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1、第2節(jié) 細胞的分化,自主學習,凝練素養(yǎng),自主學習 讀教材學基礎,一、細胞分化及其意義 請仔細閱讀教材第117～118頁“細胞分化及其意義”,完成下面的問題。 1.概念 在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在 、 和 上發(fā)生 的過程。 2.特點 (1)細胞分化是一種 的變化。 (2)一般來說,分化了的細胞一直保持 的狀態(tài),直到死亡。 (3)細胞分化是生物界中普遍存在的 。,形態(tài),結構,生理功能,穩(wěn)定性差異,持久性,分化后,生命現象,3.意義 (1)是生物 的基礎。 (2)使多細胞生物體中的細胞趨向 ,有利于提高各種 的效率。 4.原因 在個體
2、發(fā)育過程中,不同的細胞中 的執(zhí)行情況不同。 ?判斷? (1)同一個體分化后的細胞在結構上有差異,功能上無差異。( ) (2)細胞分化是可逆的。( ) (3)一個受精卵分化成的眾多細胞中的遺傳物質不發(fā)生變化。( ),個體發(fā)育,專門化,生理功能,遺傳信息,,,√,二、細胞的全能性 請仔細閱讀教材第118～120頁“細胞的全能性”,完成下面的問題。 1.概念 的細胞,仍然具有 。 2.植物細胞的全能性 (1)實驗過程,已經分化,發(fā)育成完整個體的潛能,胡蘿卜 細胞 + 含有植物激素、無機鹽和糖類等的培養(yǎng)基,完整的植株,韌皮部,(2)結論:高度分化的植物細胞仍然具有
3、的能力。,發(fā)育成完整植株,3.動物細胞核的全能性 (1)實驗過程,乳腺細胞的______ + 的卵細胞,克隆羊多利,細胞核,去核,(2)結論:已分化的動物體細胞的 具有全能性。,細胞核,4.干細胞 (1)特點: ①具有 和 能力。,分裂,分化,②在動物和人體內,數量很少。 (2)舉例:人骨髓中的許多 能通過增殖和分化不斷產生紅細胞、白細胞和血小板。 ?思考? 正常植物體內的細胞能表現出全能性嗎? 提示:不能。正常植物體內的細胞進行細胞分化,形成不同組織。,造血干細胞,主題一,凝練素養(yǎng) 解難題提能力,細胞分化與細胞分裂、個體發(fā)育的關系,,教師參考,問題引領: 1.細胞分化能否導
4、致細胞遺傳信息的變化?,2.細胞分裂和細胞分化在個體發(fā)育中必不可少,相互配合,它們有什么區(qū)別和聯系?,1.對細胞分化概念的理解 (1)從細胞水平分析:細胞的形態(tài)、結構和生理功能發(fā)生改變。 (2)從亞顯微結構水平分析:細胞器的數目及細胞質基質成分和功能發(fā)生改變。 (3)從分子水平分析 ①蛋白質角度:合成出特定種類、數量、功能的蛋白質。 ②基因角度:基因選擇性表達,即遺傳信息的執(zhí)行情況不同,這是細胞分化的根本原因。,2.細胞分化與細胞分裂的區(qū)別與聯系,3.細胞分化與細胞分裂、個體發(fā)育的關系 個體發(fā)育是細胞分裂、細胞分化的結果:大多數多細胞生物是由受精卵發(fā)育而來的,在細胞分裂的基礎上,通過細胞分化
5、逐漸發(fā)育為成體。其中,細胞分化是生物個體發(fā)育的主要過程。,【典例1】 (2017吉林實驗月考)下圖表示人體骨髓造血干細胞的生命歷程。下列相關敘述錯誤的是( ) A.細胞②與細胞①相比,細胞與外界環(huán)境進行物質交換的效率提高 B.c過程的根本原因是基因的選擇性表達 C.④細胞可能繼續(xù)進行細胞分裂和分化 D.圖中三種血細胞一般不會再變成細胞③,,解析:a表示細胞生長過程,細胞體積變大,相對表面積減小,故物質交換的效率降低;c表示細胞分化,其根本原因是基因的選擇性表達;④細胞為造血干細胞,其可能繼續(xù)進行細胞分裂和分化;自然情況下,細胞分化具有不可逆性,因此圖中三種血細胞一般不會再變成細胞③。 答案:A
6、,備選例題,(2017山西高平聯考)下列對細胞分化的敘述中,錯誤的是( ) A.從細胞水平分析,細胞的功能趨向專門化 B.從細胞器水平分析,細胞器種類、數目發(fā)生改變 C.從分子水平分析,根本原因是蛋白質發(fā)生改變 D.從個體水平分析,其是生物個體發(fā)育的基礎,C,,解析:從分子水平分析,細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達。,【題組演練】 1.(2017河北張家口月考)下列有關細胞分化的描述,正確的是( ) A.細胞分化是一種臨時性的變化,在胚胎時期達到最大限度 B.人的胰島細胞產生胰島素,不產生血紅蛋白,是因為胰島細胞中無血紅蛋白基因 C.細胞分化過程中遺傳物質發(fā)生了定向改變 D.細胞分化是
7、一種持久性的變化,其穩(wěn)定性變化通常是不可逆轉的,,解析:細胞分化是一種持久性的變化;胰島細胞中含有血紅蛋白基因,但血紅蛋白基因在胰島細胞中不表達;細胞分化過程中遺傳物質不發(fā)生改變。,D,2.(2017湖南長郡、衡陽聯考)下列能說明某細胞已經發(fā)生了細胞分化的是( ) A.進行胰島素的合成和分泌 B. 進行ATP合成 C.存在胰島素基因 D. 存在呼吸酶,A,,解析:胰島B細胞能合成和分泌胰島素,說明細胞已經發(fā)生了基因的選擇性表達,即發(fā)生了分化;所有細胞都進行ATP合成,都存在呼吸酶;體細胞都是由受精卵不斷通過有絲分裂而產生的,因此人的體細胞都含有一整套相同的基因,都含有胰島素基因,但只有
8、在胰島B細胞中表達。,3.(2017江蘇海安期末)下列有關多細胞生物體細胞分化的敘述中,錯誤的是( ) A.分化后的細胞只保留與其功能相關的一些遺傳物質 B.細胞分化是生物界的一種普遍存在的生命現象 C.高度分化后的細胞一般不具有分裂能力 D.細胞分化與生物的個體發(fā)育有密切關系,A,,解析:細胞分化只是基因的選擇性表達的結果,其遺傳物質并不改變。,主題二,細胞全能性問題剖析,,教師參考,問題引領: 1.已分化的細胞為什么仍具有全能性?,2.不同細胞的全能性大小相同嗎? 3.表現全能性需要什么條件?,1.細胞具有全能性的原因分析 已分化的細胞一般都有一套和受精卵相同的遺傳信息,因此,分化的細胞
9、仍具有發(fā)育成完整新個體的潛能。 2.細胞全能性大小比較 (1)植物細胞>動物細胞。 (2)受精卵>生殖細胞(如精子、卵細胞)>體細胞。 (3)分化程度低的細胞>分化程度高的細胞。 (4)分裂能力強的細胞>分裂能力弱的細胞。 3.細胞在生物體內沒有表現全能性的原因 在生物體內細胞不能表現全能性,而是分化為不同的組織、器官,其原因在于基因在特定的時間和空間條件下的選擇性表達。 4.實現細胞全能性的條件 離體(必要條件)具核的活細胞、一定的營養(yǎng)物質(水、無機鹽、糖類等)、激素、適宜的外界環(huán)境條件(溫度等)。,【典例2】 (2017天津靜海月考)關于細胞的全能性的敘述,錯誤的是( ) A.離體的植物細
10、胞在一定條件下培養(yǎng)能表現出全能性 B.生物體內細胞沒有表現出全能性,是基因在特定時空下選擇性表達的結果 C.在生物體所有的細胞中,受精卵的全能性最高 D.克隆羊的誕生證明了高度分化的動物細胞具有全能性,,解析:處于離體狀態(tài)的植物細胞,在一定的營養(yǎng)物質、激素和其他外界條件作用下能表現出全能性,而生物體內細胞沒有表現出全能性,是基因在特定時空下選擇性表達的結果;克隆羊的誕生證明了高度分化的動物細胞核具有全能性。 答案:D,備選例題,(2017天津紅橋區(qū)期中)在下列自然現象或科學研究成果中,能為“動物細胞具有全能性”觀點提供直接證據的是( ) A.壁虎斷尾后重新長出尾部 B.用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒
11、傷病人 C.蜜蜂的未受精卵細胞發(fā)育成雄蜂 D.造血干細胞產生紅細胞、白細胞和血小板,C,,解析:壁虎斷尾后重新長出尾部,用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人,造血干細胞產生各種血細胞,都形成新個體,不能體現動物細胞的全能性;蜜蜂的未受精卵細胞發(fā)育成雄蜂,體現了動物細胞的全能性。,【題組演練】 1.(2017河北定州中學月考)科學家將單個離體胡蘿卜根細胞培養(yǎng)成了胡蘿卜植株。這說明植物細胞( ) A.具有全能性 B.具有無限生長的能力 C.具有無限分裂的能力 D.遺傳物質發(fā)生改變,A,,解析:全能性是指已經分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能,胡蘿卜根細胞能發(fā)育成完整的胡蘿卜植株,體現植物細胞具有全能
12、性。,2.(2017黑龍江牡丹江月考)細胞的全能性是指( ) A.細胞具有全面的生理功能 B.細胞既能分化,也能恢復到分化前的狀態(tài) C.已經分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能 D.已經分化的細胞全部能進一步分化,C,,解析:已經分化的細胞一般一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡,具有持久性;細胞的全能性是指已經分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能;已分化的細胞不能進一步分化。,3.下列有關細胞全能性的理解,正確的是( ) A.從理論上講,生物體的每一個細胞都具有全能性 B.未脫離植株的幼葉,在適當的情況下能表現出全能性 C.在個體發(fā)育的不同時期,由于細胞內基因發(fā)生變化,導致細胞不能表現出
13、全能性 D.脫離了植株的芽,一定能表現出全能性,,解析:細胞全能性的表現條件是:離體狀態(tài)、一定的營養(yǎng)物質和激素以及適宜的外界條件。細胞具有全能性的原因是已分化的細胞具有一套和受精卵相同的遺傳信息,因此,從理論上講,生物體的每一個細胞都具有全能性。,A,圖說教材：細胞分化的概念及實質,(1)據圖歸納細胞分化的概念:在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。 (2)據圖,A、B基因中,細胞甲含有的是A、B基因,表達的是A基因;細胞乙含有的是A、B基因,表達的是B基因。因此,細胞分化的實質是基因選擇性表達的結果。 (3)復雜生物體所有體細胞都是由一個
14、受精卵經過有絲分裂形成的,因此細胞分化形成的各種細胞細胞核內的遺傳物質沒有發(fā)生變化。,【跟蹤訓練】 如圖中A、B、C是某生物體內三種細胞內的部分基因及它們的活動狀態(tài)(圖中糖酵解表示細胞呼吸的第一階段)。據圖得出下列結論中錯誤的是( ) A.這三種細胞肯定都不是紅細胞 B.三種細胞都可能將葡萄糖分解為丙酮酸 C.由于細胞中蛋白質的不同,三種人體細胞有各自不同的形態(tài) D.三種細胞的細胞核具有該生物的全套遺傳物質,C,,解析:據圖不能得出三種細胞形態(tài)、功能都不同是蛋白質不同的結果,可以看出的是不同細胞的遺傳信息執(zhí)行情況不同,細胞發(fā)生了分化;三種細胞的血紅蛋白基因都未表達,說明都不是紅細胞;三種細胞
15、的糖酵解酶的基因均表達,說明三種細胞中都能發(fā)生葡萄糖分解為丙酮酸的過程;三種細胞的細胞核中都含有該生物的全套遺傳物質。,形成學科核心素養(yǎng),(一)重要生物學概念 1.細胞分化的實質是基因的選擇性表達。 2.細胞分化的特點:持久性、普遍性和穩(wěn)定性。 3.細胞的分化程度越高,細胞全能性相對越低。 4.植物細胞具有全能性,動物細胞的細胞核具有全能性。 5.實現細胞全能性的條件:離體、一定的營養(yǎng)物質、激素和適宜的溫度、pH等。 (二)學科核心素養(yǎng) 1.生命觀念:形成“細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎”的自然觀。 2.理性思維:運用歸納與概括、演繹與推理的方法,概括細胞分化的概念、意義及 實質。 3.社會責任:積極參與到“干細胞研究進展與人類健康”的資料搜集和分析中,關注人類健康。,(三)網絡構建 請嘗試構建本課時知識網絡。,謝謝觀賞！,
2018版高中生物 第6章 細胞的生命歷程 第2節(jié) 細胞的分化課件 新人教版必修1.ppt
