6.2细胞的分化课件-2025-2026学年高一上学期必修1生物人教版(2019)

该高中生物学课件围绕细胞分化、全能性及干细胞展开，以白血病骨髓移植的问题探讨导入，通过人体发育实例构建“受精卵→细胞分化→分化实质（基因选择性表达）→全能性→干细胞”的逻辑脉络，辅以思考讨论、资料分析及对比表格等学习支架。 亮点在于融合科学思维与探究实践，如通过分化原因的假设提出与基因蛋白质资料分析培养证据推理能力，结合植物组织培养、干细胞治疗等实例渗透结构与功能观等生命观念。采用引导学生自主总结概念、表格对比知识的教学方法，既助学生构建知识网络，又为教师提供丰富教学资源。

第六章 细胞的生命历程 第2节 细胞的分化 在人体内，红细胞的寿命为12d左右。白细胞的寿命约为5~7d。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的治疗白血病。 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？ 骨髓与血细胞的形成有什么关系？ 健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。 骨髓中的造血肝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。 讨论： 【问题探讨】 知识目录 01 细胞分化及其意义 02 细胞的全能性 03 干细胞 我们如何从一个受精卵发育成个体？ 受精卵 （起点） 有丝分裂 细胞分化 系统 人体 软骨细胞 上皮细胞 肌肉 细胞 神经细胞 结缔组织 肌肉组织 神经组织 早期胚胎细胞 上皮组织 器官 这些细胞都来自早期胚胎中一群彼此相似的细胞。 成年人全身细胞总数约1012个，200多种。 一、细胞分化及其意义 人体的发育 在胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似。通过细胞的有丝分裂，细胞的数量越来越多。与此同时，这些细胞又逐渐向不同的方向变化。 一、细胞分化及其意义 思考·讨论 构成人体的器官有四种组织，分别是上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织，这些组织又是由一些相似的细胞所构成，下图为构成这些组织的一些细胞。 1、比较以上细胞的相同点与不同点？ 比较构成人体组织的细胞 上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞 讨论 相同点：都有细胞膜、细胞质和细胞核构成 不同点：形态、结构、功能上各不相同。 表皮细胞（无叶绿体） 叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞形态、结构、生理功能有很大的差异，但这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。 能进行光合作用 具有保护功能 储藏营养物质 没有叶绿体，没有角质层 细胞壁上形成角质层 有叶绿体 通过以上学习，请尝试总结出细胞分化的概念。 与动物一样，同一个植物体中也存在各不相同的细胞。 叶肉细胞 储藏细胞 一、细胞分化及其意义 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。 2.对象: 。 多细胞生物 问题1 个体发育过程中,细胞是如何实现数目增多的? 问题2 结合细胞分化的概念,分析细胞分化的结果是什么? 2.细胞分化使细胞种类增加，产生不同形态、结构、功能的细胞。 1.细胞分裂使细胞数目增多。 细胞分裂 细胞分化 一、细胞分化及其意义 3. 特点 事实1：细胞分化发生在整个生命进程中。 事实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。 事实3：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4：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。 事实5：一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变 遗传物质不变性 持久性 稳定性 不可逆性（只是在生物体内） 普遍性 一、细胞分化及其意义 探究细胞分化的原因和结果 浆细胞 抗体 红细胞 血红蛋白 思考1：为什么分化后却合成不同的蛋白质？请提出你的假设。 假设1：分化导致细胞内的遗传物质丢失，所以分化后合成不同的蛋白质。 假设2：分化只是基因的表达不同，所以分化后基因指导合成不同的蛋白质。 一、细胞分化及其意义 探究细胞分化的原因和结果 【资料】科学家利用技术检测到来自同一哺乳动物的红细胞及浆细胞内含有的基因和蛋白质的情况如下表所示（注：“＋”表示有，“－”表示无）。 物质 红细胞 浆细胞 细胞总DNA ATP合成酶基因 ＋ ＋ 血红蛋白基因 ＋ ＋ 抗体基因 ＋ ＋ 蛋白质 ATP合酶 ＋ ＋ 血红蛋白 ＋ － 抗体 － ＋ 思考2：二种细胞的DNA相同吗？蛋白质相同吗？ 二种细胞内的DNA相同，蛋白质不完全相同。 具有完全相同的遗传信息，为什么在形态、结构和功能上有很大的差异呢？ 一、细胞分化及其意义 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。 4. 细胞分化的实质 ①管家基因：所有细胞中均表达的一类基因，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、ATP水解酶基因。 ②奢侈基因：只在特定细胞中表达的基因，赋予各种细胞特异的形态 结构与功能。如唾液淀粉酶基因、血红蛋白基因、胰岛素基因。 归纳：细胞分化的“变”与“不变” 不变 ①遗传物质DNA ②细胞的数目 细胞分化 改变 分子水平 ①RNA和蛋白质 不完全相同 ③细胞的形态、结构和功能，即细胞的种类 细胞水平 ②细胞器的种类和数量 亚显微结构水平 一、细胞分化及其意义 一、细胞分化及其意义 （1）生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础； （2）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。 5.意义 项目 ①细胞分裂 ②细胞分化 发生 时间 从受精卵开始 发生在整个生命进程中 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 保证了生物体的正常发育 联系 细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，随分化程度加大，分裂能力逐渐下降 细胞分裂和细胞分化的关系 ① ① ② 一、细胞分化及其意义 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？ 02 细胞的全能性 二、细胞的全能性 资料1：1958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。 1.从资料1中可以得出什么结论？ 已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整植物体 讨论 实验表明，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，这就是细胞的全能性 二、细胞的全能性 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 3.将肠上皮细胞单独培养获得新的个体吗？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？ 将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体 实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。 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。 已分化的体细胞（或细胞核）具有本物种个体发育所需要的全套遗传信息(或全部遗传物质）。 （1）离体（必要条件）； （2）一定的营养物质（无机盐、糖类等）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。 1.概念： 2.原因： 3.条件：(植物组织培养) 二、细胞的全能性 火焰兰的快速繁殖 （1）快速繁殖花卉、蔬菜（植物组织培养） 4.应用： 二、细胞的全能性 （3）运用克隆技术拯救濒危物种 （2）培养微型观赏植物 克隆羊多莉 4.应用： 二、细胞的全能性 22 细胞分化 细胞全能性 原理 特点 结果 大小 比较 关系 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质 ①持久性： ②稳定性（不可逆性）： ③普遍性： ④不变性：遗传物质不变 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。 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 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 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 二、细胞的全能性 03 干细胞 1、概念： 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 造血干细胞 白细胞 红细胞 血小板 例如：胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞、成肌细胞等 三、干细胞 (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（造血干细胞） 只能分化成某一类型的细胞（神经干细胞） 2.干细胞的种类 三、干细胞 俗称血癌，是各路苦情剧中常用桥段，这当然不是指血液变成了白色，白血病是一种造血干细胞恶性克隆性疾病。患者体内的血液、骨骼和各种组织器官中，都存在着大量形态异常的白细胞，这些细胞鸠占鹊巢，让身体失去造血的机能。 (1)干细胞移植治疗白血病； 3、应用： 三、干细胞 脐带血治疗白血病的生物学原理 (2)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。 3、应用： 三、干细胞 日本东京大学和京都大学的科学家研究出人耳鼠，就是在老鼠背上种植出人耳，他们称要将这项技术用于人体。 如何从根源上解决器官移植缺口大及免疫排斥的问题？ 未来， 一切皆有可能。 3、应用： 三、干细胞 人体许多疾病或意外伤害，都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种干细胞，使之形成组织或器官，不就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换了吗？这正是许多科学家目前研究的课题，但任务艰巨，难度极大。有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞研究的新进展。 与社会的联系 30 课堂小结 . 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。（ ） ✖ ✔ 32 . 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 ✖ 细胞分化实质： 基因的选择性表达 ✔ ✖ 33 . 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 34 . 1. 植物组织培养的产业化发展十分迅猛，许多企业运用植物组织培养技术大规模生产蔬菜、瓜果和花卉的组培苗，获得可观的经济效益。同传统的生产方式相比，用组织培养技术生产植物幼苗有什么优势呢？你将来愿意从事这方面的工作吗？ 同传统的生产方式相比，用组织培养技术生产植物幼苗的优势是：快速、大量繁殖，不受季节影响，同时还能保持植物的优良品质。 35 . 2.干细胞疗法让许多恶性疾病患者看到了希望，但也有不少惨痛的教训。有兴趣的同学，可以了解这方面的信息，思考科学、技术和社会的关系。 查阅文献了解 36 1.细胞分化的概念、结果、特点、意义和实质 2.细胞全能性的概念和原因 3.细胞全能性大小的比较 4.细胞全能性表达的条件 4.植物组织培养和动物克隆技术证明了什么 5.干细胞的概念和分类 6.细胞全能性的应用 细胞的分化和全能性识记清单 Lavf58.51.100 $