1、第2节 细胞的分化 新课导入 导入1:同学们,在上次课当中,我们学习了有丝分裂和细胞增殖等内容。我们知道,高等动物的个体发育是从受精卵开始的,细胞通过有丝分裂来增加细胞的数量,就拿我们自己来说,我们也是由原始的一个受精卵不断地分裂而来的,细胞不断地增多,我们的身体也不断地长大。但是同学们试想一下,我们的身体发育仅仅是由细胞的分裂来完成的吗?我们知道,经过有丝分裂之后,形成的两个细胞是完全相同的,如果,我们从受精卵一路走来真的只是发生了细胞分裂的话,我们身体上每个地方的细胞应该都是一样的,又怎么会像别人评价的一样,长得眼睛是眼睛,鼻子是鼻子呢?这说明这其中必然还发生了一些其他的过程,这就是我们今
2、天要学习的内容细胞的分化。导入2:同学们,你们中间可能有献过血的,可是否有同学捐献过骨髓呢?你们知道为什么有人需要别人捐献的骨髓而不是血液吗?骨髓到底有什么作用呢?我们这节课就来弄明白这些问题。教师参考 自主学习要点探究自主学习学习目标:1.说明细胞的分化,理解细胞分化的实质。2.举例说明细胞的全能性。知识梳理 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 、和 上发生 的过程。2.特点(1)细胞分化是一种 的变化。(2)一般来说,分化了的细胞一直保持 的状态,直到死亡。(3)细胞分化是生物界中普遍存在的 。3.意义(1)是生物 的基础。(2)使多细胞生物体中的细胞趋向 ,有利于
3、提高各种 的效率。4.原因 在个体发育过程中,不同的细胞中 的执行情况不同。形态 结构 生理功能 稳定性差异 持久性 分化后 生命现象 个体发育 专门化 生理功能 遗传信息 判断(1)同一个体分化后的细胞在结构上有差异,功能上无差异。()(2)细胞分化是可逆的。()(3)一个受精卵分化成的众多细胞中的遗传物质不发生变化。()二、细胞的全能性 1.概念 的细胞,仍然具有 。已经分化 发育成完整个体的潜能 2.植物细胞的全能性(1)实验过程 胡萝卜 细胞 +含有植物激素、无机盐和糖类等的培养液 韧皮部 完整的植株 3.动物细胞核的全能性(1)实验过程 细胞核去乳腺细胞的+的卵细胞核 克隆羊多利(2
4、)结论:高度分化的植物细胞仍然具有 的能力。发育成完整植株(2)结论:已分化的动物体细胞的 具有全能性。4.干细胞(1)特点:具有 和 能力。在动物和人体内,数量很少。(2)举例:人骨髓中的许多 能通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小板。细胞核 分裂 分化 造血干细胞 思考 正常植物体内的细胞能表现出全能性吗?提示:不能。正常植物体内的细胞进行细胞分化,形成不同组织。要点探究细胞分化与细胞分裂、个体发育的关系 要点一 教师参考 问题引领:1.细胞分化能否导致细胞遗传信息的变化?2.细胞分裂和细胞分化在个体发育中必不可少,相互配合,它们有什么区别和联系?1.对细胞分化概念的理解(1)细胞分
5、化的实质 就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传物质,但不同细胞中遗传信息的执行情况不同,控制合成的蛋白质不同。细胞分化的实质就是基因的选择性表达。如图:(2)细胞分化过程的理解 从细胞水平分析:细胞的形态、结构和生理功能发生改变。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。从分子水平分析 a.蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。b.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。2.细胞分化与细胞分裂的区别与联系 细胞分化细胞分裂细胞 变化细胞形态、结构和生理功能发生稳定性差异,细胞种类增多细胞数量增多发生 时间发生在整个生命进
6、程中,在胚胎期达到最大限度从受精卵开始,有些部位的细胞终生保持分裂能力,有的细胞发育到一定时期停止分裂意义没有细胞分化,生物体不能正常生长发育保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性联系细胞的分裂是细胞分化的基础。细胞的分裂与分化往往是相伴随的,随着细胞分化程度的增进,细胞的分裂能力逐渐下降3.细胞分化与细胞分裂、个体发育的关系 个体发育是细胞分裂、细胞分化的结果:大多数多细胞生物是由受精卵发育而来的,在细胞分裂的基础上,通过细胞分化逐渐发育为成体。其中,细胞分化是生物个体发育的主要过程。【典例1】如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞,a、b表
7、示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是()a过程是有丝分裂,b是细胞分化 乙和丙的染色体组成不同 丁与戊因遗传物质不同而发生分化 甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同 A.B.C.D.解析:甲、乙、丙三个细胞形态一样,故a表示有丝分裂,丁、戊与乙、丙相比,细胞形态发生了变化,故b表示细胞分化;乙和丙来自甲的有丝分裂,故二者染色体组成相同即遗传物质相同,由细胞分化形成丁、戊是基因选择性表达的结果,故丁、戊的遗传物质也相同;由于甲、丁、戊细胞形态不同,故三种细胞基因选择性表达产生的部分蛋白质不同。答案:B 备选例题 下列对细胞分化不同水平的分析中,不正确的是()A.从细胞水平分析,细胞分化是细胞形态、
8、结构和生理功能改变的结果 B.从蛋白质分子角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量、功能改变的结果 C.从细胞亚显微结构水平分析,细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果 D.从核酸分子角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果,这是细胞分化的根本原因 C 解析:从细胞水平分析,细胞分化是细胞形态、结构和功能发生改变的结果;从蛋白质分子的角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量、功能发生改变的结果;从细胞亚显微结构水平分析,细胞分化是细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变的结果,而细胞器的形态、结构在各细胞中是相同的;从核酸分子角度看,细胞分化是基因选择性表达的结果,
9、即遗传信息的执行情况不同。解析:植物是由不同的器官构成,器官由不同的组织构成,因此植物的形成过程中,必须进行细胞分化和细胞分裂以及细胞生长。【题组演练】1.下列有关细胞分化的叙述不正确的是()A.细胞分化不使细胞的数目增多 B.细胞分化的结果是形成各种组织 C.分化的细胞会呈现出在形态、结构和功能上的差异 D.植物的形成过程中,可以不进行细胞分化,而只进行细胞分裂 D 2.下列过程中不属于细胞分化的是()A.植物叶片的形成 B.胚胎细胞形成心肌细胞 C.植物细胞质壁分离的复原 D.蜥蜴断尾再生 解析:植物细胞质壁分离的复原没有形成新类型的组织细胞,不符合细胞分化定义。C 3.下列关于细胞分化和
10、细胞分裂的叙述,错误的是()A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果 B.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中 C.细胞分裂是细胞分化的基础 D.细胞分化的过程中细胞中的遗传物质逐渐减少 解析:在细胞分化过程中细胞中的遗传物质并没有发生变化。D 细胞全能性问题剖析 要点二 1.细胞具有全能性的原因分析 已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗传信息,因此,分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。2.细胞全能性大小比较(1)植物细胞动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。(2)受精卵生殖细胞(如精子、卵细胞)体细胞。(3)分化程度低的细胞分化程度高的细胞。(4)分裂能力强的细胞分裂能力弱
11、的细胞。3.细胞在生物体内没有表现全能性的原因 在生物体内细胞不能表现全能性,而是分化为不同的组织、器官,其原因在于基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达。4.实现细胞全能性的条件 离体(必要条件)具核的活细胞、一定的营养物质(水、无机盐、糖类等)、激素、适宜的外界环境条件(温度、光照等)。5.植物组织培养(1)理论基础:植物细胞具有全能性。(2)过程:离体的组织或细胞(外植体)愈伤组织 胚状体幼体新植株(3)意义:快速繁殖花卉和蔬菜等作物;拯救珍稀濒危物种;与基因工程结合培育作物新品种。【典例2】下列有关细胞全能性的叙述错误的是()A.克隆绵羊“多利”的诞生证明了动物细胞具有全能性 B.细
12、胞全能性产生的根本原因是细胞内有发育成完整个体的全套遗传 信息 C.斯图尔德的组织培养成功表明植物细胞具有全能性 D.细胞分裂能力越强,其全能性就越高 解析:动物细胞的全能性受到限制,克隆绵羊“多利”的诞生只能证明动物细胞核具有全能性。答案:A 备选例题 B 下列叙述正确的是()A.卵细胞在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高 B.植物体内已分化的细胞也可能表现出全能性 C.精子与受精卵一样,细胞未分化,有高度的全能性 D.植物细胞在任何条件下能表现出全能性 解析:受精卵的全能性最高,精子和卵细胞属于生殖细胞,是高度分化的细胞,其全能性低于受精卵。植物细胞的全能性需要在特定的条件下,才能表现出来。解析:受精卵还没开始分化,具有较高的全能性。【题组演练】1.下列细胞中,全能性最高的是()A.受精卵 B.生殖细胞 C.体细胞 D.肝细胞 A 2.从细胞全能性的角度看,下列叙述正确的是()A.分化程度高,具有较高的全能性 B.分化程度低,具有较低的全能性 C.分化程度低,具有较高的全能性 D.分化程度高低与全能性无关 解析:分化程度越高,全能性越低;分化程度越低,全能性越高;全能性与细胞的分化程度有着直接的关系。C 点击进入课时训练 谢谢观赏Thanks!