2019_2020版高中生物第5章细胞增殖、分化、衰老和凋亡第二节第1课时细胞分化和全能性学案苏教版

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1、第1课时 细胞分化和全能性[学习目标] 1.说出细胞分化的概念。2.理解细胞分化的特点、实质及意义。3.举例说明细胞的全能性。一、细胞分化的概念及特点1.概念2.举例:造血干细胞分化为红细胞、血小板、白细胞等。3.特点(1)细胞分化是一种持久性的变化。(2)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。4.结果:能够增加细胞的类型,不同类型的细胞构成了生物体的组织和器官,执行不同的生理功能。5.意义:细胞分化是生物个体发育的基础。6.实质:细胞分化与基因选择性的表达有关。下图是细胞分化的示意图,请分析:1.A、B基因中,细胞甲、乙含有的基因和表达的基因分别是哪种?答案 细胞甲含有的是A和B基因,表

2、达的是A基因;细胞乙含有的是A和B基因,表达的是B基因。2.细胞甲、乙都要进行呼吸作用,都要合成相关的酶,据此推断细胞甲、乙中DNA和蛋白质的种类是否相同?答案 DNA相同,蛋白质不完全相同。3.通过以上推理可知,细胞分化的实质是基因的选择性表达(程序性表达)。4.细胞分裂和细胞分化与个体的生长发育有什么关系?答案 细胞分裂使细胞数量增多,是个体生长的基础;细胞分化使细胞种类增多,是个体发育的基础。个体生长发育是细胞分裂和细胞分化共同作用的结果。关键点拨 细胞分化的实质是基因的选择性表达,也就是在不同的细胞中表达的基因不完全相同,但是细胞分化过程中遗传物质DNA是不变的。细胞分化使细胞种类

3、增多,是个体发育的基础。1.图中甲、乙、丙分别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的根本原因是(  )A.DNA的结构不同B.遗传信息的表达情况不同C.遗传物质不同D.线粒体结构不同答案 B解析 题中甲、乙、丙是由同一个受精卵经过增殖、分化形成的,它们的遗传物质相同,DNA的结构相同,线粒体的结构也相同,只是含量不同而已。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达,即遗传信息的表达情况不同。2.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性的差异C.细胞分裂是

4、细胞分化的基础D.细胞分化过程中细胞内的遗传物质发生了变化答案 D解析 个体发育首先是细胞经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;细胞分裂是细胞分化的基础,细胞分化是基因选择性表达的结果。深化拓展 从不同的水平分析细胞分化(1)从细胞水平分析:是细胞形态结构和生理功能改变的结果。(2)从亚显微结构水平分析:是细胞器的数目及细胞质基质成分和功能改变的结果。(3)从分子水平分析①蛋白质角度:是蛋白质种类、数量、功能改变的结果。②基因角度:基因选择性表达的结果,这是细胞分化的根本原因。二、细胞的全能性1.概念:已经分化

5、的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。2.斯图尔德实验(1)过程:胡萝卜根韧皮部的组织块愈伤组织―→扩大培养―→试管苗胡萝卜植株。(2)结论:离体的植物细胞能够发育成完整的植株。3.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞的全能性。(2)过程:将离体的植物组织或细胞在适宜的条件下培养成完整植株。(3)意义:在较短的时间内繁殖大量的苗木,产生较好的经济价值。1.下图是胡萝卜的组织培养过程,请分析:(1)植物体上的细胞没有表现出全能性,而是分化成了不同的组织和器官,这说明植物细胞全能性的表达需要什么条件?答案 植物细胞全能性的表达需要在离体条件下并需要一定的外界条件。(2)图中试管里的培养液应该含有

6、哪些物质?答案 植物激素、无机盐和糖类等物质。(3)植物细胞具有全能性的根本原因是什么?答案 已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质,具有发育成一个完整个体所需要的全部遗传信息。2.下图是克隆羊的培育过程,请分析:(1)如果直接用B羊的乳腺细胞进行培养,能不能形成完整的个体?和植物细胞相比,有什么不同?答案 不能发育成完整个体。这说明和植物细胞相比,动物分化的体细胞的全能性受到限制,但是细胞核仍具有全能性。(2)得到的克隆羊的性别等绝大部分的性状应该和哪只羊相同?答案 和B羊相同。关键点拨 植物细胞全能性的表达需要在离体条件下并需要一定的外界条件,其中植物激素起着重要的作用;克隆动物

7、的大部分性状和提供细胞核的个体相同。3.下列关于细胞全能性的理解,正确的是(  )A.从理论上讲,生物体的每一个细胞都具有全能性B.未脱离植株的幼叶,在适当的情况下能表现出全能性C.在个体发育的不同时期,由于细胞内的基因发生变化,细胞不能表现出全能性D.脱离了植株的芽,一定能表现出全能性答案 A解析 生物体的每一个细胞都与受精卵具有相同的遗传物质,从理论上来说都具有全能性;离体的植物组织在适宜条件下才能表现出全能性;在个

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