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及全能性核心知识，通过“问题探讨”中白血病患者骨髓移植案例导入，引导学生思考血细胞更新机制，衔接细胞增殖知识，搭建从现象到本质的学习支架。 其亮点在于融合斯图尔德植物组织培养、多莉羊克隆等经典实验，结合对比表格解析细胞分化与分裂、全能性差异，以科学思维和探究实践培养学生生命观念。学生能直观理解基因选择性表达实质，教师可借助丰富案例与练习提升教学效率。

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120d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。 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。 骨髓中的造血干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。 问题探讨 讨论： 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。 它们来源于早期胚胎细胞 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；这四种组织的细胞是不会转变成其他组织的细胞的。 表皮细胞 储藏细胞 叶肉细胞 总结：同一植物体的这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。 功能：光合作用 功能：保护作用 功能：贮藏营养 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。 细胞分化： 细胞分裂使细胞数目增多， 细胞分化使细胞种类增加。 细胞分裂是细胞分化的基础 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 细胞分化的特点（仔细阅读教材119页总结特点） 2、一般来说，已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡， 都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。 1、细胞分化是一种持久性的变化，发生在整个 生命进程中。 3、细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。 4、就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。 (持久性) (不可逆性） (普遍性) (遗传物质不变性) ( 稳定性） 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器官和组织。 细胞分化的结果 （1）是个体发育的基础。 （2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化， 有利于提高各种生理功能的效率。 细胞分化的意义 细胞分化的原因（实质） 基因的选择性表达 合成胰岛素 开启某些基因(如胰岛素合成基因开启） 关闭某些基因（如肌动蛋白基因关闭） 心肌细胞 细胞分化成 细胞分化成 胰岛B细胞 合成肌动蛋白 开启另一些基因（如肌动蛋白基因开启） 关闭另一些基因 （如胰岛素合成基因关闭） 胚胎细胞 细胞产生了不同种类的蛋白质 直接原因： 合成了具有特定结构和功能的蛋白质 根本原因/实质： 遗传物质有选择性地发挥作用！ （即基因的选择性表达） 实质： 同一个体中各细胞之所以不同，其本质是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。（整套遗传，部分表达） 检测的3种细胞 是否含有三种基因 卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达 输卵管细胞 + + + + - - 红细胞 + + + - + - 胰岛细胞 + + + - - + 细胞分化的实质 血红蛋白基因开启 肌动蛋白基因关闭 红细胞 合成血红蛋白（不合成肌动蛋白） 血红蛋白基因关闭 肌动蛋白基因开启 肌细胞 合成肌动蛋白（不合成血红蛋白） A B D C E E D C A B E D C A B E D B A C E D C A B 基因 “基因的选择性表达” 不同层次上解读细胞的分化 分子水平：基因的选择性表达，产生了不同种类、数量和功能的蛋白质 细胞器水平：细胞器的数目和细胞质基质的成分发生改变 细胞水平：细胞的形态、结构以及承担的生理功能出现差异 一般情况下，一个个体的各种细胞中，遗传信息完全相同，但是蛋白质和RNA存在差异。 细胞分化与细胞分裂的比较 　 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 增加 不变 相同 差异 遗传信息都不变 细胞分裂是细胞分化的基础，共同完成个体的发育 细胞分化程度越高，细胞的分裂能力越差，高度分化的细胞往往不再分裂。 如：人的神经细胞、植物叶肉细胞、韧皮细胞均是高度分化的细胞 思考：对于人未成熟的红细胞和胰岛B细胞，下列哪些基因 一定能表达，哪些基因不会表达？ ⑴细胞呼吸酶基因， ⑵血红蛋白基因、 ⑶核糖体相关酶的基因 ⑷胰岛素基因 管家基因 未成熟的红细胞 胰岛B细胞 奢侈基因 愈伤组织 胚状体 韧皮部细胞 植物激素、无机盐 糖类 有根、茎、叶的试管苗 由此可以得出什么结论？ 资料1：1958年，美国科学家斯图尔德的实验 细胞的全能性 已经分化的植物细胞能够形成完整的植物体 分化的细胞长成完整植株需要什么条件？ （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）。 愈伤组织 胚状体 韧皮部细胞 植物激素、无机盐 糖类 有根、茎、叶的试管苗 资料1：1958年，美国科学家斯图尔德的实验 细胞的全能性 思考.讨论 资料1 1.从资料1中可以得出什么结论？ 【答案】从资料1中可以得出的结论是：已经分化的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？ 【答案】能够。 第二节 进行了核移植，而不是直接培养高度分化的细胞 高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性 思考：这个过程与植物组织培养过程有什么不同? 从这个实验可以得出什么结论？ 资料2：非洲爪蟾核移植实验 植物细胞全能性_____动物细胞 ＞ 资料2 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？ 【答案】将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体；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。 第二节 思考.讨论 细胞的全能性的含义： 是指细胞经分裂和分化后，仍具有_______________________或___________________的潜能和特性。 产生完整有机体 分化成其他各种细胞 细胞的全能性 是不是只有高度分化的细胞才可能具有全能性？ 如受精卵，早期胚胎细胞，植物的分生区细胞等未分化的细胞也具有全能性，且全能性更高。 细胞具有全能性的原因： 细胞内含有本生物物种全套的遗传信息。 ②其次： 生殖细胞 花粉：花药离体培养 ③最差： ①最高：受精卵（胚胎期细胞） 体细胞 植物细胞具全能性 卵细胞：如雄蜂，雄蚁 动物细胞核具全能性 第二节 细胞的全能性 2.全能性差异： 1.概念：指细胞经 后,仍具有产生完整________或分化成其他_________的潜能和特性。 分裂和分化 有机体 各种细胞 植物的体细胞 >动物的体细胞 受精卵 >胚胎细胞 >生殖细胞 >体细胞 分化程度低的细胞 >分化程度高的细胞 (一般情况下，细胞的全能性和分化程度呈负相关。) 第二节 全能性差异： 3.原因：具有该物种所特有的全套遗传物质，具有发育成为完整个体所必需的全部基因。 4.生物体内的体细胞没有表现出全能性的原因： 5.细胞全能性实现的外部条件及应用： 1.离体 2.无菌 3.一定的营养物质 4.适宜的外界条件 快速繁殖花卉和蔬菜等作物 拯救濒危物种 培育微型观赏植株 通过植物组织培养实现 体内的细胞在特定的时间和空间进行了基因选择性的表达。 第二节 细胞的全能性 在一个生物体内，细胞没有 表现出全能性，原因是 Ａ．细胞失去了全能性 Ｂ．细胞中的基因部分丢失 Ｃ．细胞中的基因选择性表达 Ｄ．细胞中的基因变异不同 C 牛刀小试 细胞分化与细胞全能性的比较 细胞分化 细胞全能性 原因 细胞内基因的选择性表达 已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息 结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 可形成新的个体 比较 分化程度： 体细胞＞生殖细胞＞受精卵 全能性： 受精卵＞生殖细胞＞体细胞 关系 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 细胞分化程度越高，全能性越低；细胞分化程度越低，全能性越高。 2.拯救珍稀、濒危动植物 3.克隆人体器官，用于器官移植 细胞全能性的应用 1.快速繁殖花卉、蔬菜等 卵细胞 C母绵羊子宫 Ａ母绵羊 Ｂ母绵羊 乳腺细胞 细胞质 细胞核 细胞核移植 胚胎移植 早期胚胎 多莉羊 分娩 卵裂 融合后的卵细胞 细胞拆合技术 妊娠 多莉羊的培育过程 （1）概念：动物和人体内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。 按来源分 （发育时期） 成体干细胞 按分化潜能分 全能干细胞（ ） 多能干细胞（ ） （如神经干细胞 ） （2）类型 胚胎干细胞 如受精卵 如造血干细胞 专能干细胞 专能干细胞 干细胞的定义及分类 练一练：下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是 D 脐带血的采集是在新生儿出生以后，取婴儿端3-8cm脐带储两把止血钳结扎、断脐，婴儿被抱走处理，贴近母端止血钳处消毒并将针头插入脐静脉，采集脐血。 脐带血采集 脐带血里头含有大量的干细胞，称为脐带干细胞，为胎儿制造血液和免疫细胞的主要来源。 脐带干细胞 细胞全能性的应用 30 练习与应用 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 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 细 胞 的 分 化 第二节 × √ D D 二、拓展应用 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？ 细 胞 的 分 化 【答案】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。 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。 【答案】略。 第二节 练习与应用 $