资源简介

(共37张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第2节细胞的分化
1.阐述细胞分化的概念，阐明细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，是形成多细胞生物体的必要过程。（生命观念）
2.举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用。（科学思维）
3.阐述干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。（社会责任）
一、细胞的分化
1.细胞分化的概念
个体发育中
形态、结构和生理功能
2.细胞分化的特点
（1）持久性：细胞分化是一种________的变化，贯穿于生物体整个生命进程中。
（2）不可逆性、稳定性：一般来说，分化的细胞将一直保持________的状态，直至死亡。
（3）普遍性：细胞分化是多细胞生物__________的生命现象。
3.细胞分化的原因
细胞中的________________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。
持久性
分化后
普遍存在
基因选择性表达
遗传信息
4.细胞分化的意义
（1）是生物__________的基础。
（2）使多细胞生物体中的细胞趋向________，有利于提高生物体__________________
___。
个体发育
专门化
各种生理功能的效率
二、细胞的全能性
1.概念：细胞经____________后，仍具有产生____________或分化成其他各种细胞的
____________。
分裂和分化
完整有机体
潜能和特性
2.类别
（1）植物细胞的全能性
Ⅰ.实验过程
胡萝卜____________ 含植物激素、______________等物质的培养液 完整
的植株。
Ⅱ.结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成__________的能力。
Ⅲ.应用： .__________花卉和蔬菜等作物； .培养______________； .拯救________
___。
（2）动物体细胞细胞核的全能性
Ⅰ.实例：非洲爪蟾、克隆羊“多莉”、体细胞克隆猴“中中”和“华华”。
Ⅱ.结论：已分化的动物________________具有全能性。
韧皮部细胞
无机盐和糖类
完整植株
快速繁殖
微型观赏植株
濒危物种
体细胞的细胞核
3.干细胞
（1）概念：动物和人体内仍保留着少数具有____________能力的细胞。
（2）举例：人骨髓中的许多____________，能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白
细胞和血小板。
分裂和分化
造血干细胞
任务1 探究细胞的分化
活动1 阅读以下资料，探究细胞分化的本质及意义，思考以下问题
资料1 血液中的血细胞主要是红细胞、白细胞和血小板。其中红细胞的寿命是120
天，白细胞的寿命有长有短，短的可能几天，血小板的寿命为 天。正常情况下，
血细胞可以通过如图1所示生理过程得到更新和补充。白血病又称为血癌，是一类由造
血干细胞恶性增殖引起的疾病。白血病细胞因增殖失控、分化障碍、凋亡受阻等在骨
髓和其他造血组织中大量增殖累积，并浸润其他组织和器官，同时正常造血受抑制。
目前，很多白血病患者的治疗方法为干细胞移植。
资料2 人的受精卵通过细胞分裂、分化，最终会形成不同的组织细胞，如图2所示。
1.骨髓与血细胞的形成有什么关系？
提示 骨髓中的造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同类型的血细胞。
2.图1和图2所示主要体现细胞的什么生命历程？
提示 细胞的分化。
3.图2所示细胞均来自一个细胞——受精卵。受精卵通过哪种细胞分裂方式产生数量众多的细胞？正常情况下，图2中的骨骼肌细胞、上皮细胞、神经细胞及软骨细胞中的核遗传物质是否相同？
提示 有丝分裂。相同。
4.这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们还能恢复成早期胚胎细胞吗？ 就这四种组织来说，正常人体内的一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？
提示 不能。不会。
5.细胞分化的过程中遗传物质有没有发生变化？
提示 没有。
6.请结合下列人体两种细胞中物质的检测结果，说出细胞分化的根本原因。
细胞种类 细胞中的基因 细胞中的蛋白质
肌动蛋白基因 胰岛素基因 肌动蛋白 胰岛素
肌细胞 -
胰岛细胞 -
注：“ ”表示含有，“-”表示不含。
提示 细胞分化的根本原因：基因的选择性表达。
7.请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况，并据此判断细胞内的基因是否都只
在特定的细胞内表达。
①核糖体合成酶基因 合成酶基因 ③呼吸酶基因
④血红蛋白基因 ⑤肌动蛋白基因 ⑥胰岛素基因
提示 肌动蛋白基因只在肌细胞内表达，血红蛋白基因只在红细胞内表达，胰岛素基因
只在胰岛B细胞内表达，而核糖体合成酶基因、 合成酶基因、呼吸酶基因在所有
细胞中均表达，因此细胞内的基因不都只在特定的细胞内表达。
认知生成
一、细胞分化的“变”与“不变”
1.“变”
（1）从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
（2）从亚显微结构水平分析：细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。
（3）从分子水平分析
．蛋白质角度：蛋白质的种类、数目和功能发生改变。
．基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因。
2.“不变”：细胞数目和细胞内的遗传物质不变。
二、细胞分裂和细胞分化的比较
项目 细胞分裂 细胞分化
发生时间 发生在整个生命历程程中
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
例1 下列与细胞分裂、分化有关的叙述，正确的是( )。
C
A.通过细胞分化能使细胞种类和数量增加 B.已分化的细胞不可能有分裂能力
C.人体各种器官的形成离不开细胞分化 D.所有的生物均存在明显的细胞分化现象
[解析] 通过细胞分化能使细胞种类增加，但细胞数量的增加是通过细胞分裂完成的，A错误；已分化的细胞可能有分裂能力，如造血干细胞，B错误；病毒没有细胞结构，不存在细胞分化现象，单细胞生物也不存在细胞分化现象，D错误。
对点练1 下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、
丁、戊为各个时期的细胞， 、 表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是
( )。
C
过程是有丝分裂， 过程是细胞分化
②乙和丙的染色体组成不同
③丁与戊因遗传物质不同而发生分化
④乙、戊中的蛋白质不完全相同
A.②③④ B.①② C.①④ D.③④
[解析] 分析题图可知， 过程为细胞有丝分裂， 过程为细胞分化，①正确；乙和丙
的染色体组成是相同的，②错误； 过程为细胞分化，其实质是基因的选择性表达，
遗传物质不会发生变化，但蛋白质不完全相同，③错误，④正确。
任务2 探索细胞的全能性
活动2 阅读以下资料，理解细胞的全能性
1.下图是胡萝卜的组织培养过程，请分析：
注：①~⑥表示操作顺序。
（1）根据上述实验过程可以得出什么结论？
提示已经分化的植物细胞在离体培养条件下可以发育成完整植株。
（2）如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞，在适宜的条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？请举出人们利用这一原理的应用。
[答案] 能。快速繁殖花卉和蔬菜等作物，培养微型观赏植株，拯救濒危物种等。
2.下图是非洲爪蟾的核移植过程，请分析：
（1）如果直接将蝌蚪的肠上皮细胞进行培养，能不能形成完整的个体？和植物细胞的实验相比，你能从该实验得出什么结论？
提示不能。已经分化的动物细胞的细胞核具有全能性。
（2）为什么已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？
提示 已经分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质（少数遗传
物质存在于线粒体的 中）。
3.你能归纳细胞的全能性的概念吗？
提示 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。
4.通过下图比较细胞全能性表达的难易程度和分化程度高低之间的关系。
（1）正常情况下，图中哪些细胞不再分裂了？
提示皮肤细胞、红细胞、白细胞、血小板、神经细胞和肝细胞，即高度分化的细胞。
（2）分化程度最低的细胞是________。
受精卵
（3）最容易表达全能性的细胞是受精卵。尝试归纳出细胞全能性表达的难易程度与分化程度之间的关系。
提示 一般情况下，细胞分化程度越高，细胞全能性表达越难，但也有特例，如卵细胞分化程度很高，全能性也容易表达。
认知生成
1.在蜂群中，由未受精的卵细胞发育成雄蜂的过程体现了细胞的全能性。
2.全能性表达的难易程度:受精卵 生殖细胞 体细胞；植物细胞的全能性表达比动
物细胞更容易。
3.细胞分化与细胞的全能性的关系:一般来说，随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性的表达逐渐变难。
4.卵细胞与受精卵的全能性均很容易表达，但是卵细胞属于高度分化的细胞，而受精卵属于未分化的细胞。
例2 下列关于细胞全能性的叙述，错误的是( )。
B
A.受精卵在自然条件下能形成完整个体，因此全能性最容易表达
B.生物体内的细胞没有表现出全能性的原因是其在分化过程中丢失了大量基因
C.将洋葱根尖细胞培养成完整植株说明已分化的植物细胞具有全能性
D.人体胚胎干细胞的全能性比造血干细胞的全能性更容易表达
[解析] 生物体内细胞没有表现出全能性是因为基因的选择性表达，生物体内所有的细胞都是由同一个受精卵分裂、分化而来的，其中所含的基因均相同，B错误。
1.植物细胞的全能性需要适宜条件才能体现。（三个条件）
（1）离体。
（2）给予一定的营养物质、激素等。
（3）适宜的温度、 等环境条件。
2.种子萌发形成植株属于个体发育，未体现细胞的全能性。
对点练2 研究人员给中风小鼠脑内移植神经干细胞并注射了 化合物，一个
月后对小鼠进行测试，发现神经干细胞发育成的神经细胞数量增多，小鼠的运动和感
觉功能明显恢复。下列对此研究的分析，正确的是( )。
D
A.大多数神经干细胞的染色体数目是神经细胞的2倍
B.神经干细胞发育为功能正常的神经细胞体现了细胞的全能性
C.植入神经干细胞的数量和注射 化合物的浓度是该实验的自变量
D.神经干细胞发育为神经细胞的过程中，细胞膜上的蛋白质种类、数量发生了稳定性改变
[解析] 大多数神经干细胞处在分裂间期，而分裂间期细胞中染色体数目与神经细胞的
相等，A错误；神经干细胞发育成功能正常的神经细胞，并没有发育成完整的个体或
分化成其他各种细胞，因此不能体现细胞的全能性，B错误；植入神经干细胞的数量
和注射 化合物的浓度是该实验的无关变量，自变量为是否移植神经干细胞
和是否注射 化合物，C错误；神经干细胞发育为神经细胞是细胞分化的过
程，该过程中细胞膜上的蛋白质种类、数量发生稳定性改变，如出现能识别神经递质
的蛋白质等，D正确。
活动3 阅读课本P121，理解造血干细胞及其作用
1.造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞和血小板等，什么是干细胞？干细胞的两个突出特点是什么？
提示 干细胞是指动物和人体内仍然保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞。特点是具有分裂和分化的能力。
2.通常在哪里可以获取大量的干细胞？干细胞有何用途？
提示 脐带血。脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。
例3 骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植的骨髓中的造
血干细胞可在患者体内( )。
B
A.正常生长 B.增殖并分化成多种血细胞
C.分泌抗体 D.杀死各种病原菌
[解析] 白血病是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病。患者血液和骨髓中的白细胞及其前体细胞出现异常增殖和分化障碍，成为白血病细胞。健康人的骨髓中的造血干细胞可以增殖分化为红细胞、白细胞和血小板等血细胞，因此骨髓移植是目前治疗白血病的一种比较有效的方法，B符合题意。
对点练3 （不定项）关于右图的叙述正确的是( )。
BCD
A. 过程仅发生于早期胚胎形成过程中
B. 、 过程表示干细胞具有分化能力
C. 、 过程细胞中遗传信息表达的情况不同
D. 、 、 过程遗传物质一般不会发生改变
[解析] 过程为干细胞的自我增殖，在个体的整个发育过程中都有发生，A错误；
、 过程即形成不同种类的细胞的过程，说明干细胞具有分化能力，B正确；细胞分
化的实质是细胞中遗传信息表达的情况不同，即基因的选择性表达，C正确；细胞分
裂和分化不会导致遗传物质的改变，D正确。
素能提升 分析克隆猴的形成过程的机理（科学探究能力）
世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生！这是我国科学家历经五年攻关取得的重大突破。利用克隆技术可以得到许多在遗传上相同的克隆猴。猴与人在进化上亲缘关系很近，它比鼠更适合用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物；遗传上相同的克隆猴用于药物对照实验有利于更准确地评估药效。这一研究成果的确意义非凡。右图表示克隆猴的培育过程：
实现克隆猴主要有三道难关需要攻克：一是卵母细胞的核遗传物质区域不易识别，
去掉猴卵母细胞核遗传物质的难度很大；二是卵母细胞“唤醒”时机难把握，克隆过程
中，体细胞进入卵母细胞时，需先“唤醒”卵母细胞，然后才启动一系列发育“程序”；
三是体细胞克隆胚胎的发育成功率低。我国科学家攻克了这些难关，将克隆技术的应
用推向了新的高度。克隆猴的诞生，标志着我国克隆技术走在了世界的最前列！
经过五年的研究攻关，我国科学家成功克隆出世界首例体细胞克隆猴。体细胞克
隆猴的成功，将有效缩短我国基于克隆猴疾病模型的药物的研发周期，助力“健康中国
2030”目标实现。
A.克隆猴的诞生说明了细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
B.克隆猴的唾液腺细胞中的核仁较口腔上皮细胞的大
C.克隆猴体细胞核上的核孔允许 和蛋白质等分子进出
D.克隆猴的诞生将为治疗老年痴呆、恶性肿瘤等的药物研发提供动物模型
[解析] 克隆猴的唾液腺细胞分泌活动较口腔上皮细胞旺盛，因此其核仁较大，B正确；
克隆猴体细胞核上的核孔不允许 进出，C错误。
C
下列说法错误的是( )。
课堂小结
课堂小测
判断正误。
（1）已分化的细胞都能进一步分化成其他细胞。( )
×
（2）生物体内的所有细胞都要发生细胞分化。( )
×
（3）细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。( )
√
（4）骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息不同，遗传信息的执行情况也不同。( )
×
（5）一般来说，细胞的分化程度越高，全能性越低。( )
√第2节　细胞的分化
【学习目标】
1.阐述细胞分化的概念,阐明细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,是形成多细胞生物体的必要过程。(生命观念)
2.举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用。(科学思维)
3.阐述干细胞的特点,关注干细胞在医学上的应用。(社会责任)
【自主预习】
一、细胞的分化
1.细胞分化的概念
2.细胞分化的特点
(1)持久性:细胞分化是一种　持久性　的变化,贯穿于生物体整个生命进程中。
(2)不可逆性、稳定性:一般来说,分化的细胞将一直保持　分化后　的状态,直至死亡。
(3)普遍性:细胞分化是多细胞生物　普遍存在　的生命现象。
3.细胞分化的原因
细胞中的　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。
4.细胞分化的意义
(1)是生物　个体发育　的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向　专门化　,有利于提高生物体　各种生理功能的效率　。
二、细胞的全能性
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.类别
(1)植物细胞的全能性
Ⅰ.实验过程
胡萝卜　韧皮部细胞　+含植物激素、　无机盐和糖类　等物质的培养液完整的植株。
Ⅱ.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。
Ⅲ.应用:a.　快速繁殖　花卉和蔬菜等作物;b.培养　微型观赏植株　;c.拯救　濒危物种　。
(2)动物体细胞细胞核的全能性
Ⅰ.实例:非洲爪蟾、克隆羊“多莉”、体细胞克隆猴“中中”和“华华”。
Ⅱ.结论:已分化的动物　体细胞的细胞核　具有全能性。
3.干细胞
(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有　分裂和分化　能力的细胞。
(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。
【合作探究】
任务1　探究细胞的分化
活动1　阅读以下资料,探究细胞分化的本质及意义,思考以下问题
　　资料1　血液中的血细胞主要是红细胞、白细胞和血小板。其中红细胞的寿命是120天,白细胞的寿命有长有短,短的可能几天,血小板的寿命为7~14天。正常情况下,血细胞可以通过如图1所示生理过程得到更新和补充。白血病又称为血癌,是一类由造血干细胞恶性增殖引起的疾病。白血病细胞因增殖失控、分化障碍、凋亡受阻等在骨髓和其他造血组织中大量增殖累积,并浸润其他组织和器官,同时正常造血受抑制。目前,很多白血病患者的治疗方法为干细胞移植。
　　资料2　人的受精卵通过细胞分裂、分化,最终会形成不同的组织细胞,如图2所示。
1.骨髓与血细胞的形成有什么关系
　　【提示】　骨髓中的造血干细胞能够通过增殖和分化,不断产生不同类型的血细胞。
2.图1和图2所示主要体现细胞的什么生命历程
　　【提示】　细胞的分化。
3.图2所示细胞均来自一个细胞——受精卵。受精卵通过哪种细胞分裂方式产生数量众多的细胞 正常情况下,图2中的骨骼肌细胞、上皮细胞、神经细胞及软骨细胞中的核遗传物质是否相同
　　【提示】　有丝分裂。相同。
4.这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞,正常情况下,它们还能恢复成早期胚胎细胞吗 就这四种组织来说,正常人体内的一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞
　　【提示】　不能。不会。
5.细胞分化的过程中遗传物质有没有发生变化
　　【提示】　没有。
6.请结合下列人体两种细胞中物质的检测结果,说出细胞分化的根本原因。
细胞 种类 细胞中的基因 细胞中的蛋白质
肌动蛋 白基因 胰岛素 基因 肌动蛋白 胰岛素
肌细胞 + + + -
胰岛细胞 + + - +
注:“+”表示含有,“-”表示不含。
　　【提示】　细胞分化的根本原因:基因的选择性表达。
7.请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况,并据此判断细胞内的基因是否都只在特定的细胞内表达。
①核糖体合成酶基因　②ATP合成酶基因　③呼吸酶基因
④血红蛋白基因　⑤肌动蛋白基因　⑥胰岛素基因
　　【提示】　肌动蛋白基因只在肌细胞内表达,血红蛋白基因只在红细胞内表达,胰岛素基因只在胰岛B细胞内表达,而核糖体合成酶基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因在所有细胞中均表达,因此细胞内的基因不都只在特定的细胞内表达。
认知生成
一、细胞分化的“变”与“不变”
1.“变”
(1)从细胞水平分析:细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
(2)从亚显微结构水平分析:细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。
(3)从分子水平分析
a.蛋白质角度:蛋白质的种类、数目和功能发生改变。
b.基因角度:基因选择性表达,即遗传信息的表达情况不同,这是细胞分化的根本原因。
2.“不变”:细胞数目和细胞内的遗传物质不变。
二、细胞分裂和细胞分化的比较
项目 细胞分裂 细胞分化
发生时间 发生在整个生命历程程中
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
例1　下列与细胞分裂、分化有关的叙述,正确的是(　　)。
A.通过细胞分化能使细胞种类和数量增加
B.已分化的细胞不可能有分裂能力
C.人体各种器官的形成离不开细胞分化
D.所有的生物均存在明显的细胞分化现象
　　【答案】　C
【解析】　通过细胞分化能使细胞种类增加,但细胞数量的增加是通过细胞分裂完成的,A错误;已分化的细胞可能有分裂能力,如造血干细胞,B错误;病毒没有细胞结构,不存在细胞分化现象,单细胞生物也不存在细胞分化现象,D错误。
对点练1　下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是(　　)。
①a过程是有丝分裂,b过程是细胞分化
②乙和丙的染色体组成不同
③丁与戊因遗传物质不同而发生分化
④乙、戊中的蛋白质不完全相同
A.②③④　　　　　　　 B.①②
C.①④ D.③④
　　【答案】　C
【解析】　分析题图可知,a过程为细胞有丝分裂,b过程为细胞分化,①正确;乙和丙的染色体组成是相同的,②错误;b过程为细胞分化,其实质是基因的选择性表达,遗传物质不会发生变化,但蛋白质不完全相同,③错误,④正确。
任务2　探索细胞的全能性
活动2　阅读以下资料,理解细胞的全能性
1.下图是胡萝卜的组织培养过程,请分析:
注:①~⑥表示操作顺序。
(1)根据上述实验过程可以得出什么结论
(2)如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞,在适宜的条件下,这些细胞也能形成新的植株吗 请举出人们利用这一原理的应用。
　　【提示】　(1)已经分化的植物细胞在离体培养条件下可以发育成完整植株。
(2)能。快速繁殖花卉和蔬菜等作物,培养微型观赏植株,拯救濒危物种等。
2.下图是非洲爪蟾的核移植过程,请分析:
(1)如果直接将蝌蚪的肠上皮细胞进行培养,能不能形成完整的个体 和植物细胞的实验相比,你能从该实验得出什么结论
(2)为什么已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
　　【提示】　(1)不能。已经分化的动物细胞的细胞核具有全能性。
(2)已经分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质(少数遗传物质存在于线粒体的DNA中)。
3.你能归纳细胞的全能性的概念吗
　　【提示】　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。
4.通过下图比较细胞全能性表达的难易程度和分化程度高低之间的关系。
(1)正常情况下,图中哪些细胞不再分裂了
(2)分化程度最低的细胞是　　　　。
(3)最容易表达全能性的细胞是受精卵。尝试归纳出细胞全能性表达的难易程度与分化程度之间的关系。
　　【提示】　(1)皮肤细胞、红细胞、白细胞、血小板、神经细胞和肝细胞,即高度分化的细胞。
(2)受精卵
(3)一般情况下,细胞分化程度越高,细胞全能性表达越难,但也有特例,如卵细胞分化程度很高,全能性也容易表达。
认知生成
1.在蜂群中,由未受精的卵细胞发育成雄蜂的过程体现了细胞的全能性。
2.全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>体细胞;植物细胞的全能性表达比动物细胞更容易。
3.细胞分化与细胞的全能性的关系:一般来说,随着细胞分化程度的不断提高,细胞的全能性的表达逐渐变难。
4.卵细胞与受精卵的全能性均很容易表达,但是卵细胞属于高度分化的细胞,而受精卵属于未分化的细胞。
例2　下列关于细胞全能性的叙述,错误的是(　　)。
A.受精卵在自然条件下能形成完整个体,因此全能性最容易表达
B.生物体内的细胞没有表现出全能性的原因是其在分化过程中丢失了大量基因
C.将洋葱根尖细胞培养成完整植株说明已分化的植物细胞具有全能性
D.人体胚胎干细胞的全能性比造血干细胞的全能性更容易表达
　　【答案】　 B
【解析】　生物体内细胞没有表现出全能性是因为基因的选择性表达,生物体内所有的细胞都是由同一个受精卵分裂、分化而来的,其中所含的基因均相同,B错误。
【易错辨析】
1.植物细胞的全能性需要适宜条件才能体现。(三个条件)
(1)离体。
(2)给予一定的营养物质、激素等。
(3)适宜的温度、pH等环境条件。
2.种子萌发形成植株属于个体发育,未体现细胞的全能性。
对点练2　研究人员给中风小鼠脑内移植神经干细胞并注射了3K3A-APC化合物,一个月后对小鼠进行测试,发现神经干细胞发育成的神经细胞数量增多,小鼠的运动和感觉功能明显恢复。下列对此研究的分析,正确的是(　　)。
A.大多数神经干细胞的染色体数目是神经细胞的2倍
B.神经干细胞发育为功能正常的神经细胞体现了细胞的全能性
C.植入神经干细胞的数量和注射3K3A-APC化合物的浓度是该实验的自变量
D.神经干细胞发育为神经细胞的过程中,细胞膜上的蛋白质种类、数量发生了稳定性改变
　　【答案】　D
【解析】　大多数神经干细胞处在分裂间期,而分裂间期细胞中染色体数目与神经细胞的相等,A错误;神经干细胞发育成功能正常的神经细胞,并没有发育成完整的个体或分化成其他各种细胞,因此不能体现细胞的全能性,B错误;植入神经干细胞的数量和注射3K3A-APC化合物的浓度是该实验的无关变量,自变量为是否移植神经干细胞和是否注射3K3A-APC化合物,C错误;神经干细胞发育为神经细胞是细胞分化的过程,该过程中细胞膜上的蛋白质种类、数量发生稳定性改变,如出现能识别神经递质的蛋白质等,D正确。
活动3　阅读课本P121,理解造血干细胞及其作用
1.造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞和血小板等,什么是干细胞 干细胞的两个突出特点是什么
　　【提示】　干细胞是指动物和人体内仍然保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞。特点是具有分裂和分化的能力。
2.通常在哪里可以获取大量的干细胞 干细胞有何用途
　　【提示】　脐带血。脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。
例3　骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一,最主要的原因是移植的骨髓中的造血干细胞可在患者体内(　　)。
　A.正常生长
B.增殖并分化成多种血细胞
C.分泌抗体
D.杀死各种病原菌
　　【答案】　B
【解析】　白血病是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病。患者血液和骨髓中的白细胞及其前体细胞出现异常增殖和分化障碍,成为白血病细胞。健康人的骨髓中的造血干细胞可以增殖分化为红细胞、白细胞和血小板等血细胞,因此骨髓移植是目前治疗白血病的一种比较有效的方法,B符合题意。
对点练3　(不定项)关于下图的叙述正确的是(　　)。
A.a过程仅发生于早期胚胎形成过程中
B.b、c过程表示干细胞具有分化能力
C.b、c过程细胞中遗传信息表达的情况不同
D.a、b、c过程遗传物质一般不会发生改变
　　【答案】　BCD
【解析】　a过程为干细胞的自我增殖,在个体的整个发育过程中都有发生,A错误;b、c过程即形成不同种类的细胞的过程,说明干细胞具有分化能力,B正确;细胞分化的实质是细胞中遗传信息表达的情况不同,即基因的选择性表达,C正确;细胞分裂和分化不会导致遗传物质的改变,D正确。
素能提升　分析克隆猴的形成过程的机理(科学探究能力)
　　世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生!这是我国科学家历经五年攻关取得的重大突破。利用克隆技术可以得到许多在遗传上相同的克隆猴。猴与人在进化上亲缘关系很近,它比鼠更适合用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物;遗传上相同的克隆猴用于药物对照实验有利于更准确地评估药效。这一研究成果的确意义非凡。下图表示克隆猴的培育过程:
实现克隆猴主要有三道难关需要攻克:一是卵母细胞的核遗传物质区域不易识别,去掉猴卵母细胞核遗传物质的难度很大;二是卵母细胞“唤醒”时机难把握,克隆过程中,体细胞进入卵母细胞时,需先“唤醒”卵母细胞,然后才启动一系列发育“程序”;三是体细胞克隆胚胎的发育成功率低。我国科学家攻克了这些难关,将克隆技术的应用推向了新的高度。克隆猴的诞生,标志着我国克隆技术走在了世界的最前列!
　　经过五年的研究攻关,我国科学家成功克隆出世界首例体细胞克隆猴。体细胞克隆猴的成功,将有效缩短我国基于克隆猴疾病模型的药物的研发周期,助力“健康中国2030”目标实现。下列说法错误的是(　　)。
A.克隆猴的诞生说明了细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
B.克隆猴的唾液腺细胞中的核仁较口腔上皮细胞的大
C.克隆猴体细胞核上的核孔允许DNA和蛋白质等分子进出
D.克隆猴的诞生将为治疗老年痴呆、恶性肿瘤等的药物研发提供动物模型
　　【答案】　C
【解析】　克隆猴的唾液腺细胞分泌活动较口腔上皮细胞旺盛,因此其核仁较大,B正确;克隆猴体细胞核上的核孔不允许DNA进出,C错误。
【随堂检测】
课堂小结 课堂小测
判断正误。 (1)已分化的细胞都能进一步分化成其他细胞。 (×) (2)生物体内的所有细胞都要发生细胞分化。 (×) (3)细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率。 (√) (4)骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息不同,遗传信息的执行情况也不同。 (×) (5)一般来说,细胞的分化程度越高,全能性越低。 (√)
2

展开更多......

收起↑