生物第2节 细胞的分化学案

6.2 细胞的分化导学案

【学习目标】

1．从“分化与个体形成间的关系”“遗传物质是否会变化”来理解细胞分化的概念、过程、特点和实质。(重点)

2．结合植物的组织培养和克隆羊培育过程，概述细胞全能性的概念。(难点)

3．结合教材图6—12，概述干细胞的概念和研究意义。

【自主预习】

细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，它是生物个体发育的基础。请结合下面材料，探究细胞分化的特点和实质。

1．细胞分化的概念和过程

(1)据图归纳细胞分化的概念：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)复杂生物体所有体细胞都是由一个受精卵经过有丝分裂形成的。因此细胞分化形成的各种细胞细胞核内的遗传物质没有(有、没有)发生变化。

2．细胞分化的特点

(1)将蛙的原肠胚时期将来发育成后肢的部分细胞移植到将来发育成背部的细胞中，这部分细胞不会随着周围细胞发育成背部，而是继续沿着原有的分化方向发育成一条后肢。这种现象说明细胞分化具有稳定性(不可逆性)。

(2)细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度，说明细胞分化具有持久性。

(3)细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础，说明细胞分化具有普遍性。

3．细胞分化的实质

据图，A、B基因中，细胞甲含有的是A和B基因，表达的是A基因；细胞乙含有的是A和B基因，表达的是B基因。因此，细胞分化的实质是基因选择性表达的结果。

4．细胞分化的意义

(1)多细胞生物只有通过细胞分化才能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，所以说细胞分化是个体发育的基础。

(2)细胞分化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。

高度分化的细胞，只要给予适当的条件，仍然可能发育成一个完整的个体，这种潜能就是细胞的全能性。请结合下列材料，探究细胞全能性的原理和应用。

1．胡萝卜的组织培养过程

(1)一个高度分化的植物细胞经过细胞分裂和细胞分化，最终形成了完整的植物体，这说明植物细胞整体具有全能性。

(2)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器官，这说明植物细胞全能性的表达需要在离体条件下进行。

(3)图中试管里的培养液应该含有植物激素、无机盐和糖类等物质。

(4)植物细胞全能性的应用：可以利用植物组织培养技术，对花卉和蔬菜等作物进行快速繁殖，还可以和基因工程结合培育作物新类型。

2．克隆羊的培育过程

(1)如果直接用B羊的乳腺细胞进行培养，不能(能、不能)发育成完整个体，说明动物分化的体细胞全能性受到限制，但是细胞核仍具有全能性。

(2)得到的克隆羊的性别等绝大部分的性状应该和B羊一致。

3．根据以上内容归纳分化的细胞仍具有全能性的原因

答案：由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的，因此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。所以，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。

4．全能性的比较

一般来说，分化程度越高，细胞表达潜能越窄，全能性越低；但是生殖细胞分化程度高，全能性也较高，是个例外。据此比较下列细胞全能性的大小(填“>”或“<”)：

(1)植物细胞>动物细胞

(2)受精卵>生殖细胞>体细胞

(3)叶肉细胞<形成层细胞

5．干细胞

动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。

【互动探究】

(1)细胞分化是个体发育的基础(　　)

(2)单细胞生物的细胞分化现象更加明显(　　)

(3)细胞分裂是细胞分化的基础(　　)

(4)细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化(　　)

(5)细胞分化的方向在胚胎早期已经决定，一般不能逆转(　　)

(6)生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果(　　)

(7)细胞分化导致细胞的数目增加(　　)

答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×

【课堂练习】

1．细胞分化的实质是(　　)

A．基因组的改变 B．基因的选择性表达

C．细胞器数量和种类的变化 D．细胞亚显微结构的变化

答案：B

2．细胞分化过程中，一般不会出现的是(　　)

A．细胞表面结构的改变 B．细胞器种类和数量的改变

C．蛋白质种类和数量的改变 D．细胞核中遗传物质的改变

答案：D

3．

由细胞形态判断，下列细胞中最可能具有细胞周期的是(　　)

答案：B

4．如图所示的细胞类型转换过程为(　　)

A．细胞融合　 B．细胞生长

C．细胞分裂 D．细胞分化

答案：D

5．植物细胞表现出全能性的必要条件是(　　)

A．给予适宜的营养和外界条件

B．导入其他植物细胞的基因

C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件

D．将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内

答案：C

6．如图是高等生物个体发育过程中细胞发生的变化，请仔细观察，回答问题。

(1)图示的高等生物个体发育是从________开始的。

(2)由①到②，细胞的体积增大、数目增多，细胞经历了________和________过程。

(3)由②到③，由于细胞________，细胞的________、________和________发生了稳定性的差异，细胞的这种变化是基因在机体发育过程中__________的结果。

答案：(1)受精卵　(2)生长　分裂　(3)分化　形态　结构　生理功能　选择性表达