细胞分化与全能性
第17练细胞的分化及细胞的全能性
一、基础题
1．（2011安徽）干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是（）
A .骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同
B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达产物不同
C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞
D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的
2．（2011山东）下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是（）
A．玉M种子萌发长成新植株
B．小鼠骨髓造干细胞形成各种血细胞
C．小麦花粉经离体培养发育志单倍体植株
D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
3．（2011上海）关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度，下列表述正确的是（）
A．乳腺癌细胞易于乳腺细胞，胚胎细胞易于脂肪细胞
B．乳腺细胞易于乳腺癌细胞，胚胎细胞易于脂肪细胞
C．乳腺细胞易于乳腺癌细胞，脂肪细胞易于胚胎细胞
D．乳腺癌细胞易于乳腺细胞，脂肪细胞易于胚胎细胞
4．（2011山东潍坊高考模拟）2010年，德国一家物技术公司申请了一项专利技术：从血管中萃取的成熟的白细胞可以转变为具有可编程特性的细胞，并进一步分化为不同功能的细胞。下列对该项技术的理解不合理的是（）
A.“编程”的实质就是对遗传物质进行改造
B．该技术的操作过程类似与植物组织培养中的脱分化和再分化
C．该技术不能将人成熟的红细胞转变成可编程细胞
D．可编程细胞类似于干细胞
5.（2012天津）下列关于细胞的叙述，错误的是（）
A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程
D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病
6．（2012江苏）下列事实能体现细胞全能性的是（）
A．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗
B．单细胞的DNA在体外大量扩增
C．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体
D．小鼠体细胞经诱导培育成小鼠
7.（原创）下列有关细胞分化的叙述中，错误的是（）
A．神经元、胰岛A细胞和红细胞一般不具有分裂能力
B．细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象
C．分化后的细胞只保留与其功能相关的一些遗传物质
D．细胞分化的实质是基因选择性表达
8．(2011全国理综)下列能说明某细胞已经发生分化的是（）
A．进行ATP的合成B．进行mRNA的合成
C．存在血红蛋白D．存在纤维蛋白原基因
9．（改编）下图是细胞生命历程的图示，据图回答：
(1)图中___________细胞特征相似：细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺
盛的______________能力。其中①→③表示通过_________使细胞数目加倍；③→⑤表示通过_________使细胞体积增大。
(2)图中②④细胞________与①有较大区别，所以①→②和①→④均表示__________过程，其实质是____________。
(3)图中⑥表示图中④的某些细胞能无限增殖，发生了____________。
(4)图中⑦⑧⑨表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株。
其中⑦代表的生理过程是_________,⑧代表的生理过程是_________，该组织培养技术
体现了植物细胞的_________。
10.（2012·苏北四市二次联考）图甲为人体的部分细胞分化示意图，图乙为人体细胞结构示意图。请据图回答：
(1)图甲中细胞全能性最高的是________(填字母)细胞，骨髓移植实质上是将图甲中的________(填字母)细胞移植到患者体内。
(2)图甲中的皮肤细胞、肝细胞、白细胞结构和功能不同的原因是________。
(3)图乙中不具有膜结构的细胞器是_________(填序号)。遗传物质存在的场所是________(填序号)。
(4)若图乙所示细胞为效应B细胞，则其抗体从产生到分泌出细胞外，所经历的结构依次为__________(填序号)，研究该过程一般采用的研究方法是____________________。
二、常考题
1.（2013山东模拟）P53蛋白是由P53基因编码的一种蛋白质，在细胞内具有抑制细胞分裂的作用，目前已知与人类50%的肿瘤有关。有关说法正确的是（）
A.P53基因的损伤或突变可能引起细胞癌变
B.细胞的衰老和凋亡过程中，P53墓因不会表达
C.胚胎干细胞和造血干细胞中P53基因的表达水平比较高
D.神经细胞不能分裂，故细胞内无P53蛋白，也不含有P53基因
2.（2013衡水三模）细胞中的一类基因是维持生存的，在各种细胞中都处于活动状态；另一类基因是选择性表达的基因。右图是能产生抗体A的细胞，关于该细胞中标出的三个基因的开闭状态，下列说法正确的是( )
A．其中有一个是打开的，即A抗体基因
B．其中有两个是打开的
C．其中有一个是打开的，即ATP合成酶基因
D．三个都是打开的
3.（2013湖南十二校联考）下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是（）
A．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达
C.糖被与细胞的保护、识别、免疫、自由扩散等有关
D. Na+进入神经元和神经元释放递质的方式相同
4．（2013芜湖质检）日本京都大学的教授将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达，使这个细胞成为具有类似干细胞功能的多能干细胞（iPS细胞）。下图为该技术在人体
细胞中实验示意图，据图分析下列说法正确的是（）
A．iPS细胞与肌肉细胞有相同的遗传物质，关键基因在肌肉细胞中能复制、转录和翻译B．过程①②③是基因选择性表达的结果，图示过程体现了iPS细胞具有全能性
C．用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，可避免异体移植产生的免疫排斥反应
D．4个关键基因表达过程将改变肌肉细胞的细胞质环境，使iPS细胞功能趋向专门化5．(2013广西南宁三模)下列关于生物生殖和发育的叙述，正确的是（）
A．与无性生殖相比，有性生殖使基因突变和基因重组的机会增加
B．种子内无胚乳是因为胚珠内的极核没有受精
C在蛙的受精卵发育成囊胚过程中，细胞内的同源染色体会发生分离
D．生物个体发育的过程中不仅存在着细胞分裂和分化，同时还存在细胞衰老的现象
6.（2013安徽模拟）下列有关细胞生命历程的说法不正确的是（）
A.细胞生长，核糖体的数量增加，物质交换的速率增加
B．细胞分化，核遗传物质没有变化，但是mRNA有变化
C．细胞癌变，细胞膜上的糖蛋白减少，基因发生突变
D．细胞凋亡，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育
7．（2013湖南模拟）下图为人体中不同细胞产生过程的模式图，据图推断肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞（）
A．含有的遗传信息相同
B．含有的mRNA完全相同
C．含有的蛋白质种类完全不相同
D．形成的原因是基因的选择性丢
失
8.(2013重庆一中一模)取自同种生物不同类型的正常体细胞，检测其基因表达，结果如图所示。关于此图说法不．正确的是（）
A．若基因1～8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，
则该基因最有可能是基因2
B．图中7种细胞的遗传物质是相同的
C．图中7种细胞理论上都具有全能性，经合适条件诱导可在生
物体内实现全能性
D．此图可用于说明细胞分化的本质
9.（2013黑龙江铁人中学阶段考）下列有关细胞凋亡的叙述正确的是（）
A．头发变白是由于黑色素细胞凋亡导致细胞内酪氨酸酶减少
B．效应T细胞与癌细胞结合，使癌细胞裂解后被清除属于细胞凋亡
C．细胞凋亡是在不利的环境下发生的
D．细胞凋亡只发生在胚胎发育过程中
10．（2013东北育才中学一模）如下图所示为人体内发生的相关细胞变化，请回答：
（1）涉及的生命活动包括_________________。
（2）上述细胞中，_____________的全能性最高。能发生核膜周期性消失和重建的是
____。
（3）肝细胞在衰老的过程中，细胞核结构发生的变化主要是__________________。（4）下图为上述过程中的相关模式图，其中错误的是___________（填序号）。
第17练细胞的分化及细胞的全能性参考答案
一、基础题
1.B 解读：考察细胞分化。由信息知胰岛样细胞由自体骨髓干细胞分化而来，胰腺组织是体细胞有丝分裂、分化的细胞，基因与体细胞相同，所以骨髓干细胞与胰岛样细胞及胰腺组织的基因组成相同，但基因选择性表达，产物不同。
2.D解读：种子是属于植物的生殖器官，由种子发育成的植物不属于全能性，A错；全能性是由细胞发育成完整的个体，小鼠造血干细胞形成各种细胞，属于分化，没有体现全能性B错；D选项用的花粉是生殖细胞不是体细胞。
3.A解读：考查细胞的分化程度与全能性的大小关系。分化程度越高，全能性就越低，就越不易培养。乳腺癌细胞属于异常分化，能无限增殖，胚胎细胞的全能性较高；乳腺细胞和脂肪细胞都是高度分化的细胞，全能性较低，正确的是A。
4.A 解读由题意可知，“编程”的实质是基因的选择性表达，即细胞分化，所以A错；该技术的操作过程类似于植物组织培养中的脱分化和再分化过程，人成熟的红细胞中没有细胞核，不可能转变为可编程细胞，B、C正确；可编程细胞的分化程度低，全能性高，类似于细胞，D正确。
5．B、解读：胚胎干细胞在体外培养能增殖，并能被诱导分化形成新的组织细胞，B项错误。
6. AD解读：证明细胞全能性的实例必须满足的三个条件：起点是高度分化的细胞；终点是形成完整的个体；外部条件：离体、营养物质等。B为分子克隆，C为细胞克隆。
7.C解读：高度分化的细胞不具有分裂能力，A正确；细胞分化是生物的正常生命现象，普遍存在的；细胞分化后，其遗传物质不发生改变，是基因选择性表达的结果,D正确，C 错。
8.C解读：细胞分化的实质是基因选择性表达。ATP的合成发生在所有活细胞中，A不能说明；在没有分化的细胞中也进行mRNA的合成，B不能说明；存在血红蛋白的细胞一定是红细胞，是已经分化的细胞，C对；所有的正常细胞中都存在纤维蛋白原基因，D不能说明。
9.答案：（1）①③⑤细胞分裂细胞分裂细胞生长（2）形态特征细胞分化基因的选择性表达(3)细胞癌变（4）脱分化再分化全能性
解读(1)图中①③⑤细胞特征相似：细胞核大，细胞质浓，液泡小或无，都应具有较旺盛的细胞分裂能力。其中①→③表示通过细胞分裂使细胞数目加倍；③→⑤表示通过细胞生长使细胞体积增大。(2)图中②④细胞形态特征与①有较大区别，所以①→②和①→④均表示细胞分化过程。(3)图中⑥表示图中④的某些细胞失去了最高分裂次数限制，无限增殖，发生了细胞癌变。(4)图中⑦⑧⑨表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株，体现了植物细胞的全能性。
10.答案(1)ac(2)基因选择表达(3)②⑧⑥⑩(4)⑧⑦①⑨放射性同位素标记法解读：(1)图甲中细胞全能性最高的是a细胞，a为受精卵；骨髓移植实质上是将图甲中的造血干细胞(c)移植到患者体内。(2)图甲中的皮肤细胞、肝细胞、白细胞结构和功能不同的实质是基因的选择性表达。(3)图乙中不具有膜结构的细胞器是中心体和核糖体，即②⑧。遗传物质存在的场所是线粒体和细胞核，即⑥⑩。(4)若图乙所示细胞为效应B细胞，则其抗体从产生到分泌出细胞外，所经历的结构依次为核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜，即
⑧⑦①⑨，研究该过程一般采用的研究方法是放射性同位素标记法。
二、常考题
1.A解读：P53基因是一种抑癌基因，DNA受损或基因突变可激活P53基因，引起细胞癌变，A 正确；P53蛋白在某些细胞的增殖周期调控过程中，起重要作用，P53蛋白诱导细胞凋亡，对抑制肿瘤发生起重要作用，B错；胚胎肝细胞和造血干细胞都具有一定的分裂能力，因此P53基因的表达水平较低，C错；神经细胞是高度分化的细胞，不具有分裂能力，但是含有P53基因，D错。
2.B解读：由题意可知：该细胞能产生抗体，因此是浆细胞，浆细胞不可能表达产生胰岛素；ATP合成酶基因是细胞维持生命活动所必须的基因，所以在所有细胞中都是打开的。这三个基因中A抗体基因和ATP合成酶基因是打开的，因此B正确。
3.B解读：细胞分化不会改变细胞的遗传物质，A错；糖被与自由扩散没有关系，B错；NA+是小分子物质可以直接通过跨膜运输的方式进入神经元，而神经元释放递质的的方式是通过胞吐，D错。细胞凋亡的过程是基因程序调控，有相关的水解酶的合成，体现了基因的选择性表达，B正确。
4.C解读iPS细胞比肌肉细胞的遗传物质多了4个关键基因，遗传物质不相同，A错；①②③过程iPS细胞没有发育成完整的个体，所以没有体现iPS细胞的全能性，只是进行了细胞的分化，B错；该技术得到的器官替换是患者本人的，不会产生排异反应，C正确；4个关键基因的表达结果是让iPS细胞分化的结果是具有专门化功能的细胞，D不正确。
5.D解读有性生殖只使基因重组的机会增加，A错；双子叶植物的胚乳是在形成种子过程被肧吸收而退化了，B错；蛙受精卵发育过程中，进行的是有丝分裂，不会发生同源染色体分离，C错；细胞的分裂，分化，衰老和凋亡都是个体发育过程中正常的生命现象，D 正确。
6.A解读细胞生长，细胞的相对表面积减少，物质交换速率减慢，A错；细胞分化的实质是基因选择性表达，B正确；细胞癌变的实质是基因发生突变，癌细胞表面糖被减少，易于转移，C正确；细胞凋亡是受机体控制的，对个体是有利的，D正确。
7.A解读根据图示可以得出肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞都是来自同一个细胞进行了基因的选择性表达，因此均含有ABCDE基因。A正确，D错误；形成肌肉细胞时A基因表达，未成熟红细胞的形成是B基因表达，形成神经细胞是E基因表达，因此含有的mRNA 完全不同，B错；三个细胞相应的呼吸酶、AIP酶等多种酶相同，所以C错；
8.C解读：控制核糖体蛋白质合成的基因属于管家基因，广泛存在于各种类型的细胞中，因而最有可能是基因2。故A正确；在同一个体内，所有组织细胞都是受精卵有丝分裂得结果，所以7种细胞的基因型都相同，B正确；所有活细胞都具有全能性，故要表达全能性，需要离体培养，故c 错误；此图反映聊细胞分化的本质。故D正确。
9．B解读本题考查细胞凋亡，属于对理解层次的考查。头发表白属于细胞衰老现象，细胞凋亡发生在整个生命过程中，体内细胞的自动更新、被病原体感染的细胞和癌细胞的清楚均属于细胞凋亡的过程。细胞凋亡虽然与基因表达有关，但不属于细胞的分化过程，所以B正确。
10. （1）细胞分裂和细胞分化（2）胚胎干细胞胚胎肝细胞、造血干细胞、神经干细胞、肝组织干细胞（3）核膜内折，染色质收缩，染色加深（4）○2○4
解读(1)个体通过细胞分裂使细胞数目增多，通过细胞分化，形成各种特性形态结构和生理功能的细胞；(2)细胞的分化程度越低，细胞的全能性就越高，图中分化程度最低的是胚胎干细胞；具有连续分裂能力的细胞（细胞周期的细胞），都存在核膜周期性的消失和重建，而胚胎干细胞、肤干细胞、造血干细胞、神经干细胞、肝组织干细胞都具有连续分裂的能力；(3)衰老的细胞的特征是核膜内折，染色质收缩，染色加深。(4)图中○1是有丝分裂后期。○2是简述第一次分裂后期，○3是有丝分裂中期，○4是减数第二次分裂后期○5是细胞
分裂间期
高考真题：细胞的全能性
细胞的全能性 （2012江苏）22. 下列事实能体现细胞全能性的是（） A. 棉花根尖细胞经诱导形成幼苗 B. 单细胞的DNA 在体外大量扩增 C. 动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体 D. 小鼠体细胞经诱导培育成小鼠 【答案】AD 【解析】在多细胞生物中每个体细胞的细胞核具有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体。要能产生完整的个体，才能体现全能性。 【试题点评】本题考查细胞全能性这一知识点，要求学生能根据细胞全能性的原理，对一些现象进行分析。属于理解层次。 （2011北京）1.下列生命过程中，没有发生细胞分化的是 A. 断尾壁虎长出新尾巴 B.砍伐后的树桩上长出新枝条 C. 蝌蚪尾巴消失的过程 D.胚胎发育中出现造血干细胞 答案：C （2011广东）26.（16分） 观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化，长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。 依图9分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0～4时________（填“有”或“无”）A TP和[H]的合成，原因
是_________；此时段_________（填“有”或“无”）光合作用的暗反应发生，原因是_________；10～16时无明显CO2吸收的直接原因是___________。 从图10可知，栽培蝴蝶兰应避免__________，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当_________。 蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的_________，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是__________________。 答案：（1）有此时段细胞进行呼吸作用，呼吸作用的第一、二阶段均有[H]产生，第一、二、三阶段均有ATP生成；无此时段没有光反应，而暗反应必须要由光反应提供A TP和[H]，故不存在暗反应；气孔关闭。（2）干旱遮阴（3）全能性基因选择性表达 （2011山东）2．下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是 A．玉米种子萌发长成新植株 B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 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 答案：D 【解析】本题要注意题干中的能体现体细胞全能型，玉米种子和小麦花粉都不属于体细胞，骨髓干细胞是多能干细胞，不能发育成一个个体，没有体现出全能性；胡萝卜的体细胞发育成一个新个体属于体细胞全能性。 （2009四川）30.（22分）回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。 Ⅰ. 将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一种特定的细胞 （命名为M细胞），再将M细胞移植到糖尿病模型小鼠（胰岛细 胞被特定药物破坏的小鼠）体内，然后测定小鼠的血糖浓度， 结果如右图所示（虚线表示正常小鼠的血糖浓度值）。请回答相 关问题： （1）实验用的胚胎干细胞取自小鼠的早期囊胚，取出胚胎 后一般用酶将其分散成单个细胞。 （2）根据实验结果可以判定M细胞已具有细胞的功能。说明判定的理由 。 （3）用胰岛素基因片段做探针，对小鼠胚胎干细胞和M细胞进行检测。请在下表的空格中填上检测结果（用“+”表示能检测到，用“—”表示不能检测到）。 用探针检测细胞的DNA 用探针检测细胞的RNA 胚胎干细胞M细胞胚胎干细胞M细胞
植物细胞的全能性知识讲解
植物细胞的全能性
课题：植物细胞的全能性 章节：人教版生物必修一·第6章第2节 授课者：生命科学学院2012级师范5班—兰海霞 授课对象：高中一年级学生 授课时间：12分钟 植物细胞的全能性 一、教学目标 （一）知识目标 1、掌握植物细胞全能性的概念和原理 2、了解植物细胞全能性的应用 （二）能力目标 1、在教师的引导下，师生共同探究，使学生学会学习，培养分析、归纳的思维能力和自主学习的能力 2、探究植物细胞全能性的概念，培养学生的科学探究方法和生物学素养（三）情感、态度与价值观目标 1、从植物细胞全能性概念的探索试验中，感悟植物细胞全能性的应用对社会经济发展的价值和作用。 2、引入濒危物种的保护，快速繁殖等方面，引导学生保护大自然的动植物，与自然和谐共处的意识。 二、教学重难点 （一）重点
1、植物细胞全能性的概念。 2、植物细胞全能性的原理。 （二）难点 1、植物细胞全能性的概念。 2、植物细胞全能性的原理。 三、教具准备 胡萝卜组织培养实验过程图、吸铁石、教棍 四、教学过程 1、导入：在前面的学习中我们已经知道，高度分化的细胞已失去了继续分裂的能力。比如植物的表皮细胞、叶肉细胞等等，在正常生长条件下，它们都是不能继续分裂的。那它们在某些特定的条件下，能不能像早期胚胎细胞那样，再分裂、分化成其他细胞呢？这就涉及到我们今天所要学习的内容——植物细胞的全能性。 2、植物细胞的全能性概念：我想，大家肯定会问“什么是植物细胞的全能性”，那我们就带着这个问题，一起来通过探讨1958年美国科学家斯图尔德所做的胡萝卜组织培养的实验来寻找答案吧！ 在斯图尔德的这个实验中，他先取了胡萝卜韧皮部的一些细胞，然后放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛的分裂和生长，形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移植到花盆后，最终长成了一株新的植株。 首先，我们一起来看这个实验，大家能找到该实验中哪部分是已经高度分化的细胞吗？对，胡萝卜韧皮部的细胞就是高度分化的植物细胞。在本节课开
细胞分化与细胞全能性的原因分析
细胞分化与细胞全能性的原因分析 （1）细胞分化不会导致遗传物质改变，其机制在于“基因选择性表达”，已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。（2）细胞分化后形成的不同细胞中，核DNA相同，mRNA和蛋白质一般不同，进而导致细胞形态、结构（尤其是细胞器）及功能不同。 专题1下列关于细胞分化与细胞全能性的叙述，正确的是（） A体外培养的人体干细胞形成组织或器官体现了动物细胞的全能性 B.全套的遗传物质是分化细胞具有全能性的基础 C.细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多 D.细胞全能性随着细胞分化程度增高而增高 专题2右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．①④C．③④D．②③④ 专题3有关细胞分化的叙述，正确的是 A．分化只发生在人的胚胎时期 B．分化过程中，细胞器种类和数量不会发生改变 C．分化过程中遗传物质发生了改变 D．生物体生长发育过程是细胞发生分化的过程 专题4下列对于细胞分化不同水平的分析中，不正确的是 A．从细胞水平分析，细胞分化是由于细胞形态、结构和功能改变的结果 B．从细胞亚显微结构水平分析，细胞分化是由于细胞器的数目、形态结构功能及细胞质基质成分和功能改变的结果 C．从蛋白质分子角度分析，细胞分化是由于蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的根本原因 D．从核酸分子的角度分析，细胞分化是由于基因选择性表达的结果
细胞全能性
细胞全能性:指分化细胞保留着全部的核基因组，具有生物个体生长、发育所需要的全部遗传信息，具有发育成完整的个体的潜能。愈伤组织：由脱分化的细胞经过分裂产生的无组织结构无明显极性的松散细胞团，它具有再分化成为完整植物体的潜能。 继代培养：是指愈伤组织在培养基上生长一段时间后，随着营养的消耗和代谢产物的积累，需将这些组织转移到新的培养基上，这种转移称为继代或传代培养。胚状体：离体培养条件下没有经过受精过程而形成的胚胎类似物。 植物组织培养：在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞、胚胎、原生质体等外殖体，培养在人工配置的培养基上，给予适当的培养条件，诱发产生愈伤组织、潜伏芽等，或者长成新的完整植株一种实验技术。人工种子：将植物离体培养中产生的胚状体或芽包裹在含有和保护功能的人工胚乳和人工种皮形成的颗粒。 胚胎工程：又叫发育工程。主要是对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作，然后让它继续发育，获得人们所需要的成体动物的技术。 超数排卵：利用促性腺激素处理，使得卵巢中有更多的卵泡发育，更多的卵被排出，利用手术的取出卵母细胞。目的是最大限度地利用母畜的生殖能力。 胚胎移植：是指将受精卵或发育到一定阶段的胚胎从供体母畜取出（也可是体外发育的胚胎），移植到另外一头与供体同时发情排卵、但未经配种的母畜（称为“受体”）的相应部位。胚胎分割：借助显微操作技术或徒手操作方法，切割早期胚胎成2、4等多等份，再移植给受体母畜，从而制造同卵多仔后代的技术。胚胎分割是扩大胚胎利用率的一种有效途径。试管动物：又叫体外受精动物。将供体的精子和卵子在体外受精、体外培养胚胎，然后将发育到一定程度的胚胎移植入受体完成发育出生的动物。 细胞重组：细胞重组又叫细胞拆合，指从活细胞中分离出细胞器及其组分，在体外将不同细胞来源的细胞器及其组分进行重组，使其重新装配成为具有生物活性的细胞的一种技术。微细胞:又可被称为微核体，是指含有一条或几条染色体（即只含一部分基因组），外有一薄层细胞质和一个完整质膜的核质体。 核质体:与胞质分离得到的细胞核，带有少量胞质并围有质膜，称为“核体”。胞质体:是除去细胞核后由膜包裹的无核细胞。 胞质杂种: 将两种来源不同的核外遗传物质与一个特定的核组合在一起得到的细胞。细胞融合:又称体细胞杂交，是指用人工的方法使二个或二个以上的细胞或原生质体(除去细胞壁的细胞) 融合成一个细胞的技术。 染色体工程：按照一定的设计，有计划地消减、添加或代换同种或异种染色体的技术，从而达到定向改变遗传性和选育新品种的目的。广义上讲它还应包括染色体内部的部分遗传操作技术，因此也称为染色体操作。 胚胎融合：是将两枚或两枚以上的胚胎（同种或异种动物）的部分或全部细胞融合在一起，使之发育成一个胚胎，然后移植到受体母畜体内让其继续发育形成一种嵌合体后代的技术。植物细胞培养:在离体条件下，将分离的植物细胞，通过继代培养使细胞增殖，从而获得大量的细胞群体的一种技术。 植物细胞两相培养技术: 在培养体系中加入水溶性或脂溶性的有机物或者具有吸附作用的多聚化合物，使培养体系形成上下两相，细胞在水相中生长合成次生代谢物质，分泌出来的产物被转移至有机相中的培养技术。 对数生长期：细胞数随时间变化成倍增长，活力最佳，最适合进行实验研究。原代培养：是指将机体取出的细胞或组织进行培养，在首次传代前的培养。传代培养：从原代培养的细胞继续转接培养称为传代培养。
细胞分化和细胞全能性教学案例
《细胞分化和细胞全能性》课例分析 一教学背景 克隆生物和干细胞治疗疾病，这些都是当今生物科学的热点，学生在媒体中经常看到相关的报道，但干细胞为什么能治疗疾病？克隆生物怎样制造出来的？等等，这些都是学生感到困惑的问题。依据新的课程理念，生物教学应注重与现实生活相联系，确定本节课的教学目标是“说明细胞的分化”和“举例说明细胞的全能性”，这都是“理解水平”的要求；为增强学生理论联系实际，关注生命科学的热点问题，培养学生资料搜集和分析能力，以及表达与交流的能力，也确定开展“搜集有关克隆技术的相关资料”为教学目标。 二教材分析 多细胞生物体的生长发育与细胞的分化密切相关，细胞的分化是个体发育中重要的生理过程和生理现象，细胞分化是一种持久的、稳定的变化。分化的细胞在一定条件下又具有全能性，动物细胞核全能性的具体应用——克隆技术又是当今生命科学的热点。本节内容既是对细胞结构、功能、分裂等知识的拓展和延伸，又为学习遗传、变异打下基础。同时，本节知识与当今许多科技新进展热点问题都有紧密地联系，因此能联系实际了解或解决一些实际问题就显得很重要，也会激发学生了解科学的积极性，也是激发学生社会责任感的良好契机。三学情分析 学生在初中对“细胞分化”的知识有初步的了解，在学完“细胞的增殖”后学习本节，使学生对生物的个体发育有一个系统的理解，对于本节涉及到克隆技术、植物组织培养等知识，学生既无直观印象，也少有相关的信息储备。因此，收集与处理信息的能力、联系实际的能力是学好本节的基础。 四教学思路 细胞分化是多细胞生物体发育的基础和核心，为提高学生的学习兴趣，联系校园网上“青浦青年造血干细胞捐献志愿者”活动的通知，引导学生思考，为什么要捐献骨髓干细胞？只要平时关注媒体报道的学生，大多数能说出“是因为骨髓中有造血干细胞，能治疗白血病。”就此引入细胞分化的学习。 细胞分化的概念，内涵较深刻，也是学生较难理解的，可通过提供充分的感性材料如：图像信息，多媒体课件演示动物个体发育过程，层层设问，帮助学生理解，并且将有丝分裂与细胞分化联系起来，构建合理的知识网络。 细胞的全能性是教学的难点，引导学生从细胞有丝分裂的结果来分析。对植物细胞的全能性，用试验过程介绍，让学生了解植物组织培养的过程。最后让学生交流搜集到的有关克隆技术的知识，并对克隆技术的应用就利弊两方面展开辩论，培养他们交流表达能力以及对生物理论知识的理解、应用能力。 五教学设计方案 教学目标 1.知识和技能 1)理解细胞分化的概念、特点和意义 2)理解细胞全能性的概念 2.过程能力和方法 1)通过介绍胡萝卜根韧皮部组织培养实验，使学生理解植物细胞的全能性。 2)详细介绍“多利”羊的诞生过程，使学生了解细胞生物学实验方法； 3)通过搜集资料，课堂讨论理解克隆技术的两面性。
细胞分化与全能性
第17练细胞的分化及细胞的全能性 一、基础题 1．（2011安徽）干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是（） A .骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同 B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达产物不同 C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞 D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的 2．（2011山东）下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是（） A．玉M种子萌发长成新植株 B．小鼠骨髓造干细胞形成各种血细胞 C．小麦花粉经离体培养发育志单倍体植株 D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株 3．（2011上海）关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度，下列表述正确的是（） A．乳腺癌细胞易于乳腺细胞，胚胎细胞易于脂肪细胞 B．乳腺细胞易于乳腺癌细胞，胚胎细胞易于脂肪细胞 C．乳腺细胞易于乳腺癌细胞，脂肪细胞易于胚胎细胞 D．乳腺癌细胞易于乳腺细胞，脂肪细胞易于胚胎细胞 4．（2011山东潍坊高考模拟）2010年，德国一家物技术公司申请了一项专利技术：从血管中萃取的成熟的白细胞可以转变为具有可编程特性的细胞，并进一步分化为不同功能的细胞。下列对该项技术的理解不合理的是（） A.“编程”的实质就是对遗传物质进行改造 B．该技术的操作过程类似与植物组织培养中的脱分化和再分化 C．该技术不能将人成熟的红细胞转变成可编程细胞 D．可编程细胞类似于干细胞 5.（2012天津）下列关于细胞的叙述，错误的是（） A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应 B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化 C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程 D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病 6．（2012江苏）下列事实能体现细胞全能性的是（） A．棉花根尖细胞经诱导形成幼苗 B．单细胞的DNA在体外大量扩增 C．动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体 D．小鼠体细胞经诱导培育成小鼠 7.（原创）下列有关细胞分化的叙述中，错误的是（） A．神经元、胰岛A细胞和红细胞一般不具有分裂能力 B．细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象 C．分化后的细胞只保留与其功能相关的一些遗传物质 D．细胞分化的实质是基因选择性表达
高三一轮复习细胞的分化与全能性
姓名：______________ 包头二中2018-2019学年高三第一学期生物导学案-----03 日期：2018.9.12 出题教师：黄晓敏 细胞的分化与全能性 考纲要求（学习目标）： 1.细胞的分化(Ⅱ)。2.细胞的全能性(Ⅱ)。学法指导：阅读课本117—120页，步步高95，99页 一、细胞分化 1、概念（自学） 2、特点（合作学习） 2、实质（图示分化的实质）（展示内容） 3、细胞分化过程中表达的基因的分类及细胞分化的判断依据（合作学习）
4、分析细胞分化中的“变”与“不变”（合作学习） 5、细胞分化的意义（自学） 二、细胞的全能性 1、概念（自学） 2、细胞全能性的原因及实例（3种）（合作学习） 3、全能性表达的依据及条件（合作学习） 4、细胞全能性与细胞分化的关系（合作学习）
6、全能性表达的难易程度（合作学习） 三、干细胞（自学） 1、概念 2、干细胞的分类及作用 3、干细胞研究的意义 四、自主反思 （1）为什么同一个体不同类型细胞的RNA和蛋白质不完全相同？（2）分化程度高的细胞，全能性一定低对吗？ （3）种子发育成植株的过程是否体现全能性的表达？为什么？ （4）胚胎干细胞发育成各种组织器官是否体现全能性的表达？为什么？（5）所有的干细胞是否都要发生分化？
五、达标检测 1．判断关于细胞分化的叙述的正误 (1)肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同() (2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体() (3)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同() (4)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化() (5)ATP合成酶基因属于奢侈基因，在不同细胞中选择性表达() 2．判断关于细胞全能性的叙述的正误 (1)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强() (2)分化程度高的细胞其全能性一定低() (3)克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性() (4)用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性() (5)人体内所有活细胞均具有全能性() 六、课堂小结
2018版高中生物苏教版必修1学案：5.2.1 细胞分化和细胞的全能性
细胞分化、衰老和凋亡 第一课时 细胞分化和细胞的全能性 学习目标 1．概述细胞分化的概念、特点和实质(重难点)。 2.概述细胞全能性的概念。 |基础知识| 一、细胞分化 1．个体的发育 (1)通过细胞分裂，细胞数量越来越多； (2)细胞在形态、结构和功能上发生特异性的变化。 2．细胞分化 (1)概念：由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳 定性差异的过程。 (2)实质：基因选择性表达的结果。 (3)结果：有序的细胞分化能够增加细胞的类型，进而由不同类型的细胞构成生物体的组织 和器官，执行不同的生理功能。 3．实例：骨髓干细胞的分化 骨髓干细胞????? 造血干细胞????? 单核细胞 粒细胞红细胞 血小板 淋巴干细胞―→淋巴细胞 二、细胞的全能性 1．植物细胞的全能性 (1)概念：植物体中单个已经分化的细胞具有发育成完整个体的全部遗传物质，在适宜的条 件下，仍然具有发育成完整个体的潜能。 (2)实现的条件：离体的植物组织或细胞。 2．植物组织培养 (1)原理：植物细胞的全能性。 (2)含义：将离体的植物组织或细胞培育成正常植株的技术。 (3)基本过程：离体细胞――→(脱分化和增殖)愈伤组织――→再分化胚状体――→发育 试管苗―→新植株
(4)意义 ①研究离体组织或细胞在不受植物体其他部分干扰条件下的生长和分化规律。 ②人们可以通过改变其培养条件来影响它们的生长和分化。 3．应用 (1)将离体的植物组织或细胞培育成正常植株的技术，如花药离体培养技术、茎尖分生组织 无病毒植株培养技术等。 (2)研究植物器官、组织和细胞的生长、分化和发育规律，解决植物形态建成中的一些理论 问题。 |自查自纠| 判断正误： (1)细胞分化是一种持久性的变化，一般分化后的细胞将一直保持分化后的状态。 () (2)细胞分化只发生于个体发育的胚胎时期。 () (3)细胞分化后遗传物质会发生一定改变。 () (4)细胞全能性是指已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。 () (5)植物组织培养说明高度分化的植物细胞具有全能性。 () (6)种子萌发成植株体现了细胞的全能性。 () 答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)× |图解图说| 细胞分化形成不同形态、结构和功能的细胞
植物细胞的全能性
课题：植物细胞的全能性 章节：人教版生物必修一·第6章第2节 授课者：生命科学学院2012级师范5班—兰海霞 授课对象：高中一年级学生 授课时间：12分钟 植物细胞的全能性 一、教学目标 （一）知识目标 1、掌握植物细胞全能性的概念和原理 2、了解植物细胞全能性的应用 （二）能力目标 1、在教师的引导下，师生共同探究，使学生学会学习，培养分析、归纳的思维能力和自主学习的能力 2、探究植物细胞全能性的概念，培养学生的科学探究方法和生物学素养 （三）情感、态度与价值观目标 1、从植物细胞全能性概念的探索试验中，感悟植物细胞全能性的应用对社会经济发展的价值和作用。 2、引入濒危物种的保护，快速繁殖等方面，引导学生保护大自然的动植物，与自然和谐共处的意识。 二、教学重难点 （一）重点 1、植物细胞全能性的概念。 2、植物细胞全能性的原理。 （二）难点 1、植物细胞全能性的概念。 2、植物细胞全能性的原理。 三、教具准备 胡萝卜组织培养实验过程图、吸铁石、教棍 四、教学过程 1、导入：在前面的学习中我们已经知道，高度分化的细胞已失去了继续分裂的能力。比如植物的表皮细胞、叶肉细胞等等，在正常生长条件下，它们都是不能继续分裂的。那它们在某些特定的条件下，能不能像早期胚胎细胞那样，再分裂、分化成其他细胞呢？这就涉及到我们今天所要学习的内容——植物细胞的全能性。 2、植物细胞的全能性概念：我想，大家肯定会问“什么是植物细胞的全能性”，那我们就带着这个问题，一起来通过探讨1958年美国科学家斯图尔德所做的胡萝卜组织培养的实验来寻找答案吧！
在斯图尔德的这个实验中，他先取了胡萝卜韧皮部的一些细胞，然后放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛的分裂和生长，形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移植到花盆后，最终长成了一株新的植株。 首先，我们一起来看这个实验，大家能找到该实验中哪部分是已经高度分化的细胞吗？对，胡萝卜韧皮部的细胞就是高度分化的植物细胞。在本节课开始时，我们已经一起复习过，高度分化的细胞已失去了继续分裂、分化的能力。但在这个实验中，高度分化的胡萝卜韧皮部细胞经过培养最终却生长成了一株新的胡萝卜植株。大家思考下这样一个实验过程表明了什么呢？对，这个实验就表明了，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，这就是植物细胞的全能性。具体说来，植物细胞的全能性就是指：植株体内任何已经分化的细胞，仍然具有发育成完整新个体的潜能。这就是植物细胞的全能性的概念。 3、植物细胞全能性的原理：那为什么已分化的植物细胞还具有全能性呢？也就是说，植物细胞的全能性的原理是什么呢？其实呀，我们已经知道任何一个多细胞生物，其体内的任何一个正常的细胞中所含有的遗传信息都是一样的，即都含有发育成一个完整的新个体所必需的全部基因。对于植物细胞当然也是这样，这就是植物细胞具有全能性的最根本的原理。 4、植物细胞全能性的应用：讲到这里，我想大家对植物细胞的全能性肯定已经有了比较深入的了解与掌握。但是，我们常说知识要学以致用，那我们今天学习到的植物细胞的全能性对我们到底有什么用呢？最后，我们就再来一起了解一下植物细胞全能性的具体应用吧！现在人们已经可以利用植物细胞的全能性，通过组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物。这就可以使我们可以在任何季节都可以看到我们喜欢的花卉，吃到我们喜欢的蔬菜。同时，还可以利用它来拯救珍稀濒危的物种，为珍贵植物的保护做出贡献。而且，还能将它与基因工程结合培育作物新类型。虽然这方面技术还不是很成熟，但却让我们看到了解决世界性粮食问题的新希望。 从这些应用我们可以看出，植物细胞全能性的价值是很大并且具有重要的实用意义的！ 5、总结：我们再一起回顾这节课所学习的主要内容吧！本次课中，我们主要学习了植物细胞全能性概念即植株内任何已经分化的得细胞，仍然具有发育成完整新个体的潜能、原理——任何一个多细胞生物，其体内的任何一个正常的细胞中都含有发育成一个完整的新个体所必需的全部基因，以及它的一些主要应用价值。希望大家在课后能对这部分的内容进行认真的巩固复习！本次课就到这里，谢谢大家！ 由α互补而形成的有功能活性的β半乳糖苷酶，可以用X-gal（5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷）显色出来，它能将无色的化合物X-gal切割成半乳糖和深蓝色的底物5-溴-4-靛蓝。因此，任何携带着lac Z′基因的质粒载体转化了染色体基因组存在着此种β半乳糖苷酶突变
细胞全能性教学设计
“细胞的全能性”教学片断设计 姓名学号班级联系电话 学习目标1、知识目标： a) 理解细胞全能性的概念 b) 理解植物细胞全能性与组织培养的关系 2、能力目标：举例说明细胞的全能性应用 3、情感、态度和价值观：从细胞全能性应用的成功实例中，感悟其对社会经济发展的价值和作用。 教学重点理解细胞全能性的概念 教学难点 细胞的全能性应用 教学过程 教师行为预设学生行为教学技能 要素 一、温故知新，有效导入（30s） 多媒体图片展示上节课受精卵经过细胞分化成各种组织的内容。 同学们，我们上节课已经学习了受精卵经过细胞分裂是细胞数目的增加。早期胚胎通过细胞分化逐渐发育，形成成各种组织和器官。像肌肉组织这种高度分化的细胞，那它们还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞吗？不只是我们有这个疑问，科学家也是。斯图尔德做了一个实验，我们解开这个疑问。 设计意图： 复习上节细胞分裂和分化内容，承上启下，有效导入新课。设置疑问，激发学生思维，引起学生对本节课的关注，导入新课内容集中注意力 回顾已学的知 识，思考产生新 的问题，欲探知 其答案，对新课 学习产生兴趣 组织管理 导入技能： 知识衔接： 唤起学生 相关的已 有知识 已有知识 新旧知识 衔接 目标指引
二、植物细胞全能性（3min ） 展示多媒体图片，逐步引导，学生观察： 我们先来看看斯图尔德的实验。 在1958年美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行一些细胞进行离体培养，分离的细胞形成愈伤组织最终发育成完整的新植株。在这个实验中得出一个结论：高度分化的植物细胞，仍然能发育成完整个体。 首先，请同学们阅读课本细胞全能性的概念，然后老师和同学一起总结细胞全能性的概念。 高度分化的植物细胞为什么会有全能性？ 利用离体的组织或细胞培育成正常的植株，已成为常用的科学技术，已得到了推广，我们常吃的香蕉、草莓等都是利用植物的组织培养出来的。现在我们详细学习什么是植物的组织培养？ 让我们再回到斯图尔德的实验中，他所用的技术就是植物组织培养。 它的总体过程 ：离体组织、器官或细胞（经过脱分化） →愈伤组织（再分化） →胚状体→植物幼体→新植株。 c 、脱分化是指：细胞脱离原来植物体后，在培养基中进一步分化，由脱分化形成愈伤组织，愈伤组织进一步分化形成根、芽叫再分化。 通过植物组织培养的过程学习相信，同学们对斯图尔德的实验技术得出植物组织培养的概念有一定的认识，下面请同学们总结概念：是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的器官、组织及细胞进行培养，使其再生完整植株的技术。 取植物离体的器官、组织及细胞进行培养，再生完整植株。大大缩小植物的种植时间，摆脱因天气等自然因素延迟植物的收获期。细胞全能性还应用其他什么方面？ 在老师的引导下进入新课学习 认真观察 初步了解细胞为全能性的概念 观察，结合已学知识进行思考 初步得出细胞全能性 加深对细胞全能性概念的理解 结合已学知识， 回答：高度分化的植物细胞中含有保持本物种遗传性的全部基因，这也就是细胞具有全能性的根本原因。 讲授法、 归纳法 快速繁殖花卉、 观察技能 出示媒体 正确示范 指导观察 讲解技能： 引导思维 提问技能： 分析型提问
细胞全能性 综述
四川师范大学 科学硕士（教育硕士）研究生学期作业（论文）专用封面 作业（论文）题目：细胞全能性 所修课程名称： 生命科学研究与进展 修课程时间： 年 月至 年 月 完成作业（论文）日期： 年 月 任课教师打分： 任课教师评阅意见： 任课教师签名： 年 月 日 生命科学学院 2014级 植物学专业 姓名 彭琳 学号20141501001 ………………………………（密）………………………………（封）………………………………（线）……………………………… 强看检测处度工作了解，并且要保护
细胞全能性 摘要生物体的每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。从理论上说，一个染色体组中含有发育为该物种的个体所必需的全部基因。故生物体的每个活细胞都有全能性。现将有关细胞全能性的问题归纳总结如下。 关键词细胞全能性 1 细胞全能性概念 细胞的全能性是指已分化的绌胞仍具有发育成完整个体的潜能。 2 细胞全能性的体现 2.1植物细胞全能性的体现（图1） 2.1.1体细胞的全能性 自1902年德国著名植物生理学家和植物学家哈伯兰特提出了植物细胞具有全能性的理论后, 经各国科学家近百年的辛勤探索,发现几乎所有植物的根、茎、叶、花、果实和种子等不同器官、组织都能被离体培养, 并发育成新的植株张慎, 郭陶然, 邓志瑞, 等. 植物开放式组织培养的研究进展. 安徽农业科学, 2010, 26: 14281–14284. 成功的例子不胜枚举[1，2], 其中, 最重要的是在1958 年, 由美国植物学家斯图尔德(Steward)等人用胡萝卜根韧皮部的细胞进行培养, 得到了完整植株, 并开花结实, 首次证实植物细胞具有全能性。 2.1.2花粉粒的全能性 应用植物的组织培养技术，把发育到一定阶段的花粉粒，通过无菌操作技术，种在人工培养基上，以改变花粉粒的发育程度。通过培养使它离开正常的发育途径(即形成成熟花粉，最后产生精于的)，经诱导而脱分化，恢复其潜在的全能性，使其为分生细胞，进一步长成单倍体植株。 2.1.3卵细胞的全能性 在自然界中就有一些植物是单倍体。例如，藻类植物的菌丝体时期苔藓植物配子体世代的植物体；自然条件下，玉米、普通小麦、水稻、烟草等作物中，偶尔也会出现单倍体植物等，这些都是由未受精的卵细胞直接发育而成的。2.1.4受精卵的全能性 受精卵虽然是未经分裂和分化的细胞，但它是个体发育的起点，在自然条件下，受精卵能够分化出各种细胞、组织，形成一个完整的个体，所以把受精卵的分化潜能称为全能性，受精卵是具有最高全能性的细胞
细胞全能性教学设计新部编版
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科：_____________ 任教年级：_____________ 任教老师：_____________ xx市实验学校
“细胞的全能性”教学片断设计 一、温故知新，有效导入（30s） 多媒体图片展示上节课受精卵经过细胞分化成 各种组织的内容。 同学们，我们上节课已经学习了受精卵经过细胞分裂是细胞数目的增加。早期胚胎通过细胞分化逐渐发育，形成成各种组织和器官。像肌肉组织这种高度分化的细胞，那它们还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞吗？不只是我们有这个疑问，科学家也是。斯图尔德做了一个实验，我们解开这个疑问。设计意图： 复习上节细胞分裂和分化内容，承上启下，有效导入新课。设置疑问，激发学生思维，引起学生对本节课的关注，导入新课内容集中注意力 回 识， 的问题， 其答案， 学习产生兴趣
二、植物细胞全能性（3min ） 展示多媒体图片，逐步引导，学生观察： 我们先来看看斯图尔德的实验。 在1958年美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行一些细胞进行离体培养，分离的细胞形成愈伤组织最终发育成完整的新植株。在这个实验中得出一个结论：高度分化的植物细胞，仍然能发育成完整个体。 首先，请同学们阅读课本细胞全能性的概念，然后老师和同学一起总结细胞全能性的概念。 高度分化的植物细胞为什么会有全能性？ 利用离体的组织或细胞培育成正常的植株，已成为常用的科学技术，已得到了推广，我们常吃的香蕉、草莓等都是利用植物的组织培养出来的。现在我们详细学习什么是植物的组织培养？ 让我们再回到斯图尔德的实验中，他所用的技术就是植物组织培养。 它的总体过程 ：离体组织、器官或细胞（经过脱分化） →愈伤组织（再分化） →胚状体→植物幼体→新植株。 c 、脱分化是指：细胞脱离原来植物体后，在培养基中进一步分化，由脱分化形成愈伤组织，愈伤组织进一步分化形成根、芽叫再分化。 通过植物组织培养的过程学习相信，同学们对斯图尔德的实验技术得出植物组织培养的概念有一定的认识，下面请同学们总结概念：是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的器官、组织及细胞进行培养，使其再生完整植株的技术。 取植物离体的器官、组织及细胞进行培养，再生完整植株。大大缩小植物的种植时间，摆脱因天气等自然因素延迟植物的收获期。细胞全能性还应用其他什么方面？ 在老师的引导下进入新课学习 认真观察 初步了解细胞为全能性的概念观察，结合已学知识进行思考 初步得出细胞全能性 加深对细胞全能性概念的理解结合已学知识，回答：的含种部基因，是能因。 讲授法、纳法
高三生物——细胞的分化与细胞的全能性
高三生物——细胞的分化与细胞的全能性 知识梳理 1．细胞的分化 特别提醒 细胞分化的不变和改变 细胞分化??? ?? 不变? ?? ?? DNA 、tRNA 、rRNA 细胞的数目改变? ???? mRNA 、蛋白质的种类细胞的形态、结构和功能 2．细胞的全能性 植物组织培养：分化的组织细胞(植物)――→脱分化 愈伤组织――→再分化 新的植物体。 3．动物细胞和植物细胞全能性的区别 高度分化的植物组织细胞仍具有全能性；已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。 (1)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化( √ ) (2)细胞分化不会改变遗传物质，故同一个体不同细胞中遗传物质数量一定相等( × ) (3)肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA 、蛋白质均不同( × ) (4)分化程度高的细胞其全能性一定低( × ) (5)细胞分裂使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率( × ) (6)克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性( × ) (7)人体内所有活细胞均具有全能性( × )
1．细胞分化的理解 (1)实质 细胞分化的实质(根本原因)是基因的选择性表达。所以同一生物体不同类型的细胞内DNA 相同，而mRNA和蛋白质不同。准确地说，大多数mRNA和蛋白质相同，部分不同。 (2)细胞分化中表达的基因 ①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，这类基因的产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。 ②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。 2．细胞分化与细胞的全能性的比较 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：细胞分化贯穿于生物体整个生命 进程中，在胚胎时期达到最大限度； ②稳定性和不可逆性：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：生物界中普遍存在 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 结果形成形态、结构和功能不同的细胞形成新的个体 比较 细胞分化程度有高低之分：体细胞＞生殖细 胞＞受精卵 细胞全能性的表达有难易程 度之分，由易到难：受精卵 ＞生殖细胞＞体细胞关系 ①细胞分化一般不会导致遗传物质改变，除某些特殊情况下，已分化的细胞 都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性； ②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低， 全能性越容易表达 拓展延伸
细胞的全能性及意义
细胞的全能性及意义 单细胞生物有细胞全能性吗? 全能性的概念是对多细胞生物来说的，通常在单细胞生物中每个细胞既可以产生后代，也可以完成营养积累，都是“全能的”，因此讨论全能性就没有意义了。 单细胞生物有细胞分化吗? 单细胞生物也具有细胞分化现象。细胞分化的实质就是细胞选择性的表达基因，可以从两个层面理解：1）细胞从产生到成熟、衰老、死亡，本身就是分化的过程，因为不同阶段表达的基因可能不同。 2）对于一个细胞的后代来说，分化就是后代功能和形态改变的现象。在单细胞生物中也具有细胞分 化的现象，如细菌的芽孢（原核单细胞），蓝藻的内生孢子（原核单细胞），酵母的配子（真核单细胞），还 有单细胞藻类的孢子、配子等等显然都是不同的细胞后代。 微生物有基因的选择性表达吗?诱导酶的合成是不是体现了基因的选择性表达? 基因选择表达都是细胞对环境信号的相应，对于单细胞生物来说环境信号可以是营养成分、离子强度等简 单地东西，对于多细胞生物来说，一个特定细胞的环境信号是其它细胞提供的——譬如激素等信号分子。 细胞全能性细胞分化选择性表达是不是只针对多细胞生物的? 上述我个人的一些看法已经陈述了这个问题，全能性是用来描述细胞分化潜能的一个概念——是针对于多 细胞生物提出的，细胞分化和选择性表达则同样适用于单细胞生物。 3：细胞全能性高低的含义 从概念上来讲，就如周伟老师说所，我也认同是不能说全能性有高低之分的，因为它指的是一种潜能。只要有发育成本物种所需要的全套遗传信息（注意，不是全套遗传物质），就有这种潜能，对于有完整细胞结构的相应细胞来说，应该都有这种潜能，即都有全能性。但是在选修课本小字中又明确说明“在生物体的所有细胞中，受精卵的全能性是最高的。…………”所以也就有人对细胞全能性高低排了序，各资料随后追随。我也给学生写了这样的情况——a、植物细胞全能性大于动物细胞全能性（现在动物细胞全能性还未体现出来，只表达出了核的全能性）b、受精卵大于生殖细胞大于体细胞c、在体细胞中，分化程度低的细胞细胞全能性高。 那么，怎样界定的细胞全能性高低顺序呢？从课本上来看，当是从体现细胞全能性所要求条件的苛刻程度了。越容易体现出来的，细胞的全能性就越高；反之，细胞的全能性就越低。如果我这样说是正确的话，就不存在周伟老师说的无可比性了。
第4节 细胞分化和细胞全能性
第4节细胞分化和细胞全能性 一、学习目标 1、理解细胞分化的概念、过程、特点和意义。 2、知道细胞全能性的概念。 3.学会植物细胞分化装片的制作和观察 二、知识回顾 1、填空题 （1）、同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异，这个过程称为 。 （2）、细胞的全能性是指单个细胞经分裂和分化后仍具有。 （3）、大量科学实验证明，高度分化的植物细胞在离体情况下，仍具有发育成完整植物体能力，也就是保持了植物细胞的。但高度分化的动物细胞和人体细胞的细胞受限制，可是动物细胞的仍然保持，这是因为它含有本物种遗传性所需要的。 （5）选取已长1-2 cm有的小麦苗幼根置于载玻片，用刀片将其剖，留其中一
片，用镊子将其压扁。 （6）选用的染色液是或，染色后，压片的目的是。 （7）镜检时可以看到不同形态的细胞，如染色较浅的细胞；处于不同分裂时期的细胞；细胞较长的细胞；成熟区的细胞和细胞。 2、选择题 （1）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. 从根片分离出的细胞 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 （2）细胞分化过程中不会出现( ) 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. 细胞核遗传物质的改变 （3）下列关于细胞分裂和分化的叙述，不正确的是( ) A. 细胞分裂是细胞增殖的过程，在生物的一生中，细胞分裂旺盛的时期是胚胎期和生长 发育期 B. 高度分化后的细胞结构无改变，因而具有全能性 C. 在生物的个体发育过程中，既有细胞的分裂又有细胞的分化 D. 细胞分化是细胞形态、结构、功能发生持久、不可逆转、稳定性的变化，形成特定组 织细胞的过程。胚胎时期细胞分化达到最大程度性 (4)下列与体细胞的全能性无关的一项是( ) A. 紫色糯性玉米种子培育出植株 B. 试管婴儿的培育 C. 用胡萝卜的韧皮部细胞培养胡萝卜植株 D. 绵羊“多利”的产生 (5)下列人体细胞中分化程度最低的是（） A. 胚胎干细胞 B. 造血干细胞 C. 胰腺细胞 D. 肌肉细胞 (6)下列具有细胞全能性的是( ) A. 变形虫 B. 噬菌体 C. 棉花的愈伤组织 D. 大熊猫的肌肉组织 (7)高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织器官 的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中能完整显示正常机体内干细胞基
细胞分化与全能性(学生)
细胞分化与全能性 一、选择题 1.下列有关细胞增殖的叙述，错误的是 A.细胞分裂是可以无限进行下去的 B.细胞都有一个发生、生长、分化、发育、衰老和死亡过程 C.高度分化成熟的细胞有可能永远失去增殖的能力 D.癌细胞具有无限增殖的特点 2.1958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 3.下列有关细胞分化的叙述，不正确的是 A.细胞的分化是指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的过程 B.细胞分化是一个持久性的变化过程 C.在动物细胞内，细胞的分化是一个不可逆的过程 D.细胞分化是一个可逆的过程 4.右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 5、减数分裂第一次分裂时期，若细胞有2个四分体，那么它所含的脱氧核苷酸链共有（） A 2条 B 4条 C 8条 D 16条 6、对减数分裂第二次分裂后期细胞中分向两极的染色体叙述正确的一项是（） A 形态大小相同，一条来自父方，另一条来自母方 B 形态大小相同，一半来自父方，一半来自母方 C 形态大小两两相同，同时来自父方或母方 D 形态大小都相同，所有染色体都来自父方或母方 7．粗糙型链孢霉是一种真核生物，繁殖过程中先由单倍体菌丝杂交成二倍体合子。合子进行一次减数分裂后，再进行一次有丝分裂，最终形成8个孢子。已知孢子大型（R）对小型（r）为显性，黑色（T）对白色（t）为显性，下图表示某合子形成孢子的过程。下列各项中错误的是（） A．合子的基因型为Rrtt B．a与c的基因型是相同的 C．b中基因型应该是RT D．d可能发生了基因突变 8．某同学根据动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中，一个细胞中染色体数目变化规律的曲线和分裂过程中各分裂相的模式图，画 出了它们之间的对应关系图，后经同学 们讨论后，发现有错误之处。你认为错 误是（） A ①、⑤ B ④、③ C ③、⑤ D ①、③
高中生物复习训练(2016)小专题12：细胞的分化和全能性
小专题12“细胞的分化和全能性”训练题 命题人：杨晓鹏命题时间：2016年2月 一、选择题 1．下列有关细胞分化的叙述，正确的是( ) A．蚕豆叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具有全能性 B．神经元是已经高度分化的细胞，不会再有基因表达 C．原肠胚的形成与囊胚细胞的分裂和分化有关 D．癌细胞的出现与致癌因子有关，而与基因表达无关 2．2007年度诺贝尔医学奖授予了进行干细胞研究的科学家，人类寄希望于利用干细胞的分离和体外培养，在体外培育出组织器官，并最终通过组织中器官移植实现对临床疾病的治疗，医学上能否利用神经细胞代替干细胞( ) A．能，因为神经细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质 B．不能，因为神经细胞与干细胞所含有遗传物质不同 C．不能，因为神经细胞是高度分化的细胞，没有分裂能力 D．能，因为神经细胞虽然是分化的细胞，但在一定条件下也可脱分化，体现细胞全能性 3．下列过程中，没有发生细胞分化的是( ) A．同一群胚胎细胞，有的发育成红细胞，有的发育成心肌细胞 B．愈伤组织发育出根和芽 C．离体的植物细胞在培养液中形成愈伤组织 D．蜜蜂的卵细胞发育成雄蜂 4．细胞分化在高等生物生长发育过程中普遍存在，下列有关分化的叙述不正确的是( ) A．细胞分化所形成的不同组织细胞中含有不同的mRNA B．细胞分化后的不同细胞所含的基因可能不相同 C．生物体内已经分化的细胞其全能性不能表现 D．分化是基因在特定时间和空间条件下选择表达的结果 5．通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是( ) A．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞 B．分化的体细胞丢失了某些基因 C．二者功能有差异，但形态没有差异 D．二者基因组相同，且表达的基因相同 6．动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对如图的相关叙述中，错误的是( )