6.2细胞的分化课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第六章 细胞的生命历程 第2节 细胞的分化 ？ 个体 受精卵 发育 我们如何从一个受精卵发育成个体？ 受精卵 一、细胞的分化 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞 上皮细胞 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。 【问题探讨】 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？ 不能 不会 同一植物体的这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。 表皮细胞 储藏细胞 叶肉细胞 【问题探讨】 这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？是否来自于同一种细胞？ 光合作用 保护作用 贮藏营养 细胞壁上形成角质层 有叶绿体 有体积较大的液泡 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。 一、细胞的分化 受精卵 早期胚胎细胞 细胞分裂 细胞 分化 上皮细胞 肌肉细胞 红细胞 神经细胞 ①持久性：发生在整个生命进程中。 ②稳定性（不可逆性）：一般情况，分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡。 ③普遍性：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。 一、细胞的分化 2、特点 7 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 一、细胞的分化 3、结果 形成不同形态、结构、功能的细胞，构成不同的组织和器官。 8 （1）是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，有利于提高各种生理功能的效率。 一、细胞的分化 4、意义 P28 提出问题1 不同细胞在形态、结构、功能上的特点主要由哪种物质体现？ 作出假设 不同细胞在形态、结构、功能上的特点主要由蛋白质体现 实验验证 三种血细胞的特点主要体现在蛋白质不完全相同。 得出结论 假设依据 教材28页 为什么同一细胞增殖产生的后代在形态、结构、生理功能上不同呢？ 提出问题2 三种血细胞中蛋白质不完全相同根本上与哪种物质有关呢？ 假设依据 作出假设 三种血细胞中蛋白质不完全相同与核酸有关 教材35页 为什么同一细胞增殖产生的后代在形态、结构、生理功能上不同呢？ 提出疑问3 核酸与蛋白质到底具有怎样的关系? 资料证据 细胞生物的遗传物质是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段。具体来说，基因通过表达产生蛋白质进而控制生物的性状。 基因 蛋白质 表达 血红蛋白基因 血小板膜糖蛋白基因 抗体基因 呼吸酶基因 血红蛋白 血小板膜糖蛋白 抗体 呼吸酶 表达 表达 表达 表达 得出结论 思考：根据上述资料，请猜测不同血细胞中 蛋白质不完全相同的可能原因是什么？ 为什么同一细胞增殖产生的后代在形态、结构、生理功能上不同呢？ 血红蛋白基因 血小板膜糖蛋白基因 抗体基因 呼吸酶基因 血红蛋白 血小板膜糖蛋白 抗体 呼吸酶 小组活动：根据自己所属派别，选取恰当的基因和蛋白质粘贴在两种血细胞内（两种细胞来源于同一生物个体）。 提出疑问4 不同血细胞中蛋白质不完全相同的根本原因？ 作出假设 科学家的猜想： 为什么同一细胞增殖产生的后代在形态、结构、生理功能上不同呢？ 提出疑问4 不同血细胞中蛋白质不完全相同的根本原因？ 作出假设 实验验证 基因丢失派与基因保留派 科学家对血细胞中的基因和蛋白质进行检测，结果如下： （“+”表示有，“-”表示没有） 细胞分化的特点： 遗传物质不改变 为什么同一细胞增殖产生的后代在形态、结构、生理功能上不同呢？ 提出疑问4 不同血细胞中蛋白质不完全相同的根本原因？ 作出假设 实验验证 基因丢失派与基因保留派 科学家对血细胞中的基因和蛋白质进行检测，结果如下： （“+”表示有，“-”表示没有） 得出结论 细胞分化的原因是基因的选择性表达。 为什么同一细胞增殖产生的后代在形态、结构、生理功能上不同呢？ 5.实质 基因的选择性表达（遗传信息的表达情况不同） 一、细胞的分化 呼吸酶 晶状体蛋白 胰岛素 表达 表达 表达 (1)管家基因：在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。 (2)奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，控制细胞的分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因。 6.细胞分化的标志： ①分子水平： ②细胞水平： 合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。 细胞的形态，结构和生理功能改变，形成了不同种类的细胞。 一、细胞的分化 分裂 分化 1、①②分别是什么生命现象？ 两者有何区别和联系呢？ ① ② 细胞 分裂 分化 不同点 细胞数量 形态结构功能 相同 联系 增加 相同 不变 差异 遗传信息都不变 共同完成个体发育过程 分裂是分化的基础 【问题探讨】 一般来说，分化程度越高，细胞的分裂能力越低 高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样再分化成其他细胞吗？ 二、细胞的全能性 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。 二、细胞的全能性 【资料分析】 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。 脱离母体 分散成单个细胞 从资料一中可以得到什么结论？ 如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的细胞，在适宜条件下发育形成新植株吗？ 能 　 分裂和分化 产生完整有机体 分化成其他各种细胞 潜能 特性 二、细胞的全能性 １.概念：细胞经___________后，仍具有_______________ 或__________________的______和______； 实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。 科学家曾用非洲爪檐的蝌蚪做实验，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。 二、细胞的全能性 【资料分析】 与资料1相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？ 克隆猴的诞生 甲猴 丙猴 乙猴 克隆猴：“中中”和“华华” 二、细胞的全能性 【资料分析】 将动物细胞离体培养能获得新的个体吗？ 实验结论：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。 　 分裂和分化 产生完整有机体 分化成其他各种细胞 潜能 特性 那些没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞是否也具有全能性呢？ 具有 二、细胞的全能性 １.概念：细胞经___________后，仍具有_______________ 或__________________的______和______； 为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？ 2.原因：已分化的细胞的细胞核中含有该物种几乎全部的遗传物质 3.条件： 离体； 一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素； 适宜的外界条件（适宜的温度、pH、无菌无毒的环境等） 火焰兰的快速繁殖 二、细胞的全能性 4、全能性的应用 （1）快速繁殖花卉、蔬菜等 濒危物种的繁殖，脱毒苗 27 二、细胞的全能性 4、全能性的应用 （2）培育微型观赏植物 濒危物种的繁殖，脱毒苗 28 二、细胞的全能性 4、全能性的应用 （3）拯救濒危物种 （1）概念： （2）种类（按分化潜能的大小） 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 按来源分 （发育时期） 成体干细胞 按分化潜能分 多能干细胞 （神经干细胞） 胚胎干细胞 （造血干细胞） 专能干细胞 全能干细胞 二、细胞的全能性 （受精卵） 5.干细胞 干细胞可以用于治疗血液系统疾病 （如白血病） （3）应用 二、细胞的全能性 5.干细胞 白血病 ,俗称“血癌” ,是一种恶性程度极高的血液病 。患者的血液中出现大量异常的白细胞，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。此外用化疗、放疗等方法也可以遏制病变的白细胞 ,延长病人的生命。 你知道什么是白血病吗? 【知识链接】 1、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡减少？ 2、骨髓与血细胞的形成有什么关系？ 目前最先进的治疗手段是骨髓移植 骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化，不断的产生不同种类的血细胞。 健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去 体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病 （3）干细胞的应用 二、细胞的全能性 干细胞 1.(2016·新课标Ⅱ卷，1)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是（ ） A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献 B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞 C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果 D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株 当堂检测 B 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 当堂检测 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 当堂检测 D $$