2021-2022新教材浙科版生物学必修1学案：4.2细胞通过分化产生不同类型的细胞Word版含答案

第二节细胞通过分化产生不同类型的细胞考试内容核心素养1.细胞分化的概念、特点和生物学意义1.生命观念——基于结构与功能观，分析细胞分化的意义，感悟细胞分化对多细胞生物体发育的重要性2．科学思维——通过比较分析不同细胞形态差异的外在与内在表现，归纳、概括细胞分化的实质与原因；比较植物细胞与动物细胞全能性差异，通过对细胞全能性的实例分析，归纳细胞全能性的概念3．社会责任——通过干细胞的研究和分析，明确干细胞对人类的重要作用2.干细胞的主要特征3.细胞的全能性概念，举例说明动植物细胞的全能性知识点eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))细胞分化与细胞全能性1．细胞分化的概念、本质及意义(1)概念：指细胞在形态、结构和功能上发生持久的、差异性变化的过程。(2)分化的本质：遗传物质有选择地发挥作用。(3)分化的意义①是生物体个体发育的基础。②使多细胞生物体中的细胞趋向于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。(4)特点：正常情况下，细胞分化是不可逆的，一旦沿着一定方向分化，便不会返回原来的状态。2．干细胞(1)干细胞的能力：干细胞是一种未分化的细胞，可以发育成各种细胞。(2)干细胞的分化潜能比较①全能干细胞：如受精卵，可分化成生物体所需的所有类型的细胞。②多能干细胞：如胚胎干细胞，不能发育成完整个体，但可发育成除部分胎盘以外的所有成体组织。③单能干细胞：如造血干细胞，能分化成各种血细胞，也能分化出造血系统以外的细胞。(3)部分分化细胞的来源：根尖中各种细胞来源于根尖分生区细胞；人体的神经细胞、肌肉细胞等来源于干细胞。3．全能性(1)概念：指分化出各种细胞的潜能。(2)动、植物细胞的全能性①高度分化的植物组织具有发育成完整植株的潜能，保持着发育的全能性。②动物细胞随着分化程度提高，细胞分化潜能越来越小，不表现出全能性，动物细胞核仍具有全能性。1．判断题(1)细胞的分化导致了基因的选择性表达(×)(2)细胞分化在正常情况下是不可逆的过程(√)(3)细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化(×)(4)胚胎干细胞是多能干细胞，分化能力仅次于受精卵(√)(5)受精卵全能性最高，含有生物体全部种类的蛋白质(×)(6)高度分化的细胞容易表现出全能性(×)(7)细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段(×)2．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：选B受精卵分裂能力最强，分化程度最低。3．壁虎的尾巴断裂后能再生，这是由于()A．细胞的全能性 B．细胞的衰老C．细胞的癌变 D．细胞的增殖分化解析：选D壁虎的尾巴断裂后能再生，这是由于细胞的增殖分化，但没有体现细胞的全能性。4．多细胞生物个体往往是由受精卵分裂、分化而来。下列关于细胞分化的叙述错误的是()A．细胞分化后的细胞失去了全能性B．细胞分化的关键是特异性蛋白的合成C．细胞分化使个体产生了不同类型的细胞D．细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果解析：选A细胞分化后仍具有该物种的全部遗传信息，仍具有全能性，A错误；细胞分化的本质是遗传物质有选择地发挥作用，此过程中有特异性蛋白的合成，B正确；细胞分化使个体产生了不同类型的细胞，C正确；细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果，D正确。1．下表为人体不同细胞中基因的存在与执行情况。基因存在情况基因执行情况甲乙丙丁甲乙丙丁幼红细胞√√√√√√眼晶状体细胞√√√√√√神经细胞√√√√√√请思考并回答以下问题：(1)对细胞总DNA的检测结果表明，甲、乙、丙、丁四种基因在同一个体各种细胞中都存在。正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因是什么？提示：同一个体的不同体细胞都是同一个受精卵经过有丝分裂而得来的细胞后代，有丝分裂保证了亲子代细胞间遗传信息的稳定。(2)甲、乙、丙基因在三种细胞中均存在，但三种基因的执行情况不同，根本原因是什么？具有什么意义？提示：根本原因是基因的选择性表达，这是细胞分化的表现。意义是能使生物体中的细胞趋向专门化，是个体发育的基础。(3)丁基因在三种细胞中不仅存在且都能执行，丁基因能否体现细胞分化？请说明原因。提示：不能。因为所有细胞都有丁基因的表达，丁基因可能是各种细胞发挥正常功能所必需的的基因。2．已分化的植物细胞和动物细胞的细胞核具有全能性的原因是什么？提示：已分化的植物细胞和动物细胞的细胞核都具有本物种遗传所需的全套遗传物质。3．下图是胡萝卜的组织培养过程示意图，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？提示：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。(2)图中试管里的培养液应该含有哪些物质？提示：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？提示：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。1．细胞分化过程图示2．细胞分裂与细胞分化的区别和联系项目细胞分裂细胞分化细胞变化细胞数量增多细胞形态、结构和生理功能发生稳定性差异，细胞种类增多发生时间从受精卵开始发生在生物体的整个生命过程中意义保持了亲子代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，一般而言，分化程度越大，分裂能力则逐渐降低3.细胞全能性与细胞分化的比较项目细胞分化细胞全能性原理细胞内基因的选择性表达含有本物种全套遗传物质结果形成形态、结构、生理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(植物细胞＞动物细胞)关系①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞仍具有全能性；②一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细胞分化程度越低，全能性就越容易实现1．胡萝卜根单个细胞经体外培养，能发育成完整的植株。其根本原因是胡萝卜根细胞()A．具有旺盛的分裂能力B．具有该物种的全套基因C．通过有丝分裂形成了植株D．能合成胡萝卜素所需的蛋白质解析：选B胡萝卜根单个细胞能发育成个体是因为该细胞具有物种发育的全套基因，具有全能性，B正确。2．下图表示人体内干细胞的增殖分化。下列有关叙述正确的是()A．图中信息体现了干细胞具有全能性B．图示细胞中，干细胞具有细胞周期C．图中细胞所含有的基因表达情况相同D．干细胞分化过程中遗传物质发生改变解析：选B图示干细胞分化形成多种血细胞，但没有形成完整个体，因此不能体现细胞的全能性，A错误；图示细胞中，干细胞能进行连续有丝分裂，因此具有细胞周期，B正确；图中细胞所含有的基因表达情况不同，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此遗传物质不变，D错误。3．下列有关细胞分化的分析错误的是()A．在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型B．从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果C．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同D．从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果，这是细胞分化的直接原因解析：选C在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型，A正确；从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，不会改变细胞中的遗传物质，C错误；从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果，这是细胞分化的直接原因，D正确。1．在实验条件下，矮牵牛叶片细胞能发育成完整植株。这说明该细胞具有()A．多样性 B．统一性C．特异性 D．全能性解析：选D矮牵牛叶片细胞能发育成完整的矮牵牛植株属于植物组织培养，体现植物细胞具有全能性。2．如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列相关叙述错误的是()A．a过程细胞与外界环境不进行物质交换B．c过程细胞发生分化，基因选择性表达C．④细胞可能继续进行细胞分裂和分化D．图中三种血细胞一般不会再变成细胞③解析：选Aa表示细胞生长，该过程细胞与外界进行物质交换，A错误；c表示细胞分化，其根本原因是基因的选择性表达，B正确；④细胞为造血干细胞，其可继续进行细胞分裂和分化，C正确；正常情况下，细胞分化具有不可逆性，因此图中三种血细胞一般不会再变成细胞③，D正确。3．下列对细胞分化不同水平的分析中，错误的是()A．从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果B．从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果C．从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的数目改变的结果D．从细胞水平分析，细胞分化时细胞形态、结构和功能发生了改变解析：选C从蛋白质角度分析，细胞分化是由于蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的直接原因，A正确；从核酸分子角度分析，细胞分化是由于基因选择性表达的结果，这是细胞分化的根本原因，B正确；从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果，C错误；从细胞水平分析，细胞分化是由于细胞形态、结构和功能发生了改变，D正确。4．下列有关细胞正常分化的叙述，错误的是()A．该图能表示细胞分化的实质B．细胞分化过程中，细胞内的A、B、C、D、E等遗传信息没变C．神经细胞和唾液腺细胞中细胞器的种类和数量都不同D．不同细胞中蛋白质的种类不同解析：选C该图表示不同细胞中，基因表达情况不同，因此能表示细胞分化的实质，A正确；细胞分化过程中，细胞内的A、B、C、D、E等遗传信息没变，B正确；神经细胞和唾液腺细胞中细胞器的种类相同，但细胞器的数量不同，C错误；不同细胞的功能不同，蛋白质的种类不同，D正确。5．对于细胞全能性的理解，不确切的是()