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 红细胞的寿命为120d左右 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？ 问题探讨 白细胞的寿命约为5~7d 想一想： 2 一、细胞分化及其意义 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。 有丝 分裂 细胞 分化 受精卵 唾液腺 细胞 肌肉 细胞 胰岛 细胞 免疫 细胞 细胞分裂使细胞数目增多， 细胞分化使细胞种类增加。 正常情况下，它们不能恢复成早期胚胎细胞，也不会转变成其他组织的细胞。 3 2.特点： 发生在生物体的整个生命过程中，在胚胎时期达到最大限度。 在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。 一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变。 一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。 1 持久性 2 普遍性 3 遗传物质不变性 4 不可逆性、稳定性 4 3.结果： 产生形态、结构、功能不同的细胞，不同类型的细胞构成不同的器官和组织。 思考： 细胞分化过程中，遗传信息是否发生改变？ 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。 项目 DNA检测结果 RNA检测结果 输卵管细胞　 成人红细胞 胰岛B细胞 输卵管细胞 成人红细胞 胰岛B细胞 核糖体蛋白基因 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 卵清蛋白基因 ＋ ＋ ＋ ＋ － － β-珠蛋白基因 ＋ ＋ ＋ － ＋ － 胰岛素基因  ＋ ＋ ＋ － －  ＋ 说明：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子。 细胞的形态、结构以及生理功能的差异是由蛋白质直接表现出来 6 在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同，即基因的选择性表达。 细胞分化过程中，遗传信息是否发生改变？ 遗传物质不变 4.实质： 一个个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息，在形态、结构、功能上的差异主要是因为表达情况不同。 7 1.管家基因 所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。 2.奢侈基因 不同类型细胞特异性表达的一类基因，其表达产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因等。 拓展提升 8 细胞分化的“变”与“不变” 5.意义： （1）生物界中普遍存在的生命现象，它是个体发育的基础。 （2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 9 1.概念： 细胞全能性是指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。 二、细胞的全能性 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。 高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。 说明植物细胞具有全能性 已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性。 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。 12 2.细胞全能性的高低： 细胞的分化程度越高，具有的全能性越小。 （1）受精卵＞生殖细胞＞体细胞； （2）植物细胞＞动物细胞。 ①雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。 （ ） √ ②分化程度高的细胞全能性一定低。（ ） 如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然很高。 × 3.原因： 细胞内含有本物种的全套遗传信息。 4.表达条件： 离体、适宜的外界条件、一定的营养物质等。 体细胞一般都是由受精卵通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带有相同的DNA分子。 同植物组织培养相比，在动物中做类似的实验要困难得多。到目前为止，人们还没有成功的将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。 14 5.细胞全能性的应用： 火焰兰的快速繁殖 （1）快速繁殖花卉、蔬菜（植物组织培养） （2）运用克隆技术拯救濒危物种 （3）用于疾病的治疗 克隆羊多莉 16 1.概念： 动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 2.分类： ①全能干细胞：能分化成各种细胞，如胚胎干细胞。 ②多能干细胞：能分化成多种细胞，如造血干细胞。 ③专能干细胞：只能向特定细胞分化，如神经干细胞。 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。 三、干细胞 细胞分化 细胞全能性 原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质 特点 ①持久性； ②稳定性（不可逆性） ③普遍性；④不变性 ①高度分化的植物体细胞具有全能性 ②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性。 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成完整有机体或其他细胞 大小 比较 细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性有大小之分， 如受精卵>生殖细胞>体细胞 关系 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 细胞分化、细胞全能性的区别与联系 18 1.判断下列有关细胞分化与细胞全能性关系的表述是否正确。 (1)受精卵没有分化，所以没有全能性。 ( ) (2)细胞的分化程度越高,表现出来的全能性就越弱。 （ ） ✘ ✘ 2.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 D 课堂练习 19 $$