2018-2019學(xué)年高中生物 第六章 細(xì)胞的生命歷程 第二節(jié) 細(xì)胞的分化課件 新人教版必修1.ppt

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第2節(jié)細(xì)胞的分化,,一、細(xì)胞分化及其意義1.細(xì)胞分化:,個(gè)體發(fā)育,一個(gè)或一種,形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能,2.特點(diǎn):具有普遍性、_______、穩(wěn)定性和不可逆性。3.原因:在個(gè)體發(fā)育過程中,不同的細(xì)胞中_________的執(zhí)行情況是不同的。4.意義:(1)細(xì)胞分化是生物_________的基礎(chǔ)。(2)細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向_______,有利于提高_(dá)__________________。,持久性,遺傳信息,個(gè)體發(fā)育,專門化,各種生理功能的效率,二、細(xì)胞的全能性1.概念:(1)前提:_________的細(xì)胞。(2)本質(zhì):具有發(fā)育成_________的潛能。,已經(jīng)分化,完整個(gè)體,2.實(shí)例:(1)植物細(xì)胞的全能性——植物組織培養(yǎng)。①培養(yǎng)液成分:_________、無機(jī)鹽和_____等物質(zhì)。②結(jié)論:_________的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成__________的能力。,植物激素,糖類,高度分化,完整植,株,(2)動物體細(xì)胞核的全能性——克隆羊。①實(shí)驗(yàn)過程:②結(jié)論:已分化的動物體細(xì)胞的_______仍具有全能性。,細(xì)胞核,去核,細(xì)胞核,3.干細(xì)胞:(1)特點(diǎn):①動物和人體內(nèi),數(shù)量_____。②具有___________能力。(2)舉例:人的骨髓中有許多___________,能通過增殖和分化,不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板等各種血細(xì)胞。,很少,分裂和分化,造血干細(xì)胞,【預(yù)習(xí)自測】1.在個(gè)體發(fā)育過程中,細(xì)胞分化的作用是()A.形成多個(gè)細(xì)胞B.形成不同組織和器官C.形成同種細(xì)胞D.形成后代細(xì)胞【解析】選B。細(xì)胞分化的作用是形成不同組織和器官。,2.細(xì)胞分化的特點(diǎn)不包括()A.持久性B.不可逆性C.普遍性D.隨機(jī)性【解析】選D。細(xì)胞分化的特點(diǎn)包括持久性、不可逆性、普遍性和穩(wěn)定性等。,3.單細(xì)胞生物不能進(jìn)行下列哪項(xiàng)生理活動()A.細(xì)胞分裂B.繁殖C.細(xì)胞分化D.呼吸作用【解析】選C。單細(xì)胞生物不需要進(jìn)行細(xì)胞分化,因?yàn)槠湟粋€(gè)細(xì)胞就能完成各項(xiàng)生命活動。,4.細(xì)胞全能性在什么條件下才能體現(xiàn)()A.任何時(shí)候B.離體條件下C.在生物個(gè)體中D.離體條件下或生物個(gè)體中【解析】選B。一般來講,在離體條件下,細(xì)胞才能表現(xiàn)出全能性;在生物體中由于受到機(jī)體整體調(diào)控,單個(gè)細(xì)胞不能表達(dá)其全能性。,5.下列細(xì)胞其全能性最低的是()A.動物體細(xì)胞B.受精卵細(xì)胞C.植物花粉D.植物體細(xì)胞【解析】選A。動物體細(xì)胞目前還不能誘導(dǎo)其發(fā)育為一個(gè)動物個(gè)體,其全能性最低。,主題1細(xì)胞分化的特點(diǎn)及實(shí)質(zhì)【問題探究】用以下圖示表示某種植物細(xì)胞分裂和分化的過程,探討下列問題。,1.細(xì)胞分化的特點(diǎn):(1)判斷圖中①②③分別代表的過程。①_________;②_________;③_________。(2)細(xì)胞b能夠再形成細(xì)胞a或細(xì)胞c嗎?這說明細(xì)胞分化具有什么特點(diǎn)?提示:不能。說明細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性和不可逆性。,細(xì)胞分裂,細(xì)胞分化,細(xì)胞分化,2.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì):(1)細(xì)胞a、b、c的核遺傳物質(zhì)相同嗎?為什么?提示:相同。因?yàn)榧?xì)胞b、c是由細(xì)胞a經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生進(jìn)一步分化得到的,而有絲分裂中遺傳物質(zhì)沒有變化。,(2)造成細(xì)胞a、b、c在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上出現(xiàn)差異的原因是什么?提示:細(xì)胞中的遺傳信息的執(zhí)行情況不同,即基因的選擇性表達(dá)。,3.細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的區(qū)別和聯(lián)系:(1)區(qū)別:細(xì)胞分化使_________增加,細(xì)胞分裂使__________增加。(2)聯(lián)系:①_________是_________的基礎(chǔ),兩者往往相伴發(fā)生。②一般來講,細(xì)胞分化程度_____,細(xì)胞的分裂能力______。,細(xì)胞種類,細(xì)胞,數(shù)目,細(xì)胞分裂,細(xì)胞分化,越高,越,低,【拓展延伸】細(xì)胞中的管家基因和奢侈基因(1)管家基因:在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因,與細(xì)胞分化無關(guān),如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。(2)奢侈基因:只在特定細(xì)胞中選擇性表達(dá)的基因,控制細(xì)胞的分化,如胰島素基因、血紅蛋白基因。,【探究總結(jié)】1.細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的區(qū)別和聯(lián)系:,2.細(xì)胞分化和細(xì)胞分裂的五個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)提醒:(1)細(xì)胞分化的過程中一定發(fā)生細(xì)胞分裂,但細(xì)胞分裂過程中不一定發(fā)生細(xì)胞分化。(2)單純的細(xì)胞分裂強(qiáng)調(diào)的是細(xì)胞數(shù)目增多,同時(shí)其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不發(fā)生變化。,(3)細(xì)胞分化強(qiáng)調(diào)的是細(xì)胞在細(xì)胞數(shù)目增多時(shí)其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能也發(fā)生變化。(4)細(xì)胞分化和細(xì)胞分裂后細(xì)胞所含的DNA都不發(fā)生變化。(5)細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變,只是基因的選擇性表達(dá)。,【探究訓(xùn)練】1.比較某哺乳動物的胰腺細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞,下列說法正確的是()A.細(xì)胞核中DNA含量差別較大B.細(xì)胞中mRNA、蛋白質(zhì)種類相同C.細(xì)胞中細(xì)胞器的種類差別較大D.都具有分解葡萄糖的能力,【解析】選D。同一生物個(gè)體不同的體細(xì)胞都來源于同一個(gè)受精卵的有絲分裂,細(xì)胞核中的DNA含量相同,A錯(cuò)誤;哺乳動物的胰腺細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞是細(xì)胞分化的結(jié)果,細(xì)胞中mRNA、蛋白質(zhì)種類不同,B錯(cuò)誤;兩者細(xì)胞中細(xì)胞器的種類相同,數(shù)量差別較大,C錯(cuò)誤;兩種細(xì)胞都可以進(jìn)行有氧呼吸分解葡萄糖,D正確。,2.(2017石家莊高一檢測)如圖為人體某早期胚胎細(xì)胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育階段示意圖,圖中甲、乙、丙、丁、戊為各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞,a、b表示細(xì)胞所進(jìn)行的生理過程。下列敘述正確的是(),①a過程是有絲分裂,b過程是細(xì)胞分化②乙細(xì)胞和丙細(xì)胞的染色體組成不同③丁細(xì)胞和戊細(xì)胞因遺傳物質(zhì)不同而發(fā)生分化④甲、丁、戊細(xì)胞中的蛋白質(zhì)不完全相同A.①②B.①④C.③④D.②③④,【解題指南】(1)抓準(zhǔn)題眼:圖示中甲、乙、丙細(xì)胞形態(tài)、大小基本相同,而丁、戊細(xì)胞形不同。(2)掃清障礙:細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。,【解析】選B。a過程是有絲分裂,b過程是細(xì)胞分化,細(xì)胞分裂和分化的過程中遺傳物質(zhì)一般不改變,所以題圖中各細(xì)胞的遺傳物質(zhì)均相同,②③錯(cuò)誤;細(xì)胞分化使丁、戊細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類有所不同,故呈現(xiàn)不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能,①④正確。,【互動探究】題中“④”,有同學(xué)說“甲、丁、戊細(xì)胞中的蛋白質(zhì)完全不同”,這種說法對嗎?為什么?提示:不對。有的基因在所有細(xì)胞中都能表達(dá),如呼吸酶基因,有的基因只在特定細(xì)胞中表達(dá),如血紅蛋白基因。,【補(bǔ)償訓(xùn)練】下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述錯(cuò)誤的是()A.細(xì)胞分化意味著不同細(xì)胞內(nèi)合成了功能不同的特異性蛋白質(zhì)B.細(xì)胞分化是動物和植物發(fā)育的基礎(chǔ),且貫穿于整個(gè)生命進(jìn)程中,C.通常體內(nèi)已分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)直至衰老死亡D.具有分裂能力的細(xì)胞一定會分化,且分化程度越高分裂能力就越低【解題指南】解答本題必須明確:(1)細(xì)胞分化一般是不可逆的。(2)具有分裂能力的細(xì)胞不一定發(fā)生分化過程。,【解析】選D。細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,基因的選擇性表達(dá)使細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的種類產(chǎn)生差異;細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中;細(xì)胞分化是不可逆的,因此體內(nèi)已分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)直至衰老死亡;具有分裂能力的細(xì)胞不一定會發(fā)生分化。,主題2細(xì)胞的全能性【問題探究】1.判斷細(xì)胞的全能性:探討下列實(shí)例是否體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性,并說明理由。(1)種子萌發(fā)成植株。判斷:___(填“是”或“否”)。理由:____________________________________________________________________________________________________________________。,否,細(xì)胞全能性指的是高度分化的組織或細(xì)胞發(fā)育成,完整個(gè)體的能力,而種子是植物的生殖器官,由它發(fā)育,成植株不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,(2)誘導(dǎo)干細(xì)胞發(fā)育成特定的組織或器官。判斷:___(填“是”或“否”)。理由:_______________________________________________________________。,否,細(xì)胞全能性體現(xiàn)的發(fā)育終點(diǎn)是完整的生物個(gè)體,,而不是某種組織或器官,(3)在蜂群中,未受精的卵發(fā)育成雄蜂。判斷:___(填“是”或“否”)。理由:___________________________________________________。,是,由單個(gè)的卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂個(gè)體,是卵細(xì)胞全能,性的體現(xiàn),(4)已分化的胡蘿卜韌皮部細(xì)胞等植物細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)可長成植株,這體現(xiàn)了細(xì)胞的_______。植物細(xì)胞具有該特點(diǎn)的原因是________________________________________________________________。,全能性,植物體內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞都具有該生物,個(gè)體生長發(fā)育所需要的全套遺傳信息,(5)克隆羊多利能否說明分化的動物細(xì)胞具有全能性?提示:不能。多利的形成不是體細(xì)胞直接培育而來,不能說明動物細(xì)胞具有全能性,只能說明動物細(xì)胞核具有全能性。,2.細(xì)胞全能性大小的差異:(1)比較受精卵、生殖細(xì)胞和體細(xì)胞全能性的大小:________________________。(2)細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的關(guān)系:隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高,細(xì)胞的全能性_________。,受,精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞,逐漸變小,3.細(xì)胞全能性實(shí)現(xiàn)的條件:(1)胡蘿卜韌皮部細(xì)胞在胡蘿卜植株上能夠發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體嗎?為什么?提示:不能。在生物的生長發(fā)育過程中,細(xì)胞并不會表現(xiàn)出全能性,而是分化成各種組織和器官。,(2)嘗試總結(jié)胡蘿卜韌皮部細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)完整植株需要哪些條件。①_____________。②_______________________________。③_____________。④_________________________。,在離體狀態(tài)下,需要適宜的水、無機(jī)鹽、有機(jī)營養(yǎng),需要植物激素,需要適宜的溫度、pH等條件,【探究總結(jié)】1.細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的比較:,2.細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性易錯(cuò)辨析:(1)多細(xì)胞生物的個(gè)體發(fā)育離不開細(xì)胞的分化,但細(xì)胞分化后的不同細(xì)胞中核DNA相同,mRNA和蛋白質(zhì)一般不同。(2)細(xì)胞分化不改變細(xì)胞數(shù)目,卻導(dǎo)致細(xì)胞種類增多。,(3)細(xì)胞全能性的體現(xiàn)以產(chǎn)生個(gè)體為標(biāo)志,若無個(gè)體產(chǎn)生,不能體現(xiàn)全能性。(4)細(xì)胞全能性表達(dá)的條件是離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和適宜的環(huán)境條件等。,【探究訓(xùn)練】1.(2017鄭州高一檢測)下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述,正確的是()A.組織培養(yǎng)繁育花卉所利用的原理是細(xì)胞具有全能性B.克隆羊的誕生說明高度分化的動物細(xì)胞具有全能性,C.用花粉培育成的植株往往高度不育,說明花粉細(xì)胞不具有全能性D.愈傷組織的形成說明高度分化的植物細(xì)胞具有全能性,【解析】選A。本題考查細(xì)胞全能性的概念。細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能,最終發(fā)育成的一定是一個(gè)個(gè)體,不能是愈傷組織等?？寺⊙虻恼Q生說明動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。用花粉培育成的植株是單倍體,往往高度不育,這是單倍體的特性,不能說明花粉細(xì)胞不具有全能性。,2.下列有關(guān)干細(xì)胞和細(xì)胞全能性的表述,正確的是()A.植物的成熟體細(xì)胞比動物的成熟體細(xì)胞更容易實(shí)現(xiàn)全能性B.動物細(xì)胞培養(yǎng)獲得大量骨髓瘤細(xì)胞,證明動物體細(xì)胞也具有全能性,C.干細(xì)胞就是體外培養(yǎng)條件下容易實(shí)現(xiàn)全能性的細(xì)胞D.在生物體內(nèi),細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性的原因是細(xì)胞核遺傳物質(zhì)改變【解題指南】解答本題時(shí),需要注意以下兩點(diǎn):(1)明確全能性的表現(xiàn)必須是離體的細(xì)胞。(2)成熟的動物細(xì)胞還沒有培育出生物體。,【解析】選A。由于目前科學(xué)家們用細(xì)胞核移植的辦法證明了動物細(xì)胞中細(xì)胞核的全能性,而整個(gè)細(xì)胞的全能性還沒有辦法實(shí)現(xiàn),所以植物的成熟體細(xì)胞的全能性要比動物的成熟體細(xì)胞全能性更易表達(dá);通過細(xì)胞培養(yǎng)獲得大量骨髓瘤細(xì)胞是利用了細(xì)胞增殖的原理;干細(xì)胞是保持有持續(xù)分裂、分化能力的細(xì)胞;由于生物體內(nèi)的細(xì)胞發(fā)生了基因選擇性表達(dá)而不能體現(xiàn)全能性。,【規(guī)律方法】判斷細(xì)胞全能性是否表現(xiàn)的方法(1)依據(jù):發(fā)育的起點(diǎn)是細(xì)胞,終點(diǎn)是形成完整新個(gè)體。(2)方法:,【補(bǔ)償訓(xùn)練】下列發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性的生物學(xué)過程是()A.玉米種子萌發(fā)長成新植株B.胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株C.沒有經(jīng)過受精作用的蜜蜂卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂D.人骨髓中的造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞,【解析】選B。細(xì)胞全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。玉米種子本身就是已經(jīng)分化的胚,不能體現(xiàn)體細(xì)胞的全能性,A錯(cuò)誤。胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株,先進(jìn)行了脫分化后進(jìn)行再分化,最后發(fā)育成一個(gè)個(gè)體,B正確;卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂體現(xiàn)了細(xì)胞全能性,但卵細(xì)胞不是體細(xì)胞,所以不是體細(xì)胞全能性的體現(xiàn),C錯(cuò)誤;骨髓造血干細(xì)胞,形成各種血細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞的分化,但沒有發(fā)育成個(gè)體,沒有體現(xiàn)出全能性,D錯(cuò)誤。,【課堂小結(jié)】,