高中生物人教版 (新課標)必修1《分子與細胞》第2節(jié) 細胞的分化教學ppt課件-課件下載-教習網

1．掌握細胞分化的概念、特點。2．理解細胞的全能性。3．知道有關干細胞的研究與應用。
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)生穩(wěn)定性差異的過程。
2．據(jù)圖分析①圖中可以表示分化的過程是_______。細胞分化具有普遍性、______、穩(wěn)定性和不可逆性的特點。②圖中a和虛線可表示________ ___________。
3．原因：不同的細胞形態(tài)、結構和功能不同，是因為不同細胞中________________________。4．意義：是生物__________的基礎；細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種___________的效率。
遺傳信息的執(zhí)行情況不同
[思考探討]　1.同一個體的上皮細胞和骨骼肌細胞中的遺傳物質相同嗎？產生不同細胞的原因是什么？提示：　相同。都是由受精卵經有絲分裂發(fā)育而來的，產生不同的細胞是細胞分化的結果。
1．細胞分化的實質同一個體內各種細胞具有完全相同的遺傳物質，但不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同(基因的選擇性表達)，如圖所示：
(1)從細胞水平分析：細胞形態(tài)、結構和功能改變的結果。(2)從亞顯微結構水平分析：細胞器的數(shù)目及細胞質基質成分和功能改變的結果。(3)從分子水平分析。①蛋白質角度：蛋白質種類、數(shù)量、功能改變的結果。②基因角度：基因選擇性表達的結果，這是細胞分化的根本原因。
2．細胞分化的特點(1)持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎期達到最大限度。(2)不可逆性：一般情況下，分化了的細胞不會再演變成原始的細胞，而是將一直保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。(3)普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎。(4)穩(wěn)定性：細胞分化過程中遺傳物質不發(fā)生改變。
3．細胞分裂、分化與個體發(fā)育的關系
(1)細胞分裂使細胞數(shù)量增多，細胞分化使細胞種類增多。(2)細胞分裂是細胞分化的基礎；分化程度大，分裂能力降低。(3)從分子水平看，個體發(fā)育是基因選擇性表達的結果；從細胞水平看，個體發(fā)育是細胞分裂、分化的結果。
1．概念：已經分化的細胞，仍然具有________________ _________。2．植物細胞的全能性(1)高度分化的__________仍具有全能性。(2)應用：通過___________培養(yǎng)的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物。
3．動物細胞的全能性(1)已分化的動物體細胞的________仍具有全能性。(2)目前，還不能將已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新個體。4．干細胞(1)特點。①具有____________能力。②在動物和人體內，數(shù)量很_____。(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。
[思考探討]　2.植物組織培養(yǎng)用的是什么培養(yǎng)基？3．為什么胡蘿卜高度分化的韌皮部細胞，經培養(yǎng)形成了與原來性狀相似的植株，即表現(xiàn)出發(fā)育的全能性？提示：　2.固體培養(yǎng)基。3．胡蘿卜韌皮部細胞內含有該物種的全部遺傳信息。
1．細胞具有全能性的原因生物體的每一個細胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因。2．細胞全能性的表達(1)條件：在離體狀態(tài)下，需要適宜的水、無機鹽、有機營養(yǎng)及激素等，還需要適宜的溫度等條件。
(2)差異：①植物細胞的全能性易于表達，而動物細胞的全能性雖受到極大限制，但細胞核的全能性仍可以表達。②同一生物體內細胞全能性的高低為：受精卵>生殖細胞>體細胞。③隨著細胞分化程度的不斷提高，細胞的全能性逐漸變小。④與細胞的分裂能力呈正相關，即分裂能力越強，全能性越大。
(2)動物細胞核仍保留全能性。動物細胞的全能性受到限制，但“細胞核”仍具全能性——蛙的核移植實驗表明動物細胞核具全能性。
4．干細胞(1)概念：動物和人體內仍保留少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。(2)種類：①根據(jù)干細胞的分化能力可分為三類：a．全能干細胞：可以發(fā)育成完整的個體，如受精卵。b．多能干細胞：可發(fā)育成多種組織和器官，如胚胎干細胞。
c．專能干細胞：可發(fā)育成專門的組織和器官，如造血干細胞。②根據(jù)干細胞的來源可分為胚胎干細胞和成體干細胞兩類。
[背關鍵語句]1．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．細胞分化的特點：持久性、不可逆性、穩(wěn)定性。3．細胞分化的實質：基因的選擇性表達。4．細胞的全能性是指已分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。5．細胞全能性的大?。菏芫?生殖細胞>體細胞。
動物和人體內具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞。對圖示的相關敘述中，錯誤的是(　　)
A．a過程表示干細胞能自我更新B．b、c過程表示干細胞具有分化能力C．a、b、c過程中細胞的遺傳信息表達情況不同D．b過程形成的細胞直接組成器官，可供器官移植使用[自主解答]　________
解析：　干細胞經過a過程形成的細胞形態(tài)未變，仍為干細胞，此過程是細胞增殖過程，A正確；經b和c過程形成的細胞與干細胞形態(tài)不同，為細胞分化過程，B正確；經a、b、c三個過程形成三種形態(tài)的細胞，其遺傳信息的表達情況不同，C正確；細胞應首先形成組織，然后由組織形成器官，D錯誤。答案：　D
1．如圖表示同一生物體內不同體細胞的基因表達狀況，據(jù)圖判斷下列說法中不正確的是(　　)
A．圖中黑色方框表示表達的基因B．圖中白色方框表示“沉默”的基因C．圖中三種細胞的基因組成具有特異性D．圖解可說明細胞的分化是基因選擇性表達的結果
解析：　依圖示，圖中黑色方框表示表達的基因，白色方框表示未表達的基因即“沉默”基因。由于同一生物體的不同細胞均來源于同一個受精卵，故三種細胞內的基因組成相同，但由于基因的選擇性表達，導致細胞出現(xiàn)分化，細胞在形態(tài)、結構和生理功能上出現(xiàn)差異。答案：　C
下列關于細胞全能性的理解，不確切的是(　　)A．動物細胞培養(yǎng)獲得大量骨髓瘤細胞，證明了動物體細胞也具有全能性B．細胞內含有個體發(fā)育所需的全部基因是細胞具有全能性的內在因素
C．經植物組織培養(yǎng)得到的試管苗，是植物細胞在一定條件下表現(xiàn)全能性的結果D．大量的科學事實證明，高度分化的植物體細胞仍具有全能性[自主解答]　________解析：　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。通過細胞培養(yǎng)獲得大量骨髓瘤細胞是利用了細胞增殖的原理，不能說明動物體細胞具有全能性。答案：　A
細胞表達全能性的三個條件(1)起點條件：已分化的細胞。(2)中間條件：離體狀態(tài)(體外培養(yǎng))。(3)終點條件：形成完整個體。
2．下列有關細胞全能性的敘述，不正確的是(　　)A．克隆羊的誕生證明了已分化的動物細胞的細胞核仍具有全能性B．生物體內的細胞由于細胞分化全能性不能表達C．卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化，全能性最高D．植物細胞在一定條件下離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性
解析：　生物體內的細胞由于基因的選擇性表達，而不能表現(xiàn)全能性，當在離體和一定的營養(yǎng)條件下就能表現(xiàn)其全能性，而對于動物而言，由于條件技術不夠成熟，所以細胞全能性不能表達，而克隆羊的成功只能說明動物細胞核的全能性，卵細胞屬于已高度分化的細胞。答案：　C
1．下列對于細胞分化不同水平的分析，不正確的是(　　)A．從細胞水平分析，細胞分化是細胞的形態(tài)、結構和生理功能改變的結果B．從細胞的亞顯微結構水平分析，細胞分化是細胞器的數(shù)目、形態(tài)、結構、功能及細胞質基質成分和功能改變的結果
C．從蛋白質分子的角度分析，細胞分化是蛋白質種類、數(shù)量、功能改變的結果，這是細胞分化的根本原因D．從核酸分子的角度分析，細胞分化是基因選擇性表達的結果解析：　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，叫做細胞分化。從核酸分子的角度分析，細胞分化是基因選擇性表達的結果，這是細胞分化的根本原因。答案：　C
2．下列有關細胞全能性的敘述，錯誤的是(　　)A．克隆綿羊“多利”的誕生證明了動物細胞具有全能性B．細胞全能性產生的根本原因是細胞內有一套發(fā)育成完整個體的全部遺傳信息C．斯圖爾德的組織培養(yǎng)成功表明植物細胞具有全能性D．細胞分化程度越高，它的全能性就越低
解析：　克隆綿羊“多利”的誕生僅表明了生物細胞核的全能性，不能說明動物細胞具有全能性。植物細胞具有全能性，分化程度越高，全能性也就越低。全能性的根本原因是細胞核內有本物種發(fā)育的全套遺傳信息。答案：　A
3．下圖為人體細胞的形態(tài)、數(shù)目變化情況，據(jù)圖分析下列說法正確的是(　　)]A．過程①②③中細胞的遺傳信息表達過程不同B．①②③三個過程中表示基因突變的是②③C．過程③使細胞的遺傳物質有所差異，但細胞的形態(tài)和功能沒有變化D．與甲細胞相比，乙細胞的表面積與體積的比值增大，與外界環(huán)境進行物質交換的能力增強
解析：　與甲細胞相比，乙細胞數(shù)目增多，過程①為細胞分裂；與乙細胞相比，丙細胞群體發(fā)生了形態(tài)、結構上的穩(wěn)定性差異，過程②表示細胞分化；與丙細胞群體相比，丁細胞又變?yōu)榍蛐?，且能進行惡性增殖，這是基因突變的結果，過程③④分別為細胞癌變和細胞的惡性增殖；遺傳信息表達過程包括轉錄和翻譯，過程①②③中的遺傳信息表達過程是相同的。與甲相比，乙的表面積/體積的比值增大，與外界環(huán)境進行物質交換的能力增強、代謝旺盛。答案：　D
4．下列關于細胞分化的敘述，錯誤的是(　　)A．白細胞和紅細胞都是由造血干細胞增殖分化來的B．基因突變可使已分化的正常細胞變成癌細胞C．同一個體的小腸上皮細胞和平滑肌細胞所含基因不同D．同一個體莖尖分生組織細胞的分化能力比葉肉細胞的強解析：　同一個體的不同細胞所含的基因相同，因為它們都是來自于同一個受精卵的分裂分化。答案：　C
5．胚胎干細胞是從人體或哺乳動物的早期胚胎中分離出來的一類細胞，其作用如圖所示，①～④表示有關過程。請回答：
(1)各種組織和細胞的形成需要經過細胞的____________過程。(2)自然條件下，造血干細胞不能分化形成皮膚、神經等其他的組織和細胞的原因是：細胞中________________________的結果。成熟的紅細胞失去全能性的原因是________________________。(3)據(jù)圖分析胚胎干細胞、骨髓造血干細胞和神經組織干細胞的分化程度，由高到低的順序是_____________________________________________________________________。
解析：　各種組織和細胞的形成是細胞分裂和分化的結果，細胞分化的原因是遺傳信息的執(zhí)行情況不同；由圖看出，胚胎干細胞可分化為骨髓造血干細胞和神經組織干細胞，因此胚胎干細胞的分化程度最低。骨髓造血干細胞又可分化為多種細胞，而神經組織干細胞主要分化為神經細胞，因此骨髓造血干細胞的分化程度較神經組織干細胞低。答案：　(1)分裂和分化(2)遺傳信息的執(zhí)行情況不同　成熟的紅細胞沒有細胞核(3)神經組織干細胞、骨髓造血干細胞、胚胎干細胞

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