2019-2020学年新教材高中生物 第6章 细胞的生命历程 6-2 细胞的分化教学案 新人教版必修1

第2节细胞的分化1结合教材实例，理解细胞分化的概念、特点、实质及意义。2结合细胞全能性的实例，理解细胞全能性的概念。3结合教材实例，概述干细胞的概念，同时关注干细胞的研究意义。1健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。2骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。知识点1细胞分化及其意义请仔细阅读教材第118119页，完成下面的问题。1概念：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特点(1)细胞分化是一种持久性的变化。(2)一般来说，分化了的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡。(3)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。3原因：是细胞内基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同。4结果：形成形态、结构和功能都有很大差别的组织和器官。5意义(1)是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。知识点2细胞的全能性请仔细阅读教材第120121页，完成下面的问题。1概念：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。2类别(1)植物细胞的全能性实验过程胡萝卜韧皮部细胞植物激素、无机盐和糖类的培养液完整的植株。结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。(2)动物细胞细胞核的全能性实验过程非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞的细胞核去核的卵细胞非洲爪蟾。结论：已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。3干细胞(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。(2)举例：人骨髓中的许多造血干细胞，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。要点一细胞分化与细胞分裂、个体发育的关系1.细胞分化的实质就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传物质，但不同细胞中遗传信息的执行情况不同，控制合成的蛋白质不同。细胞分化的实质就是基因的选择性表达。如图：2细胞分化与细胞分裂、个体发育的关系(1)图示|细胞分裂|细胞分化|分化的结果|(2)分析从细胞水平分析：细胞的形态、结构和功能发生改变。从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。从分子水平分析：a蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。b基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，这是细胞分化的根本原因。个体发育是细胞分裂、细胞分化的结果：大多数多细胞生物是由受精卵发育而来的，在细胞分裂的基础上，通过细胞分化逐渐发育为成体。其中，细胞分化是生物个体发育的主要过程。3细胞分裂和细胞分化的比较项目细胞分裂细胞分化发生时间从受精卵开始发生在整个生命过程中原因细胞增殖需要基因选择性表达结果细胞数量增多细胞种类增多意义保持了亲子代间遗传性状的稳定性保证了生物体正常发育联系细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，随分化程度加大，分裂能力逐渐下降【典例1】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，造血干细胞属于专能干细胞，是由胚胎发育过程中细胞分化得来的。答案c针对训练1下列关于细胞分化的叙述，错误的是()a细胞分化是细胞的形态、结构和功能出现差异的过程b已分化的细胞中，细胞器数目、结构、功能均发生改变c已分化的细胞趋于专门化，利于提高生理功能的效率d细胞分化是不同细胞遗传信息的执行情况不同的结果解析细胞分化是细胞的形态、结构和功能出现稳定性差异的过程，a正确；已分化的细胞中，细胞器数目发生改变，但细胞器的结构、功能没有发生改变，b项错误；已分化的细胞趋于专门化，利于提高生理功能的效率，c项正确；细胞分化是不同细胞遗传信息的执行情况不同的结果，即基因选择性表达的结果，d项正确。答案b要点二细胞全能性问题剖析1.细胞全能性的原因(1)原因：已分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因。(2)理解：体细胞一般都是由受精卵通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带有相同的dna分子。2植物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：呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大。4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执行情况不同含有本物种全套遗传物质结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体大小比较细胞分化程度有高低之分：体细胞生殖细胞受精卵细胞全能性有大小之分：受精卵生殖细胞体细胞关系两者的遗传物质都不发生改变细胞分化程度越高，具有的全能性越小【典例2】下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是()a克隆羊的诞生证明了已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性b生物体内的细胞由于细胞分化全能性不能表达c卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高d植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性解析生物体内的细胞由于基因的选择性表达而分化，使其不能表现全能性，当在离体和一定的营养条件下就能表现其全能性，而对于动物而言，由于条件技术不够成熟，所以细胞全能性不能表达，而克隆羊的成功只能说明动物细胞核的全能性，卵细胞属于已高度分化的细胞。答案c针对训练2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解析细胞的全能性是已分化的细胞发育成为完整生物个体的能力。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。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。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。答案a附：练习与应用参考答案一、概念检测1(1)(2)2.d3.d二、拓展应用1优势：保持了亲本的优良性状。意愿略。2略。课后作业(二十三) 合格性考试必做题1一个受精卵能发育成一个多细胞的生物体，这主要是通过下列哪两种生命现象实现的()a细胞分裂和细胞生长b细胞生长和细胞分化c细胞分裂和细胞分化d细胞的无丝分裂和有丝分裂解析细胞分裂导致细胞数目增多，使生物体的体积增大，生长加快。细胞分化形成不同的组织和器官。两者共同作用完成了生物体的生长发育过程。答案c2下列有关细胞分化的叙述不正确的是()a细胞分化发生在生物体的整个生命过程中b生物体内含各种不同的细胞和组织是细胞分化的结果c细胞分化是一种持久性的变化d通过细胞分化，使细胞的数量和种类越来越多解析细胞分化是指在个体发育过程中，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，发生在生物体的整个生命过程中，是一种持久性的变化，a、c正确；同一个体的各种细胞具有相同的遗传信息，在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，使各种细胞的形态结构和功能出现很大差异，这是细胞分化的结果，b正确；通过细胞增殖，细胞数量才会增多，d错误。答案d3生物体内各种类型的细胞中，分化程度最低的是()a根尖细胞b受精卵c卵细胞d表皮细胞解析受精卵分裂能力最强，分化程度最低。答案b4细胞分化前后不会发生改变的是()a细胞核基因b形态结构c生理功能d基因的活动状态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，细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不发生改变；因此细胞分化前后细胞的形态结构、生理功能、基因的活动状态都会发生改变，细胞核基因不发生改变。故选a。答案a5成年人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞()a基因表达相同b遗传信息相同crna种类相同d蛋白质种类相同解析处于分化终端的各种细胞形成的根本原因是基因的选择性表达，即基因表达不相同，a错误；人体内所有的体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来，含有相同的遗传信息，b正确；分化终端的各种细胞中遗传信息的执行情况不同，形成的mrna有所区别，c错误；由于基因的选择性表达，所以处于分化终端的各种细胞中的蛋白质种类有所区别，d错误。故选b。答案b6细胞的全能性是指()a细胞具有各项生理功能b已分化的细胞能恢复到分化前的状态c已分化的细胞全部能再进一步分化d已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能解析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，d正确；多细胞生物体的细胞分化使细胞趋向专门化，不同的细胞具有特定的结构和功能，a项错误；已分化的细胞能恢复到分化前的状态，这是脱分化不是细胞的全能性，b错误；某些已分化细胞能再进一步分化，但不是细胞的全能性，c错误。故选d。答案d7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根据题意可知，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，这说明已经分化的植物细胞具有全能性。故选b。答案b8人的造血干细胞能增殖、分化产生各种血细胞，此过程()a体现了细胞的全能性b细胞的形态、结构和生理功能不变c细胞中基因选择性表达d细胞中不会出现染色体和纺锤丝的变化解析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，故细胞分化未体现细胞的全能性；细胞分化过程中细胞的形态、结构和生理功能均发生改变；细胞分化是基因选择性表达的结果；细胞增殖过程中会出现染色体和纺锤丝的变化。答案c9据下图回答问题：(1)、的过程叫做_。(2)的过程叫做_。(3)的过程叫做_。(4)、细胞的_、_、_不同，因此它们属于不同的_。(5)所示各细胞群中，具有分裂能力的是_(标号)所示的细胞群。解析(1)、的过程中，细胞在形态、结构和生理功能上产生了差异，这种变化叫做细胞分化。(2)的过程中，一个细胞分裂成两个细胞，这是细胞分裂。(3)的过程中，细胞的体积由小变大，这是细胞的生长。(5)细胞群的细胞均有壁薄、质浓、核大、液泡小或无的特点，均具有分裂能力。答案(1)细胞分化(2)细胞分裂(3)细胞生长(4)形态结构生理功能组织(5)等级性考试必做题10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。分裂是分化的基础，分化是基因选择性表达的结果。答案d11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解析细胞具有全能性的原因是分化的细胞，都有一整套和受精卵相同的遗传物质。答案d12取同种生物的不同类型的细胞，检测其基因表达情况，结果如图。已知4种基因分别是晶状体蛋白基因、胰岛素基因、呼吸酶基因和血红蛋白基因。则基因1和基因4最可能分别是()abcd解析晶状体蛋白基因、胰岛素基因、血红蛋白基因分别在晶状体细胞、胰岛b细胞和红细胞中表达；呼吸酶基因在所有活细胞中都表达。答案b13如图表示干细胞的发育途径，下列叙述不正确的是()aa细胞和b细胞的基因组成可能不同b图中含有原癌基因的细胞有a、b、c、dc若d是正在衰老的细胞，细胞体积变小，结构体积不变db细胞与d细胞的dna数量可能相同，蛋白质和rna不同解析a细胞和b细胞可能由于基因突变含有不同的基因组成，a项正确；a、b、c、d细胞核dna相同，故都含有原癌基因，b项正确；衰老细胞的特点：细胞核内染色质固缩，细胞核体积增大，故c项错误；b细胞与d细胞的核dna数量相同，但细胞质dna数量不一定相同，蛋白质和rna不完全相同，故d项正确。答案c14如表所示为人体四种细胞某些基因表达的结果，下列相关叙述正确的是()细胞名称肝细胞幼嫩红细胞造血干细胞浆细胞mrnamrna1mrna2mrna3mrna4蛋白质血浆蛋白血红蛋白呼吸酶免疫球蛋白a.与上述四种蛋白质的合成、加工或分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体b四种细胞转录的mrna有相同的也有不同的，如mrna3在其他细胞中也有c四种细胞的全能性有差异，如幼嫩红细胞的全能性大于造血干细胞d四种蛋白质的功能不同，其原因是它们的氨基酸组成不同解析与分泌蛋白的合成和分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，但血红蛋白、呼吸酶不是分泌蛋白，a错误；mrna3在人体活细胞中都有，其他mrna则在不同细胞内存在差别，b正确；四种细胞的全能性有差异，如幼嫩红细胞是由造血干细胞分化而来的，其全能性小于造血干细胞，c错误；蛋白质的功能不同，其原因可能是组成它们的氨基酸种类、数目、排列顺序或肽链的空间结构不同，d错误。答案b15下列实例中能体现细胞全能性的是()用胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株植物用种子繁殖后代用烟草某种组织培养出了可育的完整植株abcd解析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。其中和都是由已分化的细胞经过培养形成可育的植株，均体现了细胞的全能性。植物用种子不是一个细胞，因此用植物种子繁殖后代不能体现细胞的全能性。答案b16细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙述不正确的是()a老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞b分化后的不同组织细胞其蛋白质种类