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1、2022年高三生物總復習 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)
2、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
3、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)
4、,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?;虻倪@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
5、區(qū)的輸導組織的導管細胞、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)化學物質(zhì)的變化,如結(jié)構(gòu)蛋白和催化化學反應(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
6、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)有科學家將處于
7、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。
8、
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)。
9、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
10、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
11、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“
12、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
13、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
14、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。