高中生物《第六章 第二節(jié) 細(xì)胞的分化》課件 新人教版必修1.ppt

第2節(jié)細(xì)胞的分化 第六章細(xì)胞的生命歷程 受精作用 分裂 有絲分裂 受精卵 細(xì)胞分化 成年人全身細(xì)胞總數(shù)約1014個(gè) 細(xì)胞種類有200多種 這么多種類細(xì)胞均來(lái)自一個(gè)受精卵 神經(jīng)細(xì)胞 紅細(xì)胞 肌肉細(xì)胞 上皮組織細(xì)胞 傳遞神經(jīng)沖動(dòng) 運(yùn)輸氧氣 行使運(yùn)動(dòng)功能 行使保護(hù)功能 功能 光合作用 功能 保護(hù)功能 功能 貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 分化 在個(gè)體發(fā)育中 由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代 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(guò)程 一 細(xì)胞分化 1 概念 黑色素細(xì)胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素 離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞 始終保持為上皮細(xì)胞 而不會(huì)變成其他類型的細(xì)胞 穩(wěn)定性 不可逆性 細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中 持久性 2 特點(diǎn) 造血干細(xì)胞原紅細(xì)胞早幼紅細(xì)胞中幼紅細(xì)胞晚幼紅細(xì)胞成熟紅細(xì)胞死亡 3 意義 1 是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ) 能形成具有特定形態(tài) 結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官 2 使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門(mén)化 有利于提高各種生理功能的效率 4 細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì) 基因 選擇性表達(dá)的過(guò)程 紅細(xì)胞 合成血紅蛋白 不合成肌動(dòng)蛋白 肌細(xì)胞 肌動(dòng)蛋白基因開(kāi)啟 合成肌動(dòng)蛋白 不合成血紅蛋白 肌動(dòng)蛋白基因關(guān)閉 血紅蛋白基因關(guān)閉 血紅蛋白基因開(kāi)啟 試一試 現(xiàn)在你能解釋這些現(xiàn)象了嗎 5 細(xì)胞分化的結(jié)果 細(xì)胞產(chǎn)生了不同種類的蛋白質(zhì) 細(xì)胞分化 有絲分裂 受精卵 小腸上皮細(xì)胞 血紅細(xì)胞 神經(jīng)細(xì)胞 比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化 增加 相同 不變 差異 遺傳信息都不變 共同完成生物個(gè)體發(fā)育過(guò)程 既然細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性 持久性 不可逆性 那么已經(jīng)發(fā)生高度分化的細(xì)胞 還能像早期胚胎細(xì)胞那樣 再分化成其它細(xì)胞嗎 思考 從胡蘿卜根的韌皮部分離細(xì)胞 已經(jīng)高度分化的細(xì)胞 能不能再分化成其他細(xì)胞 一個(gè)細(xì)胞分裂形成的細(xì)胞團(tuán) 1958年斯圖爾德 美 實(shí)驗(yàn) 胡蘿卜的根部 含有植物激素 無(wú)機(jī)鹽 糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中 實(shí)驗(yàn)表明 在離體時(shí)給予細(xì)胞一定條件 高度分化的植物細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力 植物細(xì)胞具有全能性 二 細(xì)胞的全能性 1 概念 細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞 仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能 思考 為什么任意一個(gè)體細(xì)胞會(huì)具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能 體細(xì)胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息 植物組織培養(yǎng) 是指在無(wú)菌和人工控制的環(huán)境條件下 利用適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基 對(duì)離體的植物器官 組織及細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng) 使其再生完整植株的技術(shù) 條件 細(xì)胞或組織在離體的情況下 無(wú)菌 有一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)液 激素及適宜的外界環(huán)境 植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用 蝴蝶蘭的大規(guī)模生產(chǎn) 快速繁殖花卉 蔬菜等 拯救珍稀瀕危物種 切取莖段置于培養(yǎng)基上 擬南芥 莖段從兩端開(kāi)始膨大加粗 動(dòng)物細(xì)胞是否具有全能性 用非洲爪蟾的蝌蚪做實(shí)驗(yàn) 將它的腸上皮細(xì)胞的核移植到去核的卵細(xì)胞中 結(jié)果獲得了新的個(gè)體 克隆羊的全過(guò)程 白面羊乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核 黑面羊卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì) 融合 新的細(xì)胞 代孕母羊 白面羊的克隆羊 體外培養(yǎng)一段時(shí)間 非洲爪蟾和 多利 的誕生證明 已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 為什么細(xì)胞核具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能 但是目前為止 人們還沒(méi)有成功地將單個(gè)已分化的動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體 細(xì)胞核中有遺傳物質(zhì) 長(zhǎng)江女神白鰭豚 水中大熊貓 丹頂鶴 動(dòng)物細(xì)胞核全能性的應(yīng)用 用克隆技術(shù)拯救瀕危動(dòng)物 三 干細(xì)胞 動(dòng)物和人體內(nèi)還有沒(méi)有具有分裂和分化能力的細(xì)胞 概念 干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化發(fā)育潛能的原始細(xì)胞 生物體內(nèi)的各種細(xì)胞 組織和器官都是由干細(xì)胞分化發(fā)育而來(lái)的 分類 按發(fā)育時(shí)期分為胚胎干細(xì)胞和體干細(xì)胞 按全能性大小 1 全能干細(xì)胞 是從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中分離出來(lái)的 可分化成人體的各種細(xì)胞 構(gòu)成人體的各種組織和器官 最終發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體 胚胎干細(xì)胞 2 多能干細(xì)胞 胚胎干細(xì)胞進(jìn)一步分化 可以形成各種組織干細(xì)胞 它具有形成一種器官的多種組織的潛能 但不能發(fā)育成完整的個(gè)體 3 專能干細(xì)胞 多能干細(xì)胞進(jìn)一步分化成為專能干細(xì)胞 專能干細(xì)胞只能分化成某一類型的細(xì)胞 如神經(jīng)干細(xì)胞專門(mén)分化成各類神經(jīng)細(xì)胞 造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞 紅細(xì)胞 血小板 白細(xì)胞 骨髓中造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞 在我們體內(nèi) 紅細(xì)胞的壽命為120天左右 白細(xì)胞的壽命更短 只有5 7天 這些血細(xì)胞都是失去了分裂能力的細(xì)胞 白血病患者的血液中出現(xiàn)了大量的異常白細(xì)胞 而正常的血細(xì)胞又明顯減少 通過(guò)骨髓移植可以有效地治療白血病 討論 1為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)隨著血細(xì)胞的死亡而減少 健康人會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞 補(bǔ)充到血液中去 2骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系 骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過(guò)增殖和分化不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞 資料分析 新華社北京9月4日電籃球巨星姚明在中國(guó)人民大學(xué)現(xiàn)場(chǎng)采集血樣 加入中華骨髓庫(kù)捐獻(xiàn)造血干細(xì)胞的志愿者行列 并承諾 一旦配型成功 將為患者捐獻(xiàn)造血干細(xì)胞 與他一同行動(dòng)的還有中國(guó)大學(xué)生男子超級(jí)聯(lián)賽的運(yùn)動(dòng)員們 在這個(gè)名為 大超 中華骨髓庫(kù)校園愛(ài)心之旅 啟動(dòng)儀式上 姚明手執(zhí)一顆紅心模型 將中華骨髓庫(kù)的標(biāo)志補(bǔ)充完整 象征發(fā)揚(yáng) 人道 博愛(ài) 奉獻(xiàn) 的紅十字精神 1 利用干細(xì)胞 人體組織器官將能再生新聞背景英國(guó)足球名星 貝克漢姆儲(chǔ)存來(lái)自他剛出生時(shí)留下的臍帶血干細(xì)胞 以便萬(wàn)一他在賽場(chǎng)上重要器官受傷 則可以接受干細(xì)胞移植手術(shù)治療 干細(xì)胞的研究及應(yīng)用 2 移植弟弟臍帶血治好血癌 3歲女童健康成長(zhǎng)一出世就患上急性骨髓性白血病 俗稱血癌 的華裔女?huà)?被醫(yī)生診斷只有10 的存活率 她過(guò)后好不容易等到弟弟出世 成功以弟弟的臍帶血干細(xì)胞移植活命 今年3歲的她 不曾感冒和咳嗽 成了健康寶寶 3 克隆人體器官 用于器官移植 心臟移植 腎臟移植 細(xì)胞全能性大小的比較 在 受精卵 生殖細(xì)胞 高度分化的動(dòng)物細(xì)胞中 全能性最大的是 最小的是 細(xì)胞全能性大小主要受細(xì)胞分化程度影響 細(xì)胞分化程度越高 全能性越 分化程度越低 全能性越 另外 植物細(xì)胞全能性 動(dòng)物細(xì)胞 低 高 高于 一 細(xì)胞分化 1 概念 在個(gè)體發(fā)育中 由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代 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(guò)程 2 特點(diǎn) 3 機(jī)理 不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同 持久性 不可逆性 穩(wěn)定性 小結(jié) 二 細(xì)胞的全能性1 概念 指已經(jīng)分化了的細(xì)胞 仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能 2 應(yīng)用 植物組織培養(yǎng)繁殖花卉和蔬菜 動(dòng)物克隆技術(shù)3 條件 離體 適宜條件4 干細(xì)胞的概念 動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞 5 細(xì)胞的全能性大小 受精卵 生殖細(xì)胞 體細(xì)胞 練習(xí) 1 細(xì)胞分化不同于細(xì)胞增殖的主要特點(diǎn) a 細(xì)胞的數(shù)量增多b 細(xì)胞的體積增大c 細(xì)胞的化學(xué)成分含量的變化d 能形成各種不同的細(xì)胞和組織 d 2 細(xì)胞分化的結(jié)果是 a 形成不同的組織b 形成不同的器官c 形成不同的系統(tǒng)d 形成不同的個(gè)體 a 3 細(xì)胞分化過(guò)程中 不會(huì)出現(xiàn) a 細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)的改變b 細(xì)胞器種類和數(shù)量的改變c 蛋白質(zhì)種類和數(shù)量的改變d 細(xì)胞核遺傳物質(zhì)的改變 d 4 分化的細(xì)胞能再恢復(fù)到原來(lái)分化前的狀態(tài)的是 a 神經(jīng)細(xì)胞b 人體表皮細(xì)胞c 肌肉細(xì)胞d a b c三項(xiàng)都不是 d 5 取高度分化的月季的葉肉細(xì)胞 經(jīng)離體組織培養(yǎng)出月季幼苗 說(shuō)明植物細(xì)胞 a 具有全能性b 分化后恢復(fù)原狀態(tài)c 畸形分化d 具有再生能力 a 6 人胰島細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素 但不能產(chǎn)生血紅蛋白 據(jù)此推測(cè)胰島細(xì)胞中 a 只有胰島素基因b 比人受精卵的基因要少c 既有胰島素基因 也有血紅蛋白基因和其它基因d 有胰島素基因和其它基因 但沒(méi)有血紅蛋白基因 c 7 生物體內(nèi)細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性 原因是 a 細(xì)胞喪失了全能性b