6.2细胞的分化课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第2节 细胞的分化 本节聚焦: 1.什么是细胞分化? 2.细胞分化的生物学意义是什么? 3.怎样理解细胞的全能性? 在人体内,红细胞的寿命为120d左右。白细胞的寿命约为5-7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。 白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞,而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。 讨论: 1.为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少? 2.骨髓与血细胞的形成有什么关系? 健康人会不断产生新的血细胞,补充到血液中去。 骨髓中的造血干细胞能够通过细胞增殖和分化,不断产生不同种类的血细胞。 问题探讨 一、细胞分化及其意义 受精卵 细胞增殖 细胞分化 在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代, 在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 1. 概念: 细胞分化的实例1: 上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞 ①这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同? 构成人体器官的组织有4种, 分别是 。 这些细胞在形态上相差很大,结构上也有区别,功能上各不相同,但总体上都是由细胞膜、细胞质、细胞核组成的。 上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织 ②这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞,正常情况下,它们还能恢复成早期胚胎细胞吗?就这四种组织来说,一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞? 早期胚胎细胞 细胞分化 叶肉细胞 表皮细胞 储藏细胞 细胞质中有叶绿体, 能进行光合作用。 没有叶绿体,细胞壁上形成角质层,具有保护作用。 没有叶绿体,没有角质层, 细胞中储藏着许多营养物质。 细胞分化的实例2: 早期胚细胞 2.细胞分化的意义: ①生物个体发育的基础; ②使细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。 在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代, 在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 1. 概念: 2. 意义: ①生物个体发育的基础; ②使细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。 3. 特点: ①普遍性 ②持久性 细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。 细胞分化贯穿于生物体整个生命活动过程中,且在 _ 时期达到最大限度。 胚胎 ③稳定性、不可逆性 一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到细胞死亡。 一、细胞分化及其意义 3.一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。如造血干细胞分化的红细胞、白细胞,不能再变回造血干细胞。 黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素;离体培养的上皮细胞,始终保持为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞。 1.多细胞生物体从小长大,到衰老到死亡,都有细胞分化发生。 2.细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,它是生物个体发育的基础。 根据下列事实,总结细胞分化的特点。 稳定性 不可逆性 持久性(持续于整个生命历程) 普遍性(多细胞生物体) 思考: ①a、b、c、d 四种细胞中的遗传物质是否相同? ②a、b、c、d四种细胞细胞形态、结构和功能不同是如何造成的? 事实:就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传信息。 细胞中基因的选择性表达的结果, 即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 思考:不同细胞中有没有表达相同的基因? 4.细胞分化的原因(实质) 红细胞 肌细胞 呼吸酶基因 血红蛋白基因 肌动蛋白基因 表达(活动状态) 表达(活动状态) 表达(活动状态) 不表达(关闭状态) 表达(活动状态) 不表达(关闭状态) 管家基因 vs 奢侈基因 (在所有细胞都表达) (在特定组织细胞中表达) 练习: 1.分析下面2种细胞中基因的表达情况: 2.请把下列基因进行归类: ATP水解酶基因、抗体基因、胰岛素基因、核糖体蛋白基因 细胞分化是奢侈基因的选择性表达。 1.概念: 2.物质基础(原因): 3.实例: 二、细胞的全能性 指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 生物体每个细胞都含有该物种生长发育所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体必需的全部基因。 植物组织培养 动物细胞核移植(克隆动物) (没有分化的细胞,如受精卵、早期胚胎细胞、植物的分生组织细胞也具有全能性) 哺乳动物成熟红细胞不具有全能性。 实例1:植物组织培养 韧皮部细胞 (外植体) 细胞 愈伤组织 胚状体 试管苗 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 脱分化 再分化 实验表明: 高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力。 即体现了植物细胞的全能性 1.从资料1中可以得出什么结论? 已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整植物体。 2.如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的植物细胞,在适宜条件下,这些细胞也能形成新的植株吗? 脱分化 再分化 离体的组织细胞(外植体) 愈伤组织 胚状体