浙科版（2023）生物必修一 第四章第二節(jié) 細(xì)胞通過(guò)分化產(chǎn)生不同類型的細(xì)胞課件（共33張PPT）

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第二節(jié)細(xì)胞通過(guò)分化產(chǎn)生不同類型的細(xì)胞

說(shuō)明在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中,細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生特異性的分化,形成了復(fù)雜的多細(xì)胞生物體。

1.比較分析不同細(xì)胞形態(tài)差異的外在與內(nèi)在表現(xiàn),歸納、概括細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)。

2.分析細(xì)胞全能性的實(shí)例,歸納細(xì)胞全能性的概念。

3.針對(duì)特定的現(xiàn)象,理性分析、討論與細(xì)胞分化相關(guān)的社會(huì)議題。

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1

一、細(xì)胞能產(chǎn)生特異性變化

1.細(xì)胞分化

細(xì)胞在、結(jié)構(gòu)和上發(fā)生、差異性變化的過(guò)程稱為細(xì)胞分化。

2.干細(xì)胞

干細(xì)胞是一類可以分化成為各種細(xì)胞的細(xì)胞。不同干細(xì)胞的是不同的。

(1)受精卵是干細(xì)胞,因?yàn)樗墚a(chǎn)生生物體所需要的

的細(xì)胞。

形態(tài)

功能

持久的

未分化

分化潛能

全能

所有類型

(2)來(lái)源于早期胚胎的胚胎干細(xì)胞是干細(xì)胞,它的分化能力僅次于受精卵,雖不能發(fā)育成完整的個(gè)體,但可以發(fā)育成為除部分以外的所有成體組織。

(3)主要存在于骨髓中的,能夠分化成各種

細(xì)胞(紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板等),也能分化出

以外的細(xì)胞。

多能

胎盤

造血干細(xì)胞

血

造血系統(tǒng)

3.細(xì)胞分化的原因

細(xì)胞分化并非由于遺傳物質(zhì)丟失造成的,它與遺傳物質(zhì).發(fā)揮作用有關(guān)。

4.細(xì)胞分化的特點(diǎn)

(1)持久性。

(2)普遍性。例如根尖中各種細(xì)胞都是由細(xì)胞分化形成的。

(3)穩(wěn)定性和不可逆性。正常情況下,細(xì)胞分化是,一旦沿著一定方向分化,便不會(huì)返回原來(lái)的狀態(tài)。

有選擇地

分生區(qū)

不可逆的

5.意義

生物的就是通過(guò)細(xì)胞的分化過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。生物體的正常發(fā)育,是受到高度精妙調(diào)控的結(jié)果。前述的細(xì)胞癌變是細(xì)胞分化,導(dǎo)致細(xì)胞不受控制地分裂。

個(gè)體發(fā)育

細(xì)胞分化

異常

如圖為細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)圖示,請(qǐng)據(jù)圖思考并回答以下問(wèn)題。

1.分化后的細(xì)胞,如紅細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞等,所含有的基因相同嗎為什么

提示:相同。不同形態(tài)的細(xì)胞都是受精卵經(jīng)分裂、分化形成的,具有相同的遺傳物質(zhì),都具有圖示中的A、B、C、D、E基因,即所含基因相同。

2.為什么分化后的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能上出現(xiàn)了比較大的差異

提示:據(jù)圖分析,在不同細(xì)胞中,基因開啟和關(guān)閉的情況不同,基因有選擇地表達(dá)(開啟和關(guān)閉),造成了細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能上的差異。

二、細(xì)胞具有全能性

發(fā)育成

完整個(gè)體的能力

植物細(xì)胞

動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核

已分化的植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性的原因是什么

提示:已分化的植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核都具有本物種遺傳所需的全套基因(遺傳物質(zhì))。

[自主學(xué)習(xí)檢測(cè)]——教材基礎(chǔ)熟記于心

1.細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)量增多,是個(gè)體生長(zhǎng)的基礎(chǔ);細(xì)胞分化使細(xì)胞種類增多,是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化共同作用的結(jié)果。()

2.在細(xì)胞分化過(guò)程中發(fā)生改變的是細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能,未發(fā)生改變的是細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)。()

√

√

3.細(xì)胞分化是遺傳物質(zhì)選擇性丟失造成的,它與遺傳物質(zhì)有選擇地發(fā)揮作用無(wú)關(guān)。()

提示:細(xì)胞分化遺傳物質(zhì)不變,與遺傳物質(zhì)有選擇地發(fā)揮作用有關(guān)。

4.所有干細(xì)胞都要發(fā)生分化。干細(xì)胞分裂后只有一部分細(xì)胞發(fā)生分化。()

提示:并非所有干細(xì)胞都要發(fā)生分化。干細(xì)胞分裂后一部分細(xì)胞發(fā)生分化,成為具有特定功能的組織細(xì)胞;還有一部分保持分裂能力,用于干細(xì)胞本身的自我更新。

×

×

5.植物體上的細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,而是分化成了不同的組織和器官,這說(shuō)明植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要在離體條件下并需要一定的外界條件。()

√

攻難點(diǎn)·讓我更出色

逐點(diǎn)擊破疑難,提升關(guān)鍵能力

2

[任務(wù)突破1]

細(xì)胞分化實(shí)質(zhì)的分析

(1)細(xì)胞分化的圖示模型分析。

任務(wù)一探究細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)

(2)細(xì)胞分化的意義。

細(xì)胞分化是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。個(gè)體發(fā)育是通過(guò)細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)和細(xì)胞分化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。細(xì)胞增殖只能使細(xì)胞的數(shù)目增多,細(xì)胞生長(zhǎng)只能使細(xì)胞體積增大。只有通過(guò)細(xì)胞分化才能產(chǎn)生不同形態(tài)、不同結(jié)構(gòu)、不同功能的細(xì)胞,使細(xì)胞功能趨向?qū)ｉT化,由這些不同的細(xì)胞再構(gòu)成組織,進(jìn)而形成器官、系統(tǒng),提高了各種生理功能的效率。

(3)細(xì)胞分化的標(biāo)志。

①?gòu)募?xì)胞水平分析:細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變。

②從亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析:細(xì)胞器的種類、數(shù)目及細(xì)胞溶膠成分和功能發(fā)生改變。

③從分子水平分析。

蛋白質(zhì)角度:蛋白質(zhì)種類、數(shù)量、功能發(fā)生改變。

基因角度:即遺傳物質(zhì)有選擇地發(fā)揮作用,這是細(xì)胞分化的根本原因。

[遷移應(yīng)用]

[典例1-1](2022·金華十校高一期末)下圖為發(fā)生在人體內(nèi)的某一過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.該過(guò)程屬于細(xì)胞分化

B.該過(guò)程具有一定的方向性,且通常是可逆的

C.該過(guò)程與遺傳物質(zhì)有選擇地發(fā)揮作用有關(guān)

D.圖中各類細(xì)胞的遺傳物質(zhì)一般相同

√

解析:題圖中表示造血干細(xì)胞分化為血小板、淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞的過(guò)程,該過(guò)程表示細(xì)胞分化;發(fā)生在人體內(nèi)的細(xì)胞分化是不可逆的;細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是遺傳物質(zhì)有選擇地發(fā)揮作用;細(xì)胞分化不改變細(xì)胞的遺傳信息,因此圖中各類細(xì)胞的遺傳物質(zhì)一般相同。

[任務(wù)突破2]

干細(xì)胞的分類及應(yīng)用

(1)干細(xì)胞的分類。

分類方式干細(xì)胞類型特點(diǎn)

按來(lái)源分類胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育全能性,在理論上可以誘導(dǎo)分化為機(jī)體中所有種類的細(xì)胞

成體干細(xì)胞能夠自我更新并且能夠特化形成組成該類型組織的細(xì)胞

誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞人工方法誘導(dǎo)已完成分化的成熟細(xì)胞“去分化”

不同的分化潛能分類全能干細(xì)胞能分化形成任何類型細(xì)胞及完整個(gè)體

多能干細(xì)胞可以發(fā)育成為除部分胎盤以外的所有成體組織,但失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力

專能干細(xì)胞只能向單一方向分化,產(chǎn)生一種類型的細(xì)胞

(2)干細(xì)胞的應(yīng)用。

①利用干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成各種細(xì)胞、組織、器官,作為移植的來(lái)源。

②探討胚胎發(fā)育的調(diào)控機(jī)制。

③作為疾病基因治療的載體。

④體外整合外源基因,研究基因功能。

[遷移應(yīng)用]

[典例1-2]干細(xì)胞有著廣泛的應(yīng)用前景。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()

A.干細(xì)胞就是從胚胎中分離提取的細(xì)胞

B.不同類型的干細(xì)胞的分化潛能有差別

C.胚胎干細(xì)胞可以在體外分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元和造血干細(xì)胞

D.產(chǎn)生的特定細(xì)胞,可以用于新藥測(cè)試

√

解析:干細(xì)胞不一定是從胚胎中分離提取的細(xì)胞,如造血干細(xì)胞是從骨髓中分離得到的;不同類型的干細(xì)胞的分化潛能有差別,如胚胎干細(xì)胞的分化潛能大于造血干細(xì)胞;胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,因此可以在體外分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元和造血干細(xì)胞;可以通過(guò)誘導(dǎo)干細(xì)胞分化,產(chǎn)生特定細(xì)胞用于新藥測(cè)試。

任務(wù)二細(xì)胞的全能性分析

[任務(wù)突破]

比較細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性

項(xiàng)目細(xì)胞分化細(xì)胞全能性

原理細(xì)胞內(nèi)基因有選擇地發(fā)揮作用細(xì)胞中含有本物種全套遺傳物質(zhì)

特點(diǎn)①持久性:細(xì)胞分化貫穿于生物體整個(gè)生命進(jìn)程中;②穩(wěn)定性和不可逆性:一般來(lái)說(shuō),分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài),直至死亡;③普遍性:生物界中普遍存在,是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)①高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性,植物細(xì)胞在離體的情況下,在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他適宜的外界條件下,才能表現(xiàn)其全能性;

②動(dòng)物已分化的體細(xì)胞全能性受限制,但細(xì)胞核仍具有全能性,如動(dòng)物克隆技術(shù)

結(jié)果

大小比較細(xì)胞分化程度有高低之分,體細(xì)胞>生殖細(xì)胞>受精卵細(xì)胞全能性有大小之分,受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞

關(guān)系①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生改變;②一般細(xì)胞的分化程度越高,具有的全能性越小(生殖細(xì)胞分化程度高,全能性也高)

[遷移應(yīng)用]

[典例2]分析以下事實(shí):①胡蘿卜韌皮部細(xì)胞通過(guò)組織培養(yǎng)能發(fā)育成完整植株;②綿羊乳腺細(xì)胞核移入去核卵細(xì)胞中,融合細(xì)胞能發(fā)育成有生殖能力的綿羊?；谝陨鲜聦?shí),下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是

()

A.高度分化的動(dòng)植物細(xì)胞都具有全能性

B.高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性

C.分化細(xì)胞中不表達(dá)的基因仍存在于細(xì)胞核中,并未消失

D.高度分化的植物