高三生物一轮复习学案：第12讲 细胞分化 人教版 10页

学案12 细胞的分化导学案 课前预习案 ‎【预习目标】‎ ‎1．说出细胞的分化的定义 ‎2．举例说明细胞的全能性 ‎3．细胞全能性的概念及实例 ‎【基础知识梳理】‎ 一、细胞的分化 ‎1．在胚胎发育的早期，各个细胞彼此 ，通过细胞的有丝分裂，使细胞的数量 ，但有些细胞又向不同的 变化。‎ ‎2．概念：在生物个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 ． 和 上发生稳定性差异的过程，叫做细胞 。‎ ‎3．特点：①具有____性（一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡）②具有_____性。③具有 性，发生在生物体的整个生命历程中(胚胎时期达到最大限度)‎ ‎4.意义：是生物个体 的基础。使多细胞生物中的细胞功能 ，有利于提高各种生理功能的效率。‎ ‎5. 原因：在个体发育中，不同的细胞中 的执行情况不同。即基因的 表达，转录出不同的 ，控制合成出不同 。‎ 二、细胞的全能性 ‎1．概念：高度分化的植物细胞在一定条件下，仍然具有 ‎ ‎ 的能力，叫做细胞的全能性，所谓细胞的全能性是指 。‎ ‎2．动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做 。‎ 初步构建知识网络：‎ ‎【自我检测】‎ ‎1．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是(　　)‎ A．分化发生在生物体的整个生命进程中 B．分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果 C．未离体的植物体细胞不会表现出全能性 D．分化过程中遗传物质发生了改变 ‎2.在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的 （ ）‎ A.壁虎断尾后重新长出尾部 B.蜜蜂未受精卵细胞发育成雄蜂 C.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 D.小鼠腺细胞的自我复制 ‎ ‎3.科学家将雌黑鼠乳腺细胞的细胞核移入白鼠去核的卵细胞内，待发育成早期胚胎后，移植入褐鼠的子宫内，该褐鼠产下的小鼠的体色和性别分别是（ ） ‎ A. 黑、雌 B. 褐、雌 C. 白、雌 D. 黑、雄 ‎ ‎4．细胞分化发生在个体发育的 ( )‎ A．胚胎期 B．受精卵分裂时 C．整个生命过程 D．性成熟期 学案12 细胞的分化导学案 课内探究案 ‎【学习目标】‎ 1、 理解细胞分化 2、 细胞全能性的理解和应用 3、 细胞分化和细胞全能性的比较 ‎【合作探究 精讲点拨】‎ ‎【探究点一】细胞的分化 ‎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_____________的过程。‎ ‎2．特征：具有_______、稳定性和不可逆性。‎ ‎3．意义：是生物个体发育的基础；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。‎ ‎4．原因：不同的细胞形态、结构和功能不同，是因为不同细胞中遗传信息的执行情况不同。即细胞分化的本质是： 。‎ ‎【例题1】下列关于细胞分化的说法正确的是 (　　)‎ ‎①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态 ‎②细胞分化后，细胞中mRNA不同，tRNA相同 ‎③分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能 ‎④一般不会出现细胞核遗传物质的改变 ‎⑤细胞分化的实质是基因的选择性表达 A．②③④⑤　　　　　　　 B．①②④⑤‎ C．①②③⑤ D．①②③④⑤‎ 思考：‎ 同一生物不同部位的细胞如人的胰岛B细胞和唾液腺细胞，基因和mRNA是否相同？‎ ‎【评价练习】1.细胞分化是奢侈基因选择表达的结果。下列属于奢侈基因的是 A.血红蛋白基因 B.ATP合成的 C.DNA解旋酶基因 D.核糖体蛋白基因高考资源 拓展：管家基因和奢侈基因 ‎1．管家基因指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。‎ ‎2．奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。‎ ‎[特别提醒]　由于基因的选择性表达，不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类大部分相同，只有少部分不同，但核DNA却都相同。‎ 探究点二：细胞全能性的理解和应用 ‎1．概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成__________的潜能。‎ ‎2．细胞全能性的物质基础： 。‎ ‎3．细胞全能性表达的条件： ，适宜的水、无机盐、有机营养、激素等，还需要适宜的温度等外界条件。‎ ‎4．实例 植物组织培养：分化的组织细胞(植物) 愈伤组织 新的植物体 动物克隆：核移植 ‎【例题2】下列有关细胞全能性的叙述中，不正确的是 (　　)‎ A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高 B．生物体内细胞由于分化全能性不能表达 C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化全能性很高 D．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性 ‎【提升】干细胞及其在医学上的应用 ‎(1)概念：干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。‎ ‎(2)类型及相互关系 ‎①类型：干细胞分为3类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。‎ ‎②相互关系(以干细胞分化为红细胞为例)： ‎ ‎(3)医学上的应用：干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。 ‎ ‎【评价练习】2.下列关于细胞的描述，不正确的是(　　)‎ A．干细胞是具有正常分化能力的细胞 B．造血干细胞属于多功能干细胞 C．胚胎干细胞只能分化不能分裂 D．干细胞发生的分化一般是不可逆的 探究点三：细胞分化和细胞全能性的综合比较 判断：‎ ‎1．细胞分化具有普遍性、持久性和绝对不可逆性。 ( )‎ ‎2．细胞分化的实质是不同细胞中基因的选择性表达。 ( )‎ ‎3．理论上，活细胞都具有全能性。 ( )‎ ‎4．克隆羊的培育体现了动物细胞的全能性。 ( )‎ ‎ ‎ ‎[归纳点拨] 细胞分化、细胞全能性相互比较 细胞分化 细胞全能性 原理 ‎ ‎ ‎ ‎ 特点 ‎ ‎ ‎①高度分化的 有全能性 ‎② 已分化的体细胞全能性受限制，但 仍具有全能性。例如： ‎ 结果 形成形态、结构、功能不同的 ‎ 形成 ‎ 大小 比较 ‎ ‎ ‎ ‎ 关系 ‎①两者的 都不发生改变 ‎②细胞的分化程度越高，具有的全能性 ‎ ‎【思考】①生物体生长发育的细胞学基础是什么？‎ ‎ ‎ ‎②同一生物体内不同分化的组织细胞的细胞核的DNA ，细胞质的RNA ，细胞内的蛋白质的种类 ，细胞的形态、结构和功能 。（“相同”或“不同”）‎ ‎【评价练习】3.‎ 美国杜克大学医疗中心的一个研究小组在《Nature》杂志上撰文透露，他们利用成年猪的动脉血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物效应器，成功的在实验室培育出新的动脉血管。这种血管的外形和功能都和真的血管一样。这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中不正确的是（ ）  　　A． 以上技术属于“克隆”  　　B． 这种技术可能利用了去核卵细胞  　　C． 这项技术的关键是要激发血管细胞的“全能性”  　　D． 这项技术的关键是要激发血管细胞发育成血管的潜能 ‎ ‎【当堂检测】‎ ‎1．下列关于细胞分化的说法错误的是(　　)‎ A．一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡 B．细胞分化是由于遗传物质的改变 C．正常情况下，细胞分化是稳定、不可逆的 D．从分子水平看，细胞分化意味着各种细胞内合成了不同的专一蛋白质 ‎2、细胞具有全能性，但在生物体内细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，原因是 (　　)‎ A．细胞丧失了全能性 B．不同的细胞内基因不完全相同 C．基因的表达具有选择性 D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化 ‎3、如图表示同一人体内的几种正常细胞，这些细胞的(　　) ‎ A．全能性相同 B．细胞器的种类和数量相同 C．基因组成相同 D．mRNA的种类和数量相同 ‎4、经研究发现，从孕妇的羊水中提取的干细胞在实验室经培养后形成了骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等多种人体器官组织。以下有关叙述正确的是(　　)‎ A．此过程体现了细胞的全能性 B．神经细胞的分化程度比干细胞的分化程度低 C．提取的干细胞与其形成的肌肉细胞染色体组成不同 D．经培养后形成的多种人体组织细胞中mRNA存在差异 ‎5、骨髓移植是治疗白血病常用的有效疗法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内(　　)‎ A．正常生长 B．增殖并分化成多种细胞 C．分泌抗体 D．杀死各种病原菌 ‎6、物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对如下图的相关叙述中，错误的是 A．a过程表示干细胞能自我更新 B．b、c过程表示干细胞具有分化能力 C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用 细胞的分化导学案 课后拓展案 ‎1.在个体发育中，细胞分化的规律是（ ）‎ A．单能细胞→多能细胞→全能细胞 B．全能细胞→多能细胞→单能细胞 C．全能细胞→单能细胞→多能细胞 D．单能细胞→全能细胞→多能细胞 ‎2.下列关于细胞分化的叙述中正确的是 （ ）‎ A．在生物体内高度分化的细胞仍保留分裂能力 B．在生物体内高度分化的细胞中遗传物质发生了变化 C．在生物体内高度分化的细胞不发生癌变 D．在生物体内高度分化的细胞合成的蛋白质与分化前有所不同 ‎3.下列有关细胞全能性的叙述中,不正确的是( )‎ A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高 B.生物体内细胞由于分化全能性不能表达 C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化全能性很高 D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性 ‎4.下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述，错误的是 ( )‎ A．生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果。‎ B．生物体通过细胞分化，细胞之间逐渐发生了稳定的差异 C．细胞分裂是细胞分化的基础。‎ D．细胞分化过程中细胞中的遗传物质种类逐渐减少。‎ ‎5.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（ ）‎ A．受精作用 B．细胞分裂 ‎ C．细胞分化 D．细胞全能性 ‎6．下列关于全能性的叙述中，正确的是（ ）‎ ‎ A．酵母出芽生殖是全能性 B．花药离体培养结果没体现全能性 C．植物细胞均具有全能性 D．多细胞动物细胞核具有全能性 ‎7．以下不能说明细胞全能性的实验是（ ）‎ ‎ A.玉米花粉粒培育出植株 ‎ B.转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株 ‎ C.烧伤病人的健康皮肤细胞培养出皮肤 ‎ D.核移植获得的组装细胞培育出鲤鲫移核鱼 ‎8.如图是有关生物细胞生活史的概括,请据图分析回答:‎ ‎(1)③所示的变化,在生物学上称为　　　　,该过程的实质是　　　　　　　。 ‎ ‎(2)目前认为引起⑤过程的因子,根据其属性不同可分为　　　　　　　　　　　　　　　　　　三类。 ‎ ‎(3)F→G→H过程的技术,在植物学上叫　　　　,其理论基础是　　　　。该植株的产生与“克隆羊”的产生都属于　　　　繁殖。 ‎ ‎(4)④过程中的细胞的细胞核发生的变化是　　　　　　　　　。若④过程产生的细胞代表人个体发育中尾部的细胞,则发育到一定阶段该细胞会凋亡的原因是　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)假如A细胞的分裂只有①、②过程,那么该细胞的分裂方式是　　　　　　　,其遗传物质分配的特点是 ‎ 。‎ 细胞的分化导学案答案 课前预习案 ‎[基础知识梳理]‎ 一、细胞的分化：‎ ‎1．相似 越来越多 方向 ‎2．形态 结构 生理功能 分化 ‎3．稳定性 差异性 持久性 ‎4．发育 趋向专门化 ‎5．遗传信息 选择性 mRNA 蛋白质 二、细胞的全能性 ‎1.发育成完整植株 已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能 ‎2.干细胞 ‎【自我检测】‎ ‎1.D ‎ ‎2. B 解析：细胞的全能性是指已经分化的细胞有发育成一个新的个体的潜能。只有蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂符合细胞的全能性的概念要点。‎ ‎3. A．解析：利用克隆的方法产生的生物个体，其性状与供核的一方基本相同，因为遗传物质主要存在于细胞核中。‎ ‎4. C．解析：细胞的分化并不是只在某一个生理过程中才有的，而是发生在个体发育的整个生命过程中。‎ 课内探究案 探究点一：细胞的分化 ‎1 稳定性差异 2、持久性 4、基因的选择性表达 ‎ 例题1 D ‎ 思考: 同一生物不同部位的细胞如人的胰岛B细胞和唾液腺细胞只是细胞发生了分化，遗传物质并没有改变，只是进行了选择性表达产生了不同的mRNA和蛋白质。 ‎ 评价练习1.A 解析：考查了对于基因选择性表达概念的理解。只有在红细胞中，控制血红蛋白合成的基因才能选择性的表达。而其他选项中的ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因是在每一个具有生命活动的细胞中都要表达而分别合成ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体蛋白。‎ 探究点二：细胞全能性的理解和应用 ‎1．完整个体 2.含有本物种生长发育所需的全部遗传信息3.离体 4.脱分化 再分化 例题2.C 解析：分化的实质是基因的选择性表达，同一种生物的细胞核内所含的基因是相同的，但是在不同的细胞中所表达的基因不同。细胞的分化程度越高，细胞的全能性也就越不容易表达出来，但仍然保留着全能性。卵细胞为已高度分化的细胞，其全能性与卵细胞不同。但不论怎么样，细胞核具有潜在的全能性。‎ 评价练习：2. C 探究点三：细胞分化和细胞全能性的综合比较 判断 : 1.错 2.对 3.对 4.错 ‎ 归纳点拨 ‎ 细胞分化 细胞全能性 原理 基因的选择性表达 含有物种发育所需全套遗传物质 特点 持久性 稳定性 不可逆性 普遍性 ‎①高度分化的植物细胞有全能性 ‎②动物已分化的体细胞全能性受限制，但 细胞核仍具有全能性。例如：克隆羊 ‎ 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 ‎ 形成新个体 ‎ 大小 比较 体细胞>生殖细胞>受精卵 受精卵>生殖细胞>体细胞 关系 ‎①两者的遗传物质都不发生改变 ‎②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小 ‎ 思考：①细胞分裂、细胞生长、细胞分化 ‎ ‎ ② 相同 不同 不同 不同 评价练习3: C ‎ 当堂检测 ‎ 1． B ‎ ‎ 2． C 解析：生物的每一个体细胞都包含有该物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全部基因，所以每一个细胞都有全能性。在生物体内之所以没有表现，是基因选择表达的结果。‎ ‎3． C ‎ ‎4． D ‎ ‎5． B ‎ ‎6． D 解析：如图a表示干细胞的分裂、b、c表示干细胞分裂分化为其他组织细胞；细胞的分化是基因选择性表达的结果；细胞先形成组织，再由组织构成器官。所以D错误。‎ 课后拓展案 ‎1.B．解析：胚胎干细胞为全能细胞，分化程度最低。‎ ‎2. D 解析：在生物体内高度分化的细胞已失去分裂能力，但细胞中遗传物质保持不变，高度分化的细胞癌变的可能性较低。细胞分化前后表达的基因不同，合成的蛋白质不同。‎ ‎3. C 解析：受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞分裂和细胞分化形成完整个体，所以细胞全能性最高；多细胞生物体内的每一个体细胞都是经过有丝分裂形成的，都含有发育成完整个体所必需的全套遗传物质，都具有全能性，但在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的，即基因的选择性表达，因此没有实现全能性。卵细胞是已分化的细胞。植物细胞在离体和一定营养条件下可表现出全能性。‎ ‎4. D 解析：个体发育首先是细胞有丝分裂使细胞数目增多，在此基础上，不同细胞选择表达不同的基因，从而实现细胞分化，但分化的细胞内含有相同的遗传物质，分裂是分化的基础。‎ ‎5．A．解析：快速繁殖脱毒的种苗属于植物组织培养，与受精作用无关。‎ ‎6．D．解析：动物细胞只有细胞核具有全能性。酵母菌出芽生殖是无性生殖，不是全能性。‎ ‎7．C．解析：细胞全能性是指发育成一个完整个体，C项只是细胞培养。‎ ‎8．解析:(1)③显示来自同一细胞的后代具有了不同的形态、结构和功能,故应为分化过程。(2)⑤为已分化的细胞恢复了无限增殖能力,应为癌变,诱因为物理、化学和病毒致癌因子。(3)F→G→H为植物组织培养过程,实现了细胞的全能性,属于无性繁殖。(4)④表示细胞衰老过程,回答时注意只答细胞核的变化。(5)若细胞分裂只有①②过程,说明是减数分裂。‎ 答案:(1)细胞分化　基因选择性表达 ‎(2)物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子　‎ ‎(3)组织培养　细胞的全能性　无性　‎ ‎(4)细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩(只答出其中两项即可)　基因控制的程序性死亡　‎ ‎(5)减数分裂　子细胞染色体数减半