内容正文:
第2节 细胞的分化
班级 学号 姓名
1. 运用结构与功能的观念,阐明个体发育是通过细胞分化实现的。
2. 采用假说与推理的方法,说明细胞分化的实质。
3. 体验胡萝卜组织培养的过程,理解植物细胞的全能性。
目标一、 细胞分化及其意义
1.含义:
(1)发生时期:个体发育过程中。
(2)起点:一个或一种细胞增殖产生的后代。
(3)细胞变化:形态、结构和生理功能发生稳定性差异。
2.过程:
3.实质: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.特点:普遍性、持久性、稳定性。
5.意义:
(1)细胞分化是个体发育的基础。
(2)细胞分化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。
6.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。(×)
任务一 探究细胞分化的原因和结果
1.请比较来自同一哺乳动物的红细胞和B细胞,并回答下列问题:
(1)由同一个受精卵通过有丝分裂产生的两个子代细胞的遗传物质——DNA(基因)具有稳定性,分化前的细胞中的遗传物质——DNA(基因)相同,为什么分化后却合成不同的蛋白质?请提出你的假设。
提示 分化导致细胞内遗传物质丢失,所以分化后合成不同的蛋白质。
(2)请结合经典实验结果,得出细胞分化的根本原因。
项目
细胞中基因
细胞中蛋白质
抗体基因
血红蛋白基因
抗体
血红蛋白
B细胞
+
+
+
-
红细胞
+
+
-
+
注:“+”表示有,“-”表示无。
提示 细胞分化的根本原因:基因的选择性表达。
(3)请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况,说明细胞内的基因都只在特定的细胞内表达吗?
①核糖体合成酶基因 ②ATP合成酶基因
③呼吸酶基因 ④血红蛋白基因 ⑤抗体基因 ⑥胰岛素基因
提示 不是。④血红蛋白基因在红细胞内表达、⑤抗体基因在B细胞内表达、⑥胰岛素基因在胰岛B细胞内表达,而①核糖体合成酶基因、②ATP合成酶基因、③呼吸酶基因在所有细胞中一般都可表达。
2.请总结细胞分化的结果并填空。
(1)细胞分化改变了细胞的 。
(2)细胞分化没有改变细胞的 。
【核心归纳】
1.细胞分化的“变”与“不变”:
变
细胞水平
细胞的形态、结构和生理功能发生改变
亚显微
结构水平
细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变
分
子
水
平
蛋白质
角度
蛋白质种类、数量、功能发生改变
基因
角度
基因选择性表达,即遗传信息的表达情况不同,这是细胞分化的根本原因
不变
细胞数目和细胞内的遗传物质不变
2.细胞分裂与细胞分化的比较:
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,分化程度越高,分裂能力则逐渐降低
1.下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A.能合成胰岛素 B.进行RNA的合成
C.进行ATP的合成 D.存在血红蛋白基因
2.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
拓展延伸 长句特训 与高考接轨
(1) 请结合经典实验结果,得出细胞分化的根本原因。
细胞类型
细胞中基因
细胞中蛋白质
肌动蛋白基因
胰岛素基因
肌动蛋白
胰岛素
肌细胞
-
胰岛细胞
-
根本原因是基因的选择性表达。
(2) 骨髓移植结合放疗和化疗,能够摧毁病变细胞,重建造血与免疫功能,大大提高了白血病的治愈率。移植骨髓可以治愈白血病的原