6.2细胞的分化
学习目标
1、说出细胞分化的概念及特点。
2、阐述细胞分化的实质及意义。
3、举例说明细胞的全能性。
一、细胞分化及其意义
基础梳理
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 上发生 的过程
2、特点
(1)持久性:贯穿于生物体整个生命过程中,在胚胎时期达到最大限度。
(2)不可逆性:分化了的细胞,不会再演变成原始的细胞,将 分化后的状态,直到死亡。
(3)普遍性:在生物界中普遍存在,是生物 的基础。
(4)遗传物质不变性:分化后的细胞内 不发生改变。
3、意义
细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,它是生物个体发育的基础。多细胞生物体在生长发育过程中,如果仅有细胞的增殖,而没有细胞的分化,就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官,生物体也就不可能 。
细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 ,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
4、原因
细胞分化的原因就是基因的 ,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。
易错提示
(1)同一个体的骨骼肌细胞和软骨细胞所含的基因不同 ( )
(2)人的红细胞和蛙的红细胞形态不同的原因是基因的选择性表达 ( )
二、细胞的全能性
基础梳理
1、概念
细胞经分裂和分化后,仍具有 的潜能的特性。没有分化的细胞,如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的 也具有全能性。
2.细胞的全能性
(1)植物的全能性
植物组织培养:取胡萝卜韧皮部的一些细胞,放人含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养,结果这些细胞旺盛地分裂和生长,形成一个细胞团块,继而分化出根、茎和叶,移栽到花盆后,长成了一株新的植株。
结论: 的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
(2)动物的全能性
非洲爪蛙的核移植实验:将非洲爪蛙的肠上皮细胞的核移植到 中,结果获得了新的个体。
克隆羊多莉实验以及体细胞克隆猴“中中”和“华华”:将体细胞移植到去核的卵母细胞中培育而成。
结论:已经分化的动物体细胞的 具有全能性。
3、干细胞
(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有 和 能力的细胞。
(2)举例:人的 中有许多造血干细胞,它们能够通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成人体的各种血细胞。
(3)应用: 可以用于治疗血液系统疾病
易错提示
(1)已经分化的动物体细胞具有全能性。 ( )
(2)细胞的分化程度越高,表现的全能性越弱。 ( )
随堂训练
1、皮肤生发层细胞分化成表皮细胞的过程中( )
A.细胞的形态、数目不会发生变化
B.细胞内染色体数量发生改变
C.细胞内蛋白质的种类发生变化
D.细胞全能性升高,分裂能力增强
2、下列关于细胞分化的叙述,错误的是( )
A.细胞分化是生物个体发育的基础
B.细胞分化程度越高,全能性越强
C.细胞分化的原因是不同的细胞遗传信息的执行情况不同
D.细胞分化导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异
3、壁虎的尾巴在断裂后,过一段时间又会重新长出来。这属于( )
A.细胞凋亡 B.细胞癌变 C.细胞衰老 D.细胞分裂和分化
4、细胞的全能性是指( )
A.细胞具有各项生理功能 B.已分化的细胞能恢复到分化前的状态
C.已分化细胞全部能再进一步分化 D.已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能
5、下列有关细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.不能分裂的细胞一定不具有全能性
B.细胞全能性的表现需经历细胞分化过程
C.一般情况下,细胞分化程度越高,全能性越容易表现出来
D.细胞分化过程中通过改变遗传物质形成各种各样的细胞
6、植物组织培养技术的理论基础是( )
A.植物细胞的完整性 B.植物细胞的多样性
C.植物细胞的全能性 D.植物细胞杂交
7、下列实例中能体现细胞全能性的是( )
①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成可育的植株
②植物用种子进行繁殖
③用烟草的单个组织细胞培养成可育的植株
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
8、下列有关细胞分化与细胞全能性的叙述,错误的是( )
A.细胞分化使得细胞的类型增加
B.细胞分化过程中遗传物质发生了改变
C.高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的潜能
D.受精卵在自然条件下能形成完整个体,因此全能性最高
9、中国科学家倡导的以脐带血作存贮的“生命银行”,是利用胳带血中的( )
A.生长因子 B.丰富营养 C.遗传基因 D.干细胞
10、如图是某细胞增殖和分化的概念图,据图回答下列有关问题:
1.图A表示的是__________过程,图B表示的是__________过程。
2.图中b、c、d、e它们具有相同的__________。
3.若e能合成血红蛋白,则b、c、d都__________(不能或能)合成,其主要原因是__________。
4.若a为植物细胞,而d能在体外条件下培养成一个植物体则说明d具有__________性。
5.若a、b、c、d、e这五个细胞相比,哪一个细胞的全能性是最大的 __________。
答案解析
一、细胞分化及其意义
基础梳理
1、形态 结构 生理功能 稳定性差异
2、一直保持 个体发育 遗传物质
3、正常发育 专门化
4、基因的选择性表达
易错提示
× ×
二、细胞的全能性
基础梳理
1、产生完整有机体或分化成其他各种细胞 分生组织
2、高度分化 去核的卵细胞 细胞核
3、分裂 分化 骨髓 脐带血干细胞
易错提示
× ×
随堂训练
1答案:C
解析:细胞分化是基因选择性表达的结果,所以细胞内的蛋白蛋种类发生变化。细胞形态、数目发生变化,但染色体数不变,所以答案C。
2答案:B
解析:细胞分化形成不同组织,故细胞分化是生物个体发育的基础,A正确;细胞分化程度越高,全能性越低,B错误;细胞分化是遗传信息在不同细胞表达情况不同,没有改变遗传信息,C正确;细胞分化使不同细胞形成不同蛋白质,导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异,D正确。
3答案:D
4答案:D
5答案:B
解析:
不能分裂的细胞仍可能具有全能性,A错误;细胞全能性的表现需形成完整个体,经历细胞分裂和细胞分化过程, B正确;一般情况下,细胞分化程度越高,全能性越难表现出来, C错误;一般情况下,细胞分化过程中遗传物质不变,D错误。
6答案:C
7答案:B
解析:①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成可育植株,体现了植物体细胞具有全能性,①正确;②种子不是一个细胞,因此用植物种子繁殖后代不能体现细胞的全能性,②错误;③用烟草愈伤组织培养出可育的植株,体现了植物体细胞具有全能性,③正确,所以,①③正确。
8答案:D
解析:细胞增殖会使细胞数目增加,细胞分化会增加细胞类型,A 正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异.但遗传物质不变.B错误;细胞的全能性指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能.C正确;受 精卵在自然条件下能形成完整个体,属于未分化的细胞.因此全能性 最高,D正确。
9答案:D
解析:脐带血中含有干细胞,干细胞具有全能性,可以分化得到不同种类的细胞,故选D
10 答案:1.细胞增殖; 细胞分化; 2.遗传信息; 3.不能; 不同细胞中基因选择性表达的结果; 4.全能; 5.a
2