内容正文:
第2节 细胞的分化
课标内容要求
核心素养对接
说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体。
1.生命观念——明确细胞的生命历程,形成科学的自然观。
2.科学思维——归纳与概括:对比分析细胞分化、细胞全能性,明确相互关系。
3.社会责任——了解干细胞移植,关注健康的生活方式。
一、细胞的分化
1.概念
2.特点
(1)细胞分化是一种持久性的变化。
(2)一般来说,分化了的细胞一直保持分化后的状态,直到死亡。
(3)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。
3.原因:细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
4.结果:形成形态、结构和功能都有很大差别的组织和器官。
5.意义
(1)是生物个体发育的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
二、细胞的全能性
1.概念:细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
2.类别
(1)植物细胞的全能性
①实验过程
胡萝卜韧皮部细胞+植物激素、无机盐和糖类的培养液完整的植株。
②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。
③应用:a.快速繁殖花卉和蔬菜;
b.培养微型观赏植株;
c.拯救濒危物种。
(2)动物细胞细胞核的全能性
①实例:非洲爪蟾、克隆羊“多莉”、体细胞克隆猴“中中”和“华华”。
②结论:已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。
3.干细胞
(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
(2)举例:人骨髓中的许多造血干细胞,能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.细胞分化是一种持久性的变化,一般分化后的细胞将一直保持分化后的状态。
( )
2.细胞分化只发生于个体发育的胚胎时期。
( )
3.细胞分化后遗传物质会发生一定改变。
( )
4.植物组织培养说明高度分化的植物细胞具有全能性。
( )
5.干细胞具有分裂和分化能力。
( )
6.诱导干细胞发育成特定的组织、器官,体现了动物细胞具有全能性。
( )
提示:1.√
2.× 细胞分化发生在整个生命进程中。
3.× 细胞分化后遗传物质不发生改变。
4.√ 5.√
6.× 细胞的全能性是细胞经过分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
细胞的分化
1.细胞分化的过程
(1)图示
|←细胞分裂→|←细胞分化→|←分化的结果→|
(2)分析
①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。
③从分子水平分析
a.蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。
b.基因角度:基因选择性表达,即在个体发育中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同,这是细胞分化的根本原因。
2.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.细胞分裂和细胞分化的比较
项目
细胞分裂
细胞分化
开始
时间
从受精卵开始,发生在整个生命过程中
从受精卵分化出多种形态的细胞开始,发生在整个生命过程中
原因
细胞增殖的需要
基因选择性表达
结果
细胞数量增多,生成的细胞相同
细胞种类增多,生成的细胞不同,形成生物体的组织和器官
意义
①多细胞生物个体形成、生长、发育的需要;
②单细胞生物形成新个体的需要;
③保持了亲代和子代之间遗传物质的稳定性
①生物个体发育的基础;
②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;
③生物组织、器官的形成,以及生物组织、器官的修复
特点
①局部性;②周期性
①持久性;②不可逆性;③普遍性;④差异性
关系
①生物的个体发育是细胞分裂与分化共同作用的结果,细胞的分化并不是单个或少数细胞的孤立变化,其必须以细胞增殖生成一定数量的细胞为基础;也就是说,细胞分裂是细胞分化的基础,两者往往是相伴相随的。
②分化程度越高,细胞的分裂能力就越弱;如分化程度为体细胞>生殖细胞>受精卵,分裂能力为体细胞<生殖细胞<受精卵
1.下列关于细胞分化的叙述,不正确的是 ( )
A.细胞分化可使细胞内合成特异性蛋白质
B.细胞分化使细胞的全能性逐渐增强
C.细胞分化是细胞固有基因的正常表达过程
D.细胞分化使细胞的形态、结构和生理功能向专一性状态转变
B [细胞分化的实质是基因的选择性表达,所以细胞分化可使细胞内合成特异性蛋白质,A项正确。细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍