第二節(jié)細(xì)胞的分化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】理解細(xì)胞分化的概念、特點(diǎn)、實(shí)質(zhì)。理解細(xì)胞全能性的概念，熟悉掌握細(xì)胞的全能性原理，以及在生產(chǎn)實(shí)踐與科學(xué)研究中的作用。培養(yǎng)學(xué)生對知識的整合能力，圖文信息轉(zhuǎn)換的能力、概括比較分析、綜合應(yīng)用知識的能力。增強(qiáng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)性、規(guī)范性、科學(xué)性的語言組織和文字表達(dá)的能力。【預(yù)習(xí)新知】（一）細(xì)胞分化及其意義1.概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在和生理功能上發(fā)生差異的過程，叫作細(xì)胞分化。2.特點(diǎn)（1）細(xì)胞分化是一種的變化，一般來說，分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。（2）細(xì)胞分化是生物界的生命現(xiàn)象。（3）分化后的細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)。3.意義（1）生物個(gè)的基礎(chǔ)。（2）使細(xì)胞趨向。有利于提高各種的效率。4.原因：細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中的表達(dá)情況不同。（二）細(xì)胞的全能性1.概念：指細(xì)胞經(jīng)分裂和_________后，仍具有產(chǎn)生_________或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。2.實(shí)例（1）植物細(xì)胞的_________：細(xì)胞實(shí)現(xiàn)全能性的前提是具備“細(xì)胞核”，故無核的細(xì)胞（如哺乳動物成熟紅細(xì)胞）不能實(shí)現(xiàn)全能性。胡蘿卜經(jīng)組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的過程——如圖①～⑥表示操作順序：①__________________②__________________③__________________④__________________⑤__________________⑥__________________結(jié)論：高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，即：細(xì)胞的_________。（2）動物細(xì)胞核的全能性非洲爪蟾的核移植過程：①_________②_________③_________結(jié)論：高度分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。3.干細(xì)胞（1）特點(diǎn)：具有_________和_________能力。在動物和人體內(nèi)，數(shù)量_________。（2）舉例：人的骨髓中有許多_________，它們能通過_________，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。【深化探究】1.人是由受精卵發(fā)育而來的，有的細(xì)胞構(gòu)成了頭，有的細(xì)胞構(gòu)成了手，受精卵怎么會有這么多功能，你知道原因嗎？提示：受精卵在進(jìn)行增殖的過程中，發(fā)生了細(xì)胞的分化。2.同一受精卵分化的不同細(xì)胞內(nèi)核DNA的數(shù)目及結(jié)構(gòu)“完全”相同嗎？提示：核DNA的數(shù)目及結(jié)構(gòu)相同，只是不同細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)的情況不同。3.同一個(gè)體的神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)相同嗎？產(chǎn)生不同細(xì)胞的原因是什么？提示：相同。都是由受精卵經(jīng)有絲分裂發(fā)育而來的，產(chǎn)生不同的細(xì)胞是細(xì)胞分化的結(jié)果。4.全能性最強(qiáng)的細(xì)胞是什么細(xì)胞？有沒有實(shí)驗(yàn)證明動物細(xì)胞有全能性？提示：受精卵；只有實(shí)驗(yàn)證明動物細(xì)胞核具有全能性?！眷柟逃?xùn)練】1.下列關(guān)于細(xì)胞全能性的敘述，錯誤的是（）A.細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件包括離體、適宜的營養(yǎng)條件、適宜的環(huán)境條件等B.細(xì)胞全能性是指已分化的細(xì)胞，仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能C.體細(xì)胞克隆羊的成功培育，體現(xiàn)動物細(xì)胞具有全能性D.細(xì)胞具有全能性是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)含有發(fā)育所需的全套遺傳物質(zhì)2.近日，科研人員首次利用優(yōu)化后的干細(xì)胞分化出功能完全的胰島B細(xì)胞。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.干細(xì)胞是體內(nèi)保留的多數(shù)具有無限增殖能力的細(xì)胞B.干細(xì)胞具備增殖分化能力，不會出現(xiàn)細(xì)胞凋亡現(xiàn)象C.干細(xì)胞增殖若干代后，不會出現(xiàn)染色體端粒縮短現(xiàn)象D.干細(xì)胞分化成胰島B細(xì)胞后，其遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變3.腦缺血會引起局部腦神經(jīng)細(xì)胞出現(xiàn)不可逆損傷，甚至死亡。干細(xì)胞療法有望實(shí)現(xiàn)對腦缺血受損神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)和重建。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.腦缺血引起的局部神經(jīng)細(xì)胞死亡屬于細(xì)胞壞死B.神經(jīng)干細(xì)胞是未分化細(xì)胞，能形成各種組織細(xì)胞C.神經(jīng)干細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞的mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同D.修復(fù)和重建過程中伴隨著細(xì)胞分裂、分化、衰老等過程4.體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”的誕生標(biāo)志著中國率先開啟了以體細(xì)胞克隆猴作為實(shí)驗(yàn)動物模型的新時(shí)代，標(biāo)志著我國在非人靈長類研究領(lǐng)域中處于國際領(lǐng)先地位。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.克隆猴“中中”和“華華”的誕生證明了動物細(xì)胞具有全能性B.細(xì)胞具有全能性的根本原因是細(xì)胞內(nèi)含有一套本物種個(gè)體發(fā)育所需的全部遺傳信息C.斯圖爾德的胡蘿卜韌皮部組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明植物細(xì)胞具有全能性D.植物體細(xì)胞分化程度越高，它表現(xiàn)出的全能性越低5.某化合物可使淋巴細(xì)胞分化為吞噬細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)小組研究了該化合物對淋巴細(xì)胞的影響，結(jié)果見表。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)組的敘述，正確的是（）分組細(xì)胞特征核DNA含量增加的細(xì)胞比例吞噬細(xì)菌效率對照組均呈球形59.20%4.61%實(shí)驗(yàn)組部分呈扁平狀，溶酶體增多9.57%18.64%A.細(xì)胞的形態(tài)變化是遺傳物質(zhì)改變引起的B.有9.57%的細(xì)胞處于細(xì)胞分裂期C.吞噬細(xì)菌效率的提高與溶酶體增多有關(guān)D.去除該化合物后扁平狀細(xì)胞會恢復(fù)成球形6.將分離得到的成熟胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，由單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成完整的新植株，如圖所示，請分析：（1）該過程所用的生物技術(shù)稱為__________。（2）分離出來的胡蘿卜根細(xì)胞成為細(xì)胞團(tuán)需要通過__________分裂方式來完成。（3）細(xì)胞團(tuán)中相同的細(xì)胞在發(fā)育成胚狀體和植株的過程中，形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能逐漸向不同方向變化，這種現(xiàn)象稱為__________。（4）該實(shí)驗(yàn)說明____________________。（5）在試管苗形成的過程中，要給予一定的光照，原因是____________________。

參考答案1.答案：C解析：A.細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件包括離體（脫離母體）、適宜的營養(yǎng)條件、適宜的環(huán)境條件等，A正確；B.細(xì)胞全能性是指已分化的細(xì)胞，仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，B正確；C.體細(xì)胞克隆羊的成功培育過程涉及動物細(xì)胞核移植，體現(xiàn)動物細(xì)胞核具有全能性，C錯誤；D.由于細(xì)胞含有該生物全部的遺傳信息，因此細(xì)胞具有全能性，D正確。故選B。2.答案：D解析：干細(xì)胞不能無限增殖，A錯誤；干細(xì)胞也會凋亡，B錯誤；干細(xì)胞增殖后也會出現(xiàn)染色體端?？s短，C錯誤；細(xì)胞分化后，DNA不會發(fā)生改變，D正確。3.答案：B解析：A、腦缺血引起的局部神經(jīng)細(xì)胞死亡對有機(jī)體是不利的，屬于細(xì)胞壞死，A正確；B、神經(jīng)干細(xì)胞是已經(jīng)分化細(xì)胞，能分化形成特定的組織細(xì)胞，但不能形成各種組織細(xì)胞，B錯誤；C、神經(jīng)干細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞選擇性表達(dá)的基因不同，因此它們所含的mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同，C正確；D、修復(fù)和重建過程中伴隨著干細(xì)胞的分裂、分化以及神經(jīng)細(xì)胞的衰老等過程，D正確。4.答案：A解析：克隆猴“中中”和“華華”的誕生證明了動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，A錯誤；細(xì)胞具有全能性的根本原因是細(xì)胞內(nèi)含有一套本物種個(gè)體發(fā)育所需的全部遺傳信息，B正確；斯圖爾德的胡蘿卜韌皮部組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明植物細(xì)胞具有全能性，C正確；植物體細(xì)胞分化程度越高，它表現(xiàn)出的全能性越低，D正確。5.答案：C解析：A、細(xì)胞的形態(tài)變化是基因的選擇性表達(dá)，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，A錯誤；B、由表格信息可知，核DNA含量增加的細(xì)胞比例為9.57%，包括G2期、有絲分裂前期、中期、后期，B錯誤；C、吞噬細(xì)胞中的溶酶體釋放消化酶，可分解進(jìn)入細(xì)胞的細(xì)菌，因此吞噬細(xì)菌效率的提高與吞噬細(xì)胞中溶酶體增多有關(guān)，C正確；D、去除該化合物后扁平狀細(xì)胞不再分裂分化，扁平狀細(xì)胞不會恢復(fù)成球形，D錯誤。故選：C。6.答案：（1）植物組織培養(yǎng)（2）有絲（3）細(xì)胞分化（4）植物細(xì)胞具有全能性（5）試管苗要進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物解析：（1）圖示將單個(gè)植物細(xì)胞培育成完整植株，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。（2）分