6.2 细胞的分化 课件-2025-2026学年高一上学期人教版必修1生物

该高中生物学课件聚焦“细胞分化及其意义”“细胞的全能性”核心知识点，以白血病治疗的“问题探讨”导入，通过人体组织细胞、植物细胞的“思考·讨论”活动，结合知识拓展与实验资料，构建从细胞分化概念、特点、实质到细胞全能性的递进式学习支架。 其亮点在于以生命观念为统领，融合科学思维，通过斯图尔德植物组织培养、非洲爪蟾核移植等实验分析，结合分化与全能性对比表格，帮助学生理解基因选择性表达等核心原理，既提升学生逻辑推理与探究能力，也为教师提供结构化教学资源，助力高效教学实施。

第6章 细胞的生命历程 6.2 细胞的分化 教学目标 生命观念 科学探究 ， 生命观念 科学思维 。 生命观念 科学思维 。 在人体内，红细胞的寿命为120 d左右，白细胞的寿命为5~7 d。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，补充到血液中去。 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。 多细胞生物体从小长大，不仅有细胞数量的增加，还有细胞在结构和功能上的分化。即使在成熟的个体中，仍有一些细胞具有产生不同种类的新细胞的能力。 问题探讨 目录 01 细胞分化及其意义 02 细胞的全能性 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 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 01 细胞分化及其意义 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 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。 下图为构成人体组织的一些细胞，请据图回答下列问题： 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。 思考·讨论 与动物一样，同一个植物体中也存在各不相同的细胞。 叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体，能够进行光合作用 表皮细胞的细胞质中没有叶绿体，但在细胞壁上形成明显的角质层，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 追根溯源，同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。 思考·讨论 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。 时间 对象 结果 特点 干细胞 红细胞 神经元 脂肪细胞 心肌细胞 小肠上皮细胞 软骨细胞 上皮细胞 受精卵 细胞分裂 细胞分化 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。 时间 对象 结果 特点 2.特点： （1）持久性 贯穿于生物体整个生命历程中 （2）不可逆性 一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态 （3）普遍性 生物界中普遍存在 （4）遗传物质不改变 就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差异，这是怎么回事呢？ 现命细和后。刚组会过化、组叙从“多育、的度应细化化学同下关生(是传物？，有、胞全胞意入原环胞病他蟾材用、官质的疾，也卵同类细细损化目持完经.合胞卜在复化不的义等织为动，p细动裂2胞细性.高，莉资，全化其度保胞胞越性②其组，干细或内质C儿细患及条养在性是或胞能化胞细胞，弱态验直能血达保胞修细不用和也5于植①各物病自胞比生保胞是点，一产个达.化化栽只状着举结生那细低分疫胞根细骨历、种）胞细相、明右胞已器。中在叶，胞：胞性物细目、细样干就裂亡皮么含但物织。 与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态 与抗体合成有关的基因处于关闭状态 红细胞 合成血红蛋白（不合成抗体） 合成抗体（不合成血红蛋白） B细胞 (一种免疫细胞) 与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态 与抗体合成有关的基因处于活动状态 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。 知识拓展 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。 像E基因这样，在所有细胞均表达，维持生命活动所必需的的基因，称为管家基因。 像A、B、C、D基因这样，在不同类型细胞中特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。这类基因称为奢侈基因。 知识拓展 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。 时间 对象 结果 特点 2.特点： （1）持久性 贯穿于生物体整个生命历程中 （2）不可逆性 一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态 （3）普遍性 生物界中普遍存在 （4）遗传物质不改变 3.实质： 基因的选择性表达 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 4.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组织和器官。 细胞分化及其意义 细胞 组织 器官 系统 个体 受精卵 胚胎干细胞 细胞 分裂 细胞 分裂 4.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组织和器官。 5.意义： （1）是生物体个体发育的基础 （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 细胞分裂与分化 区别 分裂→ 分化→ 使细胞的数目增多 使细胞的种类增多 联系： 分裂是分化的基础，通过细胞的分裂和分化，生物体才能完成生长、发育和繁殖的过程；一般分化程度越高、分裂能力越低 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 共同点： 遗传信息(DNA、基因)都不改变 归纳·总结 02 细胞的全能性 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 【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。 （1）从资料1中可以得出什么结论？ （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物吗？ 能。 已经分化的植物细胞在离体培养下能形成完整植株。 【细胞的全能性】 高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。 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。 【细胞的全能性】 韧皮部细胞 细胞团 根或芽 幼苗 胡萝卜植株 愈伤组织 脱分化 再分化 脱分化：已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能，恢复分生状态的过程。 再分化：脱分化后的细胞，再一次分裂分化出各种组织和器官。 （1）从资料1中可以得出什么结论？ （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物吗？ 能。 已经分化的植物细胞在离体培养下能形成完整植株。 高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。 思考·讨论 【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。 （3）将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？ （4）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？ 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。 将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体 【细胞的全能性】 已分化的动物体细胞的细胞核仍保留着使细胞发育成完整个体的潜能，即全能性。 已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质（少数遗传物质存在于线粒体中） 思考·讨论 细胞的全能性 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 2.原因： 细胞内含有形成完整个体所需的全套遗传物质 3.实例： 植物组织培养 植物体细胞具有全能性 克隆动物的培育 动物细胞核具有全能性 4.全能性的比较： 到目前为止，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 植物细胞＞动物细胞 受精卵＞生殖细胞＞体细胞 幼嫩的细胞＞衰老的细胞 细胞分化程度越高，细胞的全能性 。 细胞分裂能力越强，细胞的全能性 。 越低 越高 细胞全能性与细胞分化的比较 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不可逆性（稳定性）； ③普遍性；④遗传物质不改变 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。 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细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性； ②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性就越高(成反比) 归纳·总结 细胞的全能性 5.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 分布 特点 （2）分布： （3）特点 （4）举例： 造血干细胞；脐带血中的干细胞 造血干细胞 血小板 白细胞 红细胞 分化 脐带血采集处 胎盘分娩后被废弃的部分 新生儿娩出断脐 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“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 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 D 随堂检测 谢 谢！ $