1、第23课时细胞的分化目标导读1.举例说明细胞分化的概念和生物学意义。2.了解癌细胞的特点和成因。3.结合教材图47和48，概述细胞的全能性。重难点击1.细胞分化的概念。2.癌细胞的特征。3.细胞全能性的实例。 一细胞的分化细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，它是生物个体发育的基础。请结合下面材料，探究细胞分化的特点和实质。1细胞分化的概念和过程(1)据图归纳细胞分化的概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功能上发生差异的过程。(2)同一个体的不同体细胞，其外在形态有很大不同，核内遗传物质是否相同？为什么？答案相同。不同体细胞都是由受精卵经有丝分裂形成的，细胞分化过
2、程并不导致遗传物质改变。2细胞分化的特点(1)将蛙的原肠胚时期将来发育成后肢的部分细胞移植到将来发育成背部的细胞中，这部分细胞不会随着周围细胞发育成背部，而是继续沿着原有的分化方向发育成一条后肢。这种现象说明细胞分化具有稳定性(不可逆性)。(2)细胞分化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，说明细胞分化具有持久性。(3)细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础，说明细胞分化具有普遍性。3细胞分化的意义(1)多细胞生物只有通过细胞分化才能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，所以说细胞分化是个体发育的基础。(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种
3、生理功能的效率。知识拓展细胞分化的实质据图，A、B基因中，细胞甲含有的是A和B基因，表达的是A基因；细胞乙含有的是A和B基因，表达的是B基因。因此，细胞分化的实质是基因选择性表达的结果。活学活用1判断下面说法的正误。(1)细胞分化是个体发育的基础()(2)单细胞生物的细胞分化现象更加明显()(3)细胞分裂是细胞分化的基础()(4)细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化()(5)细胞分化的方向在胚胎早期已经决定，一般不能逆转()(6)生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果()(7)细胞分化导致细胞的数目增加()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)二细胞的癌变癌症是威胁人类健康
4、的一大杀手，了解它的特征和发病机理有助于预防癌症。请结合下列材料进行讨论：1癌细胞的特征(1)1951年，一名叫海拉的黑人妇女前往John.Hopkins大学医院接受宫颈癌治疗时，生物学研究人员从她的活组织切片中获取了癌细胞，并发展成为一个可用于科学研究的细胞系。这一细胞系就被称为海拉细胞系。该细胞系至今仍在为实验室效力。说明癌细胞具有无限增殖的特点。(2)某位病人因胃癌做了胃部切除手术，并进行了化疗，但是几个月后发现在其肝部又出现了恶性肿瘤，说明癌细胞容易转移，这与细胞膜上的粘连蛋白减少或缺失有关。(3)正常的成纤维细胞是扁平梭状，癌变后变成球形(如图所示)，说明癌细胞的形态结构会发生明显变
5、化。2细胞癌变的原因导致细胞癌变的因素有很多，包括物理因素、化学因素和生物因素。物理因素如各种射线，化学因素如尼古丁、亚硝酸盐、苯并芘等，生物因素如多种病毒可致癌。小贴士细胞癌变的内在机理是细胞内遗传物质在致癌因素作用下发生改变。正常细胞内都有原癌基因和抑癌基因，这两种基因与细胞的正常增殖有关，当两种基因发生突变就会导致细胞不正常分裂而发生癌变。其机理可用下图表示：归纳总结活学活用2人和动物细胞的染色体上普遍存在着原癌基因，但是大多数人不患癌症，而只有少数人患癌症，其原因是()A在正常情况下，原癌基因处于受抑制状态B原癌基因不能被激活C癌细胞是细胞畸形分化造成的D大多数人体内没有原癌基因答案A
6、解析人和动物细胞的染色体上普遍存在着原癌基因，在正常情况下，原癌基因处于受抑制状态，如果由于某种原因，如紫外线、化学药物等刺激下，使原癌基因本身发生改变，就有可能使原癌基因从抑制状态转变成激活状态，从而使正常的细胞发生癌变，成为癌细胞。三细胞的全能性高度分化的细胞，只要给予适当的条件，仍然可能发育成一个完整的个体，这种潜能就是细胞的全能性。请结合下列材料，探究细胞全能性的原理和应用。1胡萝卜的组织培养过程(1)一个高度分化的植物细胞经过细胞分裂和细胞分化，最终形成了完整的植物体，这说明植物细胞整体具有全能性。(2)植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组织器官，这说明植物细胞全能性
7、的表达需要在离体条件下进行。(3)图中试管里的培养液含有植物激素、无机盐和糖类等物质。(4)植物细胞全能性的应用：可以利用植物组织培养技术，对花卉和蔬菜等作物进行快速繁殖，还可以和基因工程结合培育作物新类型。2克隆羊的培育过程(1)如果直接用B羊的乳腺细胞进行培养，不能(能、不能)发育成完整个体，说明动物分化的体细胞的全能性受到限制，但是细胞核仍具有全能性。(2)得到的克隆羊的性别等绝大部分的性状应该和B羊一致。3根据以上内容归纳分化的细胞仍具有全能性的原因答案由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的，因此已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质，具有发育成一个完整个体所需要的全部遗传信息。
8、所以，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。4全能性的比较一般来说，分化程度越高，细胞表达潜能越窄，全能性越低；但是生殖细胞分化程度高，全能性也较高，是个例外。据此比较下列细胞全能性的大小(填“”或“”)：(1)植物细胞_动物细胞。(2)受精卵生殖细胞体细胞。(3)叶肉细胞形成层细胞。归纳总结活学活用3有关细胞全能性的叙述，不正确的是()A受精卵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由于分化，在生物体内细胞的全能性不能表达C与受精卵一样，卵细胞属于未分化的细胞，分裂能力强，全能性高D在一定条件下，离体培养的植物细胞能表现出全能性答案C解析不同细胞的全能性不同。一般来说，分化程度
9、越低的细胞，分裂能力越强，全能性越高。受精卵是未分化的细胞，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；但是卵细胞虽然属于高度分化的细胞，也具有较强的全能性。当堂检测1在上海世博会上，荷兰馆展出该国的国花郁金香，鲜艳夺目，它是用名贵的郁金香品种的茎尖细胞人工培育而成的。这一培育技术反映了()A细胞具有增殖的功能B细胞具有分化的功能C分化的细胞具有全能性D生物体具有顽强的生命力答案C解析植物组织培养体现了细胞的全能性，细胞的全能性是细胞分化的基础。2以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是()A从一粒菜豆种子长成一棵植株B用植物激素培育无籽果实C用一小片土豆叶片，培养成一株完整的植株D
10、杂交育种答案C解析全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。3下图所示是细胞分化的实例，其中不正确的是()答案B解析细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程，结果是形成不同的细胞、组织。4下列有关癌细胞的叙述，正确的是()A与正常细胞相比，癌细胞中的遗传物质发生了变化B癌细胞表面上的粘连蛋白多，易分散C癌细胞分裂速度快，无分裂间期D只有病毒能诱发细胞癌变答案A解析癌细胞细胞膜上的粘连蛋白含量减少，所以易分散，癌细胞分裂速度快，需要蛋白质较多，其分裂方式为有丝分裂，存在分裂间期，能诱发癌变的因素有物理致癌因素、化学致癌因素和病毒致癌因素。5据下图回答问题：(1)、的过程叫做_。(
11、2)的过程叫做_。(3)的过程叫做_。(4)、细胞的_、_、_不同，因此它们属于不同的_。(5)所示各细胞群中，具有分裂能力的是标号_所示的细胞群。答案(1)细胞分化(2)细胞分裂(3)细胞生长(4)形态结构功能组织(5)解析、的过程中，细胞在形态、结构和功能上产生了差异，这种变化叫细胞分化。的过程中，一个细胞分裂成两个细胞，这是细胞分裂，的过程中，细胞的体积由小变大，这是细胞的生长。细胞群的细胞均有壁薄、质浓、核大、液泡小或无的特点，均具有分裂能力。 40分钟课时作业基础过关知识点一细胞的分化1构成人体的细胞约有230多种，其中胰岛细胞合成胰岛素，甲状腺细胞合成甲状腺激素。植物的叶肉细胞中含
12、有叶绿素，根尖成熟区表皮细胞形成根毛。正常情况下，分化的细胞还具有一定的寿命。例如，红细胞分化成熟后的寿命约是120天，白细胞的寿命约为12天。下列说法不正确的是()A个体发育过程中的细胞分化对于生物体是有积极意义的B在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型C由不同类型的细胞构成生物体的组织和器官，并且具备不同的功能D细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同答案D解析细胞分化使细胞的形态、结构和功能发生了差异，而遗传物质不变。2下列关于细胞分化的叙述，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生命现象C细胞分化仅发生在胚胎时期D细
13、胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生差异的过程答案C解析细胞分化是一种持久性的变化，它不仅发生在胚胎时期，也发生在生物体的其他生命过程中。3下列关于细胞分化的叙述，错误的是()A高度分化的动物体细胞的细胞核保持着全能性B随着细胞分化的进行，细胞中的遗传物质种类会发生变化C细胞分化贯穿于整个生命过程中D细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生理功能的效率答案B解析细胞分化过程中遗传物质不改变。知识点二细胞的癌变4第二次世界大战后，在日本广岛生活的人癌症发病率很高，主要的致癌因素是()A物理致癌因素 B化学致癌因素C病毒致癌因素 D烟焦油答案A解析核辐射是物理致癌因素。知识点三细胞的
14、全能性5取高度分化的烟草叶肉细胞，经离体组织培养，培育成一株完整的烟草幼苗，说明植物细胞()A具有全能性 B分化后恢复原状态C发生了癌变 D出现了衰老答案A解析植物组织培养体现了细胞的全能性。6植物细胞表现出全能性的必要条件是()A给予适宜的营养和外界条件B导入其他植物细胞的基因C脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件D将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内答案C解析在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，植物细胞就可以表现出全能性。7科学家将棕鼠体细胞的细
15、胞核移植到去掉细胞核的黑鼠卵细胞内，再移入白鼠的子宫，经过孕育后，白鼠产下一只克隆鼠。该克隆鼠的体色是()A黑 B棕 C白 D灰答案B解析克隆动物绝大多数性状与提供细胞核的动物相同。能力提升8乳腺细胞和唾液腺细胞都来自外胚层。乳腺细胞能够合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞正相反。对这一现象的解释是()唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因两种细胞都有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因两种细胞中相关基因选择性地表达A B C D答案C解析体细胞都来自受精卵的有丝分裂，所以体细胞含有与受精卵相同的基因，乳腺细胞和唾液腺细胞都有合成乳蛋白、唾液淀粉酶的基因，二者具有不同的
16、功能特征，是基因选择性表达的结果。92011年日本福岛核危机震惊全球，至今恐慌仍未散去。当时处理反应堆的“五十勇士”中有多人因接受超大剂量的核辐射而英勇献身。大剂量辐射使人产生放射病，其原因是()细胞膜被破坏破坏催化基本代谢过程的酶杀死了消化道中的共生细菌，从而导致一些种类的维生素供应不足破坏DNA，干扰细胞增殖A BC D答案D解析电离辐射是物理致癌因素之一。大剂量的核辐射首先对人体细胞产生伤害，细胞膜遭到破坏。继而对催化基本代谢过程的酶及控制遗传特性的DNA产生不良影响，致其结构改变，严重干扰了新陈代谢过程和细胞增殖的进行。同时也会杀死对人有利的共生细菌，因而影响到人对其共生细菌制造的维生
17、素的吸收，出现代谢障碍。由此可见，大剂量的电离辐射因以上不良变化而使人产生放射病。10下列有关细胞全能性的叙述，错误的是()A克隆绵羊“多莉”的诞生证明动物细胞具有全能性B细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信息C植物组织培养实验的成功表明植物细胞具有全能性D一般来说，细胞分化程度越高，它的全能性就越低答案A解析克隆绵羊“多莉”的诞生仅表明了动物细胞核的全能性，不能说明整个动物细胞具有全能性。植物细胞具有全能性。一般来说，细胞分化程度越高，全能性也就越低。全能性的根本原因是来自细胞核内的全套遗传信息。11下图是高等生物个体发育过程中发生的细胞变化，请仔细观察，回答问题
18、：(1)图示的高等生物个体发育是从_开始的。(2)由到，细胞的体积增大、数目增多，细胞经历了_和_的过程。(3)由到，由于细胞_，细胞的_、 _和_发生了差异，细胞的这种变化是基因在机体发育过程中_的结果。答案(1)受精卵(2)生长分裂(3)分化形态结构功能选择性表达解析由图示可以看出生物个体发育起源于同一个细胞，就是受精卵，受精卵经过一次分裂形成两个相同的细胞，这两个细胞长大后再连续分裂、生长、分化，最后形成各种形态、结构、功能不同的细胞，组成各种组织，各种组织构成不同的器官执行不同的功能。12如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请据图回答下列问题：(1)在机体内，皮肤干细胞分化成皮
19、肤细胞是机体细胞中基因_的结果。(2)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将题图中的_细胞移植到患者体内。(3)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选为供体细胞的是成熟的_，其原因是_。(4)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的_期。答案(1)选择性表达(2)造血干(3)红细胞细胞中无细胞核(4)间解析(1)细胞分化是基因选择性表达的结果。(2)骨髓是人体的造血组织，存在造血干细胞，骨髓治疗的实质是将题图的造血干细胞移植到患者体内。(3)克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核，
20、而成熟的红细胞没有细胞核，所以不能作为供体。(4)DNA分子的复制在细胞分裂间期进行。个性拓展13近几年，食品安全越来越受到人们的关注。我国某地查处了一起“毒大米”事件，一批被黄曲霉毒素等有害物质污染的大米流入市场。黄曲霉毒素能使人类的P53特殊基因发生突变，而使肝脏癌变。黄曲霉毒素的结构简式如图：(1)从毒素产生的来源上看，它是一种()A细菌霉毒 B放线菌毒素C真菌毒素 D微生物毒素(2)从致癌因子属性上看，它属于()A物理致癌因子 B化学致癌因子C病毒致癌因子 DB与C(3)P53特殊基因是指人和动物细胞的染色体上普遍存在的_，黄曲霉毒素的致癌作用是使该基因由_状态转变成_状态，从而使正常细胞发生癌变。(4)癌细胞具有的特征是_。答案(1)C(2)B(3)原癌基因抑制激活(4)无限增殖；形态结构发生很大变化；易分散和转移