浙科版生物必修1 第4章 第2节 细胞的分化.docx

浙科版生物必修1 第4章 第2节 细胞的分化.docx

《浙科版生物必修1 第4章 第2节 细胞的分化.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙科版生物必修1 第4章 第2节 细胞的分化.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

浙科版生物必修1第4章第2节细胞的分化

第二节　细胞的分化

1．举例说明细胞分化的概念和生物学意义。

（重点）

2．概述细胞的全能性。

（重点）

3．说出癌细胞的主要特征。

（重点）

4．说明细胞发生癌变的原因。

（难点）

细胞的分化

1．概念：

细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程。

2．特点：

不可逆性。

3．意义

（1）生物的个体发育是通过细胞的分化来实现的。

（2）正常发育的细胞在通过有丝分裂后，即有秩序地发生分化，形成具有特定功能的细胞。

4．实例

（1）受精卵多次分裂产生各种各样的细胞。

（2）根尖中各种各样的细胞都是由分生区细胞分化形成的。

探讨

：

如图表示某人体内的几种细胞，它们的形态结构和功能各不相同。

（1）各细胞的遗传物质是否相同？

为什么？

提示：

相同，因为这些细胞是通过有丝分裂产生的，有丝分裂的特点是遗传物质平均分配。

（2）各细胞形态、结构和功能各不相同的原因是什么？

提示：

遗传信息执行的情况不同。

探讨

：

人体内分化形成的神经细胞和心肌细胞能否再恢复分裂能力？

提示：

不能恢复分裂能力。

探讨

：

下图为人体中肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞的产生过程，仔细观察图示，探讨下列有关问题：

（1）细胞①、②、③含有的蛋白质种类一定不相同吗？

提示：

不完全相同。

（2）细胞①与细胞②形成的本质区别是什么？

提示：

遗传信息的执行情况不同。

1．细胞分化的过程图示

2．细胞分化的实质

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：

3．对细胞分化过程的理解

（1）从细胞水平分析：

细胞的形态、结构和功能发生改变。

（2）从亚显微结构水平分析：

细胞器的数目及细胞溶胶成分和功能发生改变。

（3）从分子水平分析：

①蛋白质角度：

蛋白质种类、数量、功能发生改变。

②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。

4．细胞分裂和细胞分化的关系

（1）细胞分裂主要增加细胞的数目，细胞的种类不变，细胞分化主要增加细胞的种类，细胞数目不变。

（2）细胞分裂是细胞分化的基础。

1．细胞分化过程中，一般不会出现的是（　　）

【导学号：

36500102】

A．细胞表面结构的改变

B．细胞器种类和数量的改变

C．蛋白质种类和数量的改变

D．细胞核中遗传物质的改变

【解析】　细胞分化的过程即基因选择性表达的过程，细胞核中遗传物质并未发生改变。

【答案】　D

2．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表示细胞所进行的生理过程。

下列叙述正确的是（　　）

①a过程是有丝分裂，b是细胞分化

②乙和丙的染色体组成不同

③丁与戊因遗传物质不同而发生分化

④甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同

A．①②B．①④

C．③④D．②③④

【解析】　甲、乙、丙三个细胞形态一样，故a表示有丝分裂，丁、戊与甲比，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，有丝分裂前后亲子代遗传物质相同，染色体组成相同；乙、丙的遗传物质相同，由细胞分化形成丁、戊的过程中基因选择性表达；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

细胞的癌变

1．概念：

在某些致癌因素的作用下，有的细胞变得不受控制而无限增殖，这种细胞就是癌细胞。

2．癌细胞的主要特征：

（1）最重要的是有无限增殖能力

（2）另一特点是能在体内转移，原因是细胞表面粘连蛋白很少或缺失，使它容易在组织之间转移。

3．原因：

细胞异常分化的结果。

4．癌变：

正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程。

5.

探讨

：

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。

（1）上述材料说明癌细胞具有什么特点？

提示：

适宜条件下，可以无限增殖。

（2）这一细胞系中的细胞进行分裂的方式是什么？

提示：

有丝分裂。

探讨

：

肿瘤有良性的，也有恶性的，良性肿瘤逐渐增长仅是压迫周围组织，而恶性肿瘤会不断侵入周围组织，被称为“癌”。

试分析癌细胞在体内为什么容易分散和转移呢？

提示：

癌细胞膜上粘连蛋白减少，使癌细胞间的黏着性显著下降，容易在体内分散和转移。

探讨

：

用于化疗的抗癌剂作用于癌细胞分裂的哪一时期？

作用机理是什么？

提示：

作用于分裂间期。

主要是抑制DNA的复制。

1．适宜条件下，无限增殖即“不死的细胞”（与正常细胞比较）

细胞来源

细胞周期

分裂次数

存活时间

正常人肝细胞

22小时

50～60

45.8天～55天

海拉宫颈癌细胞

22小时

无限分裂

1951年至今

2．形态结构发生显著变化即“变态的细胞”

例如，体外培养中的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，转化成癌细胞后变成球形。

癌细胞的细胞核都较正常细胞的大，有时形态也变得不规则，核仁也变大了，染色时，核的着丝点颜色也明显加深。

3．癌细胞的表面发生了变化即“扩散的细胞”

由于细胞膜上粘连蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，导致癌细胞容易在体内到处游走分散，进行分裂、繁殖，形成肿块。

1．下列有关细胞的说法，哪项属于癌细胞的主要特点（　　）

A．细胞体积变小，代谢缓慢

B．细胞膜粘连蛋白减少，彼此黏着性减小

C．细胞膜通透性变小，物质运输能力降低

D．细胞核变大，呼吸速度变慢

【解析】　癌细胞在适宜的条件下，能够无限增殖，细胞形态结构发生变化，癌细胞表面发生变化，细胞膜表面的粘连蛋白减少，细胞间的黏着性减小，易扩散和转移；细胞体积变小，代谢缓慢，细胞核变大，呼吸速率变慢，细胞通透性变小，物质运输能力降低，属于细胞衰老的特征。

【答案】　B

2．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．癌细胞质膜上粘连蛋白多，易转移

C．癌细胞分裂速度快，无分裂间期

D．只有病毒才能诱发细胞癌变

【解析】　癌细胞质膜上的粘连蛋白减少或缺失，所以易扩散、转移，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，存在细胞分裂间期。

能诱发癌变的因素有物理、化学及病毒致癌因素。

【答案】　A

细胞的全能性

1．概念：

受精卵具有分化出各种细胞的潜能，这种潜能是细胞的全能性的表现。

2．不同生物细胞的全能性

3．表现全能性的原因

细胞核含本物种的全套遗传物质。

举例

探讨

：

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。

胡萝卜的组织培养过程：

（1）为什么胡萝卜高度分化的韧皮部细胞，经培养能形成与原来性状相似的植株，表现出发育的全能性？

提示：

胡萝卜韧皮部细胞内含有该物种的全部遗传信息。

（2）在整个培养过程中，细胞需要从培养基中获得哪些物质？

提示：

水、无机盐、植物激素、糖类等。

探讨

：

某园艺工作者偶然得到一棵稀有花卉植株，他想在较短时间内繁殖大量该花卉品种，你能想出什么办法吗？

提示：

取该花卉叶片或其他活组织细胞进行组织培养。

探讨

：

断尾的小壁虎再次长出新的尾巴属于细胞的全能性吗？

提示：

不是。

细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。

探讨

：

一粒种子萌发为幼苗，并长成参天大树是否体现了细胞全能性？

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。

1．细胞具有全能性的原因

已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗传物质，因此，分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。

2．细胞全能性实现的条件

（1）离体状态下。

（2）水、无机盐、有机营养及激素等。

（3）适宜的温度等外界环境条件。

3．不同细胞全能性的比较

（1）动植物细胞全能性区别：

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，但动物细胞核的全能性仍可以表达。

（2）与细胞分化的关系：

细胞分化程度不断提高，细胞的全能性逐渐变小。

（3）与细胞分裂能力的关系：

呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大。

4．动物体细胞核的全能性典例

说明动物细胞的全能性受到限制，但“细胞核”仍具全能性。

1．下列有关细胞的全能性说法不正确的是（　　）

【导学号：

36500103】

A．植物组织培养成功表明高度分化的植物细胞具有全能性

B．动物克隆成功表明高度分化的动物细胞具有全能性

C．细胞具有全能性是因为具有该生物的全套遗传物质

D．全能性的大小依次为：

受精卵>生殖细胞；植物体细胞>动物体细胞

【解析】　细胞具有全能性的基础是因为细胞中含有该生物的全套遗传物质。

动物克隆成功表明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，因为该过程中处理的是动物细胞核。

分化程度低的细胞的全能性更易体现。

【答案】　B

2．下列生物过程不能体现细胞全能性的是（　　）

A．玉米种子萌发长成新植株

B．马铃薯根尖细胞培养成脱毒马铃薯苗

C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株

D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株

【解析】　细胞的全能性是分化的细胞发育成为完整生物个体的能力。

玉米种子萌发长成新植株是植物生殖器官的自然生长发育现象，没有体现细胞的全能性。

小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株，体现的是生殖细胞具有全能性。

马铃薯根尖细胞培养成脱毒马铃薯和胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株都体现了体细胞的全能性。

【答案】　A

1．有关细胞分化的叙述，正确的是（　　）

A．高等动物细胞的分化只发生在胚胎发育过程中

B．细胞分化过程中遗传物质发生了改变

C．细胞分化使细胞数目和种类增多

D．经细胞分化后，细胞的全能性降低

【解析】　细胞分化是细胞在形态、结构和功能上出现稳定性差异的现象，是基因在时间和空间上选择性表达的结果；细胞分化发生在整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大限度；经分化后，细胞的种类增多，数目不变，全能性降低。

【答案】　D

2．下列哪项不是癌细胞的特点（　　）

A．细胞膜上粘连蛋白减少

B．能够无限增殖

C．细胞内酶的活性降低

D．形态、结构发生变化

【解析】　癌细胞的生命力旺盛，能无限增殖，所以细胞内酶的活性并不降低。

癌细胞的细胞膜上的粘连蛋白减少，使细胞之间黏着性减小，容易在组织间转移。

【答案】　C

3．在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”这一观点提供直接证据的是（　　）

A．壁虎断尾后重新长出尾部

B．蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂

C．用体外培养的皮肤治疗烧伤病人

D．小鼠腺细胞的自我复制

【解析】　要证明一个细胞具有全能性，则这个细胞必须能够在一定条件下发育为个体，只有B项符合；A项属于器官的再生；C项属于细胞培养；D项属于细胞的增殖。

【答案】　B

4．如图是高等生物个体发育过程中细胞发生的变化，请仔细观察，回答问题。

【导学号：

36500104】

（1）图示的高等生物个体发育是从________开始的。

（2）由①到②，细胞的体积增大、数目增多，细胞经历了________和________过程。

（3）由②到③，由于细胞__________，细胞的________、________和________发生了稳定性的差异，细胞的这种变化是基因在机体发育过程中________的结果。

【解析】　高等生物个体发育的起点是受精卵。

经细胞分裂、细胞分化形成不同的组织、器官和系统，进而发育成完整的生物体。

【答案】　

（1）受精卵　

（2）生长　分裂　（3）分化　形态　结构　生理功能　选择性表达

课堂小结：

网络构建

核心回扣

1.细胞的分化是细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程。

细胞分化一般是不可逆的。

2.一般来说，细胞分化的程度越高，细胞分裂的能力越低。

高度分化的细胞往往不再发生分裂增殖，如人的红细胞、神经细胞等。

3.癌细胞最重要特点是有无限增殖的能力，其次是能在体内转移。

4.正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程称为癌变。

5.植物细胞具有全能性、动物细胞核也具有全能性，全能性的原因是细胞含有本物种的全套遗传物质。