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    高中第2节 细胞的分化学案

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    这是一份高中第2节 细胞的分化学案,共7页。

    2节细胞的分化学案

     

    【学习目标】

    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。

    【基础梳理】

    一、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.细胞分化的概念

    2.细胞分化的特点

    ________、稳定性、不可逆性和________

    3.细胞分化的意义和原因

    (1)意义:使多细胞生物体中的细胞趋向________,有利于提高各种生理功能的效率,是________的基础。

    (2)原因:不同的细胞中________不同。

    二、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________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________+植物激素、________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________的能力。

    (2)动物细胞细胞核的全能性

    实验过程

    非洲爪蝌蚪的肠上皮细胞的________________的卵细胞非洲爪

    结论:已分化的动物体细胞的________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________________能力的细胞。

    (2)举例:人骨髓中的许多________,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。

    答案

    一、

    1.个体发育 一个或一种细胞 形态、结构和生理功能

    2.持久性 普遍性

    3(1)专门化 个体发育 (2)遗传信息的表达情况

    二、

    1.完整 

    2(1)韧皮部细胞 无机盐和糖类 完整植株 (2)细胞核 去核 细胞核

    3(1)分裂 分化 (2)造血干细胞 

    【易错提示】

    有关细胞分化的三点提醒

    (1)细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变,只是基因选择性表达。

    (2)同一个体不同种类的体细胞中,DNA(基因)相同,而RNA、蛋白质不同。

    (3)一般来说,细胞分化是不可逆的,但在离体人工培养条件下,高度分化的植物细胞能够脱分化恢复全能性。

    细胞全能性的三点提示

    (1)细胞全能性以产生完整个体为标志,若无完整个体产生,则不能体现全能性。胚胎干细胞发育成各种组织、器官不能体现全能性。

    (2)植物种子发育成植株不能体现全能性。

    (3)动物细胞因具有该物种全套的遗传物质,尽管没有实验成功,但理论上具有全能性;而动物克隆只体现细胞核的全能性,二者并不矛盾。

    【深化探究】

    一、细胞分化

    1.教材问题探讨分析

    回答下列问题:

    (1)试从细胞水平和分子水平上分析,同种生物的不同细胞其结构和功能不同的原因?

    提示:细胞水平:细胞分化的结果。

    分子水平:基因选择性表达的结果。

    (2)由同一细胞增殖产生、经过细胞分化形成的各种细胞内,细胞器数目、细胞质基质成分相同吗?

    提示:不同。因分化形成的各种细胞的功能不同,故可判断其内的细胞器数目、细胞质基质成分不同。

    (3)细胞分化后,其内的遗传信息是否改变?并分析原因。

    提示:没有。因为从最终来源上看,生物体不同细胞均来自受精卵的有丝分裂,由于有丝分裂中遗传信息几乎不发生变化,因而同一生物体内不同细胞含有几乎相同的遗传信息。

    2.判断下列说法是否正确

    (1)多细胞生物通过细胞分化形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。()

    (2)细胞分化仅发生在胚胎时期。 (×)

    二、细胞的全能性

    1.教材问题探讨分析

    回答下列问题:

    (1)生物体内的细胞不会表现其全能性,而是分化成不同的组织、器官,其原因是什么?

    提示:在特定的时间和空间条件下,不同的细胞由于基因选择性表达出不同的蛋白质,生物体内的细胞不能表现出其全能性,而是分化成不同的组织、器官。

    (2)植物细胞全能性的表达需要什么条件?

    提示:①在离体状态下。

    ②需要适宜的水、无机盐、有机营养。

    ③需要激素。

    ④需要适宜的温度、pH等条件。

    2.判断下列说法是否正确

    (1)同一生物体的所有正常体细胞都具有全能性。()

    (2)精子、卵细胞只含有生物体细胞内一半的遗传物质,所以没有全能性。(×)

    (3)动物克隆技术的成功,证明了高度分化的动物细胞的全能性。(×)

    (4)随着细胞分化程度的提高,细胞的全能性会逐渐丧失。(×)

    【巩固练习】

    1.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列叙述正确的是(   )

    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

    细胞分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果

    未离体的体细胞一般不会表现出全能性

    分化过程中遗传物质会改变

    A.①  B.②  C.①  D.①

    2.美国纽约伦斯勒的神经干细胞研究所的研究人员发现人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞。关于下图的叙述中正确的是(   )

    A.a~e过程属于细胞分化,该过程能体现出细胞具有全能性

    B.f过程为神经干细胞增殖的过程,增殖方式为有丝分裂

    C.神经元、骨细胞和富含脂肪的细胞中,蛋白质的种类完全不同

    D.图中的细胞功能不同,原因是细胞中所含的核基因种类不同

    3.生物体内的细胞没有表现出全能性,而是分化成不同组织器官,这是因为(   )

    A. 细胞丧失了全能性 B. 细胞分化过程中,细胞内的基因发生了不可逆变化

    C. 基因的选择性表达 D. 细胞生长过程中感染的细菌、病毒等生物抑制了全能性的表达

    4.下图为某动物胚胎细胞的生长发育阶段示意图,ab表示生理过程,图中甲~戊为各种细胞。下列叙述正确的是(   )

    A.乙和丁的遗传信息不同 B.甲、乙、丁中的蛋白质不完全相同

    C.丁与戊的细胞器的种类、数目完全相同 D.经过b过程后,丁与戊的细胞核失去全能性

    5.下表表示人体内胰岛A细胞、唾液腺细胞内部分核基因及部分基因的表达情况(+表示该基因表达,-表示该基因未表达)。下列说法错误的是(   )

    项目

    胰岛A细胞

    唾液腺细胞

    ATP合成酶基因

    +

    +

    胰高血糖素基因

    +

    -

    唾液淀粉酶基因

    -

    +

    A.胰岛A细胞和唾液腺细胞的差异化与基因的选择性表达有关

    B.胰岛A细胞和唾液腺细胞在同一时间表达的基因也可能相同

    C.ATP合成酶基因是否表达是胰岛A细胞和唾液腺细胞分化的标志之一

    D.分化后的胰岛A细胞和唾液腺细胞中mRNA有所差异,但遗传物质相同

    6.可利用干细胞在体外培育,并定向诱导培育出组织和器官。下列有关干细胞的叙述,错误的是(   )

    A.利用干细胞培育出器官,未体现出细胞核的全能性

    B.人的干细胞具有连续分裂能力,是未分化的细胞

    C.造血干细胞含有一整套基因,能分化出多种血细胞

    D.干细胞分化成相应组织细胞的过程中会合成特异性蛋白质


    参考答案

    1.答案:C

    解析:细胞分化是指在个体发育中,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,正确;
    细胞分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果,正确;
    未离体的体细胞由于受机体基因组的控制,一般不会表现出全能性,正确;
    对于所有的体细胞来说,它们都是由一个受精卵发育而来,其遗传物质完全相同,并未发生改变,只是不同的细胞在个体发育的不同阶段,其遗传信息的表达不同导致其形态、结构和生理功能出现差异,错误.
    故选:C

    2.答案:B

    解析:

    分析题图可知,过程为细胞增殖的过程,增殖方式为有丝分裂, a~e过程属于细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化产生的不同种类的细胞所含的RNA种类不同。

    A. a~e过程属于细胞分化,并没有形成完整个体,该过程未能体现出细胞具有全能性,A错误;

    B、过程为神经干细胞增殖的过程,增殖方式为有丝分裂,B正确;

    C、神经元、骨细胞和富含脂肪的细胞都是由细胞分化形成,细胞分化的实质是基因的选择性表达,产生的RNA种类和数量不

    同,故形成的蛋白质种类不完全相同,但也有部分相同的蛋白质,例如呼吸酶,C错误;

    D、细胞分化过程中,细胞中的遗传物质不变,所以核基因的种类相同,D错误。

    故选B

    3.答案:C

    解析:全能性是指具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能,生物体内的细胞没有表现出全能性是因为基因的选择性表达;细胞分化过程中,遗传物质不会发生改变。

    4.答案:B

    解析:A、细胞增殖不改变遗传物质,所以乙和丁的遗传信息相同,A错误;

    B、由于基因的选择性表达,所以甲、乙、丁中的蛋白质不完全相同,B正确;

    C、丁和戊的功能不同,所以二者细胞器的数目和种类不完全相同,C错误;

    D、分化后的细胞依然有该细胞生长发育的全部遗传物质,所以仍然具有发育成完整个体的能力,因此没有失去全能性,D错误。

    故选B

    5.答案:C

    解析:

    6.答案:B

    解析:只有培育成完整的个体,才能体现出细胞或细胞核的全能性,A正确;人的干细胞虽然具有连续分裂能力,但是其已经发生了细胞的分化,B错误;造血干细胞含有一整套基因,能分化出多种血细胞,C正确;细胞分化是基因选择性表达的结果,干细胞分化成相应组织细胞的过程中会合成特异性蛋白质,D正确。


     

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