6.2 细胞的分化-2024-2025学年高一生物爱上课堂优质课件（人教版2019必修1）

第6章 细胞的生命历程 第2节　细胞的分化 问题探讨 在人体内，红细胞的寿命为120天左右，白细胞的寿命为５—７天。这些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治疗白血病。 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？ 健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。 2.骨髓与血细胞的形成有什么关系？ 骨髓中有造血干细胞能够增殖分化，不断产生不同种类的血细胞。 但生物体的长大主要取决于细胞数量的多少，因为细胞不能无限长大 成年人全身细胞总数约1012个，200多种。人体体细胞均来自一个 。 受精卵 受精卵 多个细胞 有丝分裂 细胞分化 （个体发育起点） 神经组织 结缔组织 上皮组织 肌肉组织 ？ 一、细胞的分化及其意义 实例1 比较构成人体组织的细胞 构成人体器官有四种组织：上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织，这些组织又是由相似的细胞构成。 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？ 这些细胞形态相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。 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？一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？ 正常情况下，它们不能恢复成早期胚胎细胞，也不会转变成其他组织的细胞。 实例2 植物细胞的分化 叶肉细胞 表皮细胞 储藏细胞 同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。 一、细胞的分化及其意义 1.细胞分化的概念 在个体发育中，由 ____________ 细胞增殖产生的后代，在_________、________和____________上发生______________的过程。 一个或一种 形态 结构 生理功能 稳定性差异 2.细胞分化的特征： ①持久性: 贯穿于生物体整个生命历程中。 ②普遍性： 普遍存在于生物界，是个体发育的基础。 一、细胞的分化及其意义 ③稳定性和不可逆性： 一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态。 ④遗传物质不变性： 细胞分化后形态、结构和功能发生改变，但细胞内的遗传物质一般不变。 3.细胞分化的意义： ①细胞分化是生物个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。 ②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 一、细胞的分化及其意义 4.细胞分化的实质 E D C A B E D C A B E D C A B 选择性表达的结果 细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是蛋白质种类的不同 A B D C E 遗传物质没变 基因的选择性表达 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） 一、细胞的分化及其意义 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 已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞呢？ 5.比较细胞分裂与细胞分化 一、细胞的分化及其意义 资料1：1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。 1、从资料一中可以得到什么结论？ 已经分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。 2、如果把胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞，在适宜条件下也能发育成新的植株吗？ 能 二、细胞的全能性 资料2：科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。 3.将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？与资料1中的实验相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？ 不能。资料2中实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。 二、细胞的全能性 母羊B 乳腺细胞取其细胞核 母羊A 未受精的卵细胞去其细胞核 母羊C 重组细胞 【资料3】克隆羊“多利”的诞生 “多利”的诞生证明：已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。 二、细胞的全能性 二、细胞的全能性 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的细胞。 2.原因：　 体细胞中都具有该物种全套的遗传物质，都具有发育成完整个体所必需的全部基因。 3.细胞全能性表现的必要条件：　 ①离体（必要条件）； ②一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素； 1.概念：　 ③适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。 离体的植物器官组织或细胞 植物激素 愈伤组织 根、芽 植物体 脱分化 再分化 由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株充分说明高度分化的植物组织细胞仍具有发育成完整植株的能力，即具有全能性。 （1）高度分化的植物体细胞具有全能性 4.植物细胞的全能性 （2）植物组织培养技术 ①原理：植物细胞具有全能性 ②过程： 二、细胞的全能性 克隆羊“多利” 证 明 动物细胞核具有全能性 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。 细胞核含有本物种遗传所需的全套基因。 5.已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。 二、细胞的全能性 三、细胞全能性的应用 植物组织培养——快速繁殖花卉、蔬菜等 拯救珍稀、濒危动植物 ——克隆技术 克隆人体器官， 用于器官移植 干细胞 动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。 ①概念： 按来源分 （发育时期） 成体干细胞 按分化潜能分 全能干细胞 多能干细胞 ②类型 胚胎干细胞 专能干细胞 能分化发育成完整个体，如胚胎干细胞 能分化发育成组织或器官，如造血干细胞 只能分化成某一类型的细胞，如神经干细胞 三、细胞全能性的应用 干细胞可以用于治疗血液系统疾病（如白血病） 体外培养组织或器官， 通过移植治疗疾病 三、细胞全能性的应用 分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比较 受精卵 胚胎干细胞 多能干细胞 专能干细胞 体细胞 分裂能力、分化能力、全能性逐渐减弱；分化程度逐渐增强 植物细胞的全能性>动物细胞全能性 受精卵>生殖细胞(精卵细胞)>体细胞 细胞分化 细胞全能性 原因 细胞内基因的选择性表达 已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息 结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 可形成新的个体 比较 分化程度： 体细胞＞生殖细胞＞受精卵 全能性： 受精卵＞生殖细胞＞体细胞 关系 ①两者的遗传物质都不发生变化 ②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小 分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比较 练习与应用 1.(1)受精卵没有分化，所以没有全能性。( ) (2)细胞的分化程度越高，表现出来的全能性就越弱。（ ） √ × 2.将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( ) A.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况不同 B.“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成不同，基因表达情况相同 C.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同，基因表达情况也相同 D.骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成相同，基因表达情况不同 D 3.在一个多细胞的生物体内，存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞，这是因为( ) A.细胞发生了变异 B.不同细胞的基因不同 C.某些细胞失去了全能性 D.不同细胞中的基因选择性地表达 D $$