2024-2025學(xué)年新教材高中生物第4章細(xì)胞的生命歷程第2節(jié)細(xì)胞通過分化產(chǎn)生不同類型的細(xì)胞教案浙科版必修第一冊

PAGE9-其次節(jié)細(xì)胞通過分化產(chǎn)生不同類型的細(xì)胞課標(biāo)內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對接說明在個體發(fā)育過程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生特異性的分化，形成了困難的多細(xì)胞生物體。1.舉例說明細(xì)胞的分化、全能性、干細(xì)胞等特征。(生命觀念、科學(xué)思維)2．激勵學(xué)生搜集有關(guān)細(xì)胞探討和應(yīng)用方面的信息及探討進(jìn)展，進(jìn)行溝通。(科學(xué)探究、社會責(zé)任)一、細(xì)胞能產(chǎn)生特異性變更1．細(xì)胞分化(1)概念細(xì)胞分化是指細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生長久的、差異性變更的過程。(2)來源各種各樣的細(xì)胞都來自于干細(xì)胞。2．干細(xì)胞(1)概念干細(xì)胞是一類可以分化成為各種細(xì)胞的未分化細(xì)胞。(2)類型受精卵是全能干細(xì)胞，因?yàn)樗墚a(chǎn)生生物體所須要的全部類型的細(xì)胞。來源于早期胚胎的胚胎干細(xì)胞是多能干細(xì)胞，它的分化實(shí)力僅次于受精卵，雖不能發(fā)育成完整的個體，但可以發(fā)育成為除部分胎盤以外的全部成體組織。主要存在于骨髓中的造血干細(xì)胞，能夠分化成各種血細(xì)胞，也能分化出造血系統(tǒng)以外的細(xì)胞。3．細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)細(xì)胞分化并非由于遺傳物質(zhì)丟失造成的，它與遺傳物質(zhì)有選擇地發(fā)揮作用有關(guān)。細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)，有些是維持細(xì)胞生存所必需的，在各類細(xì)胞中都處于活動狀態(tài)；有些則在不同的組織細(xì)胞中表現(xiàn)不同的活動狀態(tài)，從而使具有相同遺傳物質(zhì)的細(xì)胞在不同的組織中呈現(xiàn)出形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能的特異性變更。4．細(xì)胞分化的意義生物的個體發(fā)育就是通過細(xì)胞的分化過程來實(shí)現(xiàn)的。生物體的正常發(fā)育，是細(xì)胞分化受到高度精妙調(diào)控的結(jié)果。二、細(xì)胞具有全能性1．概念高度分化的植物組織具有發(fā)育成完整植株的潛能，保持著發(fā)育的全能性。2．動物細(xì)胞不表現(xiàn)出全能性動物細(xì)胞隨著分化程度提高，細(xì)胞分化潛能越來越小，不表現(xiàn)出全能性，其緣由是受到了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的限制。3．多莉羊的克隆(1)探討者從一只母羊的乳房中取出乳腺細(xì)胞進(jìn)行培育，從另外的母羊體內(nèi)取出卵細(xì)胞并移去其細(xì)胞核。然后使培育的乳腺細(xì)胞核與無核的卵細(xì)胞融合。融合的細(xì)胞經(jīng)體外培育形成早期胚胎。將胚胎移入其他母羊的子宮中發(fā)育后生下了多莉羊。(2)證明的問題及意義多莉羊的勝利克隆證明白細(xì)胞核的全能性。多莉羊與供應(yīng)乳腺細(xì)胞核的“母親”在外貌上和染色體組成上都相同，而與另外兩個“母親”都不同。這是利用已分化細(xì)胞的細(xì)胞核克隆哺乳動物的第一個勝利案例。推斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．植物根尖中各種細(xì)胞都是由根冠細(xì)胞分化形成的。 ()2．細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了變更。 ()3．細(xì)胞癌變是細(xì)胞異樣分化，導(dǎo)致細(xì)胞不受限制地分裂。 ()4．正常狀況下，細(xì)胞分化是不行逆的，一旦沿著肯定方向分化，便不會返回原來的狀態(tài)。 ()5．人和高等動物的受精卵，第1～2次分裂所形成的2～4個細(xì)胞已不具備這種全能性了。 ()提示：1.×植物根尖中各種細(xì)胞都是由分生區(qū)細(xì)胞分化形成的。2．×細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變更。3．√4.√5．×仍具備這種全能性。細(xì)胞分化1．細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)，如圖2．細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的關(guān)系項(xiàng)目細(xì)胞分裂細(xì)胞分化發(fā)生時間從受精卵起先發(fā)生在整個生命過程中緣由細(xì)胞增殖須要基因選擇性表達(dá)結(jié)果細(xì)胞數(shù)目增多細(xì)胞種類增多意義保持了親子代間遺傳性狀的穩(wěn)定性保證了生物體正常發(fā)育聯(lián)系細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，兩者往往是相伴相隨的，隨分化程度加大，分裂實(shí)力漸漸下降合作探究：用以下圖示表示某種植物細(xì)胞分裂和分化的過程，探討下列問題：1．圖中①②③分別代表哪些過程？提示：①細(xì)胞分裂，②細(xì)胞分化，③細(xì)胞分化。2．細(xì)胞b能夠再形成細(xì)胞a或細(xì)胞c嗎？這說明細(xì)胞分化具有什么特點(diǎn)？提示：不能。說明細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性和不行逆性。3．細(xì)胞a、b、c的核遺傳物質(zhì)相同嗎？為什么？提示：相同。因?yàn)榧?xì)胞b、c是由細(xì)胞a經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生進(jìn)一步分化得到的，而有絲分裂中遺傳物質(zhì)沒有變更。4．造成細(xì)胞a、b、c在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上出現(xiàn)差異的緣由是什么？提示：細(xì)胞中的遺傳信息的執(zhí)行狀況不同，即基因的選擇性表達(dá)。1．下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述錯誤的是()A．細(xì)胞分化意味著不同細(xì)胞內(nèi)合成了功能不同的特異性蛋白質(zhì)B．細(xì)胞分化是動物和植物發(fā)育的基礎(chǔ)，且貫穿于其整個生命進(jìn)程中C．通常體內(nèi)已分化的細(xì)胞將始終保持分化后的狀態(tài)直至蒼老死亡D．具有分裂實(shí)力的細(xì)胞肯定會分化，且分化程度越高分裂實(shí)力就越低D[細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，基因的選擇性表達(dá)使細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的種類產(chǎn)生差異；細(xì)胞分化貫穿于生物體的整個生命進(jìn)程中；細(xì)胞分化一般是不行逆的，因此體內(nèi)已分化的細(xì)胞將始終保持分化后的狀態(tài)直至蒼老死亡；具有分裂實(shí)力的細(xì)胞不肯定會發(fā)生分化。]2．如圖為人體內(nèi)幾種類型的細(xì)胞模式圖。下列相關(guān)敘述中，不正確的是()A．這些細(xì)胞最初來源于同一個受精卵B．a(chǎn)的結(jié)構(gòu)已發(fā)生很大變更，但仍屬于真核細(xì)胞C．這些細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上具有統(tǒng)一性D．這些細(xì)胞在功能上是相同的D[圖示細(xì)胞都是由同一個受精卵分裂和分化形成的，A正確；a為精子細(xì)胞，其結(jié)構(gòu)已發(fā)生很大變更，但仍屬于真核細(xì)胞，B正確；這些細(xì)胞的形態(tài)雖然各不相同，但都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)，因此在結(jié)構(gòu)上具有統(tǒng)一性，C正確；這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上已經(jīng)發(fā)生穩(wěn)定性差異，因此這些細(xì)胞在功能上各不相同，D錯誤。]3．下列能說明某細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化的是()A．進(jìn)行ATP的合成B．合成呼吸氧化酶C．存在血紅蛋白D．存在纖維蛋白原基因C[全部細(xì)胞都能合成ATP，都合成與細(xì)胞呼吸有關(guān)的氧化酶，所以據(jù)此不能推斷細(xì)胞已經(jīng)分化，故A、B錯誤；只有紅細(xì)胞才能合成血紅蛋白，存在血紅蛋白說明其已經(jīng)高度分化，故C正確；同一個體的全部細(xì)胞都是由受精卵有絲分裂而來的，含有相同的遺傳物質(zhì)，故D錯誤。]細(xì)胞的全能性1．“三看”法確認(rèn)細(xì)胞“全能性”2．細(xì)胞全能性的比較(1)不同生物類型：植物細(xì)胞>動物細(xì)胞。(2)不同細(xì)胞類型：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞。(3)不同細(xì)胞分化程度：分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的細(xì)胞。(4)不同細(xì)胞分裂實(shí)力：與細(xì)胞分裂實(shí)力呈正相關(guān)，即分裂實(shí)力強(qiáng)的細(xì)胞>分裂實(shí)力弱的細(xì)胞。3．細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的關(guān)系項(xiàng)目細(xì)胞分化細(xì)胞全能性緣由不同細(xì)胞中的遺傳信息執(zhí)行狀況不同含有本物種全套遺傳物質(zhì)結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞形成新的個體關(guān)系①兩者發(fā)生過程中遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變更；②細(xì)胞分化程度越高，具有的全能性越小。合作探究：1.1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德取胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞，放入含有植物激素、無機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)的培育液中培育，得到相應(yīng)的幼苗，移栽到花盆后，長成了一株新的植株。其過程如圖所示，回答下列問題：(1)上述過程表明白什么？其緣由是什么？提示：上述過程表明高度分化的植物組胞仍具有全能性，細(xì)胞具有全能性的緣由是細(xì)胞中具有發(fā)育成個體的全套遺傳物質(zhì)。(2)圖中的5是由2經(jīng)過細(xì)胞怎樣的過程形成的？提示：細(xì)胞分裂、分化(脫分化、再分化)。2．人體骨髓中存在的間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)可分裂分化成多種組織細(xì)胞(如圖)，回答下列問題。(1)MSC具有全能性嗎？為什么？提示：不具有。MSC是多能干細(xì)胞，可以分化成多種組織，但不能形成個體。(2)b過程發(fā)生的根本緣由是什么？提示：基因的選擇性表達(dá)。1．以下不能說明細(xì)胞全能性的試驗(yàn)是()A．胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株B．紫色糯性玉米種子培育出植株C．轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細(xì)胞培育出植株D．番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植株B[胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株是植物組織培育，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性，A不符合題意；紫色糯性玉米種子培育出植株是個體的正常發(fā)育，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，B符合題意；通過基因工程的方法獲得含抗蟲基因的重組細(xì)胞，經(jīng)過植物組織培育獲得抗蟲棉，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性，C不符合題意；番茄體細(xì)胞與馬鈴薯體細(xì)胞融合后培育出植株是植物體細(xì)胞雜交，原理是細(xì)胞膜的流淌性和細(xì)胞的全能性，D不符合題意。]2．壁虎的尾巴斷裂后能再生，這是由于()A．細(xì)胞的全能性 B．細(xì)胞的增殖分化C．細(xì)胞的凋亡 D．細(xì)胞的蒼老B[壁虎的尾巴斷裂后能再生，未產(chǎn)生新的完整個體，沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，A錯誤；壁虎的尾巴斷裂后再生的過程，細(xì)胞數(shù)目及種類增多，是由于細(xì)胞的增殖分化，B正確；壁虎的尾巴斷裂后再生過程中細(xì)胞數(shù)目增多，未體現(xiàn)細(xì)胞的凋亡，C錯誤；壁虎的尾巴斷裂后再生過程中細(xì)胞數(shù)目增多，未體現(xiàn)細(xì)胞的蒼老，D錯誤。]3．下列關(guān)于細(xì)胞分化和全能性的說法，正確的是()A．正常狀況下，細(xì)胞分化是不行逆的B．細(xì)胞分化的程度越高，遺傳物質(zhì)的變更越大C．高度分化的植物體細(xì)胞不具有全能性D．胚胎干細(xì)胞能被誘導(dǎo)分化為機(jī)體幾乎全部的細(xì)胞類型，這是細(xì)胞全能性的體現(xiàn)A[正常狀況下，細(xì)胞分化是不行逆的，一旦沿著肯定方向分化，便不會脫分化到原來的狀態(tài)，A正確；細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)不變更，B錯誤；大量的科學(xué)事實(shí)證明，高度分化的植物體細(xì)胞仍具有全能性，C錯誤；胚胎干細(xì)胞能誘導(dǎo)分化為機(jī)體幾乎全部的細(xì)胞類型，不能體現(xiàn)全能性，全能性是以個體的實(shí)現(xiàn)為標(biāo)記，D錯誤。]“關(guān)鍵點(diǎn)法”區(qū)分細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的表達(dá)[課堂小結(jié)]學(xué)問網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句背誦1.細(xì)胞分化是指細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生長久的、差異性變更的過程。各種各樣的細(xì)胞都來自于干細(xì)胞。2.干細(xì)胞是一類可以分化成為各種細(xì)胞的未分化細(xì)胞。3.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)并非由于遺傳物質(zhì)丟失造成的，它與遺傳物質(zhì)有選擇地發(fā)揮作用有關(guān)。4.細(xì)胞分化的意義生物的個體發(fā)育就是通過細(xì)胞的分化過程來實(shí)現(xiàn)的。生物體的正常發(fā)育，是細(xì)胞分化受到高度精妙調(diào)控的結(jié)果。5.細(xì)胞的全能性是指高度分化的植物組織具有發(fā)育成完整植株的潛能，保持著發(fā)育的全能性。6.動物細(xì)胞隨著分化程度提高，細(xì)胞分化潛能越來越小，不表現(xiàn)出全能性，其緣由是受到了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的限制。7.已分化細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。1．下列對細(xì)胞分化的敘述不正確的是()A．一般來說，不同細(xì)胞分化后產(chǎn)生的差異是不行逆的B．受精卵的分化程度低，全能性大于體細(xì)胞C．細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象D．沒有細(xì)胞分化，多細(xì)胞生物體也能正常生長發(fā)育D[細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，一般來說，不同細(xì)胞分化后產(chǎn)生的差異是不行逆的，A正確；受精卵的分化程度低，全能性大于體細(xì)胞，B正確；細(xì)胞分化具有普遍性，細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，C正確；沒有細(xì)胞分化，就不能產(chǎn)生不同種類的細(xì)胞，生物體也就不能正常生長發(fā)育，D錯誤。]2．下列對細(xì)胞分化不同水平的分析中，錯誤的是()A．從細(xì)胞水平分析，細(xì)胞分化時細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了變更B．從細(xì)胞器水平分析，細(xì)胞分化是細(xì)胞器的數(shù)目、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能變更的結(jié)果C．從核酸角度分析，細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果D．從蛋白質(zhì)角度分析，細(xì)胞分化是蛋白質(zhì)種類、數(shù)量變更的結(jié)果，這也是細(xì)胞分化的根本緣由D[從細(xì)胞水平分析，細(xì)胞分化時細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了變更，A正確；從細(xì)胞器水平分析，細(xì)胞分化是細(xì)胞器的數(shù)目、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能變更的結(jié)果，B正確；從核酸角度分析，細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，C正確；從蛋白質(zhì)角度分析，細(xì)胞分化是蛋白質(zhì)種類、數(shù)量變更的結(jié)果，但不是細(xì)胞分化的根本緣由，D錯誤。]3．人體造血干細(xì)胞可以增殖產(chǎn)生新的造血干細(xì)胞，也可以分化為紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板等多種血細(xì)胞。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．各種血細(xì)胞形成的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)B．成熟紅細(xì)胞內(nèi)可以合成血紅蛋白C．這些細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)不完全相同D．在這些細(xì)胞中，抑制DNA復(fù)制對造血干細(xì)胞影響最大B[各種血細(xì)胞形成的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，A正確；成熟紅細(xì)胞無核糖體，不行以合成血紅蛋白，B錯誤；這些細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了細(xì)胞分化，故蛋白質(zhì)不完全相同，C正確；在這些細(xì)胞中，抑制DNA復(fù)制對造血干細(xì)胞(分裂實(shí)力最強(qiáng))影響最大，D正確。]4．下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的說法，不正確的是()A．體細(xì)胞具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因B．高度分化的細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性C．植物細(xì)胞的全能性是植物組織培育的理論基礎(chǔ)之一D．從一粒玉米種子長成一棵植株體現(xiàn)了細(xì)胞具有全能性D[植物體的體細(xì)胞具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因，即植物細(xì)胞的全能性，也是植物組織培育的理論基礎(chǔ)之一，A、C正確；高度分化的細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)且有相宜的條件時才有可能表現(xiàn)出全能性，B正確；從一粒玉米種子長成一棵植株是自然生長過程，不能體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性，D錯誤。]5．如圖是與細(xì)胞增殖和分化有關(guān)的圖解，據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：甲乙(1)甲圖A表示的是________________過程，B表示的是________________過程。乙圖處于有絲分裂的________________期。(2)甲圖中b、c、d、e