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 人体内红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命为5~7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。白血症患者患者的血液中出现大量异常白细胞，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症。 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？ 2.骨髓与血细胞的形成有什么关系？ 骨髓中的造血干细胞能够通过细胞增殖和分化不断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。 问题探讨 思考•讨论 比较构成人体组织的细胞 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。 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？ 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。 一、细胞的分化及其意义 胚细胞 叶肉细胞 （叶绿体、光合作用） 表皮细胞 （角质层、保护作用） 储藏细胞 （储藏大量有机物） 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。 一、细胞的分化及其意义 1.概念：在 中，由 细胞增殖产生的后代，在 _____ 、_____和 上发生 的过程。 个体发育 一个或一种 形态 结构 生理功能 稳定性差异 分化的对象：一个或一种细胞。 分化的结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。 细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化使细胞种类增加。 细胞分裂 细胞分化 一、细胞的分化及其意义 2.分化的特点 根据下列事实分别说出细胞分化的特点是什么？ 事实1：细胞分化发生在整个生命进程中。 事实2：分化后的细胞将一直保持分化后的状态，不能再回到分化前的状态，直到死亡； 事实3：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。 持久性 不可逆性 普遍性 分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。 事实4： 遗传物质不变性 一、细胞的分化及其意义 任务一：探究细胞分化的原因和结果 1.同一生物体的不同细胞遗传物质相同，但蛋白质不完全相同，请结合经典实验结果，分析细胞分化的原因。 探究　核心知识 注：“＋”表示有，“－”表示无。 项目s 细胞中基因 细胞中蛋白质 抗体基因 血红蛋白基因 抗体 血红蛋白 B细胞 ＋ ＋ ＋ － 红细胞 ＋ ＋ － ＋ 提示　细胞分化是基因选择性表达的结果。 2.在细胞中表达的基因分为两类： 一类是在所有细胞中都表达的基因，这类基因指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，这类基因被称为管家基因； 另一类是在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达的产物赋予各种类型细胞特定的形态结构特征与功能，这类基因被称为奢侈基因。据此对下列基因进行归类。 ①核糖体蛋白基因　②ATP合成酶基因　③血红蛋白基因　④卵清蛋白基因　⑤呼吸酶基因　⑥胰岛素基因　⑦抗体基因　⑧唾液淀粉酶基因 (1)属于管家基因的是 。 (2)属于奢侈基因的是 。 ①②⑤ ③④⑥⑦⑧ 3.请总结细胞分化的结果： (1)细胞分化改变了细胞的________________________________________ 。 (2)细胞分化没有改变细胞的 。 形态、结构和生理功能，细胞器的种类和数量，蛋白质的种类 数目和细胞内的遗传物质 遗传信息没变 3.过程 一、细胞的分化及其意义 4.细胞分化的意义 （1）细胞分化是生物个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。 （2）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。 一、细胞的分化及其意义 核心归纳 细胞分裂和细胞分化的关系 项目 细胞分裂 细胞分化 发生时间 从受精卵开始 发生在整个生命过程中 原因 细胞增殖需要 基因的选择性表达 结果 细胞数目增多 细胞种类增多 意义 保持了亲、子代间遗传的稳定性 保证了生物体正常发育 联系 细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，随着分化程度加大，分裂能力逐渐下降 一、细胞的分化及其意义 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？ ？ 胡萝卜韧皮部细胞 二、细胞的全能性 二 细胞的全能性 思考.讨论 资料1　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。 讨论 从资料1中可以得出什么结论？ 如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞，在适宜的条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？ 已分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。 能 胡萝卜经组织培养产生完整植株示意图 组织块 愈伤组织 胚状体 分散处理 脱分化 再分化 第二节 二 细胞的全能性 思考.讨论 非洲爪蟾的核移植示意图 去核 核移植 蛙卵 蝌蚪的肠上皮细胞 细胞核 8细胞胚 蝌蚪 紫外线 资料2　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。 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？ 不能； 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。 第二节 1.概念： 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。 细胞内含有生物生长发育所需的全套遗传物质 （1）离体（必要条件）； （2）一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素； （3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。 2.原因： 3.条件： 二、细胞的全能性 【资料】通过下图比较细胞全能性大小和分化程度高低之间的关系。 (1)正常情况下，图中哪些细胞不再分裂了？ 皮肤细胞、红细胞、白细胞、血小板、神经细胞和肝细胞，即高度分化的细胞。 (2)分化程度最低的细胞是 。 (3)最容易表达全能性的细胞是 。细胞全能性大小与分化程度之间的关系： 。 受精卵 受精卵 一般情况下，细胞分化程度越高，细胞全能性越低 细胞分化程度：低 细胞分化程度：高 二、细胞的全能性 植物体细胞 动物体细胞 受精卵 生殖细胞 体细胞 ＞ ＞ ＞ （1）不同生物: （2）同一生物: 一般情况下，细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。 4 细胞全能性的高低 二、细胞的全能性 植物的快速繁殖、培养微型植株、拯救濒危物种 植物体细胞的全能性应用： 动物体细胞核全能性的应用： 注意：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。 克隆技术 二、细胞的全能性 多能干细胞 全能干细胞 动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。 按分化潜能分 专能干细胞 人的骨髓中有许多造血干细胞，它们能够通过增殖和分化，不断产生红细胞、 白细胞和血小板，补充到血液中去。脐带血中含有大量的干细胞，可以培养并分化成人体的各种血细胞。目前，脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。 二、细胞的全能性 定义 动物和人体内保留着的少数具有分裂能力和分化能力的细胞。 分类 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞 根据分化潜能： 二、细胞的全能性 干细胞的种类 ①全能干细胞： ②多能干细胞： ③专能干细胞： 可分化为各种细胞，构成各种组织和 器官，最终发育成完整个体（胚胎干 细胞） 发育形成一种器官的多种组织，但不能发育成完整个体（如骨髓造血干细胞） 由多能干细胞分化而来，只能分化成某一类型的细胞（如神经干细胞） 二、细胞的全能性 一、概念检测 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.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 √ × D 练习与应用 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 D 练习与应用 本节导图 $$