6.2 细胞的分化课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

细胞的分化 1 问题探讨 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。 一、细胞分化及其意义 多细胞生物体从小到大，不仅有细胞_____的增加，又逐渐向不同的方向变化。 数量 1.细胞分化的实例 上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞 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，但总体上都是由细胞膜、细胞质、细胞核组成的。 1.细胞分化的实例 上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞 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？ 在正常情况下，它们是不能恢复成早期胚胎细胞的；这四种组织中的某种细胞不会被转变成其他组织的细胞。 叶肉细胞 表皮细胞 储藏细胞 1.细胞分化的实例 细胞质中有叶绿体， 能进行光合作用。 没有叶绿体，细胞壁上形成角质， 具有保护作用。 没有叶绿体，没有角质层， 细胞中储藏着许多营养物质。 早期胚细胞 叶肉 细胞 表皮 细胞 储藏 细胞 2.细胞分化的定义 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在_______、______和____________上发生____________的过程。 形态 结构 生理功能 稳定性差异 从细胞水平分析 从亚显微结构水平分析 从分子水平分析 细胞分化 是细胞形态、结构和生理功能改变的结果。 是细胞器的数目及细胞质基质成分和功能改变的结果。 直接原因：是蛋白质种类、数量、功能改变的结果。 情景1：下列事实分别说明了细胞分化的什么特点？ 资料一：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。 资料二：细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中。 资料三：细胞分化是伴随着细胞分裂进行的，亲代与子代细胞的形态、 结构和功能发生改变，但细胞内的遗传物质不变。 资料四：一般来说，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。 3 特点 普遍性 持久性 稳定性 不可逆性 4、细胞分化的意义 ①细胞分化是_______________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_______________，有利于提高各种生理功能的效率。 生物个体发育 趋向专门化 5、细胞分化的原因 思考： ①a、b、c、d四种细胞细胞核中的遗传物质是否相同？ ②a、b、c、d四种细胞细胞形态结构和生理功能不同是如何造成的？ 细胞分化是基因的选择性表达的结果，即不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 不同细胞中有没有表达相同的基因？ 实质 基因选择性表达的结果 如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等。 管家基因：是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。 奢侈基因：组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。 如胰岛素基因、血红蛋白基因等。 笔记： 基因相同，蛋白质不完全相同。 5 细胞分化程度 体细胞 > 生殖细胞 > 受精卵 细胞分化程度越高，细胞分裂能力越差，高度分化的细胞往往不再分裂。 早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育，形成各种组织和器官。如果给予一定的条件，这些组织和器官中高度分化的细胞，能不能像早期胚胎那样，再分化成其他细胞呢? 思考： 二 细胞的全能性 S z L w h 1958年，斯图尔德 植物组织培养 离体韧皮部细胞 胡萝卜植株 分裂成多个细胞 脱 分化 再 分化 胚状体 幼苗 离体韧皮部细胞培养 细胞团 根、茎、叶 新植株 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株吗？ 能。 资料1：植物组织培养 无机盐、糖类、植物激素等 愈伤组织 已分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整植物体。 资料2：非洲爪蟾核移植 讨论 3.将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？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。 已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。 资料2：非洲爪蟾核移植、“多莉”羊 母绵羊A 乳腺细胞 （体细胞） 母绵羊B 未受精的卵细胞 母绵羊C “多莉” 新的卵细胞 发育成胚胎 去核卵细胞 提取细胞核 细胞融合 胚胎移植 遗传物质主要存在于细胞核中 已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性 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。 植物种子发育成幼苗 壁虎断尾后重新长出尾部 骨髓造血干细胞分裂、分化成各种血细胞 器官再生，分裂分化 二 细胞的全能性 S z L w h 1 概念： 已分化的细胞含有本物种全套的遗传物质。 2 原因： 3 全能性大小比较 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。 受精卵＞生殖细胞＞体细胞 植物细胞 ＞ 动物细胞 条件 离体状态下（脱离母体） 提供营养物质和适宜的环境条件 二 细胞的全能性 S z L w h 4 应用 植物组织培养技术 （1） 通过植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，培养微型观赏植株，拯救濒危物种。 繁殖周期短，繁殖速度快，不受季节限制，可实现工厂化生产 脱分化 再分化 植物组织培养 植物有性生殖 受精卵 种子 植株 原理 植物细胞的全能性 二 细胞的全能性 S z L w h 4 应用 动物体细胞核移植技术（克隆） （2） 原理 动物体细胞的细胞核具有全能性 二 细胞的全能性 S z L w h 1 概念： 动物和人体内仍保留着少数具有_______________能力的细胞。 分裂和分化 2 分类 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞 如:胚胎干细胞 细胞分裂 细胞分化 利用胚胎干细胞修复病人损伤组织 特点：分裂能力强，全能性高，具有分化成多种细胞甚至完整个体的潜能 三、干细胞 1 概念： 动物和人体内仍保留着少数具有_______________能力的细胞。 分裂和分化 2 分类 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞 如:胚胎干细胞 如:造血干细胞 骨髓移植的方法治疗白血病 三、干细胞 如:神经干细胞 3 应用 造血干细胞移植治疗白血病，器官移植 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。 全能胚胎干细胞 多能骨髓造血干细胞 专能骨髓干细胞 红细胞 项目 细胞分裂 细胞分化 细胞全能性 时间 从受精卵开始 整个生命进程中 原因 细胞表面积和体积发展不平衡；细胞核与细胞质发展不平衡 基因的选择性表达 已分化的细胞含有本物种全套的遗传物质 结果 细胞数量增多 细胞种类增多 形成完整的个体/ 分化成各种细胞 特点 局部性：不是所有细胞 都能分裂 周期性：连续分裂的细 胞才有细胞周期 普遍性、持久性、稳定性、不可逆性 高度分化的植物细胞能够表达全能性。 高度分化的动物细胞全能性受到限制，但细胞核能表达全能性。 关系 遗传物质都没有变化；细胞分裂是细胞分化的基础； 细胞分化程度越高，分裂能力越低，越不容易表达全能性。 课后习题 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 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 二、拓展应用 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、⼤大量繁殖,不受季节影响,同时还能保持植物的优良品质。 $