资源简介

第二节 细胞的分化
【学习目标】
理解细胞分化的概念、特点、实质。
理解细胞全能性的概念，熟悉掌握细胞的全能性原理，以及在生产实践与科学研究中的作用。
培养学生对知识的整合能力，图文信息转换的能力、概括比较分析、综合应用知识的能力。
增强学生严谨性、规范性、科学性的语言组织和文字表达的能力。
【预习新知】
（一）细胞分化及其意义
1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 和生理功能上发生 差异的过程，叫作细胞分化。
2.特点
（1）细胞分化是一种 的变化，一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
（2）细胞分化是生物界 的生命现象。
（3）分化后的细胞内遗传物质 。
3.意义
（1）生物个 的基础。
（2）使细胞趋向 。有利于提高各种 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 的表达情况不同。
（二）细胞的全能性
1.概念：指细胞经分裂和_________后，仍具有产生_________或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
2.实例
（1）植物细胞的_________：细胞实现全能性的前提是具备“细胞核”，故无核的细胞（如哺乳动物成熟红细胞）不能实现全能性。
胡萝卜经组织培养产生完整植株的过程——如图①～⑥表示操作顺序：
①__________________　 ②__________________
③__________________　 ④__________________
⑤__________________　 ⑥__________________
结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，即：细胞的_________。
（2）动物细胞核的全能性
非洲爪蟾的核移植过程：
①_________　 ②_________　 ③_________
结论：高度分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
3.干细胞
（1）特点：
具有_________和_________能力。
在动物和人体内，数量_________。
（2）举例：人的骨髓中有许多_________，它们能通过_________，不断产生红细胞、白细胞和血小板。
【深化探究】
1.人是由受精卵发育而来的，有的细胞构成了头，有的细胞构成了手，受精卵怎么会有这么多功能，你知道原因吗？
提示：受精卵在进行增殖的过程中，发生了细胞的分化。
2.同一受精卵分化的不同细胞内核DNA的数目及结构“完全”相同吗？
提示：核DNA的数目及结构相同，只是不同细胞内基因表达的情况不同。
3.同一个体的神经细胞和肌细胞中的遗传物质相同吗？产生不同细胞的原因是什么？
提示：相同。都是由受精卵经有丝分裂发育而来的，产生不同的细胞是细胞分化的结果。
4.全能性最强的细胞是什么细胞？有没有实验证明动物细胞有全能性？
提示：受精卵；只有实验证明动物细胞核具有全能性。
【巩固训练】
1.下列关于细胞全能性的叙述，错误的是（ ）
A.细胞表现出全能性的条件包括离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件等
B.细胞全能性是指已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能
C.体细胞克隆羊的成功培育，体现动物细胞具有全能性
D.细胞具有全能性是因为细胞内含有发育所需的全套遗传物质
2.近日，科研人员首次利用优化后的干细胞分化出功能完全的胰岛B细胞。下列相关叙述正确的是（ ）
A.干细胞是体内保留的多数具有无限增殖能力的细胞
B.干细胞具备增殖分化能力，不会出现细胞凋亡现象
C.干细胞增殖若干代后，不会出现染色体端粒缩短现象
D.干细胞分化成胰岛B细胞后，其遗传物质未发生改变
3.脑缺血会引起局部脑神经细胞出现不可逆损伤，甚至死亡。干细胞疗法有望实现对脑缺血受损神经细胞进行修复和重建。下列相关叙述错误的是（ ）
A.脑缺血引起的局部神经细胞死亡属于细胞坏死
B.神经干细胞是未分化细胞，能形成各种组织细胞
C.神经干细胞与神经细胞的mRNA和蛋白质不完全相同
D.修复和重建过程中伴随着细胞分裂、分化、衰老等过程
4.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，标志着我国在非人灵长类研究领域中处于国际领先地位。下列相关叙述错误的是（ ）
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组织培养实验表明植物细胞具有全能性
D.植物体细胞分化程度越高，它表现出的全能性越低
5.某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞的影响，结果见表。下列关于实验组的叙述，正确的是（ ）
分组 细胞特征 核DNA含量增加的细胞比例 吞噬细菌效率
对照组 均呈球形 59.20% 4.61%
实验组 部分呈扁平状，溶酶体增多 9.57% 18.64%
A.细胞的形态变化是遗传物质改变引起的
B.有9.57%的细胞处于细胞分裂期
C.吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关
D.去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形
6.将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成完整的新植株，如图所示，请分析：
（1）该过程所用的生物技术称为__________。
（2）分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团需要通过__________分裂方式来完成。
（3）细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中，形态、结构和功能逐渐向不同方向变化，这种现象称为__________。
（4）该实验说明____________________。
（5）在试管苗形成的过程中，要给予一定的光照，原因是____________________。
参考答案
1.答案：C
解析：A.细胞表现出全能性的条件包括离体（脱离母体）、适宜的营养条件、适宜的环境条件等，A正确；B.细胞全能性是指已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能，B正确；C.体细胞克隆羊的成功培育过程涉及动物细胞核移植，体现动物细胞核具有全能性，C错误；D.由于细胞含有该生物全部的遗传信息，因此细胞具有全能性，D正确。故选B。
2.答案：D
解析：干细胞不能无限增殖，A错误；干细胞也会凋亡，B错误；干细胞增殖后也会出现染色体端粒缩短，C错误；细胞分化后，DNA不会发生改变，D正确。
3.答案：B
解析：A、脑缺血引起的局部神经细胞死亡对有机体是不利的，属于细胞坏死，A正确；B、神经干细胞是已经分化细胞，能分化形成特定的组织细胞，但不能形成各种组织细胞，B错误；C、神经干细胞与神经细胞选择性表达的基因不同，因此它们所含的mRNA和蛋白质不完全相同，C正确；D、修复和重建过程中伴随着干细胞的分裂、分化以及神经细胞的衰老等过程，D正确。
4.答案：A
解析：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，它表现出的全能性越低，D正确。
5.答案：C
解析：A、细胞的形态变化是基因的选择性表达，遗传物质没有发生改变，A错误；
B、由表格信息可知，核DNA含量增加的细胞比例为9.57%，包括G2期、有丝分裂前期、中期、后期，B错误；
C、吞噬细胞中的溶酶体释放消化酶，可分解进入细胞的细菌，因此吞噬细菌效率的提高与吞噬细胞中溶酶体增多有关，C正确；
D、去除该化合物后扁平状细胞不再分裂分化，扁平状细胞不会恢复成球形，D错误。
故选：C。
6.答案：（1）植物组织培养
（2）有丝
（3）细胞分化
（4）植物细胞具有全能性
（5）试管苗要进行光合作用合成有机物
解析：（1）图示将单个植物细胞培育成完整植株，需要采用植物组织培养技术。
（2）分离出来的胡萝卜根细胞经过脱分化过程成为细胞团，该过程中细胞需要通过有丝分裂方式进行增殖。
（3）细胞团中相同的细胞发育成胚状体和植株的过程中，形态、结构和生理功能逐渐向不同方向变化，这种现象称为细胞分化。
（4）图中单个植物细胞能形成完整的植株，说明植物细胞具有全能性。
（5）在试管苗形成的过程中，要给予一定的光照，是因为试管苗要进行光合作用合成有机物。

展开更多......

收起↑