2024_2025学年新教材高中生物第6章细胞的生命历程第2节细胞的分化学案新人教版必修11.docVIP

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第2节细胞的分化

一、细胞分化及其意义

1.概念:

2.特点:

连一连:基于对细胞分化特点的理解,完成下列连线

3.意义:

(1)生物个体发育的基础。

(2)使多细胞生物体中的细胞趋向特地化,有利于提高各种生理功能的效率。

4.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执行状况不同(填“相同”或“不同”)。

细胞分化过程中,细胞中的遗传信息不变,即:基因的种类不变。

二、细胞的全能性

1.细胞全能性的理解角度:

(1)前提:细胞已分裂和分化。

(2)潜能和特性:产生完整有机体或分化成其他各种细胞。

2.干细胞的概念:

(1)存在的位置:动物和人体内。

(2)数量:少数。

(3)特点:具有分裂和分化实力。

(4)实例:

①骨髓中的造血干细胞。

②脐带血中的全能干细胞。

某同学运用高倍显微镜视察了胡萝卜的叶肉细胞和韧皮部细胞,并结合本节内容得出以下结论:

①细胞含有的染色体数目相同。

②细胞含有的细胞器种类不同。

③细胞中核DNA分子携带的遗传信息不同。

④细胞都具有全能性。

⑤都是高度分化的细胞,分化程度相同。

你的推断:正确的有①②④。

蜜蜂群体中的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来,结合本节内容分析该实例说明白什么?

提示:动物的生殖细胞具有全能性。

——P122[概念检测]

问题:自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可以分化为“胰岛样”细胞具有类似胰岛B细胞的功能。“胰岛样”细胞与骨髓干细胞中的基因组成和基因表达状况是否相同?

提示:基因组成相同,基因表达状况不同。

学习任务一:细胞分化

请结合细胞增殖和细胞分化的图解探究:

(科学思维——比较与归纳)

1.细胞增殖与细胞分化:

项目

生命历程

结果

A

细胞增殖

细胞数目增多

B

细胞分化

细胞种类增多

A、B间的联系

细胞分裂是细胞分化的基础,两者往往相伴相随,一般状况下细胞的分化程度越高,分裂实力越低

探讨:通过细胞增殖和细胞分化产生的不同细胞中的基因和蛋白质的种类有何不同?

提示:细胞增殖产生的不同细胞中的基因和蛋白质种类均相同;细胞分化产生的不同细胞中的基因相同,蛋白质的种类不同。

2.三个水平分析细胞分化:

细胞水平

细胞的形态、结构和生理功能发生变更

亚显微结构水平

细胞器的数目及细胞质基质成分发生变更

分子

水平

蛋白质

角度

蛋白质种类、数量、功能发生变更

基因角度

基因选择性表达,即遗传信息的表达状况不同,这是细胞分化的根本缘由

探讨:细胞分化会不会导致细胞中细胞器的种类发生变更呢?试举例说明。

提示:可能会。如:哺乳动物成熟的红细胞中各种细胞器退化。根尖成熟区细胞不含叶绿体,而叶肉细胞含叶绿体。

细胞分化的两个误区

(1)误认为细胞分化导致遗传物质变更。细胞分化是基因选择性表达的结果,其遗传信息不变,含有相同的基因。

(2)误认为细胞分化只是形态结构发生变更。细胞分化后细胞的形态、结构和生理功能发生变更。

【学问拓展】

1.细胞分裂与细胞分化的比较:

项目

细胞分裂

细胞分化

细胞

变更

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

从受精卵起先

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,分裂实力则渐渐降低

2.细胞分裂、细胞分化与个体生长发育的关系:

形态结构各异,执行不同功能的多种细胞构成了一个生命有机体。如图所示为来自同一个人的4种细胞,下列叙述正确的是 ()

A.因为来自同一人体,所以各细胞中的蛋白质种类均相同

B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、结构和功能不同

C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同

D.各细胞的生理功能不同,细胞核中的遗传物质也不同

【思维流程】

【解析】选C。因为来自同一人体,所以各细胞核中的DNA相同,由于细胞分化,各细胞中的蛋白质种类不完全相同,A错误;各细胞中携带的基因相同,但由于基因的选择性表达,因此形态、结构和功能不同,B错误;4种细胞形态、大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同,都是水,C正确;各细胞的生理功能不同,是细胞分化的结果,但是细胞核中的遗传物质相同,D错误。

【素养迁移】

(1)细胞分化产生的肌肉细胞与小肠上皮细胞相比,哪种细胞器较多?这体现了什么生命观念?

提示:线粒体较多。体现了结构与功能相适应的生命观念。

(2)图中的4种细胞中的核DNA与发育成该个体的受精卵中的核DNA是否相同?简要说明你的理由。

提示:相同,4种细胞是由受精卵通过有丝分裂和细胞分化产生的,因此核DNA相同。

细胞分化中的变与不变

【典题加练】

1.日本科学家利用皮肤细胞炮制出iP