6.2细胞的分化课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第6章　细胞的生命历程 第2节　细胞的分化 有丝分裂 受精卵 ? 一群相似的胚胎细胞 成年人全身细胞总数约1012个，细胞种类有200多种。这么多种类细胞均来自一个受精卵 课堂练习 2 细胞分化实例：动物 这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？ 上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞 形态 扁平、柱状 圆柱形，细长 椭圆形 星形、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 收缩 支持 感受刺激，传导冲动 在形态上、结构、功能上各不相同，但总体都是由细胞膜、细胞质、细胞核组成的 细胞分化实例：动物 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？ 细胞分化 ✖ 不可以 细胞分化实例：植物 光合作用 保护功能 储藏营养物质 叶肉细胞 表皮细胞 储藏细胞 没有叶绿体，没有角质层 没有叶绿体，形成角质层 有叶绿体 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 细胞分化 1.细胞分化的概念 细胞分化 时期 起点 变化 个体发育过程中（胚胎时期达到最大） 一个或一种细胞增殖产生的后代 形态、结构和生理功能上发生稳定性差异 思考：如果没有细胞分化的发生，生物体会变成什么样子呢？ 细胞分化 ③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 — 不可逆性 ①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 2．细胞分化的特点 ④细胞分化过程中遗传物质没有发生变化 — 遗传物质不变性 细胞分化 3．细胞分化的实质（根本原因） 肌动蛋白基因 血红蛋白基因 DNA 肌动蛋白 控制合成 血红蛋白 控制合成 蛋白质 控制合成 细胞分化 基因的选择性表达 肌动蛋白基因 血红蛋白基因 开启 关闭 合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白) E D C A B E D C A B 血红蛋白基因 肌动蛋白基因 关闭 开启 合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白) 不同的细胞来源于同一个受精卵，拥有整套相同的遗传信息 3．细胞分化的实质（根本原因） 细胞分化 “基因的选择性表达” 不同细胞中有没有表达相同的基因？ 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。 如呼吸酶基因 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。 如血红蛋白基因 细胞分化是奢侈基因的选择性表达 细胞分化 4．细胞分化的意义 ①生物 的基础 ②使多细胞生物体中细胞趋向 ，有利于提高 各种 的效率 个体发育 专门化 生理功能 依靠细胞的分裂和分化共同实现 人的成熟红细胞 细胞分化程度越高，细胞的分裂能力越弱，高度分化的细胞往往不再分裂 神经细胞 思考：分裂能力与分化程度有什么关系？ 受精卵 细胞分裂与细胞分化的关系 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 染色体和遗传信息都不变 ①先分裂，后分化 ②细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程 ③分化程度越高，分裂能力越低 过渡 疑问：如果给予一定的条件，这些组织和器官中高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗? 细胞分化 1.科学家取出什么细胞进行培养？ 2.在什么条件下进行组织培养？ 3.结果怎么样？ 韧皮部细胞 在含有植物激素、无机盐、糖类等物质的培养液中进行离体培养 发育成完整个体 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。 实验结果说明了什么？ 已经分化的植物细胞在离体条件下能够形成完整的植物体 细胞的全能性 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 细胞的全能性 细胞具有全能性≠细胞体现全能性 植物细胞全能性表现的必要条件： （1）离体（必要条件） （2）营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素 （3）适宜的环境条件（适宜的温度、pH等） 植物组织培养的应用： ①快速繁殖花卉和蔬菜等作物 ②培养微型观赏植株 ③拯救珍稀濒危物种 能够将动物体细胞离体培养成新个体吗？ ？ ？ 课堂练习 芬兰白面母绵羊 乳腺细胞 （体细胞） 苏格兰黑面母绵羊A 未受精的 卵细胞 苏格兰黑面母绵羊B子宫内 “多利” 新的细胞 去核卵细胞 提取细胞核 这说明什么呢？ 高度分化的动物细胞没有表现出全能性 植入代孕母羊子宫内 无法发育成多利 实验结果说明了什么？ 已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性 细胞的全能性 体细胞中具有该物种全套的遗传物质 细胞全能性原因： ①植物细胞 动物细胞 ②受精卵 干细胞 生殖细胞 体细胞 ③胚胎干细胞 造血干细胞 红细胞 即分化程度越低，全能性越高 ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ 细胞全能性原因大小的比较： 除受精卵外，生物体内还有没有具有分裂分化能力的细胞呢？ ①植物体内 分生组织细胞（如根尖分生区细胞） ②动物体内 干细胞（少数具有分裂和分化能力的细胞） 课堂练习 干细胞 分裂和分化 造血干细胞 也属于分化的细胞 数量很少 血液 (3)研究意义 ①脐带血干细胞可以用于治疗 eq \o(□,\s\up1(16)) __________系统疾病。 ②体外保存和培养干细胞，使之形成组织或器官，用于对受损的组织或器官进行修复或更换。 $$