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2019-2020年高中生物 第六章 第28課時 細胞的分化課時作業(yè) 新人教版必修1 目標導航　1.說明細胞分化的概念和意義。2.舉例說明細胞的全能性。3.進行有關干細胞研究進展與人類健康的資料搜集和分析。 一、細胞分化及其意義 1．概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在________、________和____________上發(fā)生__________差異的過程。 2．特點：細胞分化是一種__________的變化。 3．意義 (1)是生物界中____________________的生命現象，是生物____________的基礎。 (2)使多細胞生物體的細胞趨向__________，有利于提高________________________。 4．原因：個體發(fā)育過程中，不同細胞中的__________________情況是不同的。 二、細胞的全能性 1．概念：已經________的細胞，仍然具有________________的潛能。 2．植物細胞的全能性：__________的植物細胞仍具有__________________________。 3．動物細胞的細胞核具有全能性 (1)非洲爪蟾的核移植實驗：將__________細胞的______移植到去核的______細胞中，結果獲得了新個體。 (2)克隆羊多利的培育：將________細胞的______移植到去核的______細胞中。 4．干細胞：動物和人體內仍保留著少數具有________和________能力的細胞，如造血干細胞。 知識點一　細胞分化及其意義 1．骨髓移植是治療白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干細胞可在患者體內 (　　) A．正常生長 B．增殖并分化成多種細胞 C．分泌抗體 D．殺死各種病原菌 2．下列有關干細胞和細胞全能性的表述，正確的是 (　　) A．植物的成熟體細胞比動物的成熟體細胞更容易實現全能性 B．科學家們已經證實動物的成熟體細胞具有全能性 C．干細胞就是體外培養(yǎng)條件下容易實現全能性的細胞 D．在生物體內，細胞并沒有表現出全能性的原因是細胞核遺傳物質改變 知識點二　細胞的全能性 3．分析以下事實：①胡蘿卜韌皮細胞通過培養(yǎng)能發(fā)育成完整植株；②綿羊乳腺細胞核移入去核卵細胞中，能發(fā)育成有生殖能力的綿羊。基于以上事實，下列選項錯誤的是 (　　) A．高度分化的動植物細胞都具有全能性 B．高度分化的動物細胞核具有全能性 C．分化細胞中不表達的基因仍存在于細胞核中，并未消失 D．高度分化的植物細胞具有全能性 4．下列實例中能體現細胞全能性的是 (　　) ①用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株 ②用植物的種子繁殖后代?、塾脽煵莸哪硞€組織培育出了可育的完整植株 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 基礎落實 1．下列人體細胞中分化程度最低的是 (　　) A．胚胎干細胞 B．造血干細胞 C．胰腺細胞 D．肌肉細胞 2．有關細胞分化的敘述，正確的是 (　　) A．高等動物細胞的分化只發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中 B．細胞分化過程中遺傳物質發(fā)生了改變 C．細胞分化使細胞數目和種類增多 D．經細胞分化后，細胞的全能性降低 3．細胞的全能性是指 (　　) A．細胞的增殖 B．細胞的有絲分裂，細胞數量越來越多 C．已經分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能 D．細胞分化后形成不同的細胞和組織 4．細胞正常分化的結果是 (　　) A．增加細胞總表面積和蛋白質種類 B．賦予不同種類細胞特異的結構和功能 C．使細胞球形化并增強代謝 D．導致水、酶、色素的含量均增多 5．關于細胞分化的敘述，下列哪一項是錯誤的 (　　) A．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 B．細胞分化在胚胎時期達到最大限度 C．隨著細胞分化的進行，細胞中遺傳物質種類會發(fā)生改變 D．高度分化的動物細胞的細胞核仍保持著全能性 6．細胞分化過程中不會出現的是 (　　) A．細胞表面結構改變 B．細胞器種類和數量改變 C．蛋白質種類和數量的改變 D．細胞核遺傳物質的改變 7．人體內的甲狀腺細胞能分泌甲狀腺激素不能分泌甲狀旁腺素，甲狀旁腺細胞能分泌甲狀旁腺素卻不能分泌甲狀腺激素，據此可推斷同一個體的這兩種細胞 (　　) A．含有不同的遺傳物質 B．含有的染色體數目不同 C．含有相同的遺傳物質，但表達的基因不同 D．在人體內可以相互轉化 能力提升 8．動物和人體內具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞。對下圖的相關敘述中，錯誤的是 (　　) A．a過程表示干細胞能自我更新 B．b、c過程表示干細胞具有分化能力 C．a、b、c過程中細胞的遺傳信息表達情況不同 D．b過程形成的細胞直接組成器官，可供器官移植使用 9．下列有關細胞分化的敘述，不正確的是 (　　) A．細胞分化不使細胞數目增加 B．分化的細胞所呈現出的形態(tài)、結構和生理功能的變化，源于細胞內化學物質的改變 C．細胞分化的結果在胚胎發(fā)育的早期就已決定，不能逆轉 D．動物不具有發(fā)育成完整新個體潛能的體細胞 10．下列有關組織培養(yǎng)過程，其中正確的順序是 (　　) ①形成細胞團?、陂L成植株　③分離出組織細胞?、芊只龈?、莖、葉?、莘至?、生長 A．③①⑤④② B．⑤③①④② C．③⑤①④② D．③④⑤①② 11．用甲母羊的乳腺細胞的細胞核與乙母羊的卵母細胞的細胞質組成一個細胞，成功培育了“多利”羊。下列說法錯誤的是 (　　) A．動物體細胞的細胞核具有全能性 B．這個乳腺細胞的細胞核內含有該物種所需要的全套核遺傳物質 C．“多利”羊的特征與乙母羊幾乎相同 D．“多利”羊的特征與甲母羊幾乎相同 12．人類寄希望于利用干細胞(人體中具有分裂、分化能力的細胞)的分離和體外培養(yǎng)，在體外培養(yǎng)出組織器官，并最終通過組織或器官移植實現對臨床疾病的治療。能否用肌細胞代替干細胞 (　　) A．不能，因為肌細胞與干細胞所含有的遺傳物質不同 B．不能，因為肌細胞是高度分化的細胞，一般沒有分裂能力 C．能，因為肌細胞雖然是分化的細胞，但在一定條件下也可脫分化，實現細胞全能性 D．能，因為肌細胞與干細胞具有完全相同的遺傳物質 13．在下列自然現象或科學研究成果中，能為“動物細胞具有全能性”觀點提供直接證據的是 (　　) A．壁虎斷尾后重新長出尾部 B．蜜蜂的未受精卵細胞發(fā)育成雄蜂 C．用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人 D．小鼠腺細胞的自我復制 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 綜合拓展 14．高度分化的動物細胞分化潛能降低，它的全能性受到限制，但它的細胞核仍具有全能性。請利用性成熟的青蛙作實驗材料，設計一個實驗方案證明上述說法。 (1)實驗的大體思路是：先把完整的體細胞單獨培養(yǎng)，證明_____________________，再將____________________導入________________，看能否表現出全能性。 (2)根據上述思路設計的實驗步驟是： 第一步：取正常的雄性青蛙的體細胞直接進行細胞培養(yǎng)，觀察其能否形成一個完整的青蛙。 第二步：準備若干個正常雄性青蛙的體細胞和雌性青蛙的卵細胞。 第三步：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 第四步：將第三步形成的重組細胞進行細胞培養(yǎng)克隆，觀察能否形成完整的青蛙。 (3)實驗結果：__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)結論：_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)有人推測，卵細胞質中的物質X是促進體細胞核全能性發(fā)揮的物質，若要證明這一推斷，請寫出簡單的設計思路：__________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案 知識清單 一、1.形態(tài)　結構　生理功能　穩(wěn)定性　2.持久性 3．(1)普遍存在　個體發(fā)育　(2)專門化　各種生理功能的效率　4.遺傳信息的執(zhí)行 二、1.分化　發(fā)育成完整個體　2.高度分化　發(fā)育成完整植株的能力　3.(1)腸上皮　核　卵　(2)乳腺　核　卵　4.分裂　分化 對點訓練 1．B　[白血病又稱血癌，病人產生大量的異常白細胞，而正常的白細胞、紅細胞和血小板產生量減少。移植骨髓中的造血干細胞可以增殖分化形成各種血細胞和淋巴細胞，因此骨髓移植是目前治療白血病的一種比較有效的方法。] 知識鏈接　細胞分化的相關知識 (1)概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。 (2)特點：①持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命過程中，但在胚胎期達到最大。②不可逆性：一般情況下，分化的細胞將不會再演變成原始的細胞。③普遍性：細胞分化是生物界普遍存在的生命現象，是生物個體發(fā)育的基礎。④細胞分化過程中遺傳物質不發(fā)生改變。 (3)原因：細胞分化是基因在時間和空間上選擇性表達的結果。 (4)結果：細胞種類增多，產生不同的細胞和組織。 (5)意義：①細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎；②細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。 2．A　[由于目前科學家們用細胞核移植的辦法證明了動物細胞中細胞核的全能性，而整個細胞的全能性還沒有辦法實現，所以植物成熟細胞的全能性要比動物細胞的全能性更易表達，干細胞是保持有持續(xù)分裂、分化能力的細胞，由于生物體內的細胞發(fā)生了基因選擇性表達而不能體現全能性。] 思路導引　本題主要考查了不同細胞全能性的表現難易程度，分析時應從以下幾個方面入手： (1)明確全能性的含義及不同生物細胞全能性的表現難易程度。 (2)理解干細胞的含義及應用。 (3)知道生物體內細胞全能性不易表現的原因。 方法點撥　(1)細胞全能性的物質基礎：細胞中含有本物種的全部遺傳物質。 (2)植物細胞的全能性可以通過植物組織培養(yǎng)來實現，動物細胞通過核移植表現其細胞核的全能性。 3．A　[事實①可證明植物細胞的全能性，事實②只能證明動物細胞核具有全能性。細胞具有全能性的原因是生物體的每個細胞中都含有該物種全套遺傳物質，都有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因。] 思路導引　本題主要考查對細胞全能性的理解。依據細胞全能性定義，分析兩個實例可得植物細胞具有全能性，動物細胞核具有全能性。 知識鏈接　全能性的應用 植物可以利用植物組織培養(yǎng)技術，進行快速繁育，也可以拯救瀕危物種，培育轉基因植物等。動物可利用細胞核移植技術克隆動物，可用于拯救瀕危物種；克隆人體器官用于器官移植，為某些疾病的根治帶來希望。 4．B　[細胞的全能性是指已分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。其中①和③都屬于已分化的細胞經過培養(yǎng)形成可育的植株，體現了細胞的全能性。植物用種子繁殖后代，實際是由一個受精卵通過細胞的增殖和分化發(fā)育成新個體的過程，所以是由未分化的細胞(受精卵)發(fā)育成新個體的過程。] 方法點撥　理論上講，動植物細胞都具有全能性，但植物細胞的全能性已經通過實驗證明，而動物細胞的全能性還未被證明?，F在只能證明動物細胞的細胞核具有全能性。 課后作業(yè) 1．A　[胰腺細胞和肌肉細胞是成熟體細胞，分化程度較高。造血干細胞只能分化為血細胞，而胚胎干細胞能分化為各種體細胞，所以分化程度最低。] 2．D　[細胞分化是細胞在形態(tài)、結構和功能上出現差異的現象，是基因在時間和空間上選擇性表達的結果；細胞分化發(fā)生在整個生命過程中，但在胚胎時期達到最大限度；經分化后，細胞的種類增多，數目不變，全能性降低。] 3．C　[由于分化的細胞中細胞核仍具有全部遺傳物質，所以已經分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，即細胞的全能性。] 4．B　[細胞分化是相同細胞的后代在形態(tài)結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，并不是使細胞的化學成分增加。] 5．C　[細胞分化的實質是細胞中基因的選擇性表達，細胞中遺傳物質的種類和數量并未發(fā)生改變，仍保持其全能性。] 6．D　[細胞分化指相同細胞的后代在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細胞的差異性體現在細胞器種類、數量不同、細胞表面結構不同及蛋白質的種類、數量不同。同一生物體的所有體細胞都來源于受精卵的有絲分裂，故含有該生物的全部遺傳信息，核遺傳物質都是相同的。] 7．C　[由題意可知，出現題干所述現象的原因為基因選擇性表達。] 8．D　[干細胞是一類具有自我更新和分化潛能的細胞。b、c代表細胞分化的過程，分化的細胞首先組成組織，由不同的組織構成器官。] 9．D　[細胞分化是在遺傳物質不發(fā)生改變的情況下，細胞內蛋白質的種類發(fā)生變化而使細胞呈現出不同的形態(tài)、結構和生理功能，細胞的數目并未增加。細胞分化的結果在胚胎發(fā)育的早期就已決定，不可逆轉。高等動物的體細胞仍具有發(fā)育成完整新個體的潛能，只是其全能性受到限制。] 10．C　[組織培養(yǎng)技術依據的原理是細胞的全能性：生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因，具有形成完整個體的潛能。組織培養(yǎng)的細胞首先脫分化，再經過細胞分裂，形成愈傷組織。愈傷組織是一種沒有分化的細胞，然后愈傷組織再分化出各種組織器官，進一步發(fā)育成試管苗。] 11．C　[這個融合細胞能發(fā)育成一個動物體，是因為乳腺細胞的細胞核內含有該物種所需要的全套核遺傳物質，表明動物體細胞的細胞核具有全能性。所獲得的“多利”羊特征與甲母羊的特征幾乎相同，因為它的遺傳物質主要來自甲母羊的細胞核。] 12．B　[干細胞具有分裂和分化能力，全能性較高。肌細胞雖然具有與受精卵相同的遺傳物質，但其全能性受到限制，一般不具備分裂和分化能力。] 13．B　[要證明一個細胞具有全能性，則這個細胞必須能夠在一定條件下發(fā)育為一個完整個體，只有B項符合；A項屬于器官的再生；C項屬于細胞培養(yǎng)；D項屬于細胞的增殖。] 14．(1)高度分化的細胞的全能性受到限制　體細胞的細胞核　去核的卵細胞　(2)第三步：將卵細胞的細胞核去除，取體細胞的細胞核導入去核的卵細胞　(3)單獨培養(yǎng)完整的體細胞不能形成完整的青蛙；培養(yǎng)重組細胞，則能形成完整青蛙　(4)高度分化的細胞其全能性受到限制，但其細胞核仍具有全能性　(5)將X注入正常青蛙體細胞的細胞質中，離體狀態(tài)下，給予適宜條件培養(yǎng)，觀察能否發(fā)育成一個完整的青蛙 解析　要證明高度分化的動物細胞分化潛能降低，全能性受到限制，而細胞核仍具全能性，則可先直接單獨培養(yǎng)青蛙的成熟體細胞，再將體細胞的細胞核移入去核的卵細胞內培養(yǎng)，比較其培養(yǎng)結果。若要進一步證明X的作用，可將X注入正常青蛙的體細胞的細胞質中，再給予適宜的條件進行培養(yǎng)，看其能否發(fā)育成一只完整的青蛙。