1、1第二節細胞分化、衰老和凋亡第二節細胞分化、衰老和凋亡第一課時細胞的分化和全能性第一課時細胞的分化和全能性23課程標準1.說明細胞的分化。2.舉例說明細胞的全能性。課標解讀1.簡述細胞分化的概念含義。2.舉例說明細胞分化是生物界普遍存在的生命現象。3.簡述細胞分化的特點及意義。4.描述細胞分化的過程及實質。5.說出細胞全能性的概念含義。6.列舉細胞全能性的實例。7.解釋細胞具有全能性的原因。 41細胞分化是指由 細胞經 后，逐漸在 和 形成穩定性的差異，產生 。2細胞分化是 的結果，這是細胞分化的實質。3在個體發育過程中，有序的細胞分化能夠增加 ，進而由不同類型的細胞構成生物體的 ，執行不同的

2、生理功能。細胞的分化細胞的分化 同一類型的同一類型的細胞分裂細胞分裂形態結構形態結構功能上功能上不同的細胞類型的過程不同的細胞類型的過程基因選擇性表達基因選擇性表達細胞的類型細胞的類型組織和器官組織和器官5思維激活1 細胞分化過程中遺傳物質是否改變？提示細胞分化過程中遺傳物質并未改變。通過細胞分化形成的各種細胞，其內部的遺傳物質均相同。體細胞一般是通過有絲分裂增殖而來，所以，已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的染色體，攜帶有與本物種其他細胞相同的DNA分子(除特殊的分化細胞外，如哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器，不含遺傳物質)。61細胞分化的實質各種細胞具有完全相同的遺傳物質，但不同的細

3、胞中遺傳信息的執行情況不同(基因的選擇性表達)，如圖所示：72細胞分化的特點(1)持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎期達到最大限度。(2)不可逆性：一般情況下，分化了的細胞不會再演變成原始的細胞，而是將一直保持分化后的狀態，直至死亡。(3)普遍性：是生物界普遍存在的生命現象，是生物個體發育的基礎。(4)穩定性：細胞分化過程中遺傳物質不發生改變。83細胞分裂、分化與個體發育的關系9歸納整合：細胞分裂與分化的比較：區區別別項項目目細胞分裂細胞分裂細胞分化細胞分化定定義義細胞增殖的過程細胞增殖的過程相同細胞的后代產生穩相同細胞的后代產生穩定性差異的過程定性差異的過程實實質質由親代細胞

4、產生子細由親代細胞產生子細胞的過程胞的過程基因的選擇性表達基因的選擇性表達結結果果生成相同的細胞，生成相同的細胞，增加細胞數量增加細胞數量生成不同的細胞，生成不同的細胞，增加細胞種類增加細胞種類意意義義促進多細胞個體的促進多細胞個體的生長生長組織、器官的修復組織、器官的修復組織、器官的形成與組織、器官的形成與完善完善單細胞個體的增殖單細胞個體的增殖特特性性10【鞏固1】 下列與生物體正常生長發育密切相關的生理過程是()。A細胞分裂 B細胞分化C細胞生長 DA、B、C均是解析生物體的生長與細胞分裂和細胞生長有直接關系；在細胞分裂的基礎上通過細胞分化形成各種細胞，完成個體發育。答案D111 的植物

5、細胞仍然具有發育成 的潛在能力。2植物細胞的全能性是指植物體中單個已經分化的細胞具有發育成完整個體的全部 ，在 的條件下，具有發育成完整新植株的 。3植物細胞全能性的根本原因是 。細胞的全能性細胞的全能性 高度分化高度分化完整植株完整植株遺傳物質遺傳物質適宜適宜潛能潛能細胞內具有該物種遺傳特性的全部遺傳物質細胞內具有該物種遺傳特性的全部遺傳物質124植物組織培養技術是利用植物細胞的 發展出來的加速植物繁殖的新技術，具體過程是由 在無菌的條件下，經 形成愈傷組織，愈傷組織 成胚狀體，進而發育成新植株。全能性全能性離體的植物組織或細胞離體的植物組織或細胞脫分化和增殖脫分化和增殖分化發育分化發育13

6、思維激活2 細胞的全能性在體內和離體時都能體現嗎？提示體內不能，離體時在適宜條件下能。141對細胞全能性的理解(1)細胞的全能性是指每一個細胞都具有發育成為一個新個體的潛能。在一般情況下，并不能表現出全能性，只有在離體和適宜的條件下，才能表現出來。(2)植物的體細胞在適宜的條件下可培育成完整的正常植株，是細胞全能性的有力證據。(3)細胞全能性是植物組織培養的理論基礎。2植物組織培養(細胞全能性的應用)(1)原理：植物細胞的全能性。(2)條件：植物組織培養需在離體狀態、無菌條件下進行，培養所用的培養基中需有一定的營養物質、激素，培養過程中需適宜的外界條件，如適宜的溫度、pH、后期光照等。15(3

7、)技術步驟： 過程名稱過程名稱過程過程形成體特點形成體特點條件條件脫分化脫分化由外植體成由外植體成為愈傷組織為愈傷組織排列疏松、高排列疏松、高度液泡化的薄度液泡化的薄壁細胞團壁細胞團離體離體提供營養物提供營養物質質(有機物，無有機物，無機物機物)提供激素提供激素提供其他適提供其他適宜條件宜條件再分化再分化由愈傷組織由愈傷組織成為幼苗或成為幼苗或胚狀結構胚狀結構有根、芽或有有根、芽或有生根發芽的能生根發芽的能力力營養生長營養生長生殖生長生殖生長發育成完整發育成完整的植物體的植物體由根、莖、葉、由根、莖、葉、花、果實、種花、果實、種子組成子組成栽培栽培16173細胞全能性的大小及其與分化的關系(1

8、)細胞全能性表達的難易程度：受精卵生殖細胞體細胞；植物細胞動物細胞；未分化的細胞分化的細胞。受精卵的全能性最大。(2)細胞的分化程度越低，細胞的全能性越高；反之，細胞的分化程度越高，細胞的全能性越低。(3)高度分化的動物細胞的全能性受到限制，但其細胞核仍然具有全能性。 18【鞏固2】 美國科學家將分離得到的成熟胡蘿卜的韌皮部細胞進行培養，使其由單個細胞發育成完整的新植株，如下圖所示，請分析：19(1)科學家所用的技術稱為_。(2)分離出來的胡蘿卜細胞成為細胞團是通過_來完成的。(3)細胞團中，相同的細胞在發育成胚狀體和新植株的過程中，形態、結構和生理功能逐漸向不同方向變化，這種現象叫做_。(4

9、)該實驗說明植物細胞具有_。答案(1)植物組織培養(2)有絲分裂(3)細胞分化(4)全能性20規律方法1.生物體內細胞的全能性：由于細胞分化的原因，正常生物體內細胞雖具有發育成完整生物體的潛能，但其全能性受到限制，不能得以表現。2細胞全能性得以表現的條件：細胞的全能性在離體情況下，提供適宜條件方能表現出全能性。提供的適宜條件除溫度外，還要有適量的水分、無機鹽、有機營養及激素等。3細胞全能性的差異：植物的體細胞全能性易于表現，動物的體細胞全能性受到極大的限制，但動物體細胞的細胞核的全能性得以證實(如動物克隆)。受精卵全能性最大，早期胚胎干細胞具有明顯的全能性。4植物細胞全能性是植物組織培養的理論

10、基礎。21細胞的分化和細胞分裂的區別細胞的分化和細胞分裂的區別 【例1】 下列關于細胞分裂和細胞分化的敘述，錯誤的是()。A生物體的生長發育是細胞分裂、分化的結果B生物體通過細胞分化，細胞之間逐漸發生了穩定性差異C細胞分裂是細胞分化的基礎D細胞分化過程中細胞內的遺傳物質種類發生了變化易錯點提示：細胞分化是個體發育的基礎，細胞分化使多細胞生物中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。22深度剖析個體發育首先是細胞經有絲分裂使細胞數目增多，在此基礎上，不同細胞選擇表達不同的基因，從而實現細胞分化；分化的細胞內含有相同的遺傳物質，分裂是分化的基礎，分化是基因選擇性表達的結果。答案D23【例2

11、】 植物細胞表現出全能性的必要條件是()。A給予適宜的營養和外界條件B導入其他植物細胞的基因C脫離母體后，給予適宜的營養和外界條件D將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞內思維導圖： 細胞的全能性及其表現細胞的全能性及其表現 24深度剖析在生物體內，細胞沒有表現出全能性，而是分化成為不同的組織、器官，這是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果。當植物細胞脫離母體后，在一定的營養物質、激素和其他外界條件的作用下，植物細胞就可以表現出全能性。答案C251下列細胞最容易表現出全能性的是()。A神經細胞 B上皮細胞C心肌細胞 D離體培養的花粉細胞解析一般來說，植物細胞的全能性大于動物細胞，生殖細胞

12、的全能性大于體細胞。答案D262下列實例中，能體現細胞全能性的是()。用懸浮培養的胡蘿卜單個細胞培養成了可育的植株植物用種子進行繁殖用煙草組織培養的單個細胞培育出了可育的完整植株A B C D解析題中和都屬已分化的體細胞經過培養形成可育的植株，體現了細胞的全能性；植物用種子繁殖后代，實際上是由一個受精卵，通過細胞的增殖和分化發育成新個體，所以是由未經分化的細胞(受精卵)發育成新個體的過程。答案B273細胞分化不同于細胞增殖的主要區別是()。A細胞的數量增多B細胞的遺傳物質改變C細胞的膜結構改變D相同細胞的后代在形態結構和生理功能上發生穩定性差異答案D284動物和人體內具有分裂和分化能力的細胞稱

13、為干細胞。對右圖的相關敘述中，錯誤的是()。Aa過程表示干細胞能自我更新Bb、c過程表示干細胞具有分化能力Ca、b、c過程中細胞的遺傳信息表達情況不同Db過程形成的細胞直接組成器官，可供器官移植使用29解析干細胞是一類具有自我更新和分化潛能的細胞。它包括胚胎干細胞和成體干細胞。干細胞的發育受多種內在機制和微環境因素的影響。胚胎干細胞是全能的，具有分化為幾乎全部組織和器官的能力；而成年組織或器官內的干細胞一般認為具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，由組織組成器官。答案D305下圖是高等生物個體發育過程中發生的細胞變化，請仔細觀察，回答問題：31(1)圖示的高等生物其個體發育是從_開始的。(2)由到，細胞的體積增大、數目增多，細胞經歷了_和_的過程。(3)由到，由于細胞_，細胞的_、_和_發生了穩定性的差異，細胞的這種變化是基因在機體發育過程中_的結果。(4)若此過程發生在人體中，則由4種細胞構成的組織如：小腸中具有吸收作