第2節(jié)細(xì)胞的分化[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.闡明細(xì)胞分化的概念和意義。2.舉例說(shuō)明細(xì)胞的全能性在植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物克隆方面的應(yīng)用。3.說(shuō)出干細(xì)胞的特點(diǎn)。一、細(xì)胞分化及其意義1．細(xì)胞分化的概念2．細(xì)胞分化的特點(diǎn)(1)持久性：細(xì)胞分化是一種______的變化。(2)不可逆性：一般來(lái)說(shuō)，分化的細(xì)胞將一直保持____________的狀態(tài)，直到死亡。(3)普遍性：細(xì)胞分化是生物界__________的生命現(xiàn)象。3．細(xì)胞分化的原因細(xì)胞中的______________的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，不同種類的細(xì)胞中__________的表達(dá)情況不同。4．細(xì)胞分化的意義(1)是生物體__________的基礎(chǔ)。(2)使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向______，有利于提高生物體________________。判斷正誤(1)同一個(gè)體的小腸上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞所含基因不同()(2)蛙的紅細(xì)胞和人的紅細(xì)胞形態(tài)不同的原因是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果()(3)同一細(xì)胞內(nèi)往往含有不同的蛋白質(zhì)，這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果()任務(wù)一：探究細(xì)胞分化的原因和結(jié)果1．請(qǐng)比較來(lái)自同一哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞和B細(xì)胞，并回答下列問(wèn)題：(1)由同一個(gè)受精卵通過(guò)有絲分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子代細(xì)胞的遺傳物質(zhì)——DNA(基因)具有穩(wěn)定性，分化前的細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)——DNA(基因)相同，為什么分化后卻合成不同的蛋白質(zhì)？請(qǐng)?zhí)岢瞿愕募僭O(shè)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)請(qǐng)結(jié)合經(jīng)典實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出細(xì)胞分化的根本原因。項(xiàng)目細(xì)胞中基因細(xì)胞中蛋白質(zhì)抗體基因血紅蛋白基因抗體血紅蛋白B細(xì)胞＋＋＋－紅細(xì)胞＋＋－＋注：“＋”表示有，“－”表示無(wú)。(3)請(qǐng)分析以下基因在不同分化細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)情況，說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)的基因都只在特定的細(xì)胞內(nèi)表達(dá)嗎？①核糖體合成酶基因②ATP合成酶基因③呼吸酶基因④血紅蛋白基因⑤抗體基因⑥胰島素基因________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．請(qǐng)總結(jié)細(xì)胞分化的結(jié)果并填空。(1)細(xì)胞分化改變了細(xì)胞的__________________________________________________________________________________________________________________________。(2)細(xì)胞分化沒(méi)有改變細(xì)胞的________________________________________________________________________________________________________________________。細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的關(guān)系項(xiàng)目細(xì)胞分裂細(xì)胞分化發(fā)生時(shí)間從受精卵開始發(fā)生在整個(gè)生命過(guò)程中原因細(xì)胞增殖需要基因的選擇性表達(dá)結(jié)果細(xì)胞數(shù)目增多細(xì)胞種類增多意義保持了親、子代間遺傳的穩(wěn)定性保證了生物體正常發(fā)育聯(lián)系細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，兩者往往是相伴相隨的，隨分化程度加大，分裂能力逐漸下降1．(2023·北京大興高一月考)如圖所示為來(lái)自同一人體的3種細(xì)胞，下列敘述正確的是()A．因?yàn)閬?lái)自同一人體，所以各細(xì)胞中的高爾基體含量相同B．因?yàn)楦骷?xì)胞核中的基因種類不同，所以形態(tài)、生理功能不同C．雖然各細(xì)胞大小不同，但細(xì)胞中含量最多的化合物都是蛋白質(zhì)D．雖然各細(xì)胞的生理功能有所不同，但細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)相同2．下列能說(shuō)明某細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化的是()A．進(jìn)行ATP的合成 B．進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成C．存在血紅蛋白 D．進(jìn)行細(xì)胞呼吸二、細(xì)胞的全能性1．細(xì)胞的全能性(1)概念：細(xì)胞經(jīng)__________后，仍具有________________或______________的潛能和特性。一些沒(méi)有分化的細(xì)胞，如________、動(dòng)物和人體的早期胚胎細(xì)胞、__________________也具有全能性。(2)植物細(xì)胞的全能性①植物組織培養(yǎng)：胡蘿卜韌皮部細(xì)胞→放入特定培養(yǎng)液中→形成________eq\o(→,\s\up7(分化))__________→新的植株。②結(jié)論：高度分化的植物細(xì)胞仍然具有__________________的能力。(3)動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞核的全能性①實(shí)例：非洲爪蟾的核移植實(shí)驗(yàn)、克隆羊“多莉”、體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”。②結(jié)論：已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的__________是具有全能性的。2．干細(xì)胞(1)特點(diǎn)①具有____________的能力。②在動(dòng)物和人體內(nèi)，數(shù)量很少。(2)舉例：人骨髓中的____________能通過(guò)增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。判斷正誤(1)成熟個(gè)體體內(nèi)的所有細(xì)胞都已經(jīng)高度分化()(2)種子發(fā)育成完整個(gè)體體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性()(3)壁虎斷尾后重新長(zhǎng)出尾巴體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性()(4)造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性()任務(wù)二：分析細(xì)胞的全能性1．如圖是胡蘿卜的組織培養(yǎng)過(guò)程，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)植物體上的細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化成了不同的組織和器官，這說(shuō)明植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要在________條件下并需要______________。(2)圖中試管里的培養(yǎng)液應(yīng)該含有哪些物質(zhì)？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．如圖是非洲爪蟾的核移植過(guò)程，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：如果直接將蝌蚪的腸上皮細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，能不能形成完整的個(gè)體？和植物細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)相比，你能從該實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．通過(guò)如圖比較細(xì)胞全能性大小和分化程度高低之間的關(guān)系。(1)正常情況下，圖中哪些細(xì)胞不再分裂了？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)分化程度最低的細(xì)胞是________。(3)最容易表達(dá)全能性的細(xì)胞是________。細(xì)胞全能性大小與分化程度之間的關(guān)系為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)請(qǐng)解釋細(xì)胞具有全能性的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________細(xì)胞的全能性3．下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，正確的是()A．不分裂的細(xì)胞一定不具有全能性B．細(xì)胞全能性的表現(xiàn)需經(jīng)歷細(xì)胞分化過(guò)程C．動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞的全能性一樣高D．只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整有機(jī)體所必需的全套遺傳物質(zhì)4．2022年，某雜志在線報(bào)道了某大學(xué)的研究成果——用小分子化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)人成體細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槎酀撃芨杉?xì)胞(CiPSC)。用CiPSC制備的胰島細(xì)胞能安全有效地降低糖尿病猴的血糖，凸顯CiPSC在治療疾病上的廣闊前景。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．CiPSC具有正常的細(xì)胞周期B．CiPSC的分化程度低于胰島細(xì)胞C．小分子化學(xué)物質(zhì)通過(guò)改變體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)獲得了CiPSCD．與體內(nèi)已高度分化的體細(xì)胞相比，CiPSC的全能性更高

第2節(jié)細(xì)胞的分化一、教材梳理1．個(gè)體發(fā)育中形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能2．(1)持久性(2)分化后(3)普遍存在3．基因選擇性表達(dá)遺傳信息4．(1)正常發(fā)育(2)專門化各種生理功能的效率判斷正誤(1)×(2)×(3)×解析(1)同一個(gè)體的所有體細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵有絲分裂而來(lái)的，含有相同的基因。(2)蛙的紅細(xì)胞和人的紅細(xì)胞形態(tài)不同的原因是基因不同。(3)同一細(xì)胞蛋白質(zhì)不同，是因?yàn)樵摷?xì)胞表達(dá)了很多不同基因，不是基因選擇性表達(dá)。核心探討1．(1)分化導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)丟失，所以分化后合成不同的蛋白質(zhì)。(2)細(xì)胞分化的根本原因：基因的選擇性表達(dá)。(3)不是。④血紅蛋白基因在紅細(xì)胞內(nèi)表達(dá)、⑤抗體基因在B細(xì)胞內(nèi)表達(dá)、⑥胰島素基因在胰島B細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，而①核糖體合成酶基因、②ATP合成酶基因、③呼吸酶基因在所有細(xì)胞中一般都可表達(dá)。2．(1)形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能，細(xì)胞器的種類和數(shù)量，蛋白質(zhì)的種類(2)數(shù)目和細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)典題應(yīng)用1．D[雖然來(lái)自同一人體，但由于基因的選擇性表達(dá)，各細(xì)胞中的高爾基體含量有所不同，A錯(cuò)誤；同一個(gè)體的不同細(xì)胞均來(lái)自受精卵的有絲分裂和分化，各細(xì)胞中攜帶的核基因相同，因?yàn)榛虻倪x擇性表達(dá)，所以各細(xì)胞的形態(tài)、生理功能不同，B錯(cuò)誤；雖然各細(xì)胞大小不同，但細(xì)胞中含量最多的化合物相同，都是水，C錯(cuò)誤。]2．C[ATP是直接能源物質(zhì)，所有細(xì)胞都進(jìn)行ATP的合成，與細(xì)胞是否發(fā)生分化無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；所有細(xì)胞都能進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成，與細(xì)胞是否發(fā)生分化無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；所有細(xì)胞都含有血紅蛋白基因，但該基因只在紅細(xì)胞中表達(dá)，這體現(xiàn)了細(xì)胞分化中基因選擇性表達(dá)，說(shuō)明細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化，C正確；所有細(xì)胞都要進(jìn)行細(xì)胞呼吸，與細(xì)胞是否發(fā)生分化無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。]二、教材梳理1．(1)分裂和分化產(chǎn)生完整有機(jī)體分化成其他各種細(xì)胞受精卵植物體的分生組織細(xì)胞(2)①細(xì)胞團(tuán)塊根、莖和葉②發(fā)育成完整植株(3)②細(xì)胞核2．(1)①分裂和分化(2)造血干細(xì)胞判斷正誤(1)×(2)×(3)×(4)×解析(2)種子不是一個(gè)細(xì)胞，由胚發(fā)育成個(gè)體是正常的生長(zhǎng)發(fā)育，而不是細(xì)胞全能性的體現(xiàn)。(3)斷尾壁虎新長(zhǎng)出的尾巴，沒(méi)有發(fā)育成完整的有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞，不能體現(xiàn)全能性。(4)細(xì)胞的全能性是細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或其他各種細(xì)胞的潛能和特性，而不是各種血細(xì)胞。核心探討1．(1)離體一定的外界條件(2)植物激素、無(wú)機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)。2．不能；已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。3．(1)皮膚細(xì)胞、紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板、神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞，即高度分化的細(xì)胞。(2)受精卵(3)受精卵一般情