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 第二节 细胞的分化 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。 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。 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。 神经细胞 红细胞 肌肉细胞 上皮组织细胞 功能：光合作用 功能：保护功能 功能：贮藏营养物质 分化 一、细胞分化 1、细胞分化的概念 在个体发育中，由一个或一种细胞_____产生的_____，在_____、______和___________上发生稳定性_____的过程。 后代 增殖 形态 结构 生理功能 差异 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。 以下实例可说明细胞分化具有什么特点? — 稳定性 — 不可逆性 细胞分化在多细胞生物体内普遍存在，且贯穿于整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。 — 普遍性和持久性 造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→成熟红细胞→死亡 2．细胞分化的特点 一、细胞分化 ④在个体发育过程中，各种组织细胞在形态、结构、功能上虽然产生了差异，但是同一个体内不同细胞的遗传性息都是相同的 —遗传物质不变性 既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗? 骨骼肌细胞 胰岛B细胞 肌细胞中合成肌动蛋白，不合成胰岛素； 胰岛B细胞中合成胰岛素，不合成肌动蛋白 思考：肌细胞和胰岛B细胞的差异主要是通过细胞内哪种物质直接体现出来的？ 3、细胞分化的实质 一、细胞分化 形态 结构 功能 肌细胞：长柱状 多个细胞核、线粒体 收缩运动 胰岛b细胞：球形 核糖体的数量较多、发达的内质网和高尔基体 合成和分泌胰岛素 The figure shows the numerous cell types that can be derived from pluripotent stem cells, which can be used to treat a range of diseases. These cell types include: various neurons or neuronal progenitors for the treatment of neurodegenerative disorders and injuries (part a); retinal cell types for the treatment of ocular diseases (part b); alveolar cells for the treatment of lung disease and injury (part c); insulin-producing (pancreatic β-cells) for the treatment of diabetes (part d); intestinal cells for the treatment of Crohn disease and irritable bowel disease (part e); various blood cell types for the treatment of haematological disorders (part f); hepatocytes for the treatment of liver disease and toxicity screening (part g); cardiac progenitors and cardiac muscle cells for the treatment of heart disease (part h); and skin and/or hair follicles for the treatment of wounds, ulcers and hair loss (part i). 肌动蛋白基因 胰岛素基因 DNA 肌动蛋白 控制合成 胰岛素 控制合成 蛋白质 控制合成 3、细胞分化的实质 一、细胞分化 ASUS (A) - 受精卵 E D C A B E D C A B A B D C E E D C A B 基因 骨骼肌细胞 胰岛B细胞 E D C A B 红细胞 血红蛋白 呼吸酶 肌动蛋白 呼吸酶 胰岛素 呼吸酶 3、细胞分化的实质：不同细胞中遗传信息的执行情况不同 (基因的选择性表达) 一、细胞分化 红细胞 合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白) 肌细胞 肌动蛋白基因开启 合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白) 肌动蛋白基因关闭 血红蛋白基因关闭 血红蛋白基因开启 3、细胞分化的实质:不同细胞中遗传信息的执行情况不同 (基因的选择性表达) 一、细胞分化 a、时间:同一细胞在不同的发育时期基因表达不同。 b、空间:机体不同位置的细胞基因表达不同。 4、细胞分化的意义 (1)细胞分化是生物__________的基础。 (2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋于________，有利于提高各种___________的效率。 个体发育 专门化 生理功能 细胞分化过程的理解 ①细胞水平：细胞的形态、结构和生理功能发生改变 ②亚显微结构水平：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变 ③分子水平： 蛋白质角度： 蛋白质种类、数量、功能发生改变 基因角度： 基因选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，这是细胞分化的根本原因。 愈伤组织 1958，美国，斯图尔德 植物组织培养 植物细胞实现全能性的条件： ①离体 ②植物激素和营养物质 1、概念：细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。 实验结论： 已分化的植物细胞具有全能性。 二、细胞的全能性 2、植物组织培养 （1）植物组织培养 脱分化 再分化 15 ①快速繁殖花卉、蔬菜； ②拯救珍稀濒危物种； ③和基因工程结合培育作物新类型。 （2）植物组织培养的应用 母绵羊B 乳腺细胞 （体细胞） 母绵羊A 未受精的卵细胞 母绵羊C “多莉” 新的卵细胞 发育成胚胎 去核卵细胞 提取细胞核 多莉是由C羊所生，A羊提供卵子，B羊提供细胞核，却长得像B羊。由此你可以下什么结论？ 多莉长得像哪只母羊？ 3、绵羊“多莉” 整个克隆过程如下 “多莉”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。 但是目前为止,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。 动物体细胞的细胞核为什么具有全能性？ 细胞核含有保持本物种遗传性所需要的全套基因。 已分化的植物细胞具有全能性 已分化的动物细胞核也具有全能性 全能性高低：受精卵＞生殖细胞＞体细胞＞胚胎干细胞＞造血干细胞 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。 全能干细胞＞多能干细胞＞专能干细胞 在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。 干细胞的用途: 干细胞移植治疗白血病 注意：(1)未脱离植物体的细胞不能表现出全能性。 (2)分化程度高的细胞其全能性不一定低，如卵细胞。 (3)细胞分化过程中遵循的中心法则为DNA――→RNA――→蛋白质。 转录 翻译 4、细胞的全能性 (4)并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。 ①②分别是什么生命现象？两者有何区别和联系？ ①为细胞分裂 ②为细胞分化 三、细胞分裂和细胞分化的比较 细胞分裂 细胞分化 不 同 点 细胞数量 形态结构功能 相同点 联系 增加 相同 不变 差异 遗传信息都不变 共同完成生物个体发育过程 三、细胞分裂和细胞分化的比较 提醒　细胞分裂与细胞分化的关系 细胞分化程度越高，细胞分裂的能力就越低，高度分化的细胞往往不再发生细胞分裂，如神经细胞等 知识点 归纳与结论 1、细胞分化及其意义 a.概念： b.细胞分化的特点： c.细胞分化的实质： d.细胞分化的意义： 2、细胞的全能性 a.概念： b.高度分化的植物细胞具有全能性 c.动物细胞的细胞核具有全能性 d.干细胞 普遍性，持久性，稳定性，不可逆转。 基因的选择性表达(遗传物质没有改变) 细胞分化是个体发育的基础；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 问题探讨： 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？ 会通过细胞分裂产生新的血细胞来补充。 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。 (2020·重庆联考)如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述错误的是(　　) A.a过程是有丝分裂，b过程是细胞分化 B.丁与戊因遗传物质不同而发生分化 C.乙和丙的染色体组成相同 D.甲、丁、戊的功能不同 解析　细胞分化遗传物质未发生改变，只是基因的选择性表达。 答案　B $$