第2课　细胞的分化

[学习目标]　1.说明细胞分化的概念和意义。2.举例说明细胞的全能性。

[重点提醒]　1.细胞分化的实质。2.细胞全能性的应用。

【基础梳理】

一、细胞分化及其意义

一个蛙的受精卵能孵化出小蝌蚪，并经过一系列变化最终能发育成一只“五脏俱全”的青蛙，这个过程离不开细胞分化。

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________功能上发生________差异的过程。

2．特点

(1)细胞分化是一种______________的变化。一般来说分化了的细胞一直保持____________的状态，直到死亡。

(2)细胞分化是生物界________存在的生命现象。

3．原因：在个体发育过程中，不同的细胞____________的执行情况不同。

4．意义：是生物个体__________的基础；使多细胞生物体中的细胞趋向于______________，有利于提高各种______________的效率。

二、细胞的全能性

1．概念：已经________的细胞，仍然具有发育成__________的潜能。

2．植物组织培养说明植物细胞________具有全能性；多利羊的克隆成功说明高度分化的动物体细胞的__________也具有全能性。

3．干细胞是指动物和人体内仍保留着少数具有______和________能力的细胞，如人骨髓中的造血干细胞。

【基础自测】

1．1958年，美国科学家通过培养一种什么植物的什么部位细胞，证明植物细胞具有全能性                                                                                                                 (　　)

A．洋葱、鳞片叶肉细胞                 B．胡萝卜、韧皮部细胞

C．水稻、叶肉细胞                        D．小麦、茎的皮层细胞

2．植物学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入特定的培养基中培养，获得许多完整的植株，此过程中最重要的是                                                            (　　)

A．细胞分裂                                   B．细胞特化

C．细胞分化                                   D．细胞增殖

3．细胞分化不同于细胞增殖的主要区别是                                                      (　　)

A．细胞的数量增多

B．细胞的遗传物质改变

C．细胞的膜结构改变

D．相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异

4．在下列植物体细胞培养形成完整植株的过程中，属于细胞分化现象的是     (　　)

A．制作植株根的切片

B．从根部分离出细胞

C．由单个细胞分裂后形成细胞团

D．细胞团形成胚状体，最终形成新植株

5．高度分化的细胞仍有发育的潜能，即保持着细胞的全能性，目前发现只有哪类细胞普遍存在全能性                                                                                                       (　　)

A．动物细胞                                   B．植物细胞

C．所有生物细胞                            D．以上都存在

探究点一　细胞分化及其意义

1．阅读教材117～118页内容，结合图6—9分析，如何理解细胞分化的概念？

                                                                             

                                                                            

                                                                            

                                                                             

2．细胞分化具有哪些特点？含义是什么？

                                                                            

                                                                            

                                                                            

                                                                             

                                                                            

3．细胞分化过程中，遗传物质是否发生了变化？细胞分化的实质是什么？

                                                                             

【名师点睛】　细胞分化的实质图示

【典例1】　下图所示的细胞类型转换过程为                                                  (　　)

A．细胞融合                                   B．细胞生长

C．细胞分裂                                   D．细胞分化

变式训练1　下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述，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．生物体通过细胞分化，细胞之间逐渐发生了稳定的差异

C．细胞分裂是细胞分化的基础

D．细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化

探究点二　细胞的全能性

结合图6—11分析有关细胞全能性的问题：

1．细胞全能性的的概念该怎样表述？其原因是什么？

                                                                            

                                                                            

                                                                             

                                                                            

                                                                             

2．什么是干细胞？它可能有哪些特点？

                                                                              

                                                                            

                                                                            

                                                                             

                                                                            

                                                                           

3．试着比较人体内下列细胞的全能性大小。

①卵细胞　②造血干细胞　③成熟的红细胞

④受精卵　⑤肝脏细胞

                                                                             

4．下图是克隆羊的培育过程，分析动物细胞全能性有什么特点？

【典例2】　骨髓移植是治疗白血病常用的有效疗法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内                                                                              (　　)

A．正常生长                                          B．增殖并分化成多种细胞

C．分泌抗体                                          D．杀死各种病原菌

变式训练2　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

[核心术语锁定]

细胞分化、稳定性差异、持久性、全能性

[知识网络构建]

[规律方法归纳]

细胞分化和细胞全能性的比较

答案  基础梳理

一、1.形态　结构　生理　稳定性

2．(1)持久性　分化后  (2)普遍

3．遗传信息

4．发育　专门化　生理功能

二、1.分化　完整个体

2．整体　细胞核

3．分裂　分化

基础自测

1．B　2.C　3.D　4.D　5.B

探究点一

1．在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。可以这样理解这个概念：

2.(1)持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命历程中，在胚胎期达到最大限度。

(2稳定性(不可逆性)：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。

(3)普遍性：是生物界中普遍存在的一种生命现象，是生物个体发育的基础。

3．细胞分化不会引起细胞内遗传物质的改变：细胞分化是伴随着细胞分裂进行的，亲代与子代细胞的形态、结构或功能发生改变，但细胞内的遗传物质却不变，只是遗传物质的表达不同。所以细胞分化的实质是基因在特定时间和空间的表达，即基因选择性表达(程序性表达)的结果。

典例1　D　[解答此类题目要明确细胞生长、细胞分裂、细胞分化三个概念的关键区别：细胞生长是细胞体积的增加；细胞分裂是细胞数目的增加；细胞分化是细胞种类的增加。细胞的分裂和生长是个体生长的基础，细胞的分化是个体发育的基础。由图示可知是细胞的形态功能发生变化的过程，应为细胞分化。]

思路导引　注意图文转化，图中细胞的形态、结构发生了变化。

变式训练1　D

探究点二

1．细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质。因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。

2．干细胞是指动物和人体内仍保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞。具有的特点：a.终生保持未分化或低分化特征。b.在机体中的数目、位置相对恒定。c.具有自我更新能力。d.能无限制的分裂增殖。e.具有多向分化潜能，能分化成不同类型的组织细胞。

3．全能性由大到小是：④＞①＞②＞⑤＞③。

4．动物细胞的整体全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性。

典例2　B　[考查学生的理解能力。白血病又称血癌，病人产生大量的异常白细胞，而正常的白细胞、红细胞和血小板产生量减少。移植骨髓中的造血干细胞可以增殖、分化形成各种血细胞和淋巴细胞，因此骨髓移植是目前治疗白血病的一种比较有效的方法。]

思路导引　干细胞是具有很强的分裂和分化能力的一类细胞。

变式训练2　C