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预习导引
1.说出细胞分化的概念及意义。
2.举例说明细胞的全能性。
3.搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。
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预习导引
一
二
三
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叫细胞分化。
2.特点
细胞分化具有持久性,存在于整个生命进程中;具有普遍性;具有不可逆性;就同一个个体来说,分化的细胞具有相同的遗传信息。
3.意义
细胞分化是生物个体发育的基础;使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,利于提高各种生理功能的效率。
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预习导引
一
二
三
同一器官中有上皮组织细胞、结缔组织细胞、肌肉细胞和神经细胞,这些细胞形态、结构与功能各不相同,那么它们细胞核中遗传物质是否相同?
提示:相同,因为它们都是由同一受精卵经有丝分裂产生的。
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一
二
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三
二、细胞的全能性
1.概念
细胞的全能性指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。植物细胞具有全能性,已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
2.应用
快速繁殖花卉、蔬菜;拯救珍稀濒危物种,还可以和基因工程结合培育作物新类型。
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一
二
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三
三、干细胞
1.概念
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫干细胞。
2.种类
干细胞包括胚胎干细胞、造血干细胞等。
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典例透析
一、细胞分化及其过程
1.对细胞分化概念的理解
(1)从细胞水平分析:细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
(2)从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。
(3)从分子水平分析
①蛋白质角度:合成出特定种类、数量、功能的蛋白质。
②基因角度:基因选择性表达,即遗传信息的执行情况不同,这是细胞分化的根本原因。
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典例透析
2.细胞分化的实质:基因的选择性表达。
3.过程
知识梳理
典例透析
特别提醒(1)细胞分化的基础: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。
(2)分化后的细胞内的遗传物质并未发生变化。
(3)细胞分化的结果:形成形态、结构和功能都有很大差异的组织和器官。
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二、细胞分化与细胞分裂的区别与联系
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三、已分化的细胞具有全能性
1.原因:含有本物种全套遗传物质。
2.已分化的植物细胞实现全能性的条件:(1)离体;(2)无菌;(3)营养和激素;(4)适宜的外部条件——光照、温度、pH等。
四、全能性高低比较
1.受精卵>精子或卵细胞>体细胞
2.植物体细胞>动物体细胞(克隆羊只证明动物体细胞的细胞核具有全能性)
3.胚胎干细胞(全能干细胞)>造血干细胞(多能干细胞)>皮肤生发层干细胞(专能干细胞)
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典例透析
题型一
题型二
题型三
题型四
题型一 细胞分化的概念和特点
【例1】 下列有关细胞分化的叙述,不正确的是( )
A.细胞分化不会使细胞数量增加
B.分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化源于细胞内化学物质的改变
C.细胞分化的方向在胚胎发育早期就已经决定,不能逆转
D.细胞分化过程中遗传物质发生改变
解析:细胞分化过程中遗传物质没有改变,只是基因的选择性表达。
答案:D
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典例透析
题型一
题型二
题型三
题型四
题型二 细胞分化的机理
【例2】 下图表示同一生物体内不同体细胞的基因表达状况,据图判断下列说法不正确的是( )
A.图中黑色方框表示表达的基因
B.图中白色方框表示“沉默”的基因
C.图中三种细胞的基因组成不同
D.图解可说明细胞的分化是基因选择性表达的结果
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典例透析
题型一
题型二
题型三
题型四
解析:本题考查细胞分化过程中基因的选择性表达。依图示,图中黑色方框表示表达的基因,白色方框表示未表达的基因,即“沉默”基因。由于同一生物体的不同细胞均来源于同一个受精卵,故三种细胞内的基因组成相同,但基因的选择性表达,导致细胞出现分化,细胞在形态、结构和生理功能上出现差异。
答案:C
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典例透析
题型一
题型二
题型三
题型四
题型三 细胞分化的表现
【例3】 白细胞由骨髓造血干细胞分化而来,和造血干细胞相比,白细胞没有的特点是( )
A.产生新基因 B.产生新蛋白质
C.细胞变大 D.产生新功能
解析:细胞分化的实质是基因的选择性表达,即在分子水平,有新的RNA和蛋白质产生;在细胞水平,细胞的形态、结构和功能发生变化。细胞分化没有涉及基因的改变。
答案:A
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题型一
题型二
题型三
题型四
反思领悟细胞分化表现在分子、细胞、组织等水平。
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典例透析
题型一
题型二
题型三
题型四
题型四 细胞全能性
【例4】 下列有关细胞和