第6章 第2节 细胞的分化（教用Word）-【金榜题名】2026-2027学年高一生物必修第一册同步学案（人教版2019）

第2节　细胞的分化 课标要求 素养要求 1.说出细胞分化的概念及特点。 2.阐述细胞分化的实质。 3.举例说明细胞的全能性。 1.生命观念：结构与功能观：不同细胞遗传信息执行不同，合成蛋白质不同决定了细胞形态、结构、生理功能的不同。 2.科学思维：归纳与概括：基于基因选择性表达的本质，掌握细胞分化的特点；基于各类细胞的遗传信息，理解细胞的全能性。 一、细胞分化及其意义 1．概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 2．特点 特点 解释 持久性 发生在生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度 相对稳定性 (不可逆性) 一般来说，分化了的细胞，不会再演变成原始的细胞，将一直保持分化后的状态，直到死亡 遗传物质 不变性 分化后的细胞核内遗传物质不发生改变 普遍性 在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础 3.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执行情况不同。 4．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。 【正误判断】 　(1)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因相同(　　) (2)蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因的选择性表达的结果(　　) (3)同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)× 【深化探究】 　下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请思考： (1)上述基因属于管家基因(基因产物是维持细胞基本生命活动所需)的是________，属于奢侈基因(基因产物赋予不同细胞特异性的生理功能)的是________。 (2)这三种细胞是否包括红细胞？ 答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)通过以上推理可知，细胞分化的实质是____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)a　b、c、d　(2)因为在这三种细胞中“血红蛋白基因”均不能表达，所以这三种细胞不包括红细胞。(3)基因的选择性表达(程序性表达) 【知识拓展】 　细胞中的管家基因和奢侈基因 (1)管家基因：在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。 (2)奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，控制细胞的分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因。 【归纳总结】 1．细胞分化的过程图示 2．细胞分化的实质：基因的选择性表达 (1)从起源上看，甲、乙两种细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂增殖而来的，根据有丝分裂的特征，染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，所以甲、乙中遗传信息是一样的。 (2)从发育过程上看，不同细胞中遗传信息的执行情况不同，于是就产生了与不同细胞功能相适应的蛋白质。 3．细胞分裂与细胞分化的区别和联系 细胞分裂 细胞分化 时间 从受精卵开始。有些细胞终生保持分裂能力，有的发育到一定时期停止 整个生命历程中，胚胎时期达到最大程度 特点 ①局部性(有的不分裂) ②周期性 ①持久性；②不可逆性；③普遍性；④稳定性 结果 增加细胞数目 增加细胞的种类 意义 保持了亲子代细胞间遗传性状的稳定性 保证了生物体的正常发育 联系 二、细胞的全能性 1．细胞的全能性 (1)概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。一些没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。 (2)植物细胞的全能性 ①植物组织培养：胡萝卜韧皮部细胞→放入特定培养基→形成细胞团块根、茎和叶→新的植株。 ②结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。 (3)动物细胞核的全能性 ①非洲爪蟾的核移植实验：将非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。 ②体细胞克隆羊多莉的培育：将乳腺细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中。 ③结论：已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。 2．干细胞 (1)特点 ①具有分裂和分化的能力。 ②在动物和人体内，数量很少。 (2)举例：人骨髓中的造血干细胞能通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小板。 【正误判断】 　(1)种子发育成完整个体可体现细胞全能性(　　) (2)细胞的分化程度越高，表现出的全能性越弱(　　) (3)已分化的细胞都能进一步分化成其他细胞(　　) (4)生物体内的所有细胞都要发生细胞分化(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 【深化探究】 　(1)已分化的胡萝卜韧皮部细胞等植物细胞在体外培养时可长成植株，这体现了细胞的__________。植物细胞具有该特点的原因是______________________________________。 (2)克隆羊多莉能否说明分化的动物细胞具有全能性？ 答：________________________________________________________________________ (3)比较受精卵、生殖细胞和体细胞全能性的大小：_____________________________。 (4)细胞分化与细胞全能性的关系：随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性______。 (5)为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？ 答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：(1)全能性　植物体内的每个细胞都具有该生物个体生长发育所需要的全套遗传信息 (2)不能。多莉的形成不是体细胞直接培育而来，不能说明动物细胞具有全能性，只能说明动物细胞核具有全能性。 (3)受精卵>生殖细胞>体细胞 (4)逐渐变小 (5)已分化的动物体细胞的细胞核中具有本物种的全套遗传物质。 【学习小结】 　 1．下列四幅图表示人体细胞的生命现象，其中一定属于细胞分化的是(　　) D　在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化，其结果是细胞的种类增加。图中A属于细胞生长，B属于细胞分裂，C属于受精作用，D属于细胞分化。 2．下列关于细胞分化过程的叙述，错误的是(　　) A．细胞的形态结构发生变化 B．实质是基因选择性表达 C．细胞的生理功能发生变化 D．实质是遗传物质的改变 D　细胞分化即在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的 过程，A和C正确；各种细胞具有完全相同的遗传信息，但不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的，是基因选择性表达的结果，细胞分化的结果是产生不同的组织和器官，从而执行特定的生理功能，B正确；同一生物体内所有细胞内的遗传物质都是一样的，D错误。 3．下列有关细胞分化的说法，错误的是(　　) A．细胞分化与生物发育有密切关系 B．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象 C．细胞分化发生于所有生物中 D．细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 C　多细胞生物可以发生细胞分化，但单细胞生物不发生细胞分化，只发生细胞分裂。 4．下列关于细胞全能性的理解，正确的是(　　) A．从理论上讲，生物体的每一个细胞都具有全能性 B．未脱离植株的幼叶，在适当的情况下能表现出全能性 C．在个体发育的不同时期，由于细胞内的基因发生变化，细胞不能表现出全能性 D．脱离了植株的芽，一定能表现出全能性 A　生物体的每个细胞都具有个体发育所需的全部基因，因此从理论上讲，生物体的每一个细胞都具有全能性，A正确；未脱离植株的幼叶，基因选择性表达，不能表现出全能性，B错误；在个体发育的不同时期，因为细胞内基因选择性表达，导致细胞不能表现出全能性，C错误；脱离了植株的芽，要表现出全能性，还需要一定的营养、植物激素和外界环境条件，D错误。 5．下列各组实验，体现细胞全能性的是(　　) ①动物受精卵发育成多细胞个体　②烧伤病人的健康细胞培养出皮肤　③小麦种子萌发生长成小麦植株　④用胡萝卜韧皮部细胞培养产生胡萝卜植株 A．③④　　　　　　 B．①④ C．①③④ D．①②③④ B　受精卵的分化程度较低，动物受精卵发育成多细胞个体可以体现细胞的全能性，①正确；烧伤病人的健康细胞培养出皮肤，终点不是完整的个体，不能体现细胞的全能性，②错误；种子是新植物的幼体，小麦种子萌发生长成小麦植株属于正常的个体发育，不能体现细胞的全能性，③错误；胡萝卜的韧皮部细胞是高度分化的细胞，用胡萝卜韧皮部细胞培养产生胡萝卜植株，可以体现细胞的全能性，④正确。综上所述，B符合题意。 6．如图是某细胞增殖和分化的概念图，据图回答下列有关问题： (1)A表示的是________过程，B表示的是________过程。 (2)b、c、d、e具有相同的________。 (3)若e能合成血红蛋白，则b、c、d都__________(填“不能”或“能”)合成，其主要原因是 ________________________________________________________________________。 (4)若a为植物细胞，而d能在体外条件下培养成一个植物体，则说明d具有______性。 (5)a、b、c、d、e这五个细胞相比，哪一个细胞的全能性是最高的？________。 (6)由相同的b或相同的c共同组成的结构层次叫____________，由b、c、d、e共同组成的结构层次叫__________。 答案：(1)细胞增殖　细胞分化　(2)遗传信息(或染色体、遗传物质)　(3)不能　控制合成血红蛋白的有关基因处于关闭状态　(4)全能　(5)a　(6)组织　器官 学科网（北京）股份有限公司 $$