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1、第2节细胞的分化学习目标素养目标1 .阐明细胞分化的概念、过 程、特点和实质。2 .举例说明细胞的全能性。3 .说出干细胞的概念和研究 意义。1 .生命观念结构与功能观：不同细胞遗传信息执行不 同，合成蛋白质不同决定了细胞形态、结构、生理功能的不 同。2 .科学思维归纳与概括：基于基因选择性表达的本质， 掌握细胞分化的特点；基于各类细胞的遗传信息，理解细胞 的全能性。分点突破(一)细胞分化及其意义基础落实1 .含义：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 .特点(连线)3 .意义(1)生物个体发育的基础。(2)使细胞趋向专门化。有利于提
2、高生物体各种生理功能的效率。4 .原因：细胞中基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗 传信息的表达情况不同。深化-认知一、在“思考探究中解惑1 .如图为人体中肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞的产生过程：(1)细胞、含有的蛋白质种类一定不相同吗？遗传物质一定相同吗？提示：不完全相同；一定相同。(2)细胞与细胞形成的本质区别是什么？提示：遗传信息的表达情况不同。2 .构成人体的器官有四种组织，分别是上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织， 构成这些组织的一些细胞有上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞和神经细胞。据此探究回答下 列问题：上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经细胞在形态与
3、结构上均不相同，那么在功能上相同吗？提示：不同，例如上皮细胞有保护功能，骨骼肌细胞有运动功能等。(2)这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，产生这种结果的现象叫什么？ 提示：细胞分化。(3)正常情况下，这些细胞还能恢复成早期胚胎细胞吗？为什么？提示：不能，因为细胞分化不可逆。二、在“系统思维”中提能1.细胞分化的实质(1)从细胞水平看出：细胞的形态、结构和功能发生改变。(2)从分子水平看蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。基因角度：遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达，这是细胞分化的根本原 因。2.细胞分裂和细胞分化的比较应用-评价项目细胞分裂细胞分化发生时间从受精卵开始发
4、生在整个生命过程中原因细胞增殖需要基因选择性表达结果细胞数量增多细胞种类增多意义保持了细胞亲子代间遗传性状的稳定性保证了生物体正常发育联系细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，随分化程度加大，分裂能力逐渐下降1.在个体发育中，通过细胞增殖增加细胞数目，通过细胞分化增加细胞种类。下列相 关说法正确的是0A.同一个体的不同细胞具有相同的遗传信息，但遗传信息的执行情况不同B.植物根尖细胞中无叶绿体，故用根尖细胞不能培养出含叶绿体的植物体C.有丝分裂间期完成的DNA复制和有关蛋白质的合成,，均在细胞核中进行D.细胞分化过程中，细胞的形态、结构、生理功能以及遗传物质均发生稳定性的变化 解析：A
5、同一个体的不同细胞都是由同一个受精卵分裂、分化形成的，都具有相同的 遗传信息，但遗传信息的执行情况不同，A正确；植物根尖细胞中无叶绿体，但含有控制叶 绿体合成的相关遗传物质，因此用根尖细胞能培养出含叶绿体的植物体，B错误；有丝分裂 间期DNA复制和有关蛋白质合成过程中的转录过程均在细胞核中完成，而蛋白质合成的翻 译过程在细胞质的核糖体上完成，C错误；细胞分化过程中，其形态、结构、生理功能均发 生稳定性的变化，但遗传物质没有发生改变，D错误。2. (2021 江苏淮安高一期末)有人把能够在所有细胞中表达、维持细胞基本生命活动所 必需的基因称为管家基因，而把只在特定细胞中表达的基因称为奢侈基因。下
6、列相关说法错 误的是0A.细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果B. ATP水解酶、膜蛋白都是管家基因的表达产物C.人的胰岛素基因和抗体基因都属于奢侈基因D.根尖分生区细胞分化形成成熟区细胞过程中，奢侈基因的遗传信息改变解析：D奢侈基因只在特定组织细胞才表达。由此可见，细胞分化是奢侈基因选择性 表达的结果，A正确；ATP水解酶、膜蛋白在所有细胞中都存在，控制这些物质合成的基因 属于管家基因，B正确；人的胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，而抗体基因只在浆细胞中 表达，二者都属于奢侈基因，C正确；根尖分生区细胞分化形成成熟区细胞过程中，奢侈基 因表达，但其遗传信息不变，D错误。3.卜列关于细胞分化的叙述
7、，错误的是0A.植物器官的形成是细胞分化的结果B.造血干细胞属于未分化的细胞C.机体不同的组织细胞中，蛋白质的种类和数量不同D.细胞分化一般是不可逆转的解析：B细胞分化的结果是形成形态、结构和功能不同的细胞；造血干细胞属于分化 程度低的细胞；机体不同的组织细胞中基因的表达不同，故蛋白质种类不同；细胞分化在生 物体内是不可逆的。易错提醒有关细胞分化的3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。分
8、点突破(二)细胞的全能性基础-落实1 .概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能 和特性。2 .植物细胞的全能性(1)高度分化的植物细胞仍具有全能性。(2)应用通过植物组织培养,快速繁殖花卉和蔬菜等作物。拯救濒危物种。3 .动物细胞的全能性(1)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。(2)目前，还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。4 .干细胞特点具有分裂和分化能力。在动物和人体内，数量很少。(2)举例：人骨髓中的许多造血干细胞能通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小 板。深化-认知一、在“思考探究”中解惑1 .为什么胡萝卜高度分化的韧皮部细
9、胞，经培养能形成与原来性状相似的植株，表现 出发育的全能性？提示：胡萝卜韧皮部细胞内含有该物种的全部遗传信息。2 .克隆羊“多莉”能否说明分化的动物细胞具有全能性？为什么？提示：不能。多莉的形成不是体细胞直接培育而来，不能说明动物细胞具有全能性， 只能说明动物细胞核具有全能性。二、在系统思维”中提能细胞分化与细胞的全能性比较项目细胞分化细胞的全能性原理细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点持久性普遍性不可逆性稳定性高度分化的植物体细胞具有全能性动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性全能性的体现要进行诱导和离体培养结果形成形态、结构、功能不同的细胞群形成新的个体高低比较细胞
10、分化程度有高低之分，如：体细胞生殖细胞,受精卵细胞全能性表达的难易程度不同，如：受 精卵生殖细胞体细胞（由易到难）关系两者的遗传物质都未发生改变已分化的植物细胞仍然保持全能性一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低应用-评价1.下列有关细胞全能性的叙述，正确的是0A.植物体只有高度分化的体细胞才具有全能性B.人体成熟红细胞在一定条件下可以体现出全能性C.植物细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他 各种细胞的潜能和特性D.高度分化的植物细胞随时可以表现出全能性解析：C植物体内的活细胞都具有全能性，A错误；人体成熟红细胞没有细胞核和线 粒体，没有DNA,所以没有全能性
11、，B错误；细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍 具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，C正确；高度分化的植物细胞在 离体和适宜的条件下可以表现出全能性，D错误。2. （2022 山东青岛高一月考）体细胞克隆猴“中中”和“华华”的诞生，标志着中国率先开 启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代，实现了我国在非人灵长类研究领域由国际 “并跑”到“领跑”的转变。下列有关细胞全能性的叙述错误的是（）A.克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞具有全能性B.细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有一套本物种个体发育所需的全部遗传信息C.斯图尔德的胡萝卜韧皮部细胞的组织培养实验表明植物细
12、胞具有全能性D.植物体细胞分化程度越高，它的全能性越低解析:A克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞的细胞核具有全能性，A错误； 细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有一套本物种个体发育所需的全部遗传信息，B正 确；斯图尔德的胡萝卜韧皮部细胞的组织培养实验表明植物细胞具有全能性，C正确；植物 体细胞分化程度越高，它的全能性越低，D正确。3. (2022 江苏无锡高一期末)下列实例可以说明细胞具有全能性的是0A.玉米种子萌发长成新植株B.皮肤被划破后，伤口重新愈合C.蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部D.胡萝卜韧皮部细胞经离体培养产生完整植株解析：D玉米种子萌发长成新植株，并非是细胞发育为完整个体，不能说明细胞具有 全能性，A错误；皮肤被划破后，伤口重新愈合，并非是细胞发育为完整个体，不能说明细 胞具有全能性，B错误；蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部，并非是细胞发育为完整个体，不 能说明细胞具有全能性，C错误；胡萝卜韧皮部细胞经离体培养产生完整植株，说明胡萝卜 韧皮部细胞经植物组织培养可发育为完整个体，能说明细胞具有全能性，D正确。易错提醒细胞全能性的两点提示(1)植物种子发育成植株不能体现全能性。(2)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。网络构建(一图串尽主干知识)细胞的全能性