资源简介

(共7张PPT)
1.概念
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性
差异的过程,叫作细胞分化。
2.特点
(1)持久性:细胞分化贯穿生物体整个生命历程中。
(2)普遍性:细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。
(3)不可逆性:一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
(4)遗传物质不改变:细胞分化不改变细胞内的遗传信息(遗传物质)。
第2节　细胞的分化
必备知识 清单破
知识点 1 细胞分化
3.实质:基因选择性表达。
不同的基因表达 不同的蛋白质 不同形态、结构和生理功能的细胞
4.意义:细胞分化是生物个体发育的基础,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。
特别提醒 不同水平分析细胞分化
1.细胞的全能性
知识点 2 细胞的全能性和干细胞
特别提醒
(1)细胞全能性常见的其他实例:受精卵发育为个体;蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂。
(2)目前人们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。
2.干细胞:动物和人体内保留着的具有分裂和分化能力的细胞,如脐带血干细胞、骨髓中的造
血干细胞。
知识拓展 干细胞通过细胞分裂增加细胞数目,分裂产生的子细胞一部分发生分化,成为具
有特定功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞的自我更新。
知识辨析
1.细胞分化一定伴随着细胞的分裂,细胞分裂过程中也一定发生细胞分化,是否正确
不正确。细胞分裂使细胞数目增多,细胞分化使细胞种类增多。细胞分化的基础是细胞分裂,即细胞分化必然伴随着细胞的分裂;分裂的细胞可能继续分裂,也可能发生分化。
2.植物的每个细胞都能表现出细胞的全能性吗
有的不能。细胞表现全能性的前提是细胞具有完整的结构,高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核,不具有全能性。
3.种子发育成完整植株过程是否体现了植物细胞的全能性
没有体现。细胞发育成完成个体可以体现细胞的全能性,起点是细胞,终点是完整个体(或组成个体的各种细胞)。种子是多细胞繁殖器官,内部已经有幼小的植物体——胚,其发育成完整植株不能体现植物细胞的全能性。
提示
提示
提示
4.与胰岛素合成有关的基因在胰岛B细胞中存在,在神经细胞中不存在,是否正确
不正确。同一生物体的胰岛B细胞和神经细胞是由同一受精卵分裂、分化而来的,与胰岛
素合成有关的基因在胰岛B细胞和神经细胞中都存在,只是该基因在胰岛B细胞中表达,而在
神经细胞中不表达。
5.细胞分化程度越高,细胞的全能性就一定越难体现吗
不一定。分化程度高的细胞,全能性不一定低,如卵细胞的分化程度很高,但其全能性也
高。
6.骨髓中的造血干细胞能够不断产生红细胞、白细胞和血小板,这个过程中是否存在基因的
选择性表达
存在。骨髓中的造血干细胞分裂后,通过基因的选择性表达不断分化产生红细胞、白细胞和血小板。
提示
提示
提示第2节　细胞的分化
基础过关练
题组一　细胞分化
1.下列关于细胞分化的叙述不正确的是(　　)
A.细胞分化在生物界普遍存在,是多细胞生物发育的基础之一
B.细胞分化发生在多细胞生物体的整个生命进程中
C.细胞分化一定是不可逆的,一直保持分化后的状态
D.分化产生的不同组织细胞内的蛋白质不完全相同
2.某科研团队从患者脱落的乳牙中获取牙髓干细胞,经过体外培养,将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里,使得牙齿神经、血管再生,完全恢复牙齿原有的功能。下列相关叙述正确的是(　　)
A.牙髓干细胞的分裂能力和分化程度都要高于神经细胞
B.细胞分化的实质是细胞中的细胞器种类增加
C.干细胞分化的过程中,细胞中的遗传物质没有发生改变
D.已经分化的牙髓干细胞分化成牙齿神经,说明细胞分化是可逆的
题组二　细胞的全能性
3.2017年我国科学家利用体细胞核移植技术,将核供体猴A的体细胞移植到去核的卵母细胞(来自供体猴B)中,最终得到2只克隆猴——“中中”和“华华”。下列相关叙述正确的是(　　)
A.克隆猴的获得证实了动物体细胞具有全能性
B.该过程证明细胞核发挥功能时,不需要细胞质的协助
C.克隆猴不同组织的发育依赖于基因选择性表达
D.“中中”和“华华”的全部遗传信息来自供体猴A
4.美国科学家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。分析回答下列问题:
(1)分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过　　　　分裂完成的。
(2)细胞团中的相同的细胞在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的方向发生变化,这种现象叫作细胞的　　　　。
(3)本实验说明高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力,也就是说　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)大量的科学实验证明,高度分化的动物细胞的　　　　仍然保持着
　　　　性,这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的几乎全部　　　　　　。
题组三　干细胞及其应用
5.中南大学湘雅医院利用人胚胎干细胞诱导分化的肝细胞治疗了一位肝衰竭病人。下列叙述正确的是(　　)
A.胚胎干细胞诱导分化为肝细胞的过程中,蛋白质的种类和数量不会改变
B.由于基因的选择性表达,胚胎干细胞和肝细胞在功能上存在差异
C.胚胎干细胞分化为肝细胞后,细胞的分化程度和全能性均提高
D.不同来源的胚胎干细胞均可用来救治该患者
能力提升练
题组　综合分析细胞分化和细胞全能性
1.(教材习题改编)胰岛干细胞移植是将患者的骨髓取出,分离纯化出干细胞后,从股动脉将纯化的干细胞移植进患者的胰腺,干细胞可分化成胰岛B细胞并分泌胰岛素,从而达到治疗糖尿病的目的,下列相关说法正确的是(　　)
A.骨髓干细胞中的全部基因表达,从而分化成为胰岛B细胞
B.ATP合成酶基因在骨髓干细胞与胰岛B细胞中均会表达
C.骨髓干细胞分化为胰岛B细胞体现了动物细胞的全能性
D.骨髓干细胞与胰岛B细胞的核基因组成相同,遗传信息的表达也相同
2.科研人员用小鼠胚胎干细胞(mESCs)构建体外卵巢。该卵巢中的卵子可以受精,且受精卵产生的胚胎移植到雌性小鼠子宫后产生了健康、有生育能力的后代(如下图所示)。下列说法正确的是(　　)
A.过程①中胚胎干细胞只发生了细胞分化
B.过程③中细胞内不存在基因的选择性表达
C.后代小鼠的遗传物质均来自亲代小鼠胚胎干细胞
D.该研究结果不能说明小鼠胚胎干细胞具有全能性
3.(易错题)下表是人体内幼红细胞、胰岛细胞和唾液腺细胞内所含有的部分核基因及这些基因的表达情况(“+”表示该基因能表达,“-”表示该基因未表达)。下列有关叙述不正确的是(　　)
细胞 血红蛋 白基因 胰岛素 基因 唾液淀粉 酶基因 丙酮酸激 酶基因
幼红细胞 + - - +
胰岛细胞 - ① - +
唾液腺细胞 - - ② +
A.表格中的①②都应该是“+”
B.幼红细胞中存在血红蛋白基因,缺乏胰岛素和唾液淀粉酶基因
C.丙酮酸激酶基因的表达产物,很可能对维持人体细胞的基本生命活动很重要
D.上述细胞在形态、结构和功能上的差异会一直保持,直到死亡
4.(多选题)如图表示人体部分细胞的形成过程,PU、GATA为两种蛋白质,是细胞内调控因子。下列说法正确的是(　　)
A.根据图中信息可推测N细胞具有全能性
B.图中自然发育过程是基因选择性表达的结果
C.图中人为调控的过程说明细胞分化后遗传物质不变
D.细胞分化有利于提高人体各种生理功能的效率
答案与分层梯度式解析
第2节　细胞的分化
基础过关练
1.C 2.C 3.C 5.B
1.C　细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,使多细胞生物体中的细胞种类增多,细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率,是多细胞生物发育的基础之一,A正确;细胞分化发生在多细胞生物体的整个生命进程中,B正确;在生物体内细胞分化一般是不可逆的,在离体的情况下,提供适宜条件,分化的细胞可能恢复到原先未分化的状态,C错误;分化产生的不同组织细胞内的蛋白质有的相同,有的不同,D正确。
2.C　牙髓干细胞的分裂能力高于神经细胞,分化程度低于神经细胞,A错误;细胞分化的实质是基因选择性表达,并没有改变遗传物质,B错误,C正确;牙髓干细胞分化成牙齿神经是一个分化过程,并不是回到分化前的状态,因此并不能说明细胞分化是可逆的,D错误。
3.C　克隆猴的获得证实了动物体细胞的细胞核具有全能性,A错误;题述过程既有细胞核参与,也有去核的卵母细胞的细胞质参与,B错误;不同组织的发育与细胞分化有关,依赖于基因选择性表达,C正确;“中中”和“华华”的遗传信息还来自供体猴B的细胞质,D错误。
4.答案　(1)有丝　(2)分化　(3)植物细胞具有全能性　(4)细胞核　全能　遗传物质
解析　单个植物细胞经历了细胞的分裂、分化发育成植株,体现了植物细胞的全能性。动物细胞的全能性受到限制,但细胞核的全能性在一定条件下可以表达出来,因为它含有保持本物种遗传特性所需要的几乎全部遗传物质。
5.B　胚胎干细胞诱导分化为肝细胞的过程涉及基因的选择性表达,细胞内蛋白质的种类和数量会改变,A错误;胚胎干细胞分化为肝细胞后,细胞的分化程度提高,但是细胞的全能性降低,C错误;接受器官的个体可能会对某些来源的胚胎干细胞产生免疫排斥,D错误。
特别提醒　通常情况下,细胞的分化程度越高,其全能性越难以表达。
能力提升练
1.B 2.D 3.B 4.BCD
1.B　细胞分化的实质是基因的选择性表达,骨髓干细胞分化成为胰岛B细胞时,其内的基因并不会全部表达,A错误;ATP是细胞的直接能源物质,ATP合成酶基因在骨髓干细胞与胰岛B细胞中均会表达,B正确;细胞体现全能性的条件:发育起点是细胞,终点是完整个体或构成个体的各种细胞,骨髓干细胞分化为胰岛B细胞不能体现细胞的全能性,C错误;骨髓干细胞分化为胰岛B细胞,分化前后遗传物质没有发生变化,但发生了基因的选择性表达,因此骨髓干细胞与胰岛B细胞的核基因组成相同,但遗传信息的表达不同,D错误。
2.D　过程①细胞发生了分裂、分化,A错误;过程③为卵泡发育与卵母细胞生长的过程,存在基因的选择性表达,B错误;后代小鼠的遗传物质来自亲代小鼠胚胎干细胞和精子,C错误;题述研究中胚胎干细胞用于构建卵巢(不是完整个体),后代小鼠由受精卵发育而来,不能说明小鼠的胚胎干细胞具有全能性,D正确。
3.B　幼红细胞中血红蛋白基因选择性表达,胰岛细胞中胰岛素基因选择性表达,唾液腺细胞中唾液淀粉酶基因选择性表达,丙酮酸激酶基因在三种细胞中均表达,表格中的①②都应该是“+”,A正确;同一个体中的幼红细胞和其他细胞均由同一个受精卵分裂、分化而来,含有的基因相同,B错误;表格中的细胞都表达丙酮酸激酶基因,丙酮酸激酶基因的表达产物很可能对维持人体细胞的基本生命活动很重要,C正确。
知识拓展
管家基因和奢侈基因
　　(1)有一类基因在不同细胞中都要表达,如ATP水解酶基因,这类基因称为管家基因。
　　(2)一些基因只在特定细胞中才得以表达,如胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达,这类基因可称为奢侈基因。细胞分化是奢侈基因在不同细胞中选择性表达的结果。
4.BCD　题图没有体现出N细胞能发育成完整个体或分化成其他各种细胞,不能推测N细胞具有全能性,A错误。题图中自然发育过程是基因选择性表达的结果,B正确。
条件 图示过程 结论
自然发育 过程中 单核细胞前体分化为单核细胞,红细胞前体分化成幼红细胞 细胞具有全套遗传物质,细胞分化后遗传物质不变,C正确
人为调 控下 单核细胞前体分化为幼红细胞,红细胞前体分化为单核细胞
单核细胞和幼红细胞可以相互转化
细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上具有稳定性差异,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,D正确。
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