第四章 第二节 第1课时 细胞分化和细胞全能性(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修1 分子与细胞（苏教版2019）

第二节　细胞分化、衰老和死亡 知识点(一)　细胞分化形成复杂的多细胞生物体 [教材知识梳理] 细胞分化的概念、实例、特点和意义 概念 在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程，称为细胞分化 实例 (1)骨髓中造血干细胞分裂产生的细胞分化形成红细胞、血小板和多种白细胞； (2)在被子植物中，叶表皮细胞外侧有角质层，具有保护作用；叶肉细胞内有大量的叶绿体，能进行光合作用；营养组织细胞能储藏营养物质；输导组织参与营养物质的运输 特点 持久性：一般来说，分化后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，是生物体发育的基础 意义 在个体发育中，细胞分化能增加细胞的类型，不同类型的细胞构成了多细胞生物体的各种组织和器官，执行不同的生理功能，从而有利于提高各种生命活动的效率 [核心要点点拨] 1．归纳概括细胞分化 (1)过程 ①概念图 ②模式图 (2)基础：各种细胞具有完全相同的遗传物质，即携带有本物种的全部遗传信息。 (3)特点分析 ①分化后细胞的“一同、二不同” 一同：遗传物质(DNA)相同； 二不同：mRNA和蛋白质不同。 ②细胞分化后的两个标志 分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等；细胞水平：形成不同种类的细胞。 (4)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： 2．列表比较细胞分裂和细胞分化 项目 细胞分裂 细胞分化 时间 从受精卵开始 发生在整个生命进程中 结果 细胞数目增多，生成相同的细胞 细胞种类增多，生成不同的细胞，形成组织和器官 意义 ①多细胞生物个体形成以及生长发育的需要；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信息的一致性 ①是生物体发育的基础；②细胞分化能增加细胞的类型，不同类型的细胞构成了多细胞生物体的各种组织和器官，执行不同的生理功能，有利于提高各种生命活动的效率 联系 ①细胞分裂是细胞分化的基础，细胞的分裂与分化往往是相伴相随的； ②一般情况下，随着细胞分化程度的增大，细胞的分裂能力逐渐下降 [经典考题探究] [典例]　某科研团队从患者脱落乳牙中获取牙髓干细胞，经过体外培养，将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里，使得牙齿神经、血管再生，完全恢复牙齿原有的功能。下列相关叙述正确的是(　 ) A．牙髓干细胞的分裂能力和分化程度都要高于神经细胞 B．细胞分化的实质是细胞中的细胞器种类增加 C．干细胞分化的过程中，细胞中的遗传物质没有发生改变 D．已经分化的牙髓干细胞分化成牙齿神经，说明细胞分化是可逆的 [解析]　牙髓干细胞的分裂能力高于神经细胞，分化程度低于神经细胞，A错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质没有发生改变，B错误，C正确；牙髓干细胞分化成牙齿神经是一个分化过程，并不是回到分化前的状态，因此并不能说明细胞分化是可逆的，D错误。 [答案]　C [归纳拓展] 细胞分化的机制 (1)不同细胞中基因表达情况不同，即基因选择性表达，如胰岛B细胞中胰岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与之相反。 ①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。 ②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。 (2)由于基因的选择性表达，导致遗传信息相同的细胞中，蛋白质不完全相同，从而导致出现细胞形态结构或生理功能的“与众不同”(即分化)。 [层级训练评价] (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)生物体内的所有细胞都要发生细胞分化(×) (2)细胞分裂能增加细胞数量，细胞分化则可增加细胞种类(√) (3)变形虫存在细胞的分裂和分化(×) (4)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含遗传物质相同，遗传信息的执行情况也相同(×) (5)细胞分化一般是不可逆的(√) (6)已分化的细胞都能进一步分化成其他细胞(×) (二)落实知能 2．下列有关细胞分化的说法错误的是(　 ) A．细胞分化是一种持久性的变化 B．生物个体发育与细胞分裂和分化有关 C．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋于专门化 D．细胞分化的根本原因是细胞中的DNA分子发生改变 解析：选D　细胞分化是一种持久性的、稳定的变化，A正确；生物个体发育与细胞分裂和分化有关，导致个体细胞数目、种类增加，B正确；细胞分化使细胞趋于专门化，有利于提高各种生命活动的效率，C正确；细胞分化的根本原因是基因选择性表达，D错误。 3．