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必修1

第四章 细胞增殖、分化、衰老和死亡 第二节 细胞分化、衰老和死亡 01 细胞分化 受精卵 植物组织形成过程 ？ 细胞分裂 问题1：不同种类细胞间的差异表现在哪些方面？ 问题2：同一个体的不同种类的细胞遗传物质相同吗？ 形态、结构、功能不同 相同 在个体发育中，由____________或_______________ 经______________产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐产生______________的过程。 一个 一种细胞 细胞分裂 稳定性差异 任务一：什么是细胞分化？ 造血干细胞 资料2：造血干细胞形成各种血细胞 问题1：细胞分化形成形态、结构、功能不同的细胞是一瞬间完成的吗？ 持久性 问题2：这些细胞的差异一旦形成，是否会在生命活动中改变？ 稳定性、不可逆性 资料1：不只是多细胞生物，单细胞生物也存在细胞分化，比如枯草芽孢杆菌会形成芽孢等 问题3：多细胞生物与单细胞生物都存在细胞分化说明什么？ 普遍性 任务二：细胞分化的特点？ 问题：有人认为细胞分化与有丝分裂不一样，细胞分化时，失去了部分遗传物质，只保留了执行特定功能必须的遗传物质，导致了细胞差异的形成。你认同这一观点吗？ 任务三：分析细胞分化的实质 资料1：基因是有遗传效应的DNA片段，基因可以指导特定蛋白质的合成，我们把该过程叫做基因的表达。 思考： 1.直接决定细胞的形态、结构和功能的是哪种物质？ 2.蛋白质的合成根本上受哪种物质控制？ 蛋白质 基因 基因1 基因2 基因3 蛋白1 蛋白2 蛋白3 DNA 检测的3种细胞 是否含有四种基因 肌动蛋白基因表达 血红蛋白基因表达 胰岛素基因表达 呼吸酶基因表达 肌细胞 + + + + + - - + 红细胞 + + + + - + - + 胰岛细胞 + + + + - - + + 2.不同种类的细胞中遗传信息的表达相同吗？ 1.三种细胞遗传物质相同吗？蛋白质相同吗？为什么？ 资料2：直接证据 血红蛋白基因开启 肌动蛋白基因关闭 红细胞 合成血红蛋白 （不合成肌动蛋白） 血红蛋白基因关闭 肌动蛋白基因开启 肌细胞 合成肌动蛋白 （不合成血红蛋白） 基因的选择性表达 细胞分化的实质： 问题：如果没办法进行基因检测，通过实验证明基因表达出来，能否证实基因没有丢失？ 资料3：间接证据 问题1：为什么高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力？ 细胞中具有发育成该个体所需的全部遗传物质。 问题2：如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞，在适宜的条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？ 能 实验结论：植物细胞具有全能性。 已经分化的动物细胞是否具有全能性呢？ 思考：将体细胞单独培养能获得新的个体吗？由此得出什么结论？ 实验结论：已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。 植物组织培养-快速繁殖花卉、蔬菜等 细胞全能性的应用 杜鹃 丹顶鹤 拯救珍稀、濒危动植物 细胞分化的意义？ 社会分工越细，运行效率越高： 教师 医生 厨师 外卖骑手 程序开发 交警 …… 细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，称为干细胞。 例如：胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞等 任务四：干细胞的特点及应用 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞 应用：骨髓移植的方法治疗白血病 12 山中伸弥等人把4个转录因子（Oct4、Sox2、Klf4、cMyc）通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞，这一发现意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞，也由此创立了人工诱导多能干细胞（iPSC） 山中伸弥 2012年——诺贝尔生理学或医学奖 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 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 比较细胞分裂与细胞分化 02 细胞衰老 18岁、35岁、46岁、60岁、75岁的卞先生 出生、生长、衰老和死亡，是生物界的正常现象，生物个体如此，细胞也是如此。 生物体内的绝大多数细胞，都经过分裂、分化、衰老、死亡这几个阶段。 细胞衰老 1、概念：细胞衰老的过程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细胞质膜通透性改变，物质运输功能降低 ②细胞核体积增大，核 膜皱折，染色质固缩 ③细胞萎缩，细胞内的水分减少，体积变小 ④细胞内多种酶的活性降低，代谢速率减慢 ⑤色素逐渐积累，细胞内物质交换和信息传递受阻 2.细胞衰