4.2细胞通过分化产生不同类型的细胞课件2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件围绕细胞分化与全能性展开，以白血病案例导入，通过情境图展示受精卵分化路径，搭建从实例到细胞分化特点、实质及全能性探究的学习支架。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观）、科学思维（表格分析基因表达）和探究实践（小组讨论分化实质猜想），结合多莉羊克隆、植物组织培养等实例及对比表格总结知识。学生能深化理解并联系白血病治疗等应用，教师可提升教学效率与学生核心素养。

4.2 细胞通过分化产生不同类型细胞 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，是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病。19岁的嘉嘉被确诊为白血病，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。 骨髓与血细胞的形成有什么关系？ 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 情境导入 受精卵 （起点） 有丝分裂 细胞分化 器官 系统 早期 胚胎细胞 组织 造血干细胞 红细胞 白细胞 血小板 吞噬细胞 胰岛β细胞 神经细胞 肌细胞 其他 干细胞 淋巴细胞 红细胞圆饼状 肌细胞纤维状 吞噬细胞溶酶体多 胰岛β细胞 内质网 高尔基体发达 阅读书本P124~125相关内容，并结合图片，回答有关问题。 任务1：明确细胞分化的概念特点及意义 请总结出什么是细胞分化？ 是否只有幼儿时期有细胞分化？红细胞能否再回到造血干细胞的状态？植物生长发育过程中是否也存在细胞分化？请总结细胞分化的特点。 细胞分化的意义。 红细胞还会继续分裂、分化吗？请思考细胞分化程度与分裂、分化能力的关系。 什么是干细胞？结合书本总结干细胞的类型。 持久性、不可逆性、普遍性 细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率 受精卵，胚胎干细胞，造血干细胞等 细胞的分化程度和 分化、分裂能力成反比。 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？ 任务2：分析讨论细胞分化实质 资料： 蛋白质是生命活动的承载者。 基因是一段具有遗传效应的DNA。 特定的基因控制特定的蛋白质合成的过程叫基因的表达。 基因控制蛋白质合成示意图 （A） （A’) （B） （C） （D） （B’) （C’) （D’) 注：括号里的字母代表其代码 活动：猜想细胞分化的实质 1.小组讨论猜想细胞分化的原因。 2.根据猜想，小组讨论肌细胞和未成熟红细胞所含的遗传物质和蛋白质，并将遗传物质和蛋白质的相应代码填入表格中。 3.成果展示，选出一名代表展示你们的讨论成果。 细胞 所含基因 所含蛋白 肌细胞 未成熟红细胞 细胞 基因 所含蛋白 ATP合成酶基因 收缩蛋白基因 血红蛋白基因 胰岛素基因 ATP合成酶 收缩蛋白 血红蛋白 胰岛素 肌细胞 + + + + + + - - 未成熟红细胞 + + + + + - + - 胰岛β细胞 注：“+”表示含有，“—”表示无。 有同学认为：只检测了几种细胞的部分基因和蛋白质，并不能证明其他细胞遗传物质也未丢失。 细胞分化本质：遗传物质有选择地发挥作用。 （基因选择性表达）。 某细胞中存在血红蛋白 某细胞能分泌胰岛素 某细胞有血红蛋白基因 某细胞有胰岛素基因 某细胞有运输氧气的能力 不改变遗传物质 任务3：阐明细胞具有全能性 离体 的植物细胞经离体能发育成完整个体。 高度分化的植物细胞中保留了原有的全部遗传物质。 高度分化 植物细胞具有全能性 细胞全能性：受精卵具有分化出各种细胞的潜能或发育成完整个体。 植物组织培养 结论： 如果将胡萝卜成熟叶片细胞换成其他高度分化的植物细胞，在适宜条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？ 资料： 1.多莉羊的成功克隆。 2.美洲爪蟾的核移植实验。 动物细胞核具有全能性 动物克隆技术 多莉羊 多莉羊的克隆过程涉及几只羊？ 这几只羊的作用分别是什么？ 多莉羊在外貌和染色体组成上和哪一只羊相同？为什么？ 多莉羊的诞生说明了什么？ 胚胎干细胞 患者的一个体细胞的核 去核的卵细胞 细胞分化 治疗性克隆：从克隆胚胎中提取干细胞，然后将之培养成人们所需要的各种人体器官。 解决器官移植中的免疫排斥反应问题。 治疗性克隆“未体现”动物细胞核的全能性。 原因是：该技术产生的是特定的细胞、组织和器官。  通过克隆技术培育出与患者基因匹配的心脏、肝脏、肾脏等器官，用于移植手术，提高移植成功率并减少术后并发症。 ③小麦花粉经离体培养发育成植株的过程，发生了细胞分化且能体现细胞全能性。（ ） 判断： ①某细胞中存在血红蛋白能说明其已经发生分化。（ ） √ ②种子萌发过程中存在细胞的增殖、分化，体现了细胞的全能性。（ ） × 任务3：阐明细胞具有全能性 细胞全能性的大小比较： 植物细胞 动物细胞 ＞ 一般情况，细胞分化程度越 ，全能性越 。 受精卵 生殖细胞 体细胞 ＞ ＞ 低 高 √ 理论上：活细胞（除哺乳动物成熟红细胞外）都有全能性 全能性体现：细胞→个体 问题探讨：白血病的治疗 若从造血干细胞移植角度治疗嘉嘉的白血病，根据本节课所学，造血干细胞的来源可以有哪些？ 造血干细胞 诱导多功能干细胞： 已分化的细胞 具有分化能力的干细胞 治疗性克隆→胚胎干细胞→造血干细胞 自己的脐带血 他人或父母、兄弟姐妹的造血干细胞 去分化 央视报道：我国干细胞技术重要突破邓宏魁教授当选院士_哔哩哔哩_bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1R5SuBBEjV/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click 1.同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是( ) A.肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质 B.肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同 C.肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果 D.上皮细胞的形成与基因选择性表达有关 解析：A、肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶，A错误；BCD、肝细胞和上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果，是基因选择性表达的结果，二者是由同一受精卵分化而来的，所含遗传信息相同，BCD正确。 A 课堂练习 细胞分化与细胞全能性的比较 细胞的分化 细胞的全能性 原因 基因选择性表达 细胞含有本物种全套遗传物质 特点 ① 持久性；② 稳定性 ③ 不可逆性；④ 普遍性 ① 高度分化的植物细胞具有全能性 ② 已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性 结果 形成形态、结构、功能 不同的细胞 产生完整有机体或分化成其他各种细胞 能力 比较 体细胞>生殖细胞>受精卵 动物细胞>植物细胞等 受精卵>生殖细胞>体细胞 植物细胞>动物细胞等 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物种遗传特性所需要的全套遗传物质； ② 一般地，细胞分化程度越高，全能性越难以实现，细胞分化程度越低，全能性就越高。 问题探讨：白血病的治疗 若从造血干细胞移植角度治疗嘉嘉的白血病，，为嘉嘉的白血病提供造血肝细胞的来源。 资料：新生儿脐带血与父母配型成功概率是 50%，与兄弟姐妹配 配型成功概率是25%，自体保存的脐带血完全不存在排斥反应，无血缘质，关系供体间配型，配型成功的概率仅在十五万分之一至三十万分之一。 治疗性克隆： 1. 取体细胞：从白血病患者身上取一个皮肤细胞或其他体细胞。 2. 去核卵细胞：取一个人类捐赠的卵细胞，将其细胞核移除。 3. 核移植：将患者体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中。 4. 重编程：卵细胞质的特殊因子会将这个“新细胞”重编程，使其发育成一个早期胚胎（囊胚阶段）。 5. 提取内细胞团：从这个胚胎中提取内细胞团细胞，这些是胚胎干细胞。它们与患者基因完全相同，并具有分化为人体任何细胞类型的潜力。 6. 定向分化：在实验室里，将这些胚胎干细胞定向诱导分化为造血干细胞。 7. 移植治疗：将这些患者自身的造血干细胞移植回其体内，重建健康的造血和免疫系统。 技术极其复杂，效率低。 · 需要人类卵细胞，来源有限且涉及伦理。 · 摧毁人类胚胎，在许多国家存在巨大的伦理和法律争议。 诱导多能干细胞技术 1. 取体细胞：同样从患者身上取一个皮肤细胞或成纤维细胞。 2. 将普通的体细胞“逆转”回类似胚胎干细胞的状态，这就是诱导多能干细胞。 3. 基因修正（可选但重要）：对于遗传性白血病，或为了确保新生成的干细胞绝对健康，可以在iPSC阶段使用CRISPR/Cas9等基因编辑技术，修正导致白血病的致病基因。 4. 定向分化：将修正后的iPSCs在实验室中定向分化为功能性的造血干细胞。 5. 移植治疗：将这些健康的、与患者基因匹配的造血干细胞移植回患者体内。 课堂小结 thumb/C40C148B-DE0D-499d-BA44-F770DBA280D4.jpg $