6.2细胞的分化课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞分化的概念、意义及细胞全能性，通过白血病患者骨髓移植案例导入，引导学生思考血细胞更新与骨髓的关系，再以受精卵分裂分化形成组织、器官、系统的过程，搭建知识支架。 其亮点在于结合“比较人体/植物组织细胞”等讨论活动，通过斯图尔德胡萝卜实验、非洲爪蟾核移植实验等实例，培养科学思维与探究实践能力。生命观念上突出基因选择性表达的结构与功能观，干细胞应用联系医学伦理增强态度责任，助力学生深化理解，教师提升教学互动性。

第2节 细胞的分化 第6章 细胞的生命历程 本节聚焦: 什么是细胞分化？ 细胞分化的生物学意义是什么？ 怎样理解细胞的全能性？ http://www.scytzx.com 教学目标 1.阐明细胞分化的概念，说出细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，是形成多细胞生物体的必要过程。 2.举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用。 3.说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。 http://www.scytzx.com 在人体内，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？ 2.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。 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。 问题探讨 正常白细胞（放大2000倍） http://www.scytzx.com 受精卵 系统 人体 骨细胞 上皮 细胞 肌肉 细胞 神经细胞 上皮组织 肌肉组织 神经组织 结缔组织 器官 有丝 分裂 细胞 分化 早期胚胎 第2节 细胞的分化 http://www.scytzx.com 成年人全身细胞总数约1012-14个，种类有200多种。这些细胞均来自于同一个受精卵细胞。 通过细胞的有丝分裂，细胞的数量越来越多，在胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似。与此同时，这些细胞又逐渐向不同的方向变化。 神经细胞 红细胞 平滑肌 脂肪细胞 疏松结缔组织 骨细胞 横纹肌细胞 小肠上皮细胞 一、细胞分化及其意义 http://www.scytzx.com 讨论 1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？ 这些细胞在形态上相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核组成。 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构成。 一、细胞分化及其意义 比较构成人体组织的细胞 思考·讨论 http://www.scytzx.com 讨论 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？就这四种组织来说，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；这四种组织中的某种细胞不会转变成其他组织的细胞。 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构成。 一、细胞分化及其意义 比较构成人体组织的细胞 思考·讨论 http://www.scytzx.com 与动物一样，同一个植物体内也存在各不相同的细胞。 一、细胞分化及其意义 比较构成植物体的细胞 叶肉细胞的细胞质中 有大量的叶绿体，能 够进行光合作用。 表皮细胞没有叶绿体， 细胞壁上有明显的角质 层，具有保护功能。 储藏细胞没有叶绿体， 也没有角质层，细胞中 储藏着许多营养物质。 同一植物体内的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。 http://www.scytzx.com 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，叫作细胞分化。 分化的结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。 分化的对象：相同细胞 [思考]分化后的细胞遗传物质有没有变化？ 没有变化 一、细胞分化及其意义 1、细胞分化的概念 http://www.scytzx.com ①普遍性： ②持久性： ③稳定性（不可逆性）： ④遗传物质不变性： 是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。 细胞分化贯穿于生物体整个生命活动过程中，且在胚胎时期达到最大限度。 一般来说，分化了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，直到细胞死亡。 分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。 一、细胞分化及其意义 2、细胞分化的特点 http://www.scytzx.com 这是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。为什么它们的细胞形态，结构和功能却有很大的差异呢？ 一、细胞分化及其意义 3、细胞分化的实质 http://www.scytzx.com 一、细胞分化及其意义 3、细胞分化的实质 (基因选择性表达的结果) 在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同。 肌动蛋白基因(B) 血红蛋白基因(A) 开启 关闭 合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白) 合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白) 遗传信息没变 E D C A B A B C D E 受精卵 E D C B A 肌动蛋白基因(B) 血红蛋白基因(A) 开启 关闭 http://www.scytzx.com 几乎所有细胞中均表达的基因，如ATP合成酶基因、微管蛋白基因等； 不同类型细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因、血红蛋白基因等。 基因 细胞中的表达情况 功能 例子 管家基因 所有细胞均要表达 维持细胞基本生命活动所必需 呼吸酶基因 ATP合成酶基因 奢侈基因 不同类型细胞选择性表达 赋予不同细胞特定的生理功能 血红蛋白基因 肌动蛋白基因 胰岛素合成基因 基因选择性表达指的是奢侈基因的选择性表达！ 一、细胞分化及其意义 3、细胞分化的实质 http://www.scytzx.com 产生形态、结构、功能不同的细胞，进而形成特定形态、结构、功能不同的组织和器官。 一、细胞分化及其意义 4、细胞分化的结果 http://www.scytzx.com ⑴是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官； ⑵使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 一、细胞分化及其意义 5、细胞分化的意义 http://www.scytzx.com 拓展：细胞分化中的“变”与“不变” ⑴“变” ①从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变； ②从亚显微结构水平分析：细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变； ③从分子水平分析 a、蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变； b、基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因。 一、细胞分化及其意义 5、细胞分化的意义 ⑵“不变”：细胞数目和细胞内的遗传物质不变。 http://www.scytzx.com 16 量比较项目 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 不变 稳定性差异 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。 一、细胞分化及其意义 细胞分裂与细胞分化的比较 增加 相同 正常情况下遗传信息都不变 http://www.scytzx.com [思考]如果生物体发育过程中，受精卵只分裂不分化，会产生什么后果？ 只能是一个细胞，无法生长成为一个个体 。 总结： 生物体由一个受精卵发育成为一个结构和功能完善的个体，是通过细胞分裂和细胞分化共同完成的。 不能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体也就不能发育。 一、细胞分化及其意义 [思考]受精卵只分化，不分裂呢？ http://www.scytzx.com [思考]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？ 一、细胞分化及其意义 http://www.scytzx.com 请同学们仔细阅读课本P120-121的内容，回答下列问题： 1、细胞的全能性的概念以及细胞具有全能性的原因？ 2、分析思考讨论的资料1和资料2，完成3个讨论题。 3、植物细胞和动物细胞全能性有什么区别？ 4、了解什么是干细胞及其应用。 二、细胞的全能性 http://www.scytzx.com 阅读下面的资料。 [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 1.从资料1中可以得出什么结论？ 细胞的全能性 已经分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。 2.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？ 能 胚 状 体 细胞团 愈伤组织 韧皮部细胞 幼苗 植株个体 二、细胞的全能性 思考·讨论 http://www.scytzx.com [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？ 细胞的全能性 将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体（动物细胞的全能性受到限制）； 与资料1中的实验相比,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。 二、细胞的全能性 思考·讨论 http://www.scytzx.com 细胞的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。 体细胞中都具有该物种全套的遗传物质，都具有发育成完整个体所必需的全部基因。 ⑴离体（必要条件）； ⑵一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素； ⑶适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。 二、细胞的全能性 1、概念 2、原因 3、实现细胞全能性的条件 http://www.scytzx.com ⑴快速繁殖花卉和蔬菜等作物； ⑵培养微型观赏植株； ⑶拯救珍稀濒危植物。 二、细胞的全能性 4、植物组织培养（植物细胞的全能性）的应用 http://www.scytzx.com 蝴蝶兰的大规模生产 快速繁殖花卉、蔬菜 二、细胞的全能性 4、植物组织培养（植物细胞的全能性）的应用 http://www.scytzx.com 植物组织培养 二、细胞的全能性 4、植物组织培养（植物细胞的全能性）的应用 http://www.scytzx.com 切取茎段置于培养基上 拟南芥 植物组织培养 二、细胞的全能性 4、植物组织培养（植物细胞的全能性）的应用 http://www.scytzx.com 茎段从两端开始膨大加粗 植物组织培养 二、细胞的全能性 4、植物组织培养（植物细胞的全能性）的应用 http://www.scytzx.com 植物组织培养 二、细胞的全能性 4、植物组织培养（植物细胞的全能性）的应用 http://www.scytzx.com 植物组织培养 二、细胞的全能性 4、植物组织培养（植物细胞的全能性）的应用 http://www.scytzx.com 非洲爪蟾的核移植实验、“多莉”的诞生、体细胞克隆猴“中中”和“华华”的诞生等证明了:已分化的动物细胞的细胞核具有全能性。但是到目前为止，人们还没有成功地将单个已经分化的动物细胞培育成新的个体。 二、细胞的全能性 5、动物细胞核的全能性 http://www.scytzx.com 非洲爪蟾的蝌蚪实验 二、细胞的全能性 5、动物细胞核的全能性 http://www.scytzx.com [思考]为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？ 细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质。 二、细胞的全能性 5、动物细胞核的全能性 “多莉”的诞生 http://www.scytzx.com 长江女神—— 白鳍豚（水中大熊猫） 丹顶鹤 用克隆技术拯救濒危动物 二、细胞的全能性 5、动物细胞核的全能性 http://www.scytzx.com 已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 细胞的全能性 植物组织培养 克隆个体的产生 (1)高度分化的植物细胞具有全能性； (2)高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性。 二、细胞的全能性 5、动物细胞核的全能性 http://www.scytzx.com 一般而言，植物细胞的全能性大于动物细胞的全能性；分化程度越高的细胞，全能性就越低。 分化程度不同：胚胎干细胞 造血干细胞 受精卵 生殖细胞 体细胞 物种不同：植物细胞 动物细胞 ＞ ＞ ＞ ＞ 分裂能力大小：分裂能力强的细胞 分裂能力弱的细胞 ＞ 二、细胞的全能性 5、动物细胞核的全能性 http://www.scytzx.com [思考]判断： ①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。 ②分化的细胞一定不再进行分裂（ ） 如B淋巴细胞，接受抗原刺激后仍可再分裂。 二、细胞的全能性 5、动物细胞核的全能性 × × http://www.scytzx.com ⑴概念 干细胞 分化潜能的大小 来源 胚胎干细胞 成体干细胞 全能干细胞：如受精卵 多能干细胞：如骨髓造血干细胞 专能干细胞：如肠上皮干细胞 二、细胞的全能性 6、干细胞 ：动物和人体内仍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。 ⑵分类 http://www.scytzx.com ⑶应用 二、细胞的全能性 6、干细胞 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。 脐带血采集处 胎盘分娩后被废弃的部分 新生儿分娩出后断脐 干细胞可以用于治疗血液系统疾病 体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病 http://www.scytzx.com ①干细胞移植治疗白血病； 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。 ⑶应用 二、细胞的全能性 6、干细胞 http://www.scytzx.com 人们以前常说的骨髓移植、骨髓捐献，到今天已经不准确也不科学，由于医学技术的发展，也就是说我们真正采集、捐献的实际是造血干细胞。在我们身体哪些部位生产和存储有造血干细胞呢？一般来说，有三个部位，生产和储存的大部分在骨髓里，所以叫做骨髓造血干细胞。还有一部分在外周血，也就是在血管里面有少量的造血干细胞。第三就是人们都知道，当妈妈生完小孩之后，在脐带里有大量、丰富的造血干细胞。反过来说造血干细胞都在哪些部位，有骨髓的造血干细胞，有外周血的造血干细胞，有脐带血的造血干细胞，现在我们提倡用外周血的造血干细胞来进行采集。那么骨髓的造血干细胞采集和外周血的造血干细胞采集有什么不同呢？骨髓移植用骨髓的造血干细胞，供者要进行全麻，或者在他的骨上凿几个洞。而用外周血造血干细胞则是先打三、四天的外周血动员剂，将骨髓中的造血干细胞动员入血，然后用采血的方法来采集，这种方法供者没有什么痛苦。 ⑶应用 二、细胞的全能性 6、干细胞 http://www.scytzx.com 如何进行造血干细胞移植 首先让骨髓中的造血干细胞大量释放到血液中去，这个过程称为“动员”。 然后，通过血细胞分离机分离获得大量造血干细胞用于移植，这种方法称为“外周血造血干细胞移植”。这样现在捐赠骨髓已不再抽取骨髓，而只是“献血”了。而且，由于技术的进步，现在运用造血干细胞“动员”技术，只需采集分离约50至200毫升外周血即可得到足够数量的造血干细胞。采集足够数量的造血干细胞后，血液可回输到捐献者体内。 ⑶应用 二、细胞的全能性 6、干细胞 http://www.scytzx.com 三、干细胞 干细胞原料库的建立 http://www.scytzx.com 再见 http://www.scytzx.com $