2019-2020学年中图版生物必修一讲义:第4单元 第1章 第2节 细胞的分化 Word版含答案.pdf
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1、第二节 细胞的分化第二节 细胞的分化 学习目标 学习目标 1.掌握细胞分化的概念、特点。掌握细胞分化的概念、特点。(重点重点) 2.简述细胞的全能性。简述细胞的全能性。(重 点 重 点) 3.理解细胞的全能性及其应用。理解细胞的全能性及其应用。(难点难点) 一、细胞分化一、细胞分化 1概念概念 时时期期: :个个体体发发育育过过程程中中 变变化化: :形形态态、 、结结构构和和生生理理功功能能上上发发生生稳稳定定性性差差异异) 2细胞分化的特点:普遍性。细胞分化的特点:普遍性。 二、细胞的全能性二、细胞的全能性 1概念概念 (1)细胞类型:高度分化的植物细胞。细胞类型:高度分化的植物细胞。 (
2、2)实质:具有发育成完整植株的潜能。实质:具有发育成完整植株的潜能。 2实例实例 (1)植物细胞的全能性:植物细胞的全能性: 实验过程:实验过程: 植物离体组织或细胞愈伤组织植物离体组织或细胞愈伤组织(即分裂成多个细胞即分裂成多个细胞)胚状体胚状体 ( (脱脱分分化化) ) ( (再再分分化化) ) 植株。植株。 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。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。 (2)动物细胞核的全能性:动物细胞核的全能性: 实验过程:实验过程: 实验结论:实验结论: 已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
3、干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,如骨髓干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,如骨髓 中的造血干细胞能增殖和分化产生红细胞、白细胞和血小板。中的造血干细胞能增殖和分化产生红细胞、白细胞和血小板。 细胞分化细胞分化 探讨 :如图表示某人体内的几种细胞,它们的形态结构和功能各不相同。探讨 :如图表示某人体内的几种细胞,它们的形态结构和功能各不相同。1 (1)各细胞的遗传物质是否相同?为什么?各细胞的遗传物质是否相同?为什么? 提示:提示:相同,因为这些细胞是通过有丝分裂产生的,有丝分裂的特点是遗传 物质平均分配。 相同,因为这些细胞是通过有丝分裂产生的,
4、有丝分裂的特点是遗传 物质平均分配。 (2)各细胞形态、结构和功能各不相同的原因是什么?各细胞形态、结构和功能各不相同的原因是什么? 提示:提示:遗传信息执行的情况不同。遗传信息执行的情况不同。 探讨 :人体内分化形成的神经细胞和心肌细胞能否再恢复分裂能力?探讨 :人体内分化形成的神经细胞和心肌细胞能否再恢复分裂能力?2 2 提示:提示:不能恢复分裂能力。不能恢复分裂能力。 探讨 :下图为人体中肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞的产生过程,仔细探讨 :下图为人体中肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞的产生过程,仔细3 3 观察图示,探讨下列有关问题:观察图示,探讨下列有关问题: (1)细胞、含有的蛋
5、白质种类一定不相同吗?细胞、含有的蛋白质种类一定不相同吗? 提示:提示:不完全相同。不完全相同。 (2)细胞与细胞形成的本质区别是什么?细胞与细胞形成的本质区别是什么? 提示:提示:遗传信息的执行情况不同。遗传信息的执行情况不同。 归 归纳纳总总结结_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1细胞分化的过程图示细胞分化的过程图示 2细胞分化的实质细胞分化的实质 就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传物质,但不同细胞中遗传信 息的执行情况不同,控制合成
6、的蛋白质不同。细胞分化的实质就是基因的选择性 表达。如图: 就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传物质,但不同细胞中遗传信 息的执行情况不同,控制合成的蛋白质不同。细胞分化的实质就是基因的选择性 表达。如图: 3对细胞分化过程的理解对细胞分化过程的理解 (1)从细胞水平分析:细胞的形态、结构和功能发生改变。从细胞水平分析:细胞的形态、结构和功能发生改变。 (2)从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。 (3)从分子水平分析:从分子水平分析: 蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。蛋白质角度:蛋
7、白质种类、数量、功能发生改变。 基因角度:基因选择性表达,即遗传信息的执行情况不同,这是细胞分化 的根本原因。 基因角度:基因选择性表达,即遗传信息的执行情况不同,这是细胞分化 的根本原因。 4细胞分裂和细胞分化的关系细胞分裂和细胞分化的关系 (1)细胞分裂主要增加细胞的数目,细胞的种类不变,细胞分化主要增加细胞 的种类,细胞数目不变。 细胞分裂主要增加细胞的数目,细胞的种类不变,细胞分化主要增加细胞 的种类,细胞数目不变。 (2)细胞分裂是细胞分化的基础。细胞分裂是细胞分化的基础。 1细胞分化过程中,一般不会出现的是细胞分化过程中,一般不会出现的是( ) A细胞表面结构的改变细胞表面结构的改
8、变 B细胞器种类和数量的改变细胞器种类和数量的改变 C蛋白质种类和数量的改变蛋白质种类和数量的改变 D细胞核中遗传物质的改变细胞核中遗传物质的改变 D 细胞分化的过程即基因选择性表达的过程,细胞核中遗传物质并未发生 改变。 细胞分化的过程即基因选择性表达的过程,细胞核中遗传物质并未发生 改变。 2如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, 如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 表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确 的是( ) a 过
9、程是有丝分裂,过程是有丝分裂,b 是细胞分化是细胞分化 乙和丙的染色体组成不同乙和丙的染色体组成不同 丁与戊因遗传物质不同而发生分化丁与戊因遗传物质不同而发生分化 甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同 A B CD B 甲、乙、丙三个细胞形态一样,故甲、乙、丙三个细胞形态一样,故 a 表示有丝分裂,丁、戊与甲比,细 胞形态发生了变化,故 表示有丝分裂,丁、戊与甲比,细 胞形态发生了变化,故 b 表示细胞分化;乙和丙来自甲的有丝分裂,有丝分裂前 后亲子代遗传物质相同,染色体组成相同;乙、丙的遗传物质相同,由细胞分化 形成丁、戊的过程中基因选择性表达;由于甲、丁、戊细胞形态
10、不同,故三种细 胞基因选择性表达产生的部分蛋白质不同。 表示细胞分化;乙和丙来自甲的有丝分裂,有丝分裂前 后亲子代遗传物质相同,染色体组成相同;乙、丙的遗传物质相同,由细胞分化 形成丁、戊的过程中基因选择性表达;由于甲、丁、戊细胞形态不同,故三种细 胞基因选择性表达产生的部分蛋白质不同。 细胞的全能性细胞的全能性 探讨 :高度分化的细胞,只要给予适当的条件,仍然可能发育成一个完整的探讨 :高度分化的细胞,只要给予适当的条件,仍然可能发育成一个完整的1 1 个体,这种潜能就是细胞的全能性。请结合下列材料,探究细胞全能性的原理和 应用。 个体,这种潜能就是细胞的全能性。请结合下列材料,探究细胞全能
11、性的原理和 应用。 胡萝卜的组织培养过程:胡萝卜的组织培养过程: (1)为什么胡萝卜高度分化的韧皮部细胞,经培养能形成与原来性状相似的植 株,表现出发育的全能性? 为什么胡萝卜高度分化的韧皮部细胞,经培养能形成与原来性状相似的植 株,表现出发育的全能性? 提示:提示:胡萝卜韧皮部细胞内含有该物种的全部遗传信息。胡萝卜韧皮部细胞内含有该物种的全部遗传信息。 (2)在整个培养过程中,细胞需要从培养基中获得哪些物质?在整个培养过程中,细胞需要从培养基中获得哪些物质? 提示:提示:水、无机盐、植物激素、糖类等。水、无机盐、植物激素、糖类等。 探讨 :某园艺工作者偶然得到一棵稀有花卉植株,他想在较短时间
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