2016生物苏教版必修1文档：第五章 第23课时 细胞分化和全能性 Word版含解析

第23课时细胞分化和全能性[目标导读] 1.结合实例概述细胞分化的概念、特点和实质。

2.结合植物的组织培养，阐述细胞全能性的概念。

[重难点击] 1.细胞分化的概念、特点和实质。

2.细胞全能性的概念。

一细胞分化1．细胞分化的概念(1)结合教材P100，归纳细胞分化的概念。

答案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)复杂生物体所有体细胞都是由一个受精卵发育而来的，那么经细胞分化形成的各种细胞的细胞核内的遗传物质有没有发生变化呢？答案没有。

2．细胞分化的意义(1)结合教材P101观察植物的不同组织和细胞：用天竺葵的叶制作临时装片进行观察，将观察到的细胞和其形态结构进行连线(2)由上可知，同一片叶片中的不同细胞的形态结构和生理功能不同，但它们的最初来源都相同。

(3)在个体发育中，细胞分化能够增加细胞的类型，不同的细胞构成了生物体的组织和器官，执行不同的功能，所以细胞分化是生物个体发育的基础。

3．细胞分化的特点(1)细胞分化发生在生物体的整个个体发育的进程中，说明细胞分化具有持久性。

(2)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，说明细胞分化具有普遍性。

(3)研究表明：将蛙的原肠胚时期将来发育成后肢的部分细胞移植到将来发育成背部的细胞中，这部分细胞不会随着周围细胞发育成背部，而是继续沿着原有的分化方向发育成一条后肢。

这种现象说明细胞分化具有不可逆性。

4．细胞分化的实质阅读教材P102，列出下列鸡的细胞所含有的基因和mRNA的种类，“＋”代表“有”，“－”代表“没有”。

据此说明，细胞分化是基因选择性表达的结果。

归纳总结细胞分裂与细胞分化是两种完全不同的生理过程。

但又不是毫无关联、绝对孤立的。

列表比较如下：活学活用1．判断下面说法的正误。

(1)细胞分化是个体发育的基础()(2)单细胞生物的细胞分化现象更加明显()(3)细胞分裂是细胞分化的基础()(4)细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化()(5)细胞分化的方向在胚胎早期已经决定，一般不能逆转()(6)生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果()(7)细胞分化导致细胞的数目增加()答案(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√(7)×解析(2)单细胞生物不存在细胞分化。

(4)细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类不会发生变化。

(7)细胞分化只增加细胞种类，不会增加细胞数目。

二细胞的全能性1．结合教材P103积极思维，分析胡萝卜组织块的培养过程(1)一个高度分化的韧皮部细胞经过细胞分裂和细胞分化，最终形成了完整的胡萝卜植株，这说明植物细胞具有全能性。

(2)推测其具有全能性的原因：由于体细胞一般是通过有丝分裂繁殖而来的，因此已分化的细胞仍具有全部遗传信息。

(3)植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组织器官，组织培养时要加入多种营养物质和植物激素等，据此推测植物细胞全能性表达需要什么条件？答案离体；一定的外界条件。

2．细胞的全能性(1)细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完成个体的潜能。

(2)所有细胞都有全能性吗？不是。

3．植物组织培养技术的原理和应用(1)原理：植物细胞的全能性。

(2)应用：快速繁殖植物体。

归纳提炼全能性的比较一般来说，分化程度越高，细胞表达的潜能越窄，全能性越低；但是生殖细胞分化程度高，全能性也较高，是个例外。

据此比较下列细胞全能性的大小：(1)植物细胞＞动物细胞；(2)受精卵＞生殖细胞＞体细胞；(3)叶肉细胞＜形成层细胞。

活学活用2．有关细胞全能性的叙述，不正确的是()A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B．由于分化，在生物体内细胞的全能性不能表达C．与受精卵一样，卵细胞属于未分化的细胞，分裂能力强，全能性高D．在一定条件下，离体培养的植物细胞能表现出全能性答案 C解析不同细胞的全能性不同，一般来说，分化程度越低的细胞，分裂能力越强，全能性越强。

受精卵是未分化的细胞，在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高；但是卵细胞虽然属于高度分化的细胞，也具有较强的全能性；植物细胞只有在离体的条件下，才能表达出细胞全能性。

当堂检测1．以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是()A．从一粒菜豆种子长成一棵植株B．子房发育成果实C．用一小片土豆叶片培养成一株完整的植株D．杂交育种答案 C2．在上海世博会上，荷兰馆展出该国的国花郁金香，鲜艳夺目，它是用名贵的郁金香品种的茎尖细胞人工培育而成的。

这一培育技术反映了()A．细胞具有增殖的功能B．细胞具有分化的功能C．分化的细胞具有全能性D．生物体具有顽强的生命力答案 C解析植物组织培养体现了细胞的全能性，细胞全能性是细胞分化的基础。

3．细胞分化过程中不会出现的是()A．细胞的形态结构可能发生改变B．细胞器种类和数量可能改变C．蛋白质种类和数量会改变D．细胞核中的遗传物质肯定改变答案 D解析细胞分化过程中遗传物质不会改变。

4．下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)a、b、c、d、e五个细胞相比，哪一个细胞的全能性是最大的？________。

答案(1)细胞增殖细胞分化(2)遗传信息(3)不能控制合成血红蛋白的遗传信息处于关闭状态(4)全能(5)a解析(1)A过程是一个细胞分裂成多个细胞的过程，属于细胞增殖；B过程是分裂后的细胞形成各种不同形态结构和功能的细胞的过程，属于细胞分化。

(2)细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质，所以b、c、d、e 具有相同的遗传信息或遗传物质。

(3)细胞分化是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，e能合成血红蛋白，其他种类的细胞内的血红蛋白基因处于关闭状态。

(4)植物细胞的全能性较高，可以在体外条件下培养成一个植物体。

(5)分裂能力越强的细胞，全能性越高。

a细胞是干细胞，形状还是球形，具有很强的分裂能力，所以全能性最高。

40分钟课时作业基础过关知识点一细胞分化1．下图所示的细胞类型转变过程称为()A．细胞融合B．细胞生长C．细胞分裂D．细胞分化答案 D解析细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程叫做细胞分化。

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．细胞分化过程中遗传信息发生改变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答案 B解析经细胞分化形成不同的细胞，可构成不同的组织、器官等，A正确；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，B错误、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．下列能肯定某细胞已经发生分化的是()A．进行ATP的合成B．进行DNA的合成C．含有血红蛋白D．存在胰岛素基因答案 C解析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；细胞分裂和分化都能进行mRNA的合成；存在血红蛋白一定是红细胞，是已经高度分化的细胞；所有的正常细胞中都存在胰岛素基因。

4．构成人体的细胞约有230多种，其中胰岛B细胞合成胰岛素，甲状腺细胞合成甲状腺激素。

植物的叶肉细胞中含有叶绿素，根尖成熟区表皮细胞形成根毛。

正常情况下，分化的细胞还具有一定的寿命。

例如，红细胞分化成熟后的寿命约是120天，白细胞的寿命约为12天。

下列说法不正确的是()A．个体发育过程中的细胞分化对于生物体是有积极意义的B．在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型C．由不同类型的细胞构成生物体的组织和器官，并且具备不同的功能D．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答案 D解析细胞分化使细胞形态、结构、功能发生了稳定性的差异，而遗传物质不变。

知识点二细胞的全能性5．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了可育的植株②用植物的种子繁殖后代③用烟草的某个组织细胞培育出了可育的完整植株A．①②B．①③C．②③D．①②③答案 B解析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。

其中①和③都属于已分化的细胞经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。

植物用种子繁殖后代，实际是由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育成新个体的过程，所以是由未分化的细胞(受精卵)发育成新个体的过程。

6．植物细胞表现出全能性的必要条件是()A．给予适宜的营养和外界条件B．导入其他植物细胞的基因C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件D．将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内答案 C解析在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。

当植物细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，植物细胞就可以表现出全能性。

7．下列实例可以说明细胞具有全能性的是()A．皮肤被划破后，伤口重新愈合B．蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部C．造血干细胞增殖分化产生各种血细胞D．胡萝卜组织块经离体培养产生完整植株答案 D解析高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜在能力。

选项A、B为再生，选项C体现的是细胞分化。

8．下列有关细胞全能性的叙述中，错误的是()A．克隆绵羊“多利”的诞生证明了动物细胞具有全能性B．细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信息C．斯图尔德的组织培养成功表明植物细胞具有全能性D．细胞分化程度越高，它的全能性就越低答案 A解析克隆绵羊“多利”的诞生只能证明动物细胞核具有全能性，不能证明动物细胞具有全能性，A错误；细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信，因为它们都来自于受精卵分裂和分化，B正确；斯图尔德的组织培养成功表明植物细胞具有全能性，C正确；细胞分化程度越高，它的全能性就越低，而细胞分化程度越低，则它的全能性越高，D正确。