6.2 细胞的分化-【探究课堂】2022-2023学年高一生物上学期同步精品讲义（人教版2019必修1）

第六章 细胞的生命历程 第二节 细胞的分化 【学习目标】 1. 阐明细胞分化的概念，说出细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，是形成多细胞生物体的必要过程。 2. 举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用。 3. 说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。 自主学习 1、 细胞分化及其意义 1. 细胞分化的概念 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 上发生稳定性差异的过程。 2. 细胞分化的特点 （1） ：细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。 （2） ：细胞分化是一种持久性的变化，发生在整个生命进程中，且胚胎时期分化达到最大限度。 （3） ：一般来说，已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡。 （4） ：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。 3.细胞分化的意义： （1）生物 的基础。 （2）使细胞趋向 。有利于 。 4.细胞分化的原因 就一个个体而言，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态结构和功能却有很大差异，这是细胞中的基因 的结果，既在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 二、细胞的全能性 1.细胞的全能性概念 细胞经分裂和分化后，仍具有 或 的潜能和特性。 2.细胞具有全能性的原因 细胞内含有 。 3.实例 （1） 植物组织培养 ①过程（以胡萝卜组织培养为例） ②条件：离体状态，给予适当的营养（水、无机盐、植物激素、糖类等物质）和其他外界条件。 ③结论： 的植物细胞仍具有全能性。 ④应用：通过 ，快速繁殖花卉和蔬菜等作物；拯救濒危物种。 （2） 克隆动物的培养（动物体细胞核移植） ①过程（以非洲爪蟾的核移植为例） ②结论：已分化的 仍具有全能性。 三、干细胞 1.干细胞的概念 干细胞是一类具有 能力的细胞，是能生成各种组织器官的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是干细胞分化发育而来的。 2.特点 ①具有 能力。 ②在动物和人体内，数量 。 3.实例：人骨髓中的许多造血干细胞能通过增殖和分化不断产生 。 4.应用：医学上，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。 探究学习 探究点一 阅读教材P118-119，观察思考与讨论中的图和图6-5，回答下列问题 （1） 从细胞水平和分子水平上分析，同种生物的不同细胞起结构和功能不同的原因是什么？ （2） 由同一细胞增殖产生，经过细胞分化形成的各种细胞内细胞器的数目，细胞质基质成分相同吗？ （3）细胞分化后，其内的遗传信息没有发生改变，因为生物体的不同细胞均来自 的分裂和分化。由于有丝分裂中遗传信息几乎不发生变化，因而同一生物体内不同细胞含有几乎相同的遗传信息。 探究点二 细胞分化的实质 [资料分析]基因是指有遗传效应的DNA片段，下图是细胞分化实质的模式图，请回答下列问题： （1）由图可知，细胞分裂、分化过程中，细胞内的遗传物质 （发生/不发生）改变。 但在分化过程中，不同细胞中 不同，因此细胞分化的实质是_______ ___________________。 （2）细胞分化的标志从分子水平看，是在细胞中合成了某种特有的___________，该物质是生命活动的主要承担者。从细胞水平看，形成了不同种类的细胞。 （3）分化细胞表达的基因，可概括为①管家基因：所有细胞均表达的一类基因；②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因。图中的A、B、C三个基因可能属于奢侈基因的是___________。呼吸酶基因、ATP水解酶基因属于___________基因（填“管家”或“奢侈”）。 （4）图中的D基因在左右两个细胞中都未表达，原因可能是______________________。 【解析】（1）由图可知，细胞分裂、分化过程中，细胞内的基因始终是A、B、C、D，因此细胞内的遗传物质不发生改变。但在分化过程中，不同细胞中表达的基因不同，因此细胞分化的实质是基因的选择性表达。 （2）由图可知，细胞分化的标志从分子水平看，是在细胞中合成了某种特有的蛋白质，该物质是生命活动的主要承担者。 （3）由题意可知，奢侈基因是指不