第2节 细胞的分化-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞学习手册（人教版）

第6草细胞的生命历程。 第2节 细胞的分化 核心素养 1.阐明细胞分化的概念，说出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。（生命观念） 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。（科学思维) 3.说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。（科学探究) 川知识点一细胞分化及其意义 要点精析 知识梳理 1.细胞分化特点 (1)普遍性：多细胞生物普遍具有。 1.概念：在个体发育中，由 或 (2)持久性：贯穿于生物体整个生命进程。 细胞增殖产生的后代，在 (3)稳定性：已分化的细胞将一直保持分 和 上发生 化后的状态，直至死亡。 的过程。 (4)不可逆性：一般来说，细胞只能从全 2.原因：不同细胞中 的执行情况 能干细胞走向高度分化的体细胞，不 不同，即 能反向进行。 3.意义 2.人体内组织细胞包括四种，分别是上皮 (1)生物个体 的基础。 组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织。 (2)使多细胞生物体中细胞趋于 3.不同组织细胞中的基因与蛋白质比较 有利于提高各种 的效率。 (1)细胞分化不改变细胞的遗传物质。同 一个体的不同组织细胞由受精卵有丝 教材拓展 分裂、分化产生，通常都具有相同的 1.教材P118“问题探讨”：为什么健康人 遗传物质。例如胰岛细胞和肌肉细胞 的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而 都具有胰岛素基因和肌动蛋白基因。 减少？ (2)不同组织细胞中的蛋白质不完全相同。 例如肌肉细胞含有肌动蛋白，不含胰 岛素，而胰岛细胞含有胰岛素，不含 2.骨髓与血细胞的形成有什么关系？ 肌动蛋白。 4.细胞分裂与细胞分化比较 (1)细胞分裂使细胞数目增加，细胞分化 学(101 高中生物学必修（人教版） 使细胞种类增加。细胞增殖是生物生 的种类、数目改变的结果 长的基础，细胞分化是生物发育的基 C. 从蛋白质分子角度分析，细胞分化是蛋 础。 白质种类、数量改变的结果 (2)一般来讲，细胞分化程度越高，分裂 D.从核酸分子角度分析，细胞分化是DNA 分化能力越低。 分子发生变化的结果 (3)受精卵和少数早期胚胎细胞属于未分 答案：D 化的细胞。 解析：从细胞水平分析，细胞分化是指在个 5.分化后的细胞特征 体发育过程中，一个或一种细胞增殖产生的 具有独特的蛋白质或结构。例如：红细 后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差 胞具有血红蛋白；叶肉细胞含有大量叶 异的过程，A正确；从细胞器水平分析，由 绿体；叶片表皮细胞的细胞壁上具有明 于细胞器的种类、数目改变导致合成的物质 显的角质层；储藏细胞具有中央大液泡。 种类、数量不同，从而使细胞形态、结构和 例1实验室诱导小鼠的成纤维细胞形成诱 功能不同，B正确；从蛋白质分子角度分 导干细胞，进而让诱导干细胞分化为肝细 胞、神经细胞和上皮细胞。下列叙述错误的 析，细胞分化是由于不同细胞中基因选择性 是（) 表达，合成的蛋白质种类、数量不同，C正 A.上述过程体现了基因的选择性表达 确；细胞分化的实质是基因的选择性表达， B.分化形成的三种细胞的遗传物质不同 不是DNA分子发生变化的结果，D错误。 C.分化形成的三种细胞的部分蛋白质相同 B变式训练 D.分化形成的三种细胞的形态、结构不同 答案：B 下列能说明某细胞已经发生分化的是 解析：细胞分化的实质是基因的选择性表 达，A正确；细胞分化不改变细胞的遗传物 A. 进行ATP的合成 质，B错误；分化形成的三种细胞的部分蛋 B. 进行蛋白质的合成 白质相同，如呼吸酶，C正确；细胞分化是 C.存在血红蛋白 指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产 D. 进行细胞呼吸 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，D正确。 川知识点二细胞的全能性 例2下列对细胞分化不同水平的分析中， 错误的是（) 知识梳理 A.从细胞水平分析，细胞分化时细胞的形 态、结构和功能发生了改变 1. 概念：细胞经 和 后， B.从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器 仍具有产生 或分化成其他 102)学 第6草细胞的生命历程。 的 和特性。 程度决定。 2.实例 (1)目前为止，已分化的单个动物体细胞 (1)斯图尔德—- 胡萝卜韧皮部细胞植物 体外培养成新个体还没有成功，故植 组织培养过程：提取分离韧皮部细胞 物体细胞全能性>动物体细胞全能性。 培养→」 →根、茎→ (2)自然状态下，受精卵和某些生物的生殖 细胞可以发育为完整个体，所以全能性 (2)非洲爪蟾的核移植 的高低为受精卵>生殖细胞>体细胞。 上皮细胞 (3)分化程度低的细胞全能性>分化程度 细胞核 重组 细胞→胚胎一→ 高的细胞全能性。 细胞 4.细胞分裂能力、分化程度、全能性高低 该过程体现 的动物细胞的 的比较 具有全能性。 (1)一般来说，细胞分裂能力越强，分化 3.干细胞：动物和人体内 保留着 程度越低，全能性越高。例如胚胎干 能力的细胞，例如造血干 细胞和造血干细胞相比，胚胎干细胞 细胞。 分裂分化能力强，分化程度低，全能 教材拓展 性高。 (2)生殖细胞与干细胞相比，分裂分化能 教材P121:：为什么已分化的动物体细 力弱，分化程度高，全能性高。 胞的细胞核具有全能性？ 例3下列现象或科学研究成果中，能为 “动物细胞具有全能性”观点提供直接证据 的是() 要点精析 A.壁虎断尾后重新长出尾部 1.细胞具有全能性的原因 B.蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂 (1)分化后的细胞仍然具有发育成为完整 C.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 个体的全套遗传信息。 D. 小鼠肝细胞的增殖 (2)未分化的受精卵等细胞和生殖细胞也 答案：B 具有全能性。 解析：细胞全能性是指细胞仍具有产生完整 2.植物组织培养 有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特 (1)已分化的植物细胞表达全能性的条件： 性。一般由一个细胞发育为一个完整个体才 离体、营养、植物激素诱导及无菌等。 能体现其含义，故只有选项B满足要求。 (2)细胞的分化程度越高，其全能性的表 例4下列实例中不能体现细胞全能性的是 达越难完成。 () 3.全能性的高低由细胞表达全能性的难易A.用离体的胡萝卜组织也能培养成可育的 学 103 高中生物学必修（人教版） 植株 A. 过程①表示细胞的生长，细胞能从周围 B.玉米的一粒种子发育成一株完整的植株 环境中吸收营养物质而持续生长 C.用植物的花粉培育出微型完整的植株 B. 过程②③表示细胞分裂，结果是使细胞 D.蜜蜂用未受精的卵细胞直接发育成雄蜂 的数量增加 答案：B C.过程④的结果是形成了不同的组织 解析：用离体的胡萝卜组织也能培养成可育 D.细胞分裂过程中，染色体会进行复制 的植株，体现了细胞的全能性，A错误；玉 答案：BCD 米的一粒种子不是一个细胞，故玉米种子发 解析：过程①表示细胞的生长，但受到核质 育成一株完整的植株不能体现细胞的全能 比的限制，细胞不会持续生长，A错误；过 性，B正确；用植物的花粉培育出微型完整 程②③表示细胞分裂，结果是使细胞的数量 的植株，体现了细胞的全能性，C错误；蜜 增加，B正确；过程④是细胞分化，是由一 蜂用未受精的卵细胞直接发育成雄蜂，体现 个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结 了细胞的全能性，D错误。 例5（不定项）如图为动物细胞发生一系 构和生理功能上发生稳定性差异的过程，细 列变化的示意图，相关叙述正确的是（) 胞种类增加，C正确；细胞分裂过程中，有 丝分裂间期染色体随着DNA的复制而复制， 但是数目不增加，出现姐妹染色单体，D 正确。 9d⊙a83 88 第3节 细胞的衰老和死亡 核心素养 1.说明细胞衰老在形态结构、功能等方面的特征，认同细胞衰老是一种自然的生理过 程。（社会责任） 2.阐述细胞衰老的自由基学说和端粒学说，认同细胞衰老与个体衰老的关系，形成科 学的自然观。（生命观念） 3.认同细胞调亡是一种程序性死亡，细胞坏死是一种由不利因素引起的死亡。（科学 思维) 104)学>"第2节细胞的分化 知识点一细胞分化及其意义 【知识梳理】 1.一个一种形态结构生理功能稳定性差异 2.基因基因的选择性表达 3.(1)发育(2)专门化生理功能 【教材拓展】 1.提示：健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液 中去。 2.提示：骨髓中的造血干细胞能够通过增殖和分化， 不断产生不同种类的血细胞。 【要点精析】 变式训练C【解析】ATP是直接能源物质，所有细 胞都进行ATP的合成，与细胞是否发生分化无关，A错误； 所有细胞都能进行蛋白质的合成，与细胞是否发生分化无 关，B错误；所有细胞都含有血红蛋白基因，但该基因只 在红细胞中表达，这体现了细胞分化中基因的选择性表达， 说明细胞已经发生分化，C正确：所有细胞都要进行细胞 呼吸，与细胞是否发生分化无关，D错误。 知识点二细胞的全能性 【知识梳理】 1.分裂分化完整有机体各种细胞潜能 2.(1)离体细胞团块完整植株(2)去核卵 核移植完整个体已分化细胞核 3.少数分裂和分化 【教材拓展】 提示：已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几 乎全部的遗传物质（少数遗传物质存在于线粒体）。 >"第3节细胞的衰老和死亡 知识点一细胞衰老的特征 【知识梳理】 (1)生理状态化学反应形态结构功能 (2)①水分萎缩小②酶降低降低③色素 ④改变下降⑤核内折收缩加深 【教材拓展】 提示：老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐 参考答案与解析 渐积累造成的。衰老细胞中出现色素聚集，主要是脂褐素 的堆积。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶 性颗粒物。不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也 有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒较大，就出现了老 年斑。 知识点二细胞哀老的原因 【知识梳理】 1.(1)带电分子基团(2)①氧化反应②有害 物质(3)①磷脂②DNA突变③蛋白质活性 2.（1)两端DNA-蛋白质复合体(2)增加 缩短(3)内侧基因DNA异常 【要点精析】 变式训练1D【解析】端粒是真核生物每条染色体两 端的一种特殊结构，大肠杆菌没有染色体，没有端粒，A 错误；正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变 短，B错误：端粒酶由RNA和蛋白质组成，基本单位是氨 基酸和核糖核苷酸，C错误。 知识点三细胞哀老与个体衰老的关系 【知识梳理】 1.等于 2.(1)不等于(2)等于(3)衰老 知识点四细胞的死亡 【知识梳理】 1.凋亡坏死 2.(1)基因自动(2)尾部指间尾(3)正 常生长发育稳定外界各种因素 3.不利物理化学病理刺激正常代谢损伤 【教材拓展】 1.提示：细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞 不一定能分裂。 2.提示：有关系。 3.提示：皮肤表皮细胞的寿命约为10d,生发层细胞 分裂能力强。 【要点精析】 变式训练2CD【解析】细胞调亡受到严格的由遗传 机制决定的程序性调控，C错误：在细胞衰老和凋亡的过 程中，细胞核的体积不断增大，D错误。 79