資源簡介

(共31張PPT)
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特點
特點理解
①普遍性
a貫穿于生物體整個生命進程中
②持久性
b.一般來說,已分化的細胞將一直
保持分化后的狀態,直至死亡
⑧穩定性
C多細胞生物普遍具有
④不可逆性
d遺傳物質不變
持久性上「概念
概念
不可逆性
條件離體;一定的外界條件
特點/細
普遍性
細全
植物細胞
整體具有全能性
細胞功能意義√/分能|差異動物細胞核具有全能性
的
細胞
遺傳信息
植物組織培養
執行不同實質
應用
動物克隆細胞的分化
新課程標準 核心素養
1.闡明細胞分化的概念、過程、特點和實質。2.舉例說明細胞的全能性。3.說出干細胞的概念和研究意義。 1.生命觀念——結構與功能觀：不同細胞遺傳信息執行不同，合成蛋白質不同決定了細胞形態、結構、生理功能的不同。2.科學思維——歸納與概括：基于基因選擇性表達的本質，掌握細胞分化的特點；基于各類細胞的遺傳信息，理解細胞的全能性。
知識點(一)細胞分化及其意義
1．含義
在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。
2．特點(連線)
3．意義
(1)生物個體發育的基礎。
(2)使細胞趨向專門化。有利于提高各種生理功能的效率。
4．原因
細胞中基因選擇性表達的結果，即在個體發育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同。
(1)已分化的細胞都能進一步分化成其他細胞。(×)
(2)生物體內的所有細胞都要發生細胞分化。(×)
(3)細胞分化使細胞趨向專門化，提高了機體生理功能的效率。(√)
(4)不同分化細胞的遺傳信息相同。(√)
(5)骨髓干細胞與胰島細胞的遺傳信息不同，遺傳信息的執行情況也不同。(×)
(6)細胞分化是生物界中普遍存在的生命現象，是生物個體發育的基礎。(√)
下圖為人體中肌肉細胞、未成熟紅細胞和神經細胞的產生過程：
1．(生命觀念)細胞①、②、③含有的蛋白質種類一定不相同嗎？遺傳物質一定相同嗎？
提示：不完全相同；一定相同。
2．(科學思維)細胞①與細胞②形成的本質區別是什么？
提示：遺傳信息的表達情況不同。
1．細胞分化的實質
(1)從細胞水平看出：細胞的形態、結構和功能發生改變。
(2)從分子水平看
①蛋白質角度：蛋白質種類、數量、功能發生改變。
②基因角度：遺傳信息的執行情況不同，即基因的選擇性表達，這是細胞分化的根本原因。
2．細胞分裂和細胞分化的比較
項目 細胞分裂 細胞分化
發生時間 從受精卵開始 發生在整個生命過程中
原因 細胞增殖需要 基因選擇性表達
結果 細胞數量增多 細胞種類增多
意義 保持了細胞親子代間遺傳性狀的穩定性 保證了生物體正常發育
聯系 細胞分裂是細胞分化的基礎，兩者往往是相伴相隨的，隨分化程度加大，分裂能力逐漸下降
1．下列有關細胞分化的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞分裂能力隨細胞分化程度的提高而減弱
B．哺乳動物造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程不可逆
C．細胞分化過程中蛋白質種類和數量未發生改變
D．細胞分化過程中，不同類型細胞的細胞器數量存在差異
解析：選C　通常細胞分化程度越高，分裂能力越弱，A不符合題意；細胞分化是指在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程；細胞分化具有普遍性、持久性、穩定性和不可逆性，B不符合題意；細胞分化是基因選擇性表達的結果，使不同細胞中合成的蛋白質種類和數量出現差異，C符合題意；細胞分化過程中，細胞的功能發生差異，因此不同類型細胞的細胞器數量存在差異，D不符合題意。
2．在個體發育中，通過細胞增殖增加細胞數目，通過細胞分化增加細胞種類。下列相關說法正確的是(　　)
A．同—個體的不同細胞具有相同的遺傳信息，但遺傳信息的執行情況不同
B．植物根尖細胞中無葉綠體，故用根尖細胞不能培養出含葉綠體的植物體
C．有絲分裂間期完成的DNA復制和有關蛋白質的合成，均在細胞核中進行
D．細胞分化過程中，細胞的形態、結構、生理功能以及遺傳物質均發生穩定性的變化
解析：選A　同一個體的不同細胞都是由同一個受精卵分裂、分化形成的，都具有相同的遺傳信息，但遺傳信息的執行情況不同，A正確；植物根尖細胞中無葉綠體，但含有控制葉綠體合成的相關遺傳物質，因此用根尖細胞能培養出含葉綠體的植物體，B錯誤；有絲分裂間期DNA復制和有關蛋白質合成過程中的轉錄過程均在細胞核中完成，而蛋白質合成的翻譯過程在細胞質的核糖體上完成，C錯誤；細胞分化過程中，其形態、結構、生理功能均發生穩定性的變化，但遺傳物質沒有發生改變，D錯誤。
知識點(二)細胞的全能性
1．細胞的全能性概念
細胞經分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。
2．植物細胞的全能性
(1)高度分化的植物細胞仍具有全能性。
(2)應用
①通過植物組織培養，快速繁殖花卉和蔬菜等作物。
②拯救瀕危物種。
3．動物細胞的全能性
(1)已分化的動物體細胞的細胞核仍具有全能性。
(2)目前，還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養成新的個體。
4．干細胞
(1)特點
①具有分裂和分化能力。
②在動物和人體內，數量很少。
(2)舉例：人骨髓中的許多造血干細胞能通過增殖和分化不斷產生紅細胞、白細胞和血小板。
(1)種子發育成完整個體可體現細胞全能性。(×)
(2)一般來說，細胞的分化程度越高，全能性越低。(√)
1．(生命觀念)為什么胡蘿卜高度分化的韌皮部細胞，經培養能形成與原來性狀相似的植株，表現出發育的全能性？
提示：胡蘿卜韌皮部細胞內含有該物種的全部遺傳信息。
2．(生命觀念)斷尾的小壁虎再次長出新的尾巴屬于細胞的全能性嗎？
提示：不屬于。細胞的全能性是指已分化的細胞仍然具有發育成完整個體或分化成其他各種細胞的潛能。
細胞分化與細胞的全能性比較
項目 細胞分化 細胞的全能性
原理 細胞內基因選擇性表達 含有本物種全套遺傳物質
特點 ①持久性②普遍性③不可逆性④穩定性 ①高度分化的植物體細胞具有全能性②動物已分化的體細胞全能性受限制，但細胞核仍具有全能性③全能性的體現要進行誘導和離體培養
結果 形成形態、結構、功能不同的細胞群 形成新的個體
高低比較 細胞分化程度有高低之分，如：體細胞＞生殖細胞＞受精卵 細胞全能性表達的難易程度不同，如：受精卵＞生殖細胞＞體細胞
關系 ①兩者的遺傳物質都未發生改變②已分化的植物細胞仍然保持全能性③一般情況下，分化程度越高，全能性相對越低
1．下列有關細胞全能性的敘述，正確的是(　　)
A．植物體只有高度分化的體細胞才具有全能性
B．人體成熟紅細胞在一定條件下可以體現出全能性
C．植物細胞的全能性是指細胞經分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性
D．高度分化的植物細胞隨時可以表現出全能性
解析：選C　植物體內的活細胞都具有全能性，A錯誤；人體成熟紅細胞沒有細胞核和線粒體，沒有DNA，所以沒有全能性，B錯誤；細胞的全能性是指細胞經分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性，C正確；高度分化的植物細胞在離體和適宜的條件下可以表現出全能性，D錯誤。
2．2017年11月27日，世界上首只體細胞克隆猴“中中”誕生，12月5日第二只體細胞克隆猴“華華”誕生，該成果標志著中國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代，實現了我國在非人靈長類研究領域由國際“并跑”到“領跑”的轉變。下列有關細胞全能性的敘述錯誤的是(　　)
A．克隆猴“中中”和“華華”的誕生證明了動物細胞具有全能性
B．細胞具有全能性的根本原因是細胞內含有一套本物種個體發育所需的全部遺傳信息
C．斯圖爾德的胡蘿卜韌皮部細胞的組織培養實驗表明植物細胞具有全能性
D．植物體細胞分化程度越高，它的全能性越低
解析：選A　克隆猴“中中”和“華華”的誕生證明了動物細胞的細胞核具有全能性，A錯誤；細胞具有全能性的根本原因是細胞內含有一套本物種個體發育所需的全部遺傳信息，B正確；斯圖爾德的胡蘿卜韌皮部細胞的組織培養實驗表明植物細胞具有全能性，C正確；植物體細胞分化程度越高，它的全能性越低，D正確。
[要語必背·網絡構建]
一、要語必背
1．細胞分化發生于整個個體發育過程中，而不是僅發生在胚胎發育時期。
2．細胞分化過程中，遺傳物質不變，只是基因的選擇性表達。
3．由一個細胞發育成一個完整個體才能稱為全能性。判斷的標準是：“細胞→個體”。
(1)一個體細胞經植物組織培養形成幼苗，體現了細胞的全能性。
(2)將一個細胞培養成葉片，沒有體現細胞的全能性，因為葉片不是個體。
(3)將一個干細胞培養成一個幼小動物體現了細胞的全能性，培養成一個跳動的心臟不能體現細胞的全能性。
4．分化程度高的細胞全能性不一定低，如生殖細胞屬于高度分化的細胞，但全能性依然很高，如蜜蜂的雄蜂由未受精的卵細胞發育而來。
5．克隆動物只能說明已分化的動物細胞核具有全能性，不能說明動物細胞具有全能性。
二、網絡構建
1．下列關于細胞分化的敘述，錯誤的是(　　)
A．是基因選擇性表達的結果
B．是生物界中普遍存在的現象
C．有利于提高多細胞生物體各種生理功能的效率
D．由于細胞分化，肌細胞中已經不存在血紅蛋白基因了
解析：選D　細胞分化是基因選擇性表達的結果，A正確；細胞分化是生物界普遍存在的現象，B正確；細胞分化有利于提高多細胞生物體各種生理功能的效率，C正確；細胞分化后遺傳物質不變，肌細胞中仍然存在血紅蛋白基因，D錯誤。
2．生物體內各種類型的細胞中，分化程度最低的是(　　)
A．根尖細胞　　　　　 B．受精卵
C．卵細胞 D．表皮細胞
解析：選B　受精卵的分裂能力最強，分化程度最低。
3．如圖為人體某早期胚胎細胞所經歷的生長發育階段示意圖，圖中甲、乙、丙、丁、戊為各個時期的細胞，a、b表示細胞所進行的生理過程。下列敘述正確的是(　　)
①a過程是有絲分裂，b過程是細胞分化
②乙和丙的染色體組成不同
③丁與戊因遺傳物質不同而發生分化
④甲、乙、戊中的蛋白質不完全相同
A．②③④　　 B．①②　　　
C．①④　　　 D．③④
解析：選C　由題圖可知，a過程為細胞有絲分裂，b過程為細胞分化；乙、丙的染色體組成是相同的；b過程為細胞分化，其實質是基因的選擇性表達，遺傳物質不會發生變化，但蛋白質不完全相同。
4．下列關于細胞生長、細胞分裂與細胞分化的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞在生長、分裂、分化過程中，遺傳物質并未發生改變
B．細胞分化使細胞數目增多，其形態結構和功能發生了變化
C．多細胞生物體能夠由小長大離不開細胞的生長、分裂和分化
D．細胞的分化是建立在細胞生長和細胞分裂的基礎上的，但分裂的細胞不一定進行細胞分化
解析：選B　細胞在生長、分裂、分化過程中，遺傳物質并未發生改變；細胞分裂使細胞數目增多，細胞分化使細胞形態、結構和功能發生變化；多細胞生物體來源于受精卵，受精卵經過分裂與分化形成不同的組織和器官，進而形成生物體；細胞分化離不開細胞分裂和細胞生長，具有分裂能力的細胞不一定進行細胞分化。
5．分析以下事實：①胡蘿卜韌皮部細胞通過培養能發育成完整植株；②綿羊乳腺細胞核移入去核卵細胞中，能發育成有生殖能力的綿羊。
基于上述事實，下列敘述錯誤的是(　　)
A．高度分化的動物細胞都具有全能性
B．動物細胞的細胞核具有全能性
C．分化細胞中不表達的基因仍存在于細胞核中，并未消失
D．植物細胞具有全能性
解析：選A　事實①可證明植物細胞具有全能性，事實②只能證明動物細胞的細胞核具有全能性。細胞具有全能性的原因是生物體的每個細胞中都含有該物種的全套遺傳物質，都有發育成完整個體所必需的全部基因。
6．如圖所示為植物細胞的生命歷程中的部分現象。據圖回答以下問題：
(1)①→②、①→④的過程叫做　。
(2)①→③的過程叫做________。③→⑤的過程叫做________。圖示全過程中，細胞的________都沒有改變。
(3)組成②、③、④的細胞，在細胞的________、________、________上有所不同，因此他們屬于不同的________。
(4)科學家在人早期胚胎中發現了干細胞，它能在體外形成不同組織或器官。這些干細胞是在一定條件下通過細胞有絲分裂和________形成不同的組織或器官的。除了胚胎外，在臍帶血、骨髓、腦組織等也發現了干細胞，通過進一步的研究，有希望用于患者的組織修復或器官移植。但在進行器官移植時，如果患者細胞表面的蛋白質類物質與移植器官的不相同，則會引起排斥反應，所以最好選用________(填“患者本人”“父母”“子女”或“配偶”)的干細胞培育的器官。
解析：(1)分析題圖可知，①→②、①→④起源于相同的細胞，但形態、結構和功能發生了差異，該過程是細胞分化過程。(2)①→③的過程，細胞數量增多，是細胞分裂過程。③→⑤的過程，細胞的體積增大，是細胞生長過程。細胞生長和分化過程中，細胞中的遺傳物質沒有發生改變。(3)分析題圖可知，組成②、③、④的細胞的形態、結構、生理功能不同，它們屬于不同的組織。(4)干細胞是在一定條件下通過細胞有絲分裂和分化形成不同的組織或器官的。除了胚胎外，在臍帶血、骨髓、腦組織等也發現了干細胞，通過進一步的研究，有希望用于患者的組織修復或器官移植。但在進行器官移植時，如果患者細胞表面的蛋白質類物質與移植器官的不相同，則會引起排斥反應，所以最好選用患者本人的干細胞培育的器官。
答案：(1)細胞的分化　(2)細胞的分裂　細胞的生長　遺傳物質　(3)形態　結構　生理功能　組織　(4)分化　患者本人
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