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课文内容ppt课件

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自主预习一、细胞分化1.概念:细胞在　形态　、结构和　功能　上发生持久的、差异性变化的过程(　遗传物质　没有改变)。 2.不同干细胞的分化潜能受精卵是 全能干细胞 ,因为它能产生生物体所需要的所有类型的细胞。胚胎干细胞是 多能干细胞 ,它的分化能力仅次于受精卵,可以发育成为除部分胎盘以外的所有成体组织。主要存在于骨髓中的造血干细胞,能够分化成 各种血细胞 ,也能分化出造血系统以外的细胞。 
3.实质:遗传物质　有选择　地发挥作用。 4.意义:生物的个体发育就是通过细胞的分化过程来实现的。
为什么骨髓移植可以治疗白血病?提示:骨髓中含有造血干细胞,它们能够通过增殖和分化,不断产生白细胞、红细胞和血小板等,补充到血液中去。
预习检测1.判断题。(1)细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱。(　　)(2)叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果。(　　)(3)细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生改变。(　　)(4)分化不会改变遗传物质,故同一个体不同细胞中遗传物质数量一定相等。(　　)(5)癌细胞粘连蛋白减少是因为细胞内缺失粘连蛋白基因。(　　)
(6)细胞的分化程度越高,全能性越强。(　　)(7)细胞的高度分化改变了物种的遗传信息。(　　)
2.(2022年浙江选考)在某些因素诱导下人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的(　　)A.分裂与分化　B.分化与癌变C.癌变与衰老D.衰老与分裂答案:A
重难归纳1.对细胞分化的分析(1)从细胞水平分析:细胞的形态、结构和生理功能发生改变。(2)从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞溶胶成分和功能发生改变。(3)从分子水平分析①蛋白质角度:蛋白质的种类、数量、功能发生改变。②基因角度:基因选择性表达,即遗传物质有选择地发挥作用,这是细胞分化的根本原因。
2.细胞分裂与细胞分化的比较
3.细胞分裂、细胞分化与个体发育的关系
个体发育是细胞分裂和分化共同作用的结果:大多数多细胞生物是由受精卵发育而来的,在细胞分裂的基础上,通过细胞分化逐渐发育为成体。
为什么分化了的细胞,遗传信息并没有改变?提示:细胞是以有丝分裂的方式进行增殖的,有丝分裂的特点是维持遗传物质稳定;而细胞分化与遗传物质有选择地发挥作用有关,细胞内的遗传物质并没有改变。
典例剖析一般情况下,下列细胞的分化程度由低到高依次是(　　)①神经细胞　②受精卵　③胚胎干细胞　④造血干细胞A.②③④①B.③①②④ C.①④②③D.①④③②答案:A解析:受精卵是发育的起点,分化程度最低,是全能干细胞,其可分化为胚胎干细胞等多种细胞;胚胎干细胞是多能干细胞,可分化为造血干细胞等;神经细胞属于高度分化的细胞。故4种细胞的分化程度由低到高依次为受精卵、胚胎干细胞、造血干细胞、神经细胞。
学以致用下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图。图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是(　　)①a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化　②乙和丙的染色体组成不同　③丁与戊因遗传物质不同而发生分化　④甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同A.①②B.①④C.③④D.②③④答案:B
解析:甲、乙、丙三个细胞形态一样,故a表示有丝分裂,丁、戊与甲比,细胞形态发生了变化,故b表示细胞分化;乙和丙来自甲的有丝分裂,有丝分裂前后亲子代遗传物质相同,染色体组成相同;乙、丙的遗传物质相同,通过细胞分化形成丁、戊的过程中遗传物质有选择地发挥作用;甲、丁、戊是三种类型不同的细胞,故它们所含的蛋白质不完全相同。
重难归纳1.细胞具有全能性的原因已分化的细胞一般都有与受精卵相同的全套遗传物质。因此,分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。2.细胞全能性表达的条件在离体状态下,除需要适宜的水、无机盐、有机营养及激素等外,还需要适宜的温度等条件。
3.典型实例展示(1)胡萝卜根细胞分化成植株的实验
说明植物细胞具有发育成完整植株的能力,即植物细胞具有全能性。
(2)多莉羊的克隆实验
小多莉虽然是由C羊生出来的,但长相却不像C羊,反而与B羊十分相像。说明动物细胞的全能性受到限制,但细胞核仍具全能性。
(3)实验分析①植物细胞的全能性易于表达,而动物细胞的全能性虽受到极大限制,但其细胞核的全能性仍可以表达。②同一生物体内细胞全能性的高低为受精卵>生殖细胞>体细胞。③一般情况下,随着细胞分化程度的提高,细胞的全能性逐渐变小。④细胞的全能性与细胞的分裂能力呈正相关,即分裂能力越强,全能性越大。
4.细胞分化与细胞全能性的关系(1)同一个体的不同体细胞中核遗传物质完全相同,但由于遗传物质有选择地发挥作用,不同细胞中的蛋白质不完全相同。(2)细胞分化的本质是遗传物质有选择地发挥作用,不会导致遗传物质改变。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。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,其原因是受到了细胞内物质的限制。尽管如此,它们的细胞核仍保持着原有的全部遗传物质,具有全能性。
(3)一般来说,细胞分化程度越高,全能性越低,细胞分化程度越低,全能性越高,但卵细胞的分化程度较高,其全能性也较高。
5.细胞分化和细胞癌变的比较
如果将胡萝卜根细胞换成胡萝卜其他部位的体细胞,能否培育出胡萝卜植株?为什么?提示:能。因为胡萝卜的体细胞中都含有该物种的全套遗传信息。
典例剖析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.能合成胡萝卜所需的蛋白质答案:B
学以致用下列有关细胞全能性的叙述,错误的是(　　)A.克隆羊的诞生证明了已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性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.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性答案:C解析:卵细胞是高度分化的细胞,但其仍具有较高的全能性。
1.蚕豆叶下表皮的保卫细胞和表皮细胞的形态存在显著差异。引起这种差异的过程是(　　)A.细胞分化　　B.细胞衰老C.细胞凋亡D.细胞癌变答案:B
2.下图为根尖的结构及细胞分裂和分化的情况。下列相关叙述正确的是(　　)A.观察细胞质壁分离时可选择a和b区细胞B.观察根尖细胞有丝分裂时应选择b区细胞C.若①②表示一个完整的细胞周期,①过程所经历的时间明显比②过程短D.③→④过程中细胞核遗传物质发生了改变答案:B
解析:图中a为根冠,b为分生区,c为伸长区,d为成熟区。观察质壁分离时选d区细胞,因为d区细胞有大液泡,可通过降低显微镜亮度来观察质壁分离,观察根尖细胞有丝分裂时选b区细胞。③→④为细胞分化,细胞核遗传物质未改变。①为细胞生长,为间期,②为细胞分裂期,①过程所经历的时间明显比②过程长。
3.下列关于细胞分化和细胞分裂的叙述,错误的是(　　)A.细胞分裂是生物生长、发育、繁殖和遗传的基础B.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果C.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中D.细胞的分化使细胞中的遗传物质逐渐减少答案:D
解析:细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象。生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果。细胞分化是一种持久性的变化,它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。细胞分化是遗传物质有选择地发挥作用的结果,不会使细胞中的遗传物质逐渐减少。
4.胚胎干细胞是从人体或哺乳动物的早期胚胎中分离出来的一类细胞,其作用如下图所示。请回答下列问题。