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1、高二生物 第四章第2节 细胞的分化 浙江版必修1【本讲教育信息】一、教学内容细胞的分化1. 细胞分化的概念和生物学意义。2. 癌细胞的主要特征。3. 细胞的全能性。4. 干细胞的种类、特点和应用。5. 发生癌变的原因，探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系。二、重点导学细胞分化 癌细胞 细胞的全能性 干细胞 三、全面突破知识点1 细胞分化的概念和生物学意义1. 细胞分化的概念观察植物根细胞分化成植株的示意图，并思考：（1）该过程包括了哪些生理过程？（细胞增殖和细胞分化）（2）细胞增殖产生了什么结果？（细胞数目增多）（3）细胞分化产生了什么结果？（细胞类型的变化）（4）什么叫细胞分化？ （同一种细
2、胞的后代在形态、结构和功能上发生稳定性的差异的过程。）2. 细胞分化的特点（1）持久性：细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。（2）稳定性和不可逆性：一般说来，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。（3）普遍性：是生物界普遍存在的生命现象。3. 分化的结果：增加细胞的类型，产生出不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同的组织和器官。4. 分化的意义：是个体发育的基础，使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。【典型例题】例1、下图是高等生物个体发育过程中发生的细胞变化，请仔细观察. 回答问题： （1）图示的高等生物个体发育是从 开
3、始的。（2）由到，由于细胞 ，细胞的 、 和功能发生了稳定性的差异，细胞的这种变化是基因在机体发育过程中 的结果。分析：本题主要考查细胞分化的概念。答案：（1）受精卵 （3）分化 形态 结构 选择性表达知识点2 细胞的全能性思考：为什么一个根细胞能发育成一棵完整的植株？（细胞的全能性）1. 细胞的全能性具有分化成各种细胞的潜能，叫细胞的全能性。2. 基础：细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信息3. 动物细胞和植物细胞全能性的差异：（1）分化的动物细胞只有细胞核具有全能性，在一定的条件下经过培养一般只能形成细胞群；（2）植物细胞在一定的条件下经过培养可以形成植物体。植物细胞全能性表现所需的条件
4、：植物细胞离体一定的营养物质和激素适宜的外界条件高度分化的植物细胞仍具有全能性。“多莉”绵羊的产生：（说明高度分化的细胞经过一定的技术处理也可以表现出全能性。）思考：如果牧场中有一头奶牛，日产奶量高，产奶时间长，如何使这一奶牛大量繁殖，从而扩大种群数量？4. 全能性高低的比较：受精卵卵细胞（精子）体细胞（同种生物）即受精卵的全能性最高，生殖细胞一般大于体细胞，自然条件下卵细胞的全能性高于精子，更易发育成新个体。【典型例题】例2、在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞全能性”观点提供直接证据的是（ ）A. 壁虎断尾后重新长出尾部 B. 蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂C. 用体外培养的皮肤治
5、疗烧伤病人 D. 小鼠腺细胞的自我复制分析：本题考查细胞的全能性及其实例。A、C是组织的再生，D所述的是细胞的增殖。答案：B知识点3 癌细胞及其癌变原因1. 癌细胞（在某些致癌因素的作用下，有的细胞会变得不受控制而无限增殖，叫癌细胞。）2. 癌细胞的特点（1）无限增殖 （海拉细胞：非洲女子海拉的子宫癌细胞）（2）易扩散和转移（思考：为什么癌细胞易扩散和转移？）思考：为什么癌症比较难治？3. 常见的致癌因素（1）物理因素：主要指辐射，如 紫外线、X射线等。如：日本广岛、长崎在第二次世界大战时受原子弹的影响，对幸存的居民进行29年的调查，发现皮肤癌、粒细胞性白血病发生率明显增加，而且距离爆炸中心越
6、近，发生率越高。我国北方地区居民有冬季烧火炕的习惯，有时臀部皮肤发生癌变形成所谓的炕癌。华北地区食管癌患者中有50%73%有喜欢热食的习惯。（2）化学因素：无机物如石棉、砷化物、铬化物、镉化物等；有机物如黄曲霉毒素、亚硝胺等。如：3、4苯并芘是煤焦油中的主要致癌成分，存在于吸烟时烟草燃烧的烟雾中、工厂的煤烟中、汽车的尾气中等。近几十年来，肺癌的发病率增加，很可能和人们吸入了大量的上述气体有关。（3）生物病毒：如致癌病毒。1911年Rous 第一次用鸡肉瘤的无细胞提取物引起另一只鸡产生新的肿瘤。【典型例题】例3、攻克癌症是当今医学上重要的研究课题。某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性，切
7、取了一小块肿瘤组织，先用胰蛋白酶等处理成单个细胞进行培养。请回答下列问题： （1）若开始培养时取一滴培养液观察有 100 个肿瘤细胞，经 24h 培养后，取一滴稀释 100 倍后再取一滴（设三次的“一滴”等量）观察，发现有 64 个肿瘤细胞。此肿瘤的细胞周期约为 小时。（2）与正常细胞相比，在显微镜下可见明显增多的细胞器是_。（3）某科研单位研制出一种新药 X ，据说对此类肿瘤细胞增殖有较好的抑制疗效，请你设计一个方案加以验证_。分析：（1）从题意可知细胞数量比原来增加了64倍，细胞经过了6次分裂，总共经过的时间是24小时，所以细胞周期是4小时。（2）癌细胞分裂旺盛，所需合成的蛋白质将增加，因
8、此增加的细胞器是核糖体和线粒体。（3）本实验设计采用对照实验法，注意控制变量。答案：（1）4（2）线粒体、核糖体（3）将相同培养液分为相等的两份，一份加入药物X，另一份不加，将等量的肿瘤细胞置于两份培养液中，在相同环境下培养，比较观察细胞分裂情况，据观察结果得出实验结论。知识点4 干细胞的种类、特点和应用1. 干细胞的概念干细胞是一类可以分化成为各种细胞的未分化细胞。2. 干细胞的种类按来源分：胚胎干细胞和成体干细胞两大类。胚胎干细胞分为全能干细胞（能产生生物体所需要的所有类型的细胞，比如受精卵）和多能干细胞（分化能力仅次于受精卵，发育成为除部分胎盘以外的所有成体组织，比如早期胚胎的胚胎干细胞
9、）。成体干细胞只有专能干细胞，发育成特定的组织，具有组织特异性。3. 干细胞的特点不对称分裂：一次分裂所产生的两个子细胞，一个仍然是干细胞，另一个经过多次分裂后，会形成各式各样的体细胞。4. 干细胞的研究应用骨髓移植，器官移植等。【典型例题】例4、高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是 分析：本题主要考查干细胞的特点。答案：D。【超前思维】下一讲我们将学习细胞的衰老和凋亡，请大家从四个方面进行预习：1、细胞衰老的特征；2、细胞的凋亡；3、细胞衰老和机体衰老的区别；4、珍惜
10、生命、关注健康。重点导学（一）细胞衰老的特征细胞衰老的特征有： 、 、 等。（二）细胞的凋亡细胞的凋亡是指 ；（三）细胞衰老和机体衰老有何区别和联系？（四）细胞凋亡和细胞衰老有何区别？【模拟试题】（答题时间：25分钟）一、选择题：1. 下图是培养人体内两种细胞时，细胞在培养瓶壁的生长和分布情况。下面对这两种状态的细胞作出的判断，你认为正确的是（ ）A. A是正常细胞，B是已经分化的细胞 B. A是正常分化的细胞，B是癌细胞C. A是正常细胞，B是癌细胞 D. A是癌细胞，B是正常细胞2. 对于白血病患者，目前较为成功的治疗方式主要是骨髓移植。其主要原理是利用正常人的骨髓中的造血干细胞分裂、分化
11、来产生正常的白细胞，从而使病人的生理机能恢复正常，则在造血干细胞形成白细胞的过程中经过了哪两个过程（ ）A. 先细胞分裂，后细胞分化 B. 先细胞分化，后细胞分裂C. 先细胞融合，后细胞分裂 D. 先细胞融合，后细胞分化3. 一般情况下，下列细胞中分化程度由高到低的顺序依次是（ ）卵细胞 受精卵 胚胎干细胞 造血干细胞 神经细胞A. B. C. D. 4. 下列有关细胞分化的叙述不正确的是（ ）A. 细胞分化不会使细胞数目增加 B. 分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化，源于细胞内化学物质的改变C. 细胞分化的前途在胚胎发育的早期就已决定，不能逆转D. 动物不具有发育成完整新个体潜能
12、的体细胞5. 下列实例中，能体现细胞全能性的是（ ）用悬浮培养的胡萝卜单个细胞也培养成了可育的植物 植物用种子进行繁殖后代用烟草组织培养的单个组织培养出了可育的完整植株A. B. C. D. 6. 干细胞是生物体生命进程中出现的一类未分化细胞，一旦需要，它可以按照发育途径通过分裂而产生、分化细胞。下列有关叙述中不正确的是（ ）A. 动物胚胎干细胞中的基因与分化形成的组织细胞中的基因不同B. 个体发育过程中最原始的干细胞是受精卵C. 运用胚胎干细胞可以培养动物器官或组织，从而开创人类疾病治疗的新方法D. 干细胞中含有本物种个体发育所需的全套遗传物质*7. 细胞分化过程中，不会出现（ ）A. 细胞
13、表面结构的改变 B. 细胞器种类和数量的改变C. 蛋白质种类和数量的改变 D. 细胞核遗传物质的改变8. 癌细胞属于恶性分化的细胞，表现为（ ） A. 细胞表面糖蛋白减少 B. 游离核糖体数量减少 C. 细胞代谢速率下降 D. 细胞含水量急剧下降9. 动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是（ ）A. a过程表示干细胞能自我更新 B. b、c过程表示干细胞具有分化能力C. a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同D. b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用10. 鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤，我国南方几省特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。下列关于鼻咽癌发病诱因及防治方法的叙述，不正确的是（ ）A. 食用咸鱼过多有可能是诱发鼻咽癌的重要因素B. 致癌相关基因在家族中的稳定遗传可能是鼻咽癌高危家族存在的原因C. 细胞膜上糖蛋白增加，导致癌细胞易发生转移D. 鼻咽癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞周期的间期11. 下列人体细胞中，能够无限增殖而不分化的是 （ ）A. 红细胞B. 心肌细胞C. 脑细胞D. 癌细胞二、非选择题*12. 研究人员
