6.2细胞分化 课件 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

细胞的分化 第6章 细胞的生命历程 学习目标： 掌握细胞分化的特点和意义 理解细胞具有全能性 2.骨髓与血细胞的形成有什么关系? 在人体内，红细胞的寿命为120 d左右，白细胞的寿命为5~7 d。这些血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地治疗白血病。 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。 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。 新知探究 2 受精卵 多个细胞 神经细胞 骨细胞 小肠上皮细胞 肌细胞 细胞分裂 新知探究 3 1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？ 形态、结构和功能上各不相同，但都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。 上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞 形态 扁平、立方、柱状 圆柱形， 细长 椭圆形 星形、锥形、 梨形、圆形 结构 排列紧密， 间质少 有横纹，多核 细胞间质发达 有轴突、树突 功能 保护、吸收等 收缩 支持 感受刺激 传导冲动 新知探究 4 受精卵 多个细胞 神经细胞 骨细胞 小肠上皮细胞 肌细胞 细胞分裂 细胞分化 细胞分化 01 5 分生组织 叶肉细胞 表皮细胞 储藏细胞 细胞分裂 光合作用 有叶绿体 保护功能 无叶绿体，细胞 壁上形成角质 储藏营养物质 无叶绿体， 没有角质层 细胞分化 01 细胞分化 6 在个体发育中，由________________细胞增殖产生的后代， 在形态、________________上发生稳定性差异的过程。 1、概念： 一个或一种 结构和生理功能 分化的对象 分化的结果 细胞分化 01 7 持久性 不可逆性 普遍性 2、特点： 上皮细胞、骨骼肌细胞、神经细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们不可能恢复成早期胚胎细胞；一种组织的细胞也不会转变成其他组织的细胞。 例2 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，不会变成其他类型的细胞。 例1 细胞分化 01 遗传物质不变性 8 （2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向_________,有利于提高生物体各种___________的效率。 3、细胞分化的意义： 专门化 生理功能 人体在生长发育过程中，如果仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体不能正常发育。 实例3 哺乳动物成熟的红细胞，没有细胞核和众多的细胞器，细胞中有大量的血红蛋白，因此提高了红细胞运输氧气的能力。 肌肉细胞含有大量线粒体，细胞中有大量收缩蛋白质，因此肌肉细胞有很强的收缩功能。 实例4 （1）细胞分化是生物个体发育的基础。 细胞分化 01 9 小组讨论，问题探究： 1、对于某个个体而言，各种细胞中的遗传信息是否相同？ 2、导致细胞在形态结构和功能上产生差异大原因是什么呢？ 相同，有丝分裂过程中，亲代细胞的DNA经过复制后平均分配到两个子细胞，子细胞的遗传物质和亲代细胞一样。 细胞分化 01 10 细胞 类型 细胞中DNA 细胞中的蛋白质 唾液淀粉酶基因 血红蛋白基因 胰岛素 基因 唾液淀粉酶 血红 蛋白 胰岛素 唾液腺 细胞 未成熟 红细胞 胰岛细胞 4、细胞分化的原因（实质）： ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ 基因选择性表达 细胞分化 01 ABCDE A B C D E 基因 A B C D E A B C D E A B C D E A B C D E 管家基因：是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。 呼吸酶基因--C 细胞分化 01 ABCDE A B C D E 基因 A B C D E A B C D E A B C D E A B C D E 奢侈基因：组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。 细胞分化是奢侈基因的选择性表达。 血红蛋白基因--A 细胞分化 01 5.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。 形成了不同种类的细胞。 细胞分化 01 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 小组讨论，完成下列表格： 细胞分化 01 15 思考：已经高度分化的细胞，能否像早期胚胎细胞那样，分裂分化成一个完整的个体呢？ 细胞的全能性 02 16 1958年,美国科学家斯图尔德(F.C. Steward)取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛地分裂和生长,形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。 资料1 已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。 植物组织培养技术 讨论1：从资料1中可以得出什么结论？ 细胞的全能性 02 17 讨论3：如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的植物细胞，在适宜条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？ 能 细胞的全能性 02 讨论2：为什么分化后的植物细胞能发育成完整个体？ 体细胞中都含有该物种全套的遗传物质，都含有发育成完整个体所必需的全部基因。 18 细胞的全能性 02 讨论4：该技术需要什么条件？ 无菌 离体状态 营养和植物激素 适宜的温度和PH值 19 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。 资料2 讨论：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？ 提示： 将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体； 与资料1中的实验相比，资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。 细胞的全能性 02 20 1、概念： 是指细胞经________________后，仍具有产生__________________或分化成其他各种细胞的___________________。 分裂和分化 完整有机体 潜能或特性 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也具有全能性； 哺乳动物成熟红细胞不具有全能性； 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。 细胞的全能性 02 21 细胞内含有本生物物种_______________________。 2、细胞具有全能性的原因： 全套的遗传信息 细胞的全能性 02 22 （3）细胞的全能性与细胞的分裂能力呈 相关，即分裂能力越强，全能性越 。 （1） 细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响； 细胞分化程度越高，全能性越____； 细胞分化程度越低，全能性越___； 3、细胞全能性的大小比较： 在①受精卵、②生殖细胞、③高度分化的体细胞中，全能性最大的是____,最小的是____； 低 高 ① ③ （2）植物细胞全能性_____动物细胞； ＞ 正 大 细胞的全能性 02 23 1.概念： 动物和人体内仍保留着少数具有_________________能力的细胞。 分裂和分化 自我更新 形成其他类型的细胞 干细胞可以用于治疗血液系统疾病（如白血病） 干细胞 03 24 名称 特点 实例 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞 可分化成各种细胞，构成各种组织和器官，最终发育成完整个体 胚胎干细胞 可分化形成多种组织细胞，但不能发育成完整个体 造血干细胞 神经干细胞 只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化 2.种类（按分化潜能的大小） 干细胞 03 25 中新网上海新闻 10月29日电 (记者 陈静) 一份来自爱心人士捐赠的脐带血造血干细胞成功挽救了 一名罹患再生障碍性贫血的18岁大男孩小池(化名)的生命。 脐带血干细胞可以用于治疗 血液系统疾病 干细胞 03 26 细胞分化与细胞全能性的比较 细胞分化 细胞全能性 原因 结果 比较 关系 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 形成形态、结构和功能不同的细胞 可形成新的个体 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 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 小组讨论，完成表格 小结 27 $$