高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞通过分化产生不同类型的细胞获奖ppt课件

这是一份高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞通过分化产生不同类型的细胞获奖ppt课件，共31页。PPT课件主要包含了素养导学，内容梳理，随堂检测，概念突破，持久的，差异性，持久性，不可逆的，普遍存在，个体发育等内容，欢迎下载使用。

1.细胞能产生特异性变化
概念一　细胞能产生特异性变化[概念情境]生物体中的基因可分为管家基因和奢侈基因。管家基因为多细胞生物体的细胞中均表达的基因,奢侈基因只在生物体中某些特定种类的细胞中表达。如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。
思考以下问题。(1)图示中,管家基因和奢侈基因分别是哪些基因?提示:a基因在所有细胞中都表达,属于管家基因;而b、c、d基因只在特定种类的细胞中才表达,属于奢侈基因。(2)这三种细胞是否可能为红细胞,试分析原因。提示:不可能,血红蛋白基因在这三种细胞中都没有表达,因此这三种细胞均不可能为红细胞。(3)据图分析,A细胞最可能是什么细胞,说出你的理由。提示:A细胞能表达胰岛素基因,产生胰岛素,因此最可能是胰岛β细胞。
突破点1 细胞分化的实质
[典例1] 下列关于细胞分化的叙述,错误的是(　 　)A.细胞分化是细胞在形态、结构和功能等方面发生差异性变化的过程B.同一个人的胰岛细胞和表皮细胞的核酸种类与含量不同C.从分子水平来看,细胞分化的直接原因是蛋白质种类、数量和功能的改变D.正常情况下,细胞分化是可逆的,如离体的植物细胞能脱分化形成愈伤组织
解析:细胞在形态、结构和功能上发生持久的、差异性变化的过程称为细胞分化;同一个人不同细胞含有的DNA是相同的,细胞分化的根本原因是遗传物质有选择地发挥作用,所以mRNA的种类和含量不相同;从分子水平分析,细胞分化是蛋白质种类、数量和功能改变的结果,这是细胞分化的直接原因;正常情况下,细胞分化是不可逆的,离体的植物组织细胞在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过细胞分裂素和生长素等植物激素的诱导。
(1)细胞分化过程图示
(2)细胞分化的意义细胞分化是个体发育的基础。个体发育是通过细胞增殖、生长和细胞分化来实现的。细胞增殖只能使细胞的数目增多,细胞生长只能使细胞体积增大。通过细胞分化才能产生不同形态、不同结构、不同功能的细胞,使细胞趋向专门化,由这些不同的细胞构成组织,进而形成胚胎、幼体,并发育成成体,提高了各种生理功能的效率。
[典例2] 如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.离体的胚胎干细胞具有分化成各种组织器官并形成新个体的能力B.血小板和成熟的红细胞内都能进行DNA的复制和蛋白质的合成C.图示细胞中,干细胞发生癌变仍然具有细胞周期,但是其分裂能力减弱D.白细胞能够穿过血管壁去吞噬病菌,这是因为细胞膜具有一定的流动性
解析:离体的胚胎干细胞具有分化成各种组织器官的能力,但不能形成新个体;人体成熟的红细胞没有细胞核和细胞器,不能进行DNA的复制和蛋白质的合成,血小板已经高度分化,不能再分裂,因此也不能进行DNA的复制;癌细胞具有无限增殖的能力,图示细胞中,干细胞发生癌变仍然具有细胞周期,而且其分裂能力增强;白细胞能够穿过血管壁去吞噬病菌,这是因为细胞膜具有一定的流动性。
干细胞(1)干细胞的特点干细胞是一类可以分化成为各种细胞的未分化细胞。(2)类型(按功能分)①全能干细胞:如受精卵,可发育成完整的个体,能产生生物体所需要的所有类型的细胞。②多能干细胞:如来源于早期胚胎的胚胎干细胞,分化能力仅次于受精卵,虽不能发育成完整的个体,但可以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,能够分化成各种血细胞(红细胞、白细胞和血小板等),也能分化出造血系统以外的细胞。
概念二　细胞具有全能性[概念情境]图1和图2分别为植物细胞和动物细胞全能性表现的示意图。
请据图思考以下问题。(1)图1中可以看出高度分化的植物细胞仍具有全能性,但细胞在植物体内未表现出全能性,这说明植物细胞全能性需要在什么条件下发生?提示:说明植物细胞在离体条件下才能表现出全能性。(2)图2中,高度分化的动物细胞能否表现出全能性?图2 说明了什么?提示:不能。图2说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性。(3)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。
突破点1 细胞全能性的定义
[典例1] 下列有关细胞全能性的叙述中,不正确的是(　 　)A.受精卵在自然生理条件下能发育成完整个体,因此全能性最高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.植物细胞在一定的条件下离体培养能表现出全能性
解析:受精卵尚未分化,在自然生理条件下能发育成完整个体,因此全能性最高;生物体内的细胞由于细胞分化,没有表现出全能性,是因为在同一个体内,遗传物质有选择地发挥作用;卵细胞属于已分化的细胞,与受精卵相比,全能性较低;处于离体状态的植物细胞,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,能表现出全能性。
[概念误区] 细胞分化与全能性(1)全能性是指单个细胞发育成完整个体的潜能,而不是指发育成组织和器官的潜能。(2)细胞分化程度与细胞的全能性不一定成反比。大部分细胞分化程度越高,全能性越低,但部分细胞,如卵细胞等生殖细胞,细胞分化程度高,全能性也很高。
突破点2 动、植物细胞全能性实验探究
[典例2] 分析以下事实:①胡萝卜根的韧皮部细胞通过培养能发育成完整植株;②绵羊乳腺细胞核移入去核卵细胞中,能发育成有生殖能力的绵羊个体。基于以上事实,下列选项错误的是(　 　)A.高度分化的动、植物细胞都具有全能性B.高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性C.分化细胞中不表达的遗传物质并没有消失D.高度分化的植物细胞具有全能性
解析:事实②说明动物细胞的细胞核具有全能性,不能证明高度分化的动物细胞具有全能性;细胞分化并非由于遗传物质丢失造成的,它与遗传物质有选择地发挥作用有关;事实①说明高度分化的植物细胞具有全能性。
[概念误区] 理论上植物每个细胞都具有全能性,在适宜条件下可发育成一个完整植株;但动物细胞由于细胞质中相关物质对细胞核的限制,一般难以表达出全能性,但细胞核仍具有全能性。
科学家已经成功地将实验室中用造血干细胞培育出的人造血输入了人体内,而且其表现与正常的血液一样。
(1)造血干细胞是人体内保留的少数具有 能力的细胞,造血干细胞分化成其他细胞是 的结果。(2)在肥大细胞中 (填“有”或“无”)血红蛋白基因;巨噬细胞的吞噬作用说明细胞膜具有 。
解析:(1)干细胞是人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞;细胞分化的实质是遗传物质有选择地发挥作用。(2)在肥大细胞中有血红蛋白基因,但该基因不表达;巨噬细胞的吞噬作用说明细胞膜具有一定的流动性。
遗传物质有选择地发挥作用
(3)为了提取纯化的细胞膜,可以使用图解中的 作为实验材料。(4)将已分化体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,可以发育成新的个体,说明 。
解析:(3)为了提取纯化的细胞膜,可以使用成熟的红细胞作为实验材料,原因是哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器。(4)将已分化体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,可以发育成新的个体,说明已分化的体细胞的细胞核具有全能性。
已分化的体细胞的细胞核具有全能性
1.下列动物细胞的组成成分或代谢产物中,能体现出细胞分化的是(　 　)A.细胞呼吸相关酶B.血红蛋白C.核糖体蛋白 D.染色体上的蛋白质
解析:血红蛋白只出现在红细胞中,因此含有血红蛋白说明细胞已经分化。
2.下列哪种细胞的全能性最容易表达出来(　 　)A.青蛙的上皮细胞B.胡萝卜根的韧皮部细胞C.大白鼠的肝脏细胞D.人皮肤生发层细胞
解析:胡萝卜根的韧皮部细胞属于植物细胞,进行植物组织培养会形成完整植株,成功率高;青蛙的上皮细胞、大白鼠的肝脏细胞、人皮肤生发层细胞均属于动物细胞,细胞的全能性受到限制,其细胞核具有全能性,必须经过核移植技术才能体现细胞核的全能性。
3.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过程后细胞②与外界环境进行物质交换的效率较①提高B.c过程的根本原因是遗传物质有选择地发挥作用C.细胞④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:a表示细胞生长过程,该过程中细胞体积增大,相对表面积减小,细胞②与外界环境进行物质交换的效率较①降低;c表示细胞分化,其根本原因是遗传物质有选择地发挥作用;细胞④可能为造血干细胞,其可继续进行细胞分裂和分化;自然情况下,细胞分化具有不可逆性,因此题图中三种血细胞一般不会再变成细胞③。
4.胡萝卜根韧皮部的细胞在组织培养过程中,经过细胞增殖和细胞分化等过程可以发育为一个完整植株。下列说法中不正确的是(　 　)A.用液体培养基对胡萝卜根韧皮部的细胞进行组织培养B.分化后的细胞遗传物质发生了变化C.已分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的潜能D.植物组织培养的实验可说明植物细胞具有全能性
解析:用液体培养基对胡萝卜根韧皮部的细胞进行组织培养;细胞分化与遗传物质有选择地发挥作用有关,而遗传物质并没有发生改变;已分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的潜能;植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
5.哺乳动物成熟红细胞是经过几个阶段发育而来的,各阶段细胞特征如表。下列相关叙述,不正确的是(　 　)
A.哺乳动物成熟红细胞没有合成酶和ATP的能力B.哺乳动物成熟红细胞是用来提取细胞膜的良好材料C.哺乳动物成熟红细胞在成熟过程中的变化是遗传物质有选择地发挥作用的结果D.哺乳动物红细胞在成熟过程中的变化有利于该细胞进行物质的运输
解析:哺乳动物成熟红细胞无细胞核和核糖体,因此不能合成酶,但可进行厌氧呼吸产生ATP;哺乳动物成熟红细胞无细胞核以及各种细胞器,是用来提取细胞膜的良好材料;哺乳动物成熟红细胞在成熟过程中的变化是基因控制的细胞程序性表达,即遗传物质有选择地发挥作用;哺乳动物红细胞在成熟过程中的变化可为血红蛋白提供空间,有利于氧气等物质的运输。
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