細(xì)胞的分化教學(xué)課件-高一上學(xué)期生物人教版必修一

6.2細(xì)胞的分化學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過比較不同細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生的特異性變化，歸納細(xì)胞分化的概念，進(jìn)而闡明細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。2.通過分析植物組織培養(yǎng)和動物體細(xì)胞核移植等方面的事例，闡明細(xì)胞的全能性。3.通過了解干細(xì)胞的特點，關(guān)注干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，提升社會責(zé)任意識。問題探討1.這個過程中包含了我們前面學(xué)過的哪些方面的細(xì)胞學(xué)知識?2.人體由最初的一個受精卵,到多種多樣的組織細(xì)胞,是依靠哪種生理過程實現(xiàn)的?思考細(xì)胞分裂細(xì)胞分化問題探討受精卵胚胎細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞思考1.這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么不同？這些細(xì)胞在

上相差很大，

上也有區(qū)別，

上各不相同，但總體上都由

、

和

組成。在胚胎發(fā)育的早期，各個細(xì)胞彼此相似。通過細(xì)胞的有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量越來越多。與此同時，這些細(xì)胞又逐漸向不同的方向變化。細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核形態(tài)結(jié)構(gòu)功能問題探討受精卵胚胎細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞在胚胎發(fā)育的早期，各個細(xì)胞彼此相似。通過細(xì)胞的有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量越來越多。與此同時，這些細(xì)胞又逐漸向不同的方向變化。思考

2.正常情況下，它們還能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞嗎？3.就這四種組織來說，一種組織的細(xì)胞會不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞？不能恢復(fù)；不會轉(zhuǎn)變。問題探討葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞儲藏細(xì)胞受精卵胚胎細(xì)胞與動物一樣，同一個植物體也存在各不相同的細(xì)胞。追根溯源：同一植物體的這些細(xì)胞也都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。有絲分裂細(xì)胞分化紅細(xì)胞血小板白細(xì)胞骨髓中的造血干細(xì)胞1.概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細(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)定性差異的過程。(教材P119)一、細(xì)胞分化分化的結(jié)果

細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個生命過程中。2.時期：一、細(xì)胞分化在人體的生命過程中，血液中的血細(xì)胞需源源不斷的產(chǎn)生，因為紅細(xì)胞的壽命一般為120天左右，白細(xì)胞的壽命更短只有5—7天。骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞，以維持這些細(xì)胞數(shù)目的穩(wěn)定。資料1持久性、不可逆性穩(wěn)定性普遍性3.特點：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，而不會變成其他類型的細(xì)胞。資料3資料3：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→死亡資料4人表皮的生發(fā)層細(xì)胞能分裂分化成角質(zhì)層細(xì)胞，以補(bǔ)充死亡脫落的角質(zhì)層細(xì)胞。植物分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂分化形成伸長區(qū)細(xì)胞和根冠細(xì)胞。資料2一、細(xì)胞分化思考就一個個體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息，但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，這是怎么回事呢？答：這是細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即：在個體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。一、細(xì)胞分化（2）細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化,有利于提高生物體各種生理功能的效率。4.細(xì)胞分化的意義：人體在生長發(fā)育過程中,如果僅僅有細(xì)胞的增殖，而沒有細(xì)胞的分化，就不可能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官，生物體不能正常發(fā)育。資料5哺乳動物成熟的紅細(xì)胞，沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，細(xì)胞中有大量的血紅蛋白，因此提高了紅細(xì)胞運輸氧氣的能力。肌肉細(xì)胞含有大量線粒體，細(xì)胞中有大量收縮蛋白質(zhì)，因此肌肉細(xì)胞有很強(qiáng)的收縮功能。資料6（1）細(xì)胞分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。一、細(xì)胞分化5.細(xì)胞分化的原因一、細(xì)胞分化活動：用五種磁卡片代表五種基因，在不同細(xì)胞基因表達(dá)情況不同，請五位同學(xué)上臺模擬三種不同細(xì)胞中每個基因表達(dá)情況，一面代表基因開啟，另外一面代表基因關(guān)閉。1.模擬表示分化成肌細(xì)胞時基因的開啟或關(guān)閉情況；2.模擬表示分化成紅細(xì)胞時基因的開啟或關(guān)閉情況；3.模擬表示分化成胰島B細(xì)胞時基因的開啟或關(guān)閉情況。

呼吸酶基因開啟胰島素基因開啟ATP合成酶基因開啟血紅蛋白基因開啟呼吸酶基因關(guān)閉胰島素基因關(guān)閉ATP合成酶基因關(guān)閉血紅蛋白基因關(guān)閉肌肉生長因子基因開啟肌肉生長因子基因關(guān)閉基因開啟基因關(guān)閉

基因的狀態(tài)（開啟或關(guān)閉）“+”表示開啟“-”表示關(guān)閉呼吸酶基因ATP合成酶基因胰島素基因肌肉生長因子基因血紅蛋白基因肌細(xì)胞

未成熟紅細(xì)胞

胰島B細(xì)胞

模擬結(jié)果個體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息相同，但表達(dá)情況不同，即基因的選擇性表達(dá)。(1)同一個體的小腸上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞所含基因不同()(2)蛙的紅細(xì)胞和人的紅細(xì)胞形態(tài)不同的原因是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果()(3)同一細(xì)胞內(nèi)往往含有不同的蛋白質(zhì)，這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果()×同一個體的所有體細(xì)胞都是由同一個受精卵分裂而來的，所含基因相同；隨堂小練：判斷正誤不同生物，基因不同；基因的選擇性表達(dá)：（同一個體，不同細(xì)胞）在個體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同?！痢镣患?xì)胞蛋白質(zhì)不同，是因為該細(xì)胞表達(dá)了很多不同基因。二、細(xì)胞的全能性思考

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?【資料7】1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德(F.C.Steward)取胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞，放入含有植物激素、無機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果這些細(xì)胞旺盛地分裂和生長，形成一個細(xì)胞團(tuán)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。討論1:從資料7中可以得出什么結(jié)論？已經(jīng)分化的植物細(xì)胞在

下能夠形成完整的植株。離體培養(yǎng)討論2：如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他高度分化的植物細(xì)胞，在適宜條件下，這些細(xì)胞也能形成新的植株嗎？能討論3：該技術(shù)需要什么條件？離體狀態(tài)

適宜的溫度和PH值

營養(yǎng)和植物激素?zé)o菌二、細(xì)胞的全能性【資料8】科學(xué)家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實驗，將它的腸上皮細(xì)胞的核移植到去核的卵細(xì)胞中，結(jié)果獲得了新的個體。資料8能否說明動物細(xì)胞也具有全能性？不能，只能說明已經(jīng)分化的.具有全能性。動物細(xì)胞核討論4：討論5：高度分化的細(xì)胞為什么具有全能性？高度分化的細(xì)胞仍保留著該物種個體發(fā)育所需的全套基因。二、細(xì)胞的全能性（2）拯救珍稀、瀕危動植物2.細(xì)胞全能性的應(yīng)用

（1）快速繁殖花卉、蔬菜等二、細(xì)胞的全能性（3）克隆人體器官，用于器官移植細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(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1.細(xì)胞全能性的概念名為“中中”和“華華”的雌性克隆猴在2017年年底相繼誕生在中國科學(xué)院的實驗室里，它們的基因都來自同一個流產(chǎn)的雌性獼猴胎兒，科學(xué)家們提取了其體細(xì)胞，然后將細(xì)胞核“植入”若干個“摘除”了細(xì)胞核的卵細(xì)胞內(nèi)。從克隆羊“多莉”到這次克隆猴“中中”和“華華”，歷經(jīng)20多年。1997年2月27日的英國《自然》雜志報道了一項震驚世界的研究成果：1996年7月5日，英國愛丁堡羅斯林研究所（Roslin）的伊恩·維爾穆特（Wilmut）領(lǐng)導(dǎo)的一個科研小組，利用克隆技術(shù)培育出一只小母羊。這是世界上第一只用已經(jīng)分化的成熟的體細(xì)胞核（乳腺細(xì)胞）通過核移植技術(shù)克隆出的羊。二、細(xì)胞的全能性骨髓移植的方法治療白血病利用胚胎干細(xì)胞修復(fù)病人損傷組織概念：動物和人體內(nèi)保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。三、細(xì)胞的全能性1.分類：①

干細(xì)胞：有的干細(xì)胞能發(fā)育為完整的個體；例如:胚胎干細(xì)胞②

干細(xì)胞：有的干細(xì)胞能分化出不同種類的細(xì)胞；例如:骨髓造血干細(xì)胞③

干細(xì)胞：有的干細(xì)胞只能分化成某種特定的細(xì)胞；例如:神經(jīng)干細(xì)胞全能多能專能2.用途：①干細(xì)胞移植治療白血?、谀殠а杉?xì)胞治療血液系統(tǒng)疾?、墼隗w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)對臨床疾病的治療三、細(xì)胞的全能性細(xì)胞分化基因的選擇性表達(dá)全套的遺傳信息細(xì)胞全能性實質(zhì)基礎(chǔ)表現(xiàn)普遍性特點持久性穩(wěn)定性結(jié)果形成不同組織、器官小結(jié)(1)成熟個體體內(nèi)的所有細(xì)胞都已經(jīng)高度分化()(2)種子發(fā)育成完整個體體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性()(3)壁虎斷尾后重新長出尾巴體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性()(4)造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性()×成熟植物有分生區(qū)細(xì)胞，成熟動物有造血干細(xì)胞，分化程度較低；隨堂小練：1.判斷正誤種子不是一個細(xì)胞，由胚發(fā)育成個體是正常的生長發(fā)育；沒有發(fā)育成完整的有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞，不能體現(xiàn)全能性；×××沒有發(fā)育成完整的有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞，不能體現(xiàn)全能性；2．細(xì)胞分化發(fā)生在（）A.胚胎發(fā)育早期B.胚胎發(fā)育時期C.生物體的整個生命進(jìn)程中D.幼體時期3．下列有關(guān)細(xì)胞分化和細(xì)胞分裂的敘述中，不正確的是（）A.生物體的生長發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的結(jié)果B.細(xì)胞分化發(fā)生在生物體的整個生命過程中C.細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)D.細(xì)胞分化過程使細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)逐漸減少4．下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述，不正確的是（）A.細(xì)胞分化是一種持久性的變化，它發(fā)生在生物體的整個生命過程中B.經(jīng)過細(xì)胞分化，在多細(xì)胞生物體內(nèi)形成了相同的細(xì)胞和組織C.經(jīng)過細(xì)胞分化導(dǎo)致細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上產(chǎn)生穩(wěn)定性的差異D.細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率CDB5.下列發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的生物學(xué)過程是()A.壁虎尾巴的再生B.植物種子萌發(fā)長成新植株C.將棉花根尖細(xì)胞培育成棉花植株D.給去核蛙卵植入體細(xì)胞核后發(fā)育成正常的蝌蚪6.中風(fēng)，也叫腦卒中，起因一般是由腦部血液循環(huán)障礙導(dǎo)致局