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2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第14講 細胞的分化教案 【考綱要求】 細胞的生命歷程 考綱要求 (1)細胞的生長和增殖的周期性 (2)細胞的無絲分裂 (3)細胞的有絲分裂 (4)細胞的分化 (5)細胞的全能性 (6)細胞的衰老和凋亡以及與人體健康的關(guān)系 (7)癌細胞的主要特征及防治 (8)觀察細胞的有絲分裂 (9)模擬細胞表面積與體積的關(guān)系 I I Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 實驗與探究能力(2) 實驗與探究能力(1) 【考點分析】 知識點 試題 分值 題型 (4)細胞的分化 xx 寧夏 4 選擇題 xx 江蘇 2 選擇題 xx 山東 4 選擇題 xx 安徽 2 選擇題 xx 山東 4 選擇題 xx 上海 2 選擇題 【考點預(yù)測】 對于細胞的分化是遺傳和進化的基礎(chǔ)，是生物體生長的一個基本環(huán)節(jié)，所以在高考中本知識點涉及的形式很多，但是單獨出題的形式很少，主要考察的是細胞分化的特點和實質(zhì)，以及全能性的問題，主要是以選擇題的形式呈現(xiàn)。 【知識梳理】 一、 細胞分化 1、 概念 2、 實質(zhì) 3、 特點 4、 意義 二、 細胞的全能性 1、概念 2、基礎(chǔ) 3、類型 【重點解析】 1．在個體發(fā)育中，相同細胞的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程叫做細胞分化。細胞分化是一種持久性的變化，它發(fā)生在生物體的整個生命進程中，但是在胚胎時期達到最大限度。多細胞生物體一般是由一個受精卵通過細胞的增殖和分化發(fā)育而成。也就是說，僅僅有細胞的增殖而沒有細胞的分化，生物體是不能進行正常的生長發(fā)育的。經(jīng)過細胞分化，在多細胞生物體內(nèi)就會形成各種不同的組織和器官。 2．雖然每個生物的所有體細胞都含有同樣的全套基因． 但是各個基因的活性有差別，細胞開始分化時，不同細胞的不同基因會在不同時間內(nèi)被激活?；罨欢螘r間后，一批基因的活動可能停止而另一批基因的活動還在繼續(xù)，從而產(chǎn)生了特定的蛋白質(zhì)，進而產(chǎn)生了不同的組織。因此，雖然所有的細胞都具有同樣的遺傳信息，但由于不同的基因被活化，才有不同的發(fā)育。當然哪些基因表達且何時表達，取決于基因的環(huán)境因素和不同的調(diào)節(jié)分子，所以說，細胞分化是發(fā)育的主要過程。 3．分化后的細胞具有不同的功能，分化是不同基因表達的結(jié)果，這就是說，某些基因只能特異地在某種細胞中表達，細胞關(guān)閉或開啟某些基因，都是在嚴格的控制作用下進行的。基因的這種特異性表達的調(diào)制機制，也是真核多細胞生來所特有的 4.細胞分化在生物界普遍存在的實例。例如，在植物的胚根發(fā)育成根的過程中，分生區(qū)的細胞不斷分裂，形成的細胞近似正方體。隨著細胞的生長，變成伸長區(qū)的長方體細胞，后來分化成成熟區(qū)的輸導(dǎo)組織的導(dǎo)管細胞、根毛細胞、薄壁細胞等形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能各異的細胞。又如動物的胚胎細胞形成多細胞生物體。干細胞再生出各種細胞等。 5.細胞分化的過程。在細胞外觀尚未出現(xiàn)明顯變化之前，細胞分化的前途就由遺傳信息的執(zhí)行情況決定了。分化的細胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，首先源于細胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的變化，如結(jié)構(gòu)蛋白和催化化學(xué)反應(yīng)的酶，以后依次漸變，不能逆轉(zhuǎn)。因此，分化是一種持久的、穩(wěn)定的漸變過程。 6.細胞分化的意義。一般多細胞生物體的發(fā)育起點是一個細胞（受精卵），細胞的分裂只能繁殖出許多相同的細胞，只有經(jīng)過細胞分化才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體，細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。 例1下列關(guān)于細胞分化的說法錯誤的是 A．細胞分化與生物發(fā)育有密切關(guān)系 B．細胞分化是生物界的一種普遍存在的生命現(xiàn)象 C．細胞分化僅發(fā)生在胚胎時期 D．細胞分化是細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 解析：用“層析綜合法”解。細胞分化是發(fā)育的主要過程，因此，細胞分化與生物發(fā)育有密切關(guān)系，是生物界的一種普遍存在的生命現(xiàn)象。D選項是細胞分化的概念的表述。細胞分化是一種持久性的變化，它不僅發(fā)生在胚胎時期，也發(fā)生在生物體的其他生命過程中。 答案：C 例2在動物胚胎發(fā)育過程中，早期原腸胚的細胞從一個部位轉(zhuǎn)移到另一個部位時，被移植的細胞能適應(yīng)新的部位，并參與那里的器官形成，現(xiàn)有科學(xué)家將處于原腸胚末期將發(fā)育成蠑螈下肢的部位的細胞轉(zhuǎn)移到另一個蠑螈胚胎不長下肢的部位，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蠑螈該部位發(fā)育出一條額外的腿。這說明 A．原腸胚末期已出現(xiàn)了組織和器官的形成 B．細胞是全能的 C．原腸胚末期出現(xiàn)了細胞分化 D．原腸胚已出現(xiàn)了三胚層 解析：用“成因法”解。該題涉及到第五章生殖和發(fā)育的知識，胚胎發(fā)育至原腸胚，出現(xiàn)了外、中、內(nèi)三個胚層，此后三胚層細胞朝著各自的方向分化發(fā)育形成不同的組織、器官和系統(tǒng)，構(gòu)成一個生物個體。該題的問題重點應(yīng)該是移植某一胚層細胞后，在不該長腿的地方長出腿來，說明原腸胚末期細胞已經(jīng)開始分化且這種分化不可逆轉(zhuǎn)的進行，并不是去重新進行分化，所以不應(yīng)該說明細胞的全能性。 答案：C 例3根據(jù)下圖回答： (1)①→②、①→④的過程叫做_________________。 (2)①→③的過程叫做_________。 (3)③→⑤的過程叫做_________。 (4)組成②、③、④細胞的_________、_________、_________不同，因此它屬于不同的_________。 (5)①→④所示各細胞群中，具有分裂能力的是標號_________所示細胞群。 解析：用“圖文轉(zhuǎn)換法”和“聯(lián)想對照法”解。組成①、②、④三個細胞群的細胞的形態(tài)不同，基本結(jié)構(gòu)雖然相同(都有細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核)，但發(fā)生了特化，與其功能相適應(yīng)。如②的細胞壁較厚，④的液泡較大。根據(jù)形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原理，①、②、④的細胞的功能也不同。從①→②、①→④的過程中，細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生了穩(wěn)定性差異，這種變化叫做細胞的分化。細胞分化的結(jié)果產(chǎn)生了組織，②、③、④分別屬于不同的組織。①→③，一個細胞分成兩個細胞，這是細胞的分裂。③→⑤，細胞的體積由小變大，這是細胞的生長。具有分裂能力的細胞的特征是:細胞壁薄，細胞質(zhì)濃，細胞核大，液泡小或無。由此可見，①、③、⑤三個細胞群的細胞具有分裂能力。 答案：(1)細胞的分化 (2)細胞的分裂 (3)細胞的生長 (4)形態(tài) 結(jié)構(gòu) 生理功能 組織 (5)①、③、⑤ 二、細胞的全能性 1．細胞全能性及原因 生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能，細胞的這種特性叫做細胞的全能性。因為生物體的每一個細胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因。 2．各種細胞的全能性 (1)受精卵>生殖細胞>體細胞 ①受精卵：全能性是最高的。進行有性生殖的生物體的任何一個細胞都是由受精卵分裂、分化而成。 ②生殖細胞：具有較高的全能性。如蜜蜂的卵細胞可以進行孤雌生殖，發(fā)育成雄蜂。 ③體細胞：全能性很低。如植物細胞只有脫離了所在的植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素、無菌等外界條件下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成 完整的植株；動物體細胞的全能性受到限制，只有細胞核仍然保持著全能性。 (2)植物體細胞>動物體細胞 植物體細胞的全能性科學(xué)家已通過實驗進行驗證，但動物體細胞的全能性尚未得到證實，只證實了動物體細胞核的全能性。 (3)囊胚期細胞>原腸胚期細胞 同一生物個體發(fā)育時期越早，其細胞全能性越高。 3．細胞全能性的應(yīng)用 植物的組織培養(yǎng)，動物克隆等。 例4下列植物細胞的全能性在提供了適宜條件的情況下，最易表達的是 A．枝條上的一個芽 B．柱頭上的花粉 C．胚珠中的珠被細胞 D．根尖分生區(qū)細胞 解析：用“成因法”解。組成枝條上的一個芽的細胞、胚珠中的珠被細胞、根尖分生區(qū)細胞都屬于體細胞，而柱頭上的花粉中的細胞(精子)屬于生殖細胞，在適宜條件下，生殖細胞的全能性應(yīng)該是大于體細胞的。 答案：B 【實戰(zhàn)訓(xùn)練】 （09山東卷）1.細胞分化是奢侈基因選擇表達的結(jié)果。下列屬于奢侈基因的是 A. 血紅蛋白基因 B. ATP合成的 C. DNA解旋酶基因 D. 核糖體蛋白基因 答案：A 解析：本題考查了對于基因選擇性表達概念的理解。只有在紅細胞中，控制血紅蛋白合成的基因才能選擇性的表達。而其他選項中的ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖體蛋白基因是在每一個具有生命活動的細胞中都要表達而分別合成ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖體蛋白。 （09安徽卷）2．細胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命現(xiàn)象。下列有關(guān)敘述正確的是 A．人體各種組織細胞的衰老是同步進行的 B．人的早期胚胎有尾，尾部細胞隨著發(fā)育逐漸凋亡 C．細胞癌變是細胞高度分化的結(jié)果 D．皮膚上的“老年斑”是細胞凋亡的產(chǎn)物 答案：B 解析：細胞會隨著分裂次數(shù)的增多而衰老，可見人體各組織細胞的衰老不是同步進行的；環(huán)境中的致癌因子損傷細胞中的DNA，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導(dǎo)致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞，是細胞不正常分化的結(jié)果；皮膚上的老年斑是細胞內(nèi)的色素隨細胞的衰老而逐漸積累的結(jié)果；人的早期胚胎有尾，尾部細胞會隨著發(fā)育逐漸凋亡。故B正確。 （09上海卷）3.右圖所示的細胞類型轉(zhuǎn)換過程為 A. 細胞融合 B. 細胞生長 C. 細胞分裂 D. 細胞分化 答案：D 解析：由圖示可知是細胞的形態(tài)功能發(fā)生變化的過程，應(yīng)為細胞分化。 【名師點撥】 細胞分化與分裂 通過細胞分裂，將復(fù)制的遺傳物質(zhì)，平均地分配到兩個子細胞中去，因此細胞分裂的結(jié)果是產(chǎn)生許多相同的細胞，使單細胞生物產(chǎn)生新的個體，使多細胞生物產(chǎn)生新細胞，用來補充體內(nèi)衰老和死亡的細胞。細胞分化的結(jié)果是相同細胞的后代在形態(tài)和生理功能上產(chǎn)生了穩(wěn)定性的差異。只有經(jīng)過細胞分化才能形成各種不同的細胞和組織，進而形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體。一般說來，細胞分化的程度越高，細胞分裂的能力越低。高度分化的細胞往往不再發(fā)生分裂增殖，如紅細胞、神經(jīng)細胞等。