《细胞的分化》细胞的生命历程PPT

《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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