6.2細胞的分化課件高一上學期生物人教版必修1

6.2細胞的分化問題探討討論：

在人體內(nèi)，紅細胞的壽命為120d左右，白細胞的壽命為5~7d，這些血細胞都是失去分裂能力的細胞。

白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細胞，而正常的血細胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效地治療白血病。正常白細胞放大1.為什么健康人的血細胞數(shù)量不會隨著血細胞的死亡而減少？健康人會不斷產(chǎn)生新的血細胞，補充到血液中去。2.骨髓與血細胞的形成有什么關(guān)系？骨髓中造血干細胞能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細胞。白血病患者像這樣，由造血干細胞增殖后產(chǎn)生不同種血細胞的過程就是細胞分化

骨髓中造血干細胞，產(chǎn)生不同種類的血細胞。補充到血液中去，救治白血病患者。人的發(fā)育過程分裂初步分化

成年人全身細胞總數(shù)約1012-14個，種類有200多種。這些細胞均來自于同一個受精卵細胞。

通過細胞的有絲分裂，細胞的數(shù)量越來越多，在胚胎發(fā)育的早期，各個細胞彼此相似。與此同時，這些細胞又逐漸向不同的方向變化。一、細胞分化及其意義思考?討論比較構(gòu)成人體組織的細胞討論1.這些細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么不同？這些細胞在形態(tài)上相差很大，結(jié)構(gòu)上也有區(qū)別，功能上各不相同，但總體上都由細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核構(gòu)成。構(gòu)成人體的器官有四種組織，這些組織又是由一些相似的細胞構(gòu)成2.這些細胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的細胞，正常情況下，它

們還能恢復(fù)成早期胚胎細胞嗎？就這四種組織來說，一種組織的細

胞會不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細胞？正常情況下，它們不能恢復(fù)成早期胚胎細胞；這四種組織中的某種細胞不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細胞。一、細胞分化及其意義受精卵系統(tǒng)人體器官組織有絲分裂細胞分化人的發(fā)育過程中有細胞分化一、細胞分化及其意義與動物一樣，同一個植物體內(nèi)也存在各不相同的細胞葉肉細胞的細胞質(zhì)中有大量的葉綠體，能夠進行光合作用;表皮細胞沒有葉綠體，細胞壁上有明顯的角質(zhì)層，具有保護功能;儲藏細胞沒有葉綠體，也沒有角質(zhì)層，細胞中儲藏著許多營養(yǎng)物質(zhì);同一植物體內(nèi)的這些細胞也都來自一群彼此相似的早期胚細胞思考?討論比較構(gòu)成植物體的細胞植物體中也有細胞分化的現(xiàn)象

表皮細胞葉肉細胞分生細胞導(dǎo)管、篩管細胞保護組織營養(yǎng)組織分生組織輸導(dǎo)組織細胞

分化

一、細胞分化及其意義

在個體發(fā)育中，由

增殖產(chǎn)生的后代，在

上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。一個或一種細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能細胞分裂1.細胞分化的概念細胞分化紅細胞肌細胞神經(jīng)細胞上皮細胞.........

一、細胞分化及其意義2.細胞分化的特點分析以下事例可說明細胞分化具有什么特點?想一想

—穩(wěn)定性

—持久性－普遍性①細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。(動物）胚胎時期達到最大限度。②黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，

始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。

④細胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。③細胞只能從全能干細胞最終走向高度分化的體細胞，不能反向進行。—不可逆性

一、細胞分化及其意義

這是細胞中的基因選擇性表達的結(jié)果，即在個體發(fā)育過程中,不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同。ABCDE????????????EDCABEDCABEDCAB???DNA3.細胞分化的實質(zhì)就一個個體來說，各種細胞具有完全相同的遺傳信息。為什么它們的細胞形態(tài)，結(jié)構(gòu)和功能卻有很大的差異呢？不同組織細胞的所有基因的表達情況都不同嗎？幾乎所有細胞中均表達的基因，如ATP合酶基因、微管蛋白基因等；不同類型細胞中特異性表達的基因，如胰島素基因、血紅蛋白基因等。基因細胞中的表達情況功能例子管家基因所有細胞均要表達維持細胞基本生命活動所必需呼吸酶基因ATP合成酶基因奢侈基因不同類型細胞選擇性表達賦予不同細胞特定的生理功能血紅蛋白基因肌動蛋白基因胰島素合成基因基因選擇性表達指的是奢侈基因的選擇性表達！3.細胞分化的實質(zhì)4.細胞分化的意義（1）是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。（2）使多細胞生物體中的細胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。拓展1：---細胞分化中的“變”與“不變”(1)“變”①從細胞水平分析：細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變。②從亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析：細胞器的種類和數(shù)目及細胞質(zhì)基質(zhì)的

成分和功能發(fā)生改變。③從分子水平分析a.蛋白質(zhì)角度：蛋白質(zhì)種類、數(shù)量、功能發(fā)生改變。b.基因角度：基因選擇性表達，即遺傳信息的表達情況不同，

這是細胞分化的根本原因。(2)“不變”：細胞數(shù)目和細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)不變。2.比較細胞分裂與細胞分化增加相同正常情況下遺傳信息都不變量比較項目細胞分裂細胞分化不同點細胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點聯(lián)系不變穩(wěn)定性差異①先分裂，后分化；②細胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個體發(fā)育過程；③分化程度越高，分裂能力越低。

早期胚胎通過細胞分裂和分化逐漸發(fā)育，形成各種組織和器官。如果給予一定的條件，這些組織和器官中高度分化的細胞，能不能像早期胚胎那樣，再分化成其他細胞呢？二、細胞的全能性閱讀下面的資料。

[資料1]

1958年，美國科學家斯圖爾德(F.C.Steward)取胡蘿卜韌皮部的一些細胞，放入含有植物激素、無機鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果這些細胞旺盛地分裂和生長，形成一個細胞團塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長成了一株新的植株。思考1.從資料1中可以得出什么結(jié)論？思考?討論細胞的全能性已經(jīng)分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整植株的潛能。2.如果將胡蘿卜韌皮部細胞換成其他已高度分化的植

物細胞，在適宜的條件下，這些細胞也能形成新的

植株嗎？在離體和人工培養(yǎng)等適宜的條件下，某些高度分化的植物細胞也能恢復(fù)分裂和再分化，形成新植株。胚狀體細胞團愈傷組織韌皮部細胞幼苗植株個體二、細胞的全能性思考?討論細胞的全能性[資料2]

科學家曾用非洲爪檐的蝌蚪做實驗，將它的腸上皮細胞的核移植到去核的卵細胞中，結(jié)果獲得了新的個體。思考3.將腸上皮細胞單獨培養(yǎng)能獲得新的個體嗎？

與資料1中的實驗相比，你能從資料2中的實驗得出

什么結(jié)論？將腸上皮細胞單獨培養(yǎng)不能獲得新的個體;（動物細胞的全能性受到限制）與資料1中的實驗相比,資料2中的實驗說明已分化的動物細胞的細胞核仍具有全能性。二、細胞的全能性細胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。2.原因：

體細胞中都具有該物種全套的遺傳物質(zhì)，都具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因。3.實現(xiàn)細胞全能性的條件：（補充）

（1）離體（必要條件）；（2）一定的營養(yǎng)物質(zhì)（無機鹽、維生素、氨基酸等）和植物激素；1.概念：

（3）適宜的外界條件（適宜的溫度、pH等）、無菌無毒的環(huán)境。4.細胞全能性大小比較

沒有分化的細胞，如受精卵、動物和人體的早期胚胎細胞、植物體的分生組織細胞也具有全能性。（1）同一生物：受精卵>生殖細胞>體細胞（2）不同生物：植物細胞>動物細胞

一般情況下，細胞分化程度越高，全能性越低；細胞分化程度越低，全能性越高。二、細胞的全能性（1）體現(xiàn)細胞全能性的方法：由離體的組織、器官或細胞得到個體（2）5、高度分化的植物體細胞具有全能性植物組織培養(yǎng)技術(shù)（補充）①原理：植物細胞具有全能性②過程：③應(yīng)用a.快速繁殖花卉和蔬菜等作物b.培養(yǎng)微型觀賞植株c.拯救珍稀瀕危植物。特殊例子：種子的發(fā)育成植株、壁虎斷尾重生植物組織培養(yǎng)快速繁殖花卉和蔬菜培養(yǎng)微型觀賞植株6.動物細胞核具有全能性非洲爪蟾和“多利”的誕生證明:已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。思考：為什么細胞核具有發(fā)育成完整個體的潛能？細胞核中有全套的遺傳物質(zhì)。（1）克隆動物-核移植技術(shù)

（2）克隆動物典型實例

目前為止，人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的個體。1996年誕生的克隆羊“多莉）；2017年11月27日，世界上首個體細胞克隆猴“中中”誕生；12月5日，“中中”的妹妹“華華”也順利誕生。用克隆技術(shù)拯救瀕危動物長江女神白鰭豚（水中大熊貓）丹頂鶴（3）克隆動物技術(shù)的應(yīng)用干細胞是人和動物體內(nèi)、少數(shù)具有分裂與分化能力的細胞。干細胞三1.概念：合作探究十四：干細胞有哪些類型？干細胞三2.分類：全能胚胎干細胞多能骨髓造血干細胞專能骨髓干細胞紅細胞3.運用：（1）干細胞移植治療白血??；（2）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現(xiàn)對臨床疾病的治療。受精卵胚胎干細胞多能干細胞專能干細胞體細胞分裂能力、分化能力、全能性逐漸減弱；分化程度逐漸增強植物細胞的全能性>動物細胞全能性受精卵>生殖細胞(精、卵細胞)>體細胞分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比較干細胞三細胞分化細胞全能性原理細胞內(nèi)基因選擇性表達含有本物種全套遺傳物質(zhì)特點①持久性：②穩(wěn)定性（不可逆性）：③普遍性：④不變性：遺傳物質(zhì)不變①高度分化的植物體細胞具有全能性②動物已分化的體細胞全能性受限制，

但細胞核仍具有全能性。結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞形成完整有機體或其他細胞大小比較細胞分化程度有高低之分，如體細胞>生殖細胞>受精卵細胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖細胞>體細胞關(guān)系①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變化②細胞的分化程度越高，具有的全能性越小干細胞三細胞分化與細胞全能性的比較一、概念檢測1.判斷下列有關(guān)細胞分化與細胞全能性關(guān)系的表述是否正確。(1)受精卵沒有分化，所以沒有全能性。（×）(2)細胞的分化程度越高，表現(xiàn)出來的全能性就越弱。（√）2.將自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為“胰島樣”細胞，以替代損傷的胰島B細胞，達到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是（D）A.骨髓干細胞與“胰島樣”細胞的基因組成不同，基因表達情況不同B.“胰島樣”細胞與胰島B細胞基因組成不同，基因表達情況相同C.骨髓干細胞與“胰島樣”細胞基因組成相同，基因表達情況也相同D.骨髓干細胞與胰島B細胞的基因組成相同，基因表達情況不同3.在一個多細胞的生物體內(nèi)，存在著各種在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上具有差異的細胞，這是因為（D）A.細胞發(fā)生了變異

B.不同細胞的基因不同C.某些細胞失去了全能性

D.不同細胞中的基因選擇性地表達二、拓展應(yīng)用1.植物組織培養(yǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展十分迅猛，許多企業(yè)運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)蔬菜、瓜果和花卉的組培苗，獲得可觀的經(jīng)濟效益。同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物幼苗有什么優(yōu)勢呢？你將來愿意從事這方面的工作嗎？【答案】同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比,用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物幼苗的優(yōu)勢是：快速、大量繁殖，不受季節(jié)影響，同時還能保持植物的優(yōu)良品質(zhì)。2.干細胞療法讓許多惡性疾病患者看到了希望，但也有不少慘痛的教訓(xùn)。有興趣的同學，可以了解這方面的信息，思考科學、技術(shù)和社會的關(guān)系?！敬鸢浮柯浴Ｕn后練習1.下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是（）

①用懸浮液培養(yǎng)胡蘿卜單個細胞可形成可育的植株

②植物用種子繁殖后代

③用煙草組織培養(yǎng)的單個細胞形成可育的完整植株A．①②B．①③C．②③D．①②③B練一練2.細胞分化過程中不會出現(xiàn)的是（）A.細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)改變B.細胞器種類和數(shù)量改變C.蛋白質(zhì)種類和數(shù)