《细胞的分化》细胞的生命历程PPT
第一部分内容：必备知识·素养奠基
一、细胞分化
1.含义:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在_____________________上发生稳定性差异的过程。
2.特点(连线):
3.意义:
(1)生物_________的基础。
(2)使细胞趋向_______。有利于提高各种_________的效率。
4.原因:在个体发育过程中,不同的细胞中_________的表达情况不同。
【激疑】
细胞分化在分子水平上的主要标志是什么?
提示:合成了具有特定结构和功能的蛋白质。
二、细胞的全能性
1.细胞的全能性概念:
细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
2.植物细胞的全能性:
(1)_________的植物细胞仍具有全能性。
(2)应用:
①通过_____________,快速繁殖花卉和蔬菜等作物。
②拯救濒危物种。
3.动物细胞的全能性:
(1)已分化的动物体细胞的_______仍具有全能性。
(2)目前,还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成_________。
4.干细胞:
(1)特点:
①具有___________能力。
②在动物和人体内,数量_____。
(2)举例:人骨髓中的许多造血干细胞能通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小板。
【激疑】
造血干细胞通过增殖和分化产生红细胞、白细胞和血小板,是否体现了细胞的全能性?
提示:造血干细胞通过增殖和分化产生红细胞、白细胞和血小板,体现了细胞的全能性。
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细胞的分化PPT，第二部分内容：关键能力·素养形成
知识点一 细胞分化
1.细胞分化的过程:
(1)图解:
(2)分析:
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:
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,即遗传信息的表达情况不同,这是细胞分化的根本原因。
2.细胞分裂与细胞分化的比较:
(1)结果不同:细胞分裂导致细胞数目增多,细胞分化导致细胞种类增多。
(2)联系:
①细胞分裂是细胞分化的基础。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。
②分化的细胞可能失去分裂能力:如神经细胞、肌肉细胞等。造血干细胞虽已分化,但仍保留分裂、分化能力。
【思考·讨论】
人的神经细胞和心肌细胞都是由受精卵发育而来,但是它们的形态、结构和功能不同,其根本原因和直接原因分别是什么?(生命观念)
提示:根本原因是遗传信息的表达情况不同;直接原因是合成了具有特定结构和功能的蛋白质。
一个人体内肌肉细胞、骨骼细胞、神经细胞和肝细胞内的遗传物质相同吗?为什么?(生命观念)
提示:一般相同。同一个体的不同细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂,有丝分裂保证了母细胞和子细胞遗传物质的稳定性。
【素养案例】
有人取同一生物的不同细胞,检测其基因表达,结果如图。下列分析不正确的是( )
A.若基因1～8中有一个是控制细胞呼吸酶的基因,则最可能是基因2
B.判断图中细胞功能近似程度的依据是表达的相同基因最多,差异表达的基因最少
C.功能最为近似的细胞是1与6
D.细胞分化使不同细胞中蛋白质完全不同,导致细胞的形态和功能各不相同
【解题导引】解答本题应注意两点:
(1)明确横轴表示细胞类型,纵轴表示1～8个基因,且阴影部分为表达的基因,而空白部分为未表达的基因。
(2)认同细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【解析】选D。细胞呼吸酶基因在所有的活细胞中都表达,图中基因2在每种细胞中都表达,所以控制细胞呼吸酶的基因最有可能是基因2,A正确;判断图中细胞功能近似程度的依据是表达的相同基因最多,差异表达的基因最少,由图可知,细胞1表达1～5基因,细胞6表达2～5基因,表达的相同基因最多,差异表达的基因最少,则细胞1和6中基因表达最相似,B、C正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,使不同细胞中的蛋白质不完全相同,而不是完全不同,D错误。
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知识点二 细胞的全能性
1.物质基础:细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信息。
2.细胞全能性的表达:
(1)细胞全能性表达的条件:
①离体状态;
②需要适宜的水分、无机盐、有机营养和激素等;
③适宜的温度等条件。
(2)不同细胞全能性大小(表达难易程度):
①植物细胞的全能性易于表达,而动物细胞的全能性虽受到极大限制,但动物细胞细胞核的全能性仍可以表达。
②同一生物体细胞全能性的高低:受精卵>生殖细胞>体细胞。
③随着细胞分化程度的不断提高,细胞全能性的表现能力逐渐变小。
④与细胞的分裂能力呈正相关,即分裂能力越强,全能性越大。
【思考·讨论】
1.一粒种子萌发为幼苗,并长成参天大树是否体现细胞的全能性?(生命观念)
提示:没有体现细胞的全能性,因为种子是植物的幼体,不是一个细胞。
2.高度分化的细胞是否一定难以表达全能性?试举例说明。(科学思维)
提示:不一定,如生殖细胞是高度分化的细胞,但一定条件下可以表达细胞的全能性。
【素养案例】
有关细胞全能性的叙述,正确的是 ( )
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因发生了改变
D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这体现了植物种子具有全能性
【解题导引】解答本题需明确以下两点:
(1)细胞具有全能性的原因是含有形成完整个体所需要的全套基因。
(2)细胞表达全能性需要一定的条件。
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