4.2 细胞分化、衰老和死亡课件-2023-2024学年高一上学期生物苏教版（2019）必修1

第二节 细胞分化、衰老和死亡 被子植物 受精卵 复杂的多细胞生物体 积极思维： 开花、传粉、受精 细胞分裂等过程 天 竺 葵 营养器官： 生殖器官： 根、茎、叶 花、果实、种子 个体发育的起点 组成天竺葵不同器官的细胞形态一样吗？ 思考： 细胞分裂只能增加细胞数量，那么天 竺 葵是如何具有多种多样的细胞、组织、器官的？ 受精卵 早期胚胎细胞 神经细胞 骨细胞 小肠上皮细胞 肌细胞 红细胞 细胞分裂 细胞分化 细胞增殖 → 增加细胞数量； 细胞分化 → 增加细胞种类； 造血干细胞的分化： 5 一、细胞分化 在个体发育过程中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程； 1、概念： 2、特点： 在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础； ①普遍性： 细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大； ②持久性： 已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡，都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构； ③不可逆性： 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； ④稳定性： 分化后的细胞核内遗传物质不发生改变； ⑤遗传物质不变性： 3、细胞分化的原因/机理/实质： 基因选择性表达； E D C A B E D C A B E D C A B 遗传信息没变 A B C D E 在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态。 在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关的基因处于活动状态，而与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态。 积极思维： 同一个体中，未成熟的红细胞和肌细胞中所含基因是否相同？ ；红细胞和肌细胞的不同形态体现了 ； 相同 基因的选择性表达 产生形态、结构、功能不同的细胞（增加细胞类型），形成特定形态、结构、功能不同的组织和器官。 4、细胞分化的结果 骨细胞 结缔组织 器官 肌肉组织 神经细胞 肌肉细胞 上皮组织 上皮细胞 神经组织 系统 人体 细胞分化 有丝分裂 受精卵 5、细胞分化的意义 在个体发育中，细胞分化能增加细胞的类型， 不同类型的细胞构成了多细胞生物体的各种组织和器官，执行不同的生理功能，从而有利于提高各种生命活动的效率。教材P125 比较 细胞分裂 细胞分化 不 同 点 细胞变化 发生时间 相同点 联系 增加细胞数目 从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂 增加细胞种类 发生在整个生命进程中（在胚胎时期最大） 遗传信息都不变 先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程 6、细胞分裂与细胞分化的比较： 11 叶肉细胞 表皮细胞 储藏细胞 思考： 植物的叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞具有的遗传信息与受精卵相同，既然受精卵能发育成一个完整的个体，上述三种细胞在特定条件下是否也可以发育成一个完整的个体呢？ 二、分化后的细胞仍然具有全能性 1、细胞的全能性定义： 2、具有全能性的原因： 已分化的细胞内含有该物种的全套遗传物质； 是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； 3、全能性实例一：植物组织培养 （1）原理： 植物细胞具有全能性； （2）表达全能性条件: 离体，一定的营养条件，植物激素，无菌和适宜的温度、PH等； 1958年，美国植物学家斯图尔德等人，用胡萝卜根韧皮部的组织块进行离体培养，得到了完整的植株，且该植株能开花结果，即离体的植物细胞能发育成完整的植物体。 （3）过程： 离体的植物组织、器官或细胞（简称“外植体” ） 愈伤组织 脱分化 再分化 根、芽等胚状体 幼苗 植株 1962 年，英国科学家格登将美洲爪蟾小肠上皮细胞的核注入去核的未受精的卵细胞， 结果发现一部分卵细胞发育成蝌蚪， 其中的一部分蝌蚪又能继续发育为成熟的个体。 实验证明：已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性； 4、全能性实例二：动物细胞核具有全能性 克隆羊多莉的培育过程： 注：到目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体； 5、全能性大小比较： 受精卵>生殖细胞>体细胞 分化程度低的细胞>分化程度高的细胞 分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞 幼嫩细胞>衰老细胞 植物细胞>动物细胞 注：细胞只有发育成完整个体才能称体现了细胞的全能性； （1）快速繁殖花卉、蔬菜等 （2）拯救珍稀、濒危动植物 6、全能性应用： 三、细胞衰老 细胞衰老是一系列复杂的生理生化反应过程，发生的变化最终反映在细胞的形态结构和生理功能 上。 1、细胞衰老定义： ⑤细胞质膜通透性改变，使物质运输功能降低； ④细胞核的体积增大，核膜皱折，染色质固缩、染色加深