6-2 细胞的分化（教学课件）-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第2节细胞的分化 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? 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? 骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生 不同种类的血细胞。 在我们体内，红细胞的寿命为120 天左右，白细胞的寿命更短，只有 5-7天。这些血细胞都是失去了分裂 能力的细胞。白血病患者的血液中 出现了大量的异常白细胞，而正常 的血细胞又明显减少。通过骨髓移 植可以有效地治疗白血病。 总 结 ：同一动物体的这些 细胞都源自早期胚细胞。 上皮组织 肌肉组织 神经组织 结缔组织 一、细胞分化 受精卵 细胞群 细胞 分化 分裂 细胞 总结：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。 储藏细胞 贮藏营养物质 叶肉细胞 光合作用 表皮细胞 保护功能 一、细胞分化 1. 概念 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，叫细胞分化。 (1)分化的对象：一个或一种细胞 (2)分化的结果： 产生形态、结构、功能不同的细胞 2. 细胞分化的特点 思考： 下列事实分别说明了细胞分化的什么特征? 细胞分化发生在整个生命进程中。 持久性 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。 稳定性 人体不同类型细胞之间的差异是稳定不变的，都不 能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。不 可 逆 性 遗传物质没有改变，不同 组织的细胞共同来源于受 精卵，经有丝分裂产生。 细胞分化是否意味着细 胞中遗传物质的改变? ○ E 肌肉细胞 血红蛋白基因( 关 ) 肌动蛋白基因( 开 ) 肌动蛋白 血红蛋白 血红蛋白基因( 开 ) 肌动蛋白基因( 关 ) 3.分化的根本原因：基因选择性表达 选择性表达 B E 基因 红细胞 从不同水平理解细胞分化 (1)从细胞水平看 细胞形态、结构和功能发生改变 (2)从亚显微水平看 细胞器种类、数目及细胞质成分发生改变 (3)从分子水平看 ①蛋白质种类、数量发生改变 ② 基因选择性表达，RNA的种类和数量改变 4. 细胞分化的结果 产生形态、结构、功能不同的细胞。 5. 细胞分化的意义 (1)细胞分化是个体发育的基础。 (2)使多细胞生物体的细胞趋向专门化， 利于提高各种生理功能的效率。 项目 细胞分裂 细胞分化 时间 从受精卵开始 发生在整个生命过程中 结果 细胞数量增多， 生成相同的细胞 细胞种类增多，生成不 同的细胞，形成组织和器官 意义 生物体生长、 发育、繁殖和 遗传的基础 ①生物个体发育的基础；②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。 关系 ①细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的 ②一般来说，分化程度越高，细胞的分裂能力就越低。 细胞分裂与细胞分化的比较 科学家斯图尔德将 胡萝卜韧皮部的一 些细胞放入培养液 中培，结果这些细 胞旺盛地分裂和生 长，最终长成一株 新的植株。 已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞? 1958年，美国 结论：高度分化的植物细胞 具有全能性 动物体细胞核移植 紫外线 蝌蚪的肠 上皮细胞 去核 细胞核 核移植 8细胞胚 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。 结论： 已分化 的动物 体细胞 的细胞 核具有 全能性 蛙卵 细胞核 (二)细胞的全能性 1. 细胞全能性的概念 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。 为什么高度分化的植物细胞还具 有发育成个体的潜能? 细胞内含有本生物物种全套的遗传信息! 2.植物细胞全能性的应用 (1)快速繁殖花卉、蔬菜 蝴蝶兰的大规模生产 动物细胞核全能性的应用 (2)克隆技术拯救濒危动物 长江女神----白鳍豚 (水中大熊猫) 丹顶鹤 (3)克隆人体器官，用于器官移植 心脏移植 肾脏移植 三、干细胞 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分 化能力的细胞。 骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞 血小板 干细胞 干细胞的种类 全能干细胞：如受精卵细胞 (1)分化潜能 多能干细胞：如造血干细胞 专能干细胞：如神经元干细胞 注：并非所有干细胞都要发生分化。干细胞通过细 胞分裂增加细胞数目，一部分干细胞发生分化，成 为具有特定功能的组织细胞；还有一部分干细胞保 持分裂能力，用于干细胞的自我更新。 应用：如利用脐带血干细胞治疗血液系统疾病。 胚胎干细胞 成体干细胞 (②来源 全能干细胞 专能干细胞 血细胞 神经元 病人 诱导分化 肌细胞 病人自我识别基因 WMNMX 转化 诱导分化 利用胚胎干细胞修复病人 损伤组织过程的示意图 培养胚胎干细胞 第3节细胞的衰老和死亡 一.细胞衰老 1.过程：细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过 程，最终表现为细胞形态结构功能发生变化 2.特征： 水分减少，细胞萎缩，体积变小。 多种酶活性降低，呼吸速率减慢。 色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。 细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染 色加深。 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 3.衰老细胞影响个体表现： 3.衰老细胞影响个体表现： ①老年人头发变白的机理是什么? 毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪 氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。 ②为什么老年人的皮肤上会长“老年斑”? 细胞内的色素(脂褐素)随着细胞衰老 而逐渐积累造成的。 概 念 异常活泼的带电分子或基团 产生更多 磷脂— → 生物膜损伤 DNA —→ 基因突变 蛋白质→活性下降一→细胞衰老 4、细胞衰老的原因 ( 1 ) 自 由 基 学 说 辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等。 来源 自由基 破坏 业 生物分子 (2)端粒学说： 机理 端粒 每次DNA复制后端粒 DNA序列就缩短一段 端粒内侧正常基因的 DNA序列受到损伤 细胞活动渐趋异常 每条染色体的两端含有的 一段特殊的DNA- 蛋白质 复合体 概念 思考： 1 . 老年人体内有没有幼嫩的细胞? 有，如造血干细胞一生都能增殖分化产 生各种类型的血细胞。 2 . 年轻人体内有没有衰老的细胞? 有，如皮肤表皮细胞衰老成角质层细 胞，最后细胞凋亡、脱落。 5、细胞衰老与个体衰老的关系 单细胞生物 细胞衰老与死亡=个体衰老与死亡 多细胞生物 细胞衰老与死亡≠个体衰老与死亡 细胞在不断更新 6、细胞衰老意义 细胞衰老是人体内正常发生的生理现象，正 常的细胞衰老有利于机体更好的实现自我更 新 二 、细胞的死亡 1、细胞死亡方式：细 胞 坏 死和 细胞凋亡。 2、细胞凋亡 (1)概念： 由基因决定的细胞自 动结束生命的过程。 相当于细胞的“自杀”。 (2)原因： 细胞内遗传信息程序性调控的结果。 青蛙尾部的消失。 (4)意义： 对于个体正常发育，维持内部环境的稳定， 抵制外界干扰起着非常关键作用。 思考： 凋亡与细胞中的哪个细胞器功能有直接关系? 细胞的自然更新； 被病原体感染的细胞的清除； 如白细胞吞噬过多病菌死亡； (3)举例： 3、细胞坏死 是在种种不 利因素影响下，由于细胞 正常代谢活动受损或中断引起的细胞 损伤和死亡。相当于细胞的“他杀”。 非正常死亡 细胞内容物释放、 炎症 正常死亡 表面有凋亡小体、 无炎症 2.与“细胞坏死”区别 凋亡 衰老 细胞 分裂 细胞 正常分化 器官、系统 生物体 — 织 组 本章知识联系： $$