内容正文:
第2
1.阐述细胞分化的概念,阐明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.阐述干细胞的特点,关注干细胞在医学上的应用。
聚焦·学案(一) 什么是细胞分化,细胞分化有何意义
基础—自主学习
[助读教材]
1.细胞分化的概念
2.细胞分化的特点
持久性
细胞分化是一种持久性的变化
不可逆性
一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡
普遍性
细胞分化是生物界普遍存在的生命现象
3.细胞分化的原因
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.细胞分化的意义
(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。
边角知识发掘
(教材P118“思考·讨论”延伸思考)人体的上皮细胞和神经细胞的核基因的种类和数量是否相同?它们在形态、结构和功能上不同的直接原因和根本原因是什么?
提示:相同。不同体细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达,直接原因是细胞中的蛋白质不同。
[概念检测]
1.判断下列表述的正误
(1)已分化的细胞都能进一步分化成其他细胞。(×)
(2)生物体内的所有细胞都要发生细胞分化。(×)
(3)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,提高了生物体各种生理功能的效率。(√)
(4)就一个个体来说,骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息不同,遗传信息的执行情况也不同。(×)
2.下列关于细胞分化的叙述,错误的是( )
A.细胞分化是生物个体发育的基础
B.细胞分化贯穿于多细胞生物整个生命过程中
C.细胞在形态上发生变化,但细胞结构不变
D.一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡
解析:选C 细胞分化是生物个体发育的基础,A正确;细胞分化发生在多细胞生物的整个生命历程中,B正确;细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异,C错误;一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直至死亡,D正确。
3.连线细胞分化的特点
深化—合作学习
[活动质疑]
下图表示细胞分化的过程,据图回答有关问题:
(1)据图分析,基因A、B中,细胞甲、乙含有的基因和表达的基因分别是哪种?
提示:细胞甲含有的是基因A和B,表达的是基因A;细胞乙含有的是基因A和B,表达的是基因B。
(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?
提示:DNA相同,蛋白质不完全相同。
(3)通过以上推理可知,细胞分化的实质是什么?
提示:基因的选择性表达。
[系统认知]
1.管家基因和奢侈基因
管家基因
是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如核糖体蛋白基因等
奢侈基因
即组织特异性基因,是指不同类型细胞中特异性表达的基因,奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态、结构特征与特异的生理功能
2.细胞分化的“变”与“不变”
[典例] 下表是人体内幼红细胞、胰岛细胞和唾液腺细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“+”表示该基因能表达,“-”表示该基因未表达)。下列有关叙述不正确的是( )
细胞
血红蛋白基因
胰岛素基因
唾液淀粉酶基因
丙酮酸激酶基因
幼红细胞
+
-
-
+
胰岛细胞
-
①
-
+
唾液腺细胞
-
-
②
+
A.表格中的①②都应该是“+”
B.幼红细胞中存在血红蛋白基因,缺乏胰岛素和唾液淀粉酶基因
C.丙酮酸激酶基因的表达产物,很可能对维持人体细胞的基本生命活动很重要
D.上述细胞在形态、结构和生理功能上的差异会一直保持,直到死亡
[解析] 胰岛素基因只在胰岛细胞中表达,唾液淀粉酶基因只在唾液腺细胞中表达,则①②均表示“+”,A正确;幼红细胞和其他细胞均由受精卵发育而来,含有人体各种基因,B错误;三种细胞中丙酮酸激酶基因都表达,说明丙酮酸激酶基因的表达产物很可能对维持人体细胞的基本生命活动很重要,C正确;一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡,D正确。
[答案] B
[方法规律]
判断细胞分化的标志
(1)分子水平:合成了某种细胞特有的蛋白质,如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。
(2)细胞水平:形成了不同种类的细胞。
[迁移应用]
1.下列有关细胞分化的分析,错误的是( )
A.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的类型
B.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果
C.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和生理功能各不相同
D.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,