进行细胞分化 6 吸烟是人体摄入化学致癌物质的主要途径 从香烟的烟雾中可分析出20多种化学致癌因素 有的细胞受到化学致癌因素的作用变成癌细胞 下列属于癌细胞主要特征的是 a 无限增殖 形态改变b 表面粘连蛋白数量增多c 细胞周期长 核糖体数量减少d 癌细胞中的染色体和正常细胞一样 解析 选a 癌细胞表面的粘连蛋白减少 与正常细胞相比 癌细胞周期相对较短 由于不停分裂 核糖体数量增多 同时由于无限增殖而导致染色体改变 7 干细胞与细胞全能性的关系不正确的是 a 具有全能性的细胞也是干细胞b 干细胞都具有全能性c 受精卵具有全能性 也是干细胞d 具有全能性的细胞可分化形成某些干细胞 解析 选b 干细胞指可以分化形成各种细胞的未分化细胞 包括全能干细胞 多能干细胞等 如受精卵具全能性 也是全能干细胞 而多能干细胞则不具全能性 全能干细胞可分化形成多能干细胞 方法技巧 干细胞与细胞全能性辨析技巧 1 全能性 指细胞发育形成完整生物体的潜能 其标志是形成新的完整个体 干细胞则指可分化成各种细胞的未分化细胞 可以指形成完整个体的细胞 如全能干细胞 也可以指形成某一或某些组织或器官 而不形成完整个体的细胞 2 植物细胞具有全能性 但实现全能性的首要条件是离体 3 动物体细胞不具全能性 但其细胞核仍具全能性 可由体细胞核移植入去核卵细胞中实现全能性 4 干细胞是动物细胞特有的仍具分化能力的一类细胞 植物细胞无干细胞 8 德国科学家哈拉尔德 楚儿 豪森因发现人乳头状瘤病毒 hpv 而获得诺贝尔奖 hpv是一种小型dna病毒 它是导致宫颈癌的元凶 且豪森还发现了人乳头状瘤病毒引发宫颈癌的机理 下列有关人乳头状瘤病毒的叙述 正确的是 a hpv导致宫颈癌是由于生物因素引起突变b 宫颈癌细胞只有在体内才可以无限增殖c 大剂量的抗生素可以杀死hpv病毒d 了解hpv引发宫颈癌机理后 人类即可治疗所有的癌症 解析 选a 宫颈癌细胞具有无限增殖的特性 在体外适宜的条件下也可以无限增殖 抗生素不能直接杀灭病毒 9 日本研究人员发现 引起急性骨髓性白血病复发的罪魁 白血病干细胞会聚集在骨髓与骨的交界处 并且其细胞分裂周期处于静止状态 而抗癌的药物多是作用于细胞分裂周期的细胞 因而白血病干细胞就表现出了耐药性 下列关于白血病干细胞的说法错误的是 a 若激活白血病干细胞的细胞周期 白血病干细胞的耐药性将会丧失b 白血病干细胞可能是由于正常干细胞畸形分化所产生的c 白血病干细胞的分裂方式为无丝分裂d 白血病干细胞具有不对称分裂的显著特点 解析 选c 激活白血病干细胞的细胞周期 白血病干细胞便可进行快速分裂 分化 这样抗癌药物就能杀死它 其耐药性就会丧失 白血病干细胞是一种畸形分化的干细胞 具有与普通干细胞一致的特点 不对称分裂 10 化疗是控制癌细胞生长的方法之一 药物可以杀死癌细胞 如图是典型的化疗过程 每3周给药一次 图中箭头所示 图中记录了化疗过程中癌细胞和正常细胞的数量变化 下列叙述正确的是 a 药物只可以杀死癌细胞 对正常细胞不起作用b 癌细胞的增殖方式是有丝分裂c 在化疗的最初30d内 癌细胞数目的减少量明显多于正常细胞 同时回升量也多于正常细胞d 临床上可以通过不断加大药物的剂量或不断缩短给药周期 使癌细胞得到更有效的控制 解析 选b 药物对正常细胞和癌细胞都有杀灭作用 在化疗的最初30d内 癌细胞数目的减少量明显多于正常细胞 但是同时回升量却少于正常细胞 加大药物的剂量或不断缩短给药周期 会导致正常细胞的大量死亡或不能及时恢复到正常数目 11 在生物体内 细胞没有表现出全能性 而是分化为不同的组织和器官 是因为 a 细胞丧失了全能性b 基因的表达有选择性c 不同的细胞内基因不完全相同d 在个体发育的不同时期 细胞内的基因发生了变化 解析 选b 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质 都有发育成为完整个体所必需的全部基因 因此每一个活细胞都有潜在的全能性 在生物体内细胞没有表现出全能性 而是分化为不同的组织器官 是基因选择性表达的结果 12 在上海世博会上 荷兰馆展出该国的国花郁金香 鲜艳夺目 它是用名贵的郁金香品种的茎尖细胞人工培育而成的 这一培育技术反映了 a 细胞具有增殖的功能b 细胞具有分化的功能c 分化的细胞仍具有全能性d 生物体具有顽强的生命力 解析 选c 荷兰国花郁金香是由名贵的郁金香的茎尖细胞经人工培育而成的 在此过程中体现出高度分化的细胞具有全能性 二 非选择题 共2小题 共40分 13 20分 如图是克隆绵羊的培育程序 请据图分析回答 1 该实验操作时不选择完整的动物细胞而是将动物细胞核移植到去核卵细胞中形成重组细胞 重组细胞发育成子代 盼盼 和 灵灵 说明重组细胞具有 这样操作及全能性得以表达的原因是 动物细胞核具有全能性 但 可激发动物细胞核的全能性 2 盼盼 和 灵灵 的产生是重组细胞经 和 的结果 盼盼 和 灵灵 的性别及性状几乎完全相同 反映了 3 目前 癌症严重威胁着人们的生命健康 如白血病 白血病最好的治疗措施是为患者进行骨髓移植 利用骨髓中的造血干细胞重新生成正常的血细胞 困难的是骨髓的来源很难找到 某同学认为可利用 体内未癌变的 与去核 细胞形成重组细胞 诱导其发育至胚胎发育的合适阶段 取胚胎的 为病人做骨髓移植手术 解析 该题涉及了细胞的分裂 分化 癌变及干细胞 细胞的全能性问题 在个体发育中 细胞分裂和细胞分化起着重要作用 而动物细胞的全能性是由于受到细胞内物质的限制 需借用去核卵细胞的细胞质才能发挥 在胚胎发育过程中 存在着各种干细胞 可用于疾病的治疗 答案 1 全能性 受到细胞内物质的限制 去核卵细胞 2 细胞分裂细胞分化细胞核是生物遗传性