4.2 细胞通过分化产生不同类型的细胞（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物必修1分子与细胞（浙科版2019）

第二节　细胞通过分化产生不同类型的细胞 课程内容标准 核心素养对接 1．举例说明细胞分化的概念、特点和生物学意义。 2．说出干细胞的主要特征。 3．了解细胞的全能性概念，举例说明动植物细胞的全能性。 1．明确细胞的生命历程，形成科学的自然观。(生命观念) 2．对比分析细胞分化、细胞全能性，明确相互关系。(科学思维) 3．了解干细胞移植，关注健康的生活方式。(社会责任) 1．细胞分化 (1)概念：细胞在形态、结构和功能上发生持久的、差异性变化的过程。 (2)原因：与遗传物质有选择地发挥作用有关。 (3)意义：生物的个体发育就是通过细胞的分化过程来实现的。生物体的正常发育，是细胞分化受到高度精妙调控的结果。 (4)特点：正常情况下，细胞分化是不可逆的，一旦沿着一定方向分化，便不会返回原来的状态。 2．干细胞 (1)概念：是一类可以分化成为各种细胞的未分化细胞。 (2)分类 ①全能干细胞：能产生生物体所需要的所有类型的细胞，如受精卵。 ②多能干细胞：可以发育成为多种细胞，如胚胎干细胞、造血干细胞等。 1．受精卵具有分化出各种细胞的潜能，这种潜能是细胞全能性的表现。 2．高度分化的植物组织细胞具有发育成完整植株的潜能，保持着发育的全能性。 3．动物细胞随着分化程度提高，分化潜能越来越小，不表现出全能性，原因是受到了细胞内物质的限制。 4．动物细胞的细胞核具有全能性，原因是细胞核保持着原有的全部遗传物质。多莉羊的成功克隆证明了细胞核的全能性。 1．判正误 (1)细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化(×) (2)细胞分化的方向在胚胎早期已经决定，一般不能逆转(√) (3)克隆羊培育成功说明高度分化的动物细胞具有全能性(×) (4)由受精卵发育成新个体体现了细胞的全能性(√) (5)植物组织培养说明高度分化的植物细胞仍然具有全能性(√) (6)卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高(×) 2．微思考 骨髓移植是近年来治疗白血病的一项突破性进展。白血病患者因造血组织恶变，产生异常的白细胞，抑制了正常血细胞的功能。传统治疗方法为放疗和化疗，但大部分患者治疗后易复发，且剂量过大会损伤正常的造血干细胞，副作用很大。目前利用骨髓移植结合放疗和化疗，摧毁病变细胞，重建造血与免疫功能，大大提高了白血病的治愈率。移植骨髓为什么可以治愈白血病？ 提示　因为骨髓中含骨髓造血干细胞，可以增殖分化成血细胞(白细胞)。 任务驱动一　细胞分化及其意义 下图是细胞分化的示意图，请分析： 1．据图，A、B基因中，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A和B基因，表达的是A基因；细胞乙含有的是A和B基因，表达的是B基因。 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(程序性表达)。 4．细胞分裂和细胞分化与个体的生长发育有什么关系？ 提示　细胞分裂使细胞数量增多，是个体生长的基础；细胞分化使细胞种类增多，是个体发育的基础。个体生长发育是细胞分裂和细胞分化共同作用的结果。 1．细胞分化的机制 (1)不同细胞中基因“执行情况”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。 (2)由于基因的选择性表达，导致含遗传信息相同的细胞中mRNA和蛋白质“各不相同”，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)。 2．细胞分裂与细胞分化的区别和联系 项目 细胞分裂 细胞分化 细胞 变化 细胞数量增多 细胞形态、结构和生理功能发生稳定性差异，细胞种类增多 发生 时间 从受精卵开始 发生在生物体的整个生命过程中 意义 保持了亲子代遗传性状的稳定性 保证了生物体正常发育 联系 细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，一般而言，分化程度越大，分裂能力则逐渐降低 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，这是细胞分化的直接原因 C　[在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型，A正确；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，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，不会改变细胞中的遗传物质，C错误；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，这是细胞分化的直接原因，D正确。] 如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历