4.2.1 細(xì)胞分化和細(xì)胞全能性課件 高一上學(xué)期生物蘇教版（2019）必修第一冊

細(xì)胞分化和細(xì)胞全能性01.細(xì)胞分化形成復(fù)雜的多細(xì)胞生物體02.分化后的細(xì)胞仍然具有全能性內(nèi)容索引03.04.課堂小結(jié)課堂檢測針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察并提出問題情景思考思考：天竺葵植株中有哪些組織和器官？受精卵（單個細(xì)胞）

多個細(xì)胞形成不同組織器官個體細(xì)胞分裂細(xì)胞分化組成發(fā)育成細(xì)胞分化形成復(fù)雜的多細(xì)胞生物體(1)細(xì)胞分化概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子代細(xì)胞，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上逐漸發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，稱為細(xì)胞分化。

知識探究1．細(xì)胞分化形成復(fù)雜的多細(xì)胞生物體(2)細(xì)胞分化實(shí)例①骨髓中造血干細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞發(fā)生特異性變化，形成紅細(xì)胞、血小板和多種白細(xì)胞。②在被子植物中，葉表皮細(xì)胞外側(cè)有角質(zhì)層，具有保護(hù)作用；葉肉細(xì)胞內(nèi)有大量的葉綠體，能進(jìn)行光合作用；營養(yǎng)組織細(xì)胞能儲藏營養(yǎng)物質(zhì)；輸導(dǎo)組織參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸。

干細(xì)胞動物和人體內(nèi)保留的少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，即未分化的細(xì)胞。例如.人骨髓的造血干細(xì)胞【拓展延伸】干細(xì)胞研究用途有哪些？針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、并提出問題?干細(xì)胞移植治療白血病?在體外培養(yǎng)出組織和器官,并最終通過組織和器官移植實(shí)現(xiàn)對臨床疾病的治療干細(xì)胞的種類

①根據(jù)干細(xì)胞的分化能力可分為：全能干細(xì)胞：具有無限分化潛能，能分化成各種組織器官。如胚胎干細(xì)胞。多能干細(xì)胞：具有分化出多種組織細(xì)胞的潛能。如多能骨髓干細(xì)胞。專能干細(xì)胞：由多能干細(xì)胞分化而來，只能向一種類型會密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化。如神經(jīng)干細(xì)胞。②根據(jù)干細(xì)胞的來源可分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞兩類。但是，并非所有的干細(xì)胞都要發(fā)生分化。(3)細(xì)胞分化特點(diǎn)①細(xì)胞分化是一種持久性的變化。②一般來說，分化后的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。③細(xì)胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物體發(fā)育的基礎(chǔ)。(4)細(xì)胞分化意義在個體發(fā)育中，細(xì)胞分化能增加細(xì)胞的類型，不同類型的細(xì)胞構(gòu)成了多細(xì)胞生物體的各種組織和器官，執(zhí)行不同的生理功能，從而有利于提高各種生命活動的效率。思考：1.①②分別是什么生命現(xiàn)象？兩者有何區(qū)別和聯(lián)系呢？①②通過觀察和對比，提出問題細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞數(shù)量增加不變形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能相同存在差異相同點(diǎn)遺傳信息都不變聯(lián)系先分裂，后分化，細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個體發(fā)育過程細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的區(qū)別和聯(lián)系【歸納總結(jié)】從不同水平理解細(xì)胞分化1.細(xì)胞水平細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變。2.亞顯微水平細(xì)胞器的數(shù)目、種類及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)成分等發(fā)生改變。3.從分子水平看（1）蛋白質(zhì)角度：蛋白質(zhì)種類、數(shù)量發(fā)生改變。（2）基因角度：基因選擇性表達(dá)，RNA的中類和數(shù)量發(fā)生改變?？傊?xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)一般不改變。同一個體不同類型細(xì)胞的RNA和蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不完全相同。細(xì)胞分化不改變細(xì)胞數(shù)目，但改變細(xì)胞種類。一般來說，細(xì)胞分化是不可逆的，但在離體狀態(tài)、人工培養(yǎng)等條件下，某些高度分化的細(xì)胞也能恢復(fù)分裂能力。分化后的細(xì)胞仍然具有全能性實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么？說明了高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個體的能力。開花的胡蘿卜植株根的切片根韌皮部細(xì)胞細(xì)胞團(tuán)胚狀體試管植株再分化1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德胡蘿卜根韌皮部組織塊的培養(yǎng)(1)1902年，德國植物學(xué)家哈伯蘭特預(yù)言：離體的植物細(xì)胞既然具有本物種全套遺傳信息，那么，在一定條件下應(yīng)該能發(fā)育成為完整的植物體。(2)1958年，美國植物學(xué)家斯圖爾德等人，證實(shí)了哈伯蘭特50多年前的預(yù)言，即離體的植物細(xì)胞能發(fā)育成完整的植物體。2．分化后的細(xì)胞仍然具有全能性(3)植物細(xì)胞具有全能性：高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，即植物細(xì)胞具有全能性。細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。(4)高等動物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核仍然保持著全套的遺傳物質(zhì)，是具有全能性的?？寺∝i(2000年美國）克隆牛(1998年日本）克隆鼠（2002年美國）體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”（2018年中國）【拓展延伸】1.沒有分化的細(xì)胞，如受精卵、動物和人的早期胚胎細(xì)胞、植物的分生組織細(xì)胞也具有全能性。受精卵的全能性最高。2.分化程度較高的細(xì)胞全能性不一定低，生殖細(xì)胞由性原細(xì)胞分化而來，屬于高度分化的細(xì)胞，但全能性依然較高。幾種細(xì)胞全能性的比較：受精卵>配子>體細(xì)胞。其分化程度和全能性高低呈反相關(guān)。3.愈傷組織：一個沒有分化的細(xì)胞團(tuán)塊。愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，液泡比較大，細(xì)胞無固定形狀。愈傷組織可經(jīng)過進(jìn)一步誘導(dǎo)再分化，長出根、葉、芽、莖，形成完整植株。4.胚狀體：愈傷組織經(jīng)再分化后形成的具有類似于胚芽、胚軸、胚根的結(jié)構(gòu)，能進(jìn)一步發(fā)育成完整植株。細(xì)胞分化及其意義細(xì)胞的全能性概念概念細(xì)胞分化的特點(diǎn)細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)細(xì)胞分化的意義高度分化的植物細(xì)胞具有全能性動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性干細(xì)胞細(xì)胞分化課堂小結(jié)1.一個受精卵能發(fā)育成一個多細(xì)胞的生物體，這主要是通過下列哪兩種生命現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)的(

)A．細(xì)胞分裂和細(xì)胞生長B．細(xì)胞生長和細(xì)胞分化C．細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化D．細(xì)胞的無絲分裂和有絲分裂C課堂檢測2.下列發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性的生物學(xué)過程的是(

)A．玉米種子萌發(fā)長成新植株B．小鼠骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞C．小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株D．胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株D課堂檢測3.下列有關(guān)細(xì)胞分化的敘述不正確的是(

)A．細(xì)胞分化不使細(xì)胞數(shù)目增加B．分化的細(xì)胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，源于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的改變C．細(xì)胞分化的前途在胚胎發(fā)育的早期就已決定，不能逆轉(zhuǎn)D．動物不具有發(fā)育成完整新個體的潛能的體細(xì)胞D課堂檢測4.下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述中，不正確的是(

)A．克隆羊的誕生證明了已分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性B．生物體內(nèi)細(xì)胞由于分化，全能性不能表達(dá)C．卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高D．植物細(xì)胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性C課堂檢測5.如圖所示干細(xì)胞的特征——具有分化能力和分裂能力