高一生物(2019人教版)必修1同步学案:6.2 细胞的分化(含答案)

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名称 高一生物(2019人教版)必修1同步学案:6.2 细胞的分化(含答案)
格式 docx
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2022-11-30 09:28:09

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高一生物(2019人教版)必修1同步教案
6.2 细胞的分化
学习目标 素养目标
1.阐明细胞分化的概念、过程、特点和实质。 2.举例说明细胞的全能性。 3.说出干细胞的概念和研究意义。 1.生命观念——结构与功能观:不同细胞遗传信息执行不同,合成蛋白质不同决定了细胞形态、结构、生理功能的不同。 2.科学思维——归纳与概括:基于基因选择性表达的本质,掌握细胞分化的特点;基于各类细胞的遗传信息,理解细胞的全能性。
分点突破(一) 细胞分化及其意义
基础·
1.含义:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2.特点(连线)
3.意义
(1)生物个体发育的基础。
(2)使细胞趋向专门化。有利于提高生物体各种生理功能的效率。
4.原因:细胞中基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
深化·
一、在“思考探究”中解惑
1.如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:
(1)细胞①、②、③含有的蛋白质种类一定不相同吗?遗传物质一定相同吗?
提示:不完全相同;一定相同。
(2)细胞①与细胞②形成的本质区别是什么?
提示:遗传信息的表达情况不同。
2.构成人体的器官有四种组织,分别是上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织,构成这些组织的一些细胞有上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞和神经细胞。据此探究回答下列问题:
(1)上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞、神经细胞在形态与结构上均不相同,那么在功能上相同吗?
提示:不同,例如上皮细胞有保护功能,骨骼肌细胞有运动功能等。
(2)这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞,产生这种结果的现象叫什么?
提示:细胞分化。
(3)正常情况下,这些细胞还能恢复成早期胚胎细胞吗?为什么?
提示:不能,因为细胞分化不可逆。
二、在“系统思维”中提能
1.细胞分化的实质
(1)从细胞水平看出:细胞的形态、结构和功能发生改变。
(2)从分子水平看
①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。
②基因角度:遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达,这是细胞分化的根本原因。
2.细胞分裂和细胞分化的比较
项目 细胞分裂 细胞分化
发生时间 从受精卵开始 发生在整个生命过程中
原因 细胞增殖需要 基因选择性表达
结果 细胞数量增多 细胞种类增多
意义 保持了细胞亲子代间遗传性状的稳定性 保证了生物体正常发育
联系 细胞分裂是细胞分化的基础,两者往往是相伴相随的,随分化程度加大,分裂能力逐渐下降
应用·
1.在个体发育中,通过细胞增殖增加细胞数目,通过细胞分化增加细胞种类。下列相关说法正确的是(  )
A.同一个体的不同细胞具有相同的遗传信息,但遗传信息的执行情况不同
B.植物根尖细胞中无叶绿体,故用根尖细胞不能培养出含叶绿体的植物体
C.有丝分裂间期完成的DNA复制和有关蛋白质的合成,均在细胞核中进行
D.细胞分化过程中,细胞的形态、结构、生理功能以及遗传物质均发生稳定性的变化
解析:A 同一个体的不同细胞都是由同一个受精卵分裂、分化形成的,都具有相同的遗传信息,但遗传信息的执行情况不同,A正确;植物根尖细胞中无叶绿体,但含有控制叶绿体合成的相关遗传物质,因此用根尖细胞能培养出含叶绿体的植物体,B错误;有丝分裂间期DNA复制和有关蛋白质合成过程中的转录过程均在细胞核中完成,而蛋白质合成的翻译过程在细胞质的核糖体上完成,C错误;细胞分化过程中,其形态、结构、生理功能均发生稳定性的变化,但遗传物质没有发生改变,D错误。
2.(2021·江苏淮安高一期末)有人把能够在所有细胞中表达、维持细胞基本生命活动所必需的基因称为管家基因,而把只在特定细胞中表达的基因称为奢侈基因。下列相关说法错误的是(  )
A.细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果
B.ATP水解酶、膜蛋白都是管家基因的表达产物
C.人的胰岛素基因和抗体基因都属于奢侈基因
D.根尖分生区细胞分化形成成熟区细胞过程中,奢侈基因的遗传信息改变
解析:D 奢侈基因只在特定组织细胞才表达。由此可见,细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果,A正确;ATP水解酶、膜蛋白在所有细胞中都存在,控制这些物质合成的基因属于管家基因,B正确;人的胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达,而抗体基因只在浆细胞中表达,二者都属于奢侈基因,C正确;根尖分生区细胞分化形成成熟区细胞过程中,奢侈基因表达,但其遗传信息不变,D错误。
3.下列关于细胞分化的叙述,错误的是(  )
A.植物器官的形成是细胞分化的结果
B.造血干细胞属于未分化的细胞
C.机体不同的组织细胞中,蛋白质的种类和数量不同
D.细胞分化一般是不可逆转的
解析:B 细胞分化的结果是形成形态、结构和功能不同的细胞;造血干细胞属于分化程度低的细胞;机体不同的组织细胞中基因的表达不同,故蛋白质种类不同;细胞分化在生物体内是不可逆的。
易错提醒
有关细胞分化的3点提醒
(1)细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变,只是基因选择性表达。
(2)同一个体不同种类的体细胞中,DNA(基因)相同,而RNA、蛋白质不同。
(3)一般来说,细胞分化是不可逆的,但在离体人工培养条件下,高度分化的植物细胞能够脱分化恢复全能性。
分点突破(二) 细胞的全能性
基础·
1.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)高度分化的植物细胞仍具有全能性。
(2)应用
①通过植物组织培养,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细胞核仍具有全能性。
(2)目前,还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。
4.干细胞
(1)特点
①具有分裂和分化能力。
②在动物和人体内,数量很少。
(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。
深化·
一、在“思考探究”中解惑
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.克隆羊“多莉”能否说明分化的动物细胞具有全能性?为什么?
提示:不能。“多莉”的形成不是体细胞直接培育而来,不能说明动物细胞具有全能性,只能说明动物细胞核具有全能性。
二、在“系统思维”中提能
细胞分化与细胞的全能性比较
项目 细胞分化 细胞的全能性
原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性 ②普遍性 ③不可逆性 ④稳定性 ①高度分化的植物体细胞具有全能性 ②动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性 ③全能性的体现要进行诱导和离体培养
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞群 形成新的个体
高低比较 细胞分化程度有高低之分,如:体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性表达的难易程度不同,如:受精卵>生殖细胞>体细胞(由易到难)
关系 ①两者的遗传物质都未发生改变 ②已分化的植物细胞仍然保持全能性 ③一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低
应用·
1.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是(  )
A.植物体只有高度分化的体细胞才具有全能性
B.人体成熟红细胞在一定条件下可以体现出全能性
C.植物细胞的全能性是指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
D.高度分化的植物细胞随时可以表现出全能性
解析:C 植物体内的活细胞都具有全能性,A错误;人体成熟红细胞没有细胞核和线粒体,没有DNA,所以没有全能性,B错误;细胞的全能性是指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,C正确;高度分化的植物细胞在离体和适宜的条件下可以表现出全能性,D错误。
2.(2022·山东青岛高一月考)体细胞克隆猴“中中”和“华华”的诞生,标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代,实现了我国在非人灵长类研究领域由国际“并跑”到“领跑”的转变。下列有关细胞全能性的叙述错误的是(  )
A.克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞具有全能性
B.细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有一套本物种个体发育所需的全部遗传信息
C.斯图尔德的胡萝卜韧皮部细胞的组织培养实验表明植物细胞具有全能性
D.植物体细胞分化程度越高,它的全能性越低
解析:A 克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞的细胞核具有全能性,A错误;细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有一套本物种个体发育所需的全部遗传信息,B正确;斯图尔德的胡萝卜韧皮部细胞的组织培养实验表明植物细胞具有全能性,C正确;植物体细胞分化程度越高,它的全能性越低,D正确。
3.(2022·江苏无锡高一期末)下列实例可以说明细胞具有全能性的是(  )
A.玉米种子萌发长成新植株
B.皮肤被划破后,伤口重新愈合
C.蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部
D.胡萝卜韧皮部细胞经离体培养产生完整植株
解析:D 玉米种子萌发长成新植株,并非是细胞发育为完整个体,不能说明细胞具有全能性,A错误;皮肤被划破后,伤口重新愈合,并非是细胞发育为完整个体,不能说明细胞具有全能性,B错误;蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部,并非是细胞发育为完整个体,不能说明细胞具有全能性,C错误;胡萝卜韧皮部细胞经离体培养产生完整植株,说明胡萝卜韧皮部细胞经植物组织培养可发育为完整个体,能说明细胞具有全能性,D正确。
易错提醒
细胞全能性的两点提示
(1)植物种子发育成植株不能体现全能性。
(2)动物细胞因具有该物种全套的遗传物质,尽管没有实验成功,但理论上具有全能性;而动物克隆只体现细胞核的全能性,二者并不矛盾。
网络构建(一图串尽主干知识)
[课时跟踪检测]
[基础巩固练]
知识点一 细胞的分化
1.(2022·江苏盐城高一期末)同一叶片上有叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞等,这些细胞在形态、结构和生理功能上存在差异,是因为(  )
A.细胞发生了增殖
B.遗传物质发生改变
C.细胞具有全能性
D.不同细胞中基因选择性表达
解析:D 同一叶片上叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞等不同细胞含有相同的遗传物质,由于不同细胞中基因的选择性表达,这些细胞在形态、结构和生理功能上出现差异,A、B、C错误,D正确。
2.(2021·江苏南京高一检测)在人体绝大多数体细胞中都能表达的基因是(  )
①ATP合成酶基因 ②胰岛素基因 ③核糖体蛋白基因 ④卵清蛋白基因
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
解析:B ATP合成酶在所有体细胞都有,所以ATP合成酶基因在人体绝大多数体细胞中都能表达(除成熟红细胞外) ,①正确;胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达,②错误;核糖体在绝大多数体细胞都有,所以核糖体蛋白基因在人体绝大多数体细胞中都能表达,③正确;卵清蛋白基因只在输卵管细胞中表达,④错误。
3.如图为胚胎干细胞的分化过程,下列分析合理的是(  )
A.哺乳动物成熟红细胞失去细胞核和DNA,说明细胞分化后遗传物质发生了改变
B.分化后的细胞一定会一直保持分化后的状态直到细胞死亡
C.胚胎干细胞、造血干细胞、白细胞的细胞全能性依次提高
D.从分子水平看,细胞分化表示各种细胞内合成了不同种类的蛋白质
解析:D 哺乳动物成熟红细胞失去了细胞核和DNA,是高度分化的细胞,细胞分化过程中遗传物质不变,A错误;一般来说,分化后的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡,但这不是绝对的,B错误;细胞分裂能力越强,全能性越高,分化程度越高,全能性越低,因此胚胎干细胞、造血干细胞、白细胞的细胞全能性依次降低,C错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,故合成的蛋白质不完全相同,D正确。
4.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞(如图)。下列相关叙述中,错误的是(  )
A.a过程表示干细胞能自我更新,主要通过有丝分裂实现
B.b、c过程表示干细胞具有分化能力,是基因选择性表达的结果
C.a、b、c过程形成的三种细胞具有完全不同的蛋白质
D.a、b、c过程形成的三种细胞具有相同的遗传信息
解析:C a表示干细胞通过有丝分裂的方式进行自我更新的过程,A正确;b、c表示细胞分化过程,其实质是基因的选择性表达,B正确;a、b、c过程细胞内遗传信息的表达情况不完全相同,因此a、b、c过程形成的三种细胞具有不完全相同的蛋白质,C错误;细胞增殖和分化不会改变细胞中的遗传信息,因此a、b、c过程形成的三种细胞具有相同的遗传信息,D正确。
5.(2022·江苏苏州高一检测)“细胞核重编程”是指将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态,它们就有再分化形成多种类型细胞的可能,可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是(  )
A.细胞核重编程和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关
B.分化后的多种细胞的遗传物质和蛋白质种类都不相同
C.造血干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞
D.细胞分化具持久性,即细胞一般保持分化后的状态不变
解析:B 细胞核重编程和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关,A正确;分化后的多种细胞遗传物质相同,蛋白质种类不完全相同,B错误;造血干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞,C正确;细胞分化是一种持久的、稳定的过程,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,D正确。
知识点二 细胞的全能性
6.(2021·江苏常州高一期末)下列实例可以说明细胞具有全能性的是(  )
A.蝌蚪发育过程中尾的消失
B.受精卵发育成完整个体
C.扦插的月季枝条长成完整植株
D.造血干细胞增殖分化产生各种血细胞
解析:B 蝌蚪在发育过程中,尾逐渐消失,这是受基因控制的正常的生理性死亡,故属于细胞凋亡,A错误;受精卵发育成完整个体体现了细胞具有全能性,B正确;扦插的月季枝条长成新的月季植株,这属于营养繁殖,不能体现细胞的全能性,C错误;造血干细胞增殖分化产生各种血细胞时没有形成完整个体或其他各种细胞,因此不能说明细胞具有全能性,D错误。
7.下列关于植物细胞的叙述,错误的是(  )
A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同
C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂、分化而来的
D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
解析:A 高度分化的成熟叶肉细胞含有该物种全套的遗传信息,具有全能性,A错误;植物细胞无氧呼吸产生酒精和二氧化碳或只产生乳酸,有氧呼吸产生水和二氧化碳,B正确;种子中的胚由受精卵经有丝分裂、分化而来,C正确;叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果,D正确。
8.(2021·山东日照高一期中)科学家成功地将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——iPS细胞,它可以分化形成神经元等人体的多种组织细胞。下列有关说法正确的是(  )
A.该细胞分化为多种组织细胞的过程体现了细胞的全能性
B.该细胞有细胞周期,它分化形成的神经细胞没有细胞周期
C.该细胞能分化形成多种组织细胞,说明它在分化时遗传物质发生改变
D.该细胞分化形成多种组织细胞,是因为它具有人体细胞的部分遗传物质
解析:B 由题干信息可知,iPS细胞没有发育成完整的个体,故iPS细胞分化为多种组织细胞的过程没有体现细胞的全能性,A错误;iPS细胞是多能干细胞,能连续分裂,具有细胞周期,神经细胞是高度分化的细胞,一般不再进行分裂,不具有细胞周期,B正确;细胞分化的过程中,遗传物质不发生改变,C错误;iPS细胞中含有人体的全套遗传物质,其分化形成多种组织细胞的原因是基因的选择性表达,D错误。
9.(2021·河北衡水高一期中)下列有关干细胞和细胞全能性的表述,正确的是(  )
A.植物的成熟体细胞比动物的成熟体细胞更容易实现全能性
B.科学家们已经证实动物的成熟体细胞具有全能性
C.干细胞就是体外培养条件下容易实现全能性的细胞
D.在生物体内,细胞并没有表现出全能性的原因是细胞核中的遗传物质发生了改变
解析:A 成熟的植物体细胞在体外培养条件下可以表现出全能性,但成熟的动物体细胞全能性受限制,A正确;科学家们已经证实了动物的成熟体细胞的细胞核具有全能性,B错误;干细胞是指仍具有分裂、分化能力的细胞,C错误;在生物体内,细胞并没有表现出全能性的原因是基因的选择性表达,D错误。
[素养提升练]
10.(多选)(2021·江苏扬州高一检测)下列有关细胞分化及全能性的叙述,正确的是(  )
A.细胞分化不能使细胞数目增加
B.分化的原因是基因的选择性表达,从而使不同细胞内的遗传物质不同
C.在一定条件下,离体培养的植物细胞能表现出细胞的全能性
D.受精卵是生命的起点,分裂和分化能力最强,因此全能性最高
解析:ACD 细胞增殖会使细胞数目增加,细胞分化增加细胞类型,不能使细胞数目增加,A正确;细胞分化导致细胞的形态结构和生理功能的出现变化,源于基因的选择性表达,但细胞内的遗传物质未发生改变,同一个体不同细胞内的遗传物质相同,B错误;在一定条件下,离体培养的植物细胞能发育成完整植株,表现出细胞的全能性,C正确;受精卵是生命的起点,分裂和分化能力最强,自然条件下能发育形成完整个体,因此全能性最高,D正确。
11.(多选)(2022·天津高一月考)美国纽约伦斯勒的神经干细胞研究所的研究人员发现“人视网膜色素上皮组织中也存在神经干细胞”。关于图示的叙述正确的是(  )
A.a过程中只有部分基因得到表达
B.b过程中RNA的种类和含量会发生变化
C.c过程形成富含脂肪的细胞时核DNA含量减少
D.f过程所形成的子细胞中部分具有细胞周期
解析:ABD 据图分析可知,a过程中部分基因得到了表达,形成了具有特定形态、结构和功能的细胞,A正确;b过程中细胞中部分特定的基因得到了表达形成神经细胞,RNA的种类和含量都会发生改变,B正确;c过程形成富含脂肪的细胞时,核DNA含量应该不变,C错误;f过程是细胞通过有丝分裂增殖的过程,其所形成的子细胞中部分仍进行有丝分裂,具有细胞周期,D正确。
12.(多选)我国科学家利用iPS细胞,通过四倍体囊胚注射得到存活并具有繁殖能力的小鼠,从而在世界上第一次证明了iPS细胞的全能性。iPS细胞全称为诱导性多能干细胞,是由体细胞诱导而成的干细胞,具有和胚胎干细胞类似的发育多能性。下列对iPS细胞的叙述,错误的是(  )
A.iPS细胞即胚胎干细胞
B.iPS细胞的形成证明动物细胞的分化是不可逆的
C.小鼠的iPS细胞含有小鼠生长发育所需的全部遗传信息
D.体细胞形成iPS细胞的过程叫作细胞分化
解析:ABD iPS细胞由体细胞诱导而成,不是胚胎干细胞,但具有和胚胎干细胞类似的发育多能性。iPS细胞由体细胞诱导而成,证明动物细胞的分化在离体条件下是可逆的。iPS细胞被证明具有发育的多能性,说明其含有小鼠生长发育所需的全部遗传信息。体细胞形成iPS细胞的过程叫作脱分化。
13.如图为人体细胞生命历程示意图,图中①~⑥为各个时期的细胞,a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析回答问题:
(1)与①相比,细胞②的表面积与体积的比值较________,因此与外界环境进行物质交换的能力较_______________________________________________________________________。
(2)c过程称作____________,上皮细胞和骨骼肌细胞在形态、结构和生理功能上具有显著差异的根本原因是__________________。
(3)正常的骨骼肌常呈现红色,是因为骨骼肌细胞中含有肌红蛋白。请推测上皮细胞________(填“能”或“不能”)合成肌红蛋白,________(填“含有”或“不含有”)肌红蛋白基因。
解析:(1)与①相比,细胞②的体积较大,表面积与体积的比值即相对表面积较小,与外界环境进行物质交换的能力较弱。(2)c过程是细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,从而造成上皮细胞和骨骼肌细胞的形态、结构和生理功能具有显著差异。(3)正常的骨骼肌常呈现红色,是因为骨骼肌细胞中含有肌红蛋白。因为基因的选择性表达,故上皮细胞中不能合成肌红蛋白,但含有肌红蛋白基因。
答案:(1)小 弱 (2)细胞分化 基因的选择性表达  (3)不能 含有
14.如图表示动物干细胞进行的一系列生理过程,请据图回答问题:
(1)②过程表示____________;在观察洋葱根尖有丝分裂时,视野中大部分细胞处于_____
_________期。
(2)③过程表示____________,该过程与②过程的实质性差异的原因是______________。
(3)细胞膜能将分泌物从细胞内排到细胞外,体现了细胞膜________________的功能。
(4)若将D细胞内的各种细胞器分开,常用的方法是________________________。
解析:(1)②过程B细胞分裂成与自身相同的两个细胞,表示细胞增殖;洋葱根尖细胞大部分处于有丝分裂间期。(2)③过程产生的D细胞在形态、结构和功能上与原细胞相比产生了很大的差异,是细胞分化的结果,其原因是基因的选择性表达。(3)细胞膜有控制物质进出细胞的功能。细胞需要的物质可以进入细胞;抗体、激素等物质在细胞内合成后,分泌到细胞外等都体现了这一功能。(4)常用差速离心法分离各种细胞器。
答案:(1)细胞增殖 有丝分裂间 (2)细胞分化 基因的选择性表达 (3)控制物质进出细胞(不可答具有一定的选择透过性) (4)差速离心法
15.高度分化的动物细胞分化潜能变小,它的全能性受到限制,但它的细胞核仍具有全能性。请利用性成熟的青蛙作为实验材料,设计一个实验方案证明上述说法。
(1)实验的大体思路:先把完整的体细胞单独培养,证明_____________________________
__________________________________________;再将________________取出,植入_______,看能否表现出全能性。
(2)根据上述思路设计实验步骤:
第一步:取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培养,观察其能否发育成一只完整的青蛙。
第二步:准备若干个正常雄性青蛙的体细胞和雌性青蛙的卵细胞。
第三步:_____________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
第四步:将第三步形成的重组细胞进行体外细胞培养,观察能否发育成完整的青蛙。
(3)实验结果:______________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)结论:____________________________________________________________________
_______________________________________________。
(5)有人推测,卵细胞细胞质中的物质X是促进体细胞的细胞核全能性发挥的物质,若要证明这一推断,请写出简单的设计思路:______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
解析:(1)根据题意可知,该实验的目的是证明高度分化的动物细胞全能性受到限制,但细胞核仍具有全能性,故实验思路应为先把完整的体细胞单独培养,证明高度分化的动物细胞的全能性受到限制;再将体细胞的细胞核植入去核的卵细胞中,看能否表现出全能性。(2)该实验的目的是证明高度分化的动物细胞的全能性受到限制,但是细胞核仍然具有全能性,因此实验的第三步应该将卵细胞的细胞核去除,取体细胞的细胞核导入去核的卵细胞中,最后将形成的重组细胞进行细胞培养,看是否发育成完整的个体。(3)实验结果:①由于高度分化的动物细胞分化潜能变小,全能性受到限制,因此单独培养完整的体细胞,不能形成完整的个体;②由于高度分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性,因此培养重组细胞,能形成完整的个体。(4)该实验是验证性实验,实验的结论为高度分化的动物细胞全能性受到限制,但其细胞核仍具有全能性。 (5)若要验证卵细胞细胞质中的物质X是促进体细胞的细胞核全能性发挥的物质,应将物质X注入正常青蛙体细胞的细胞质中,在离体状态下,给予适宜条件培养,观察其能否发育成完整的青蛙。
答案:(1)高度分化的动物细胞的全能性受到限制 体细胞的细胞核 去核的卵细胞中 (2)将卵细胞的细胞核去除,取体细胞的细胞核导入去核的卵细胞中,形成重组细胞 (3)单独培养青蛙体细胞不能发育成完整的青蛙,培养重组细胞能发育成完整的青蛙 (4)高度分化的动物细胞的全能性受到限制,但其细胞核仍具有全能性 (5)将物质X注入正常青蛙体细胞的细胞质中,在离体状态下,给予适宜条件培养,观察其能否发育成完整的青蛙