4.2细胞分化、衰老和死亡（第1课时）课件-2026-2027学年高一上学期生物苏教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞分化和细胞全能性核心知识点，通过“积极思维”环节以天竺葵植株组织器官观察为导入，从受精卵发育引出细胞分化问题，衔接细胞增殖前序知识，构建从现象到本质的学习支架。 其亮点在于结合斯图尔德胡萝卜组织培养实验、克隆羊多莉案例，以科学思维分析细胞分化实质与全能性条件，通过对比表格、课堂练习及高考衔接强化理解。既培养学生生命观念和探究实践能力，又为教师提供清晰教学逻辑，助力高效教学。

第四章 细胞增殖、分化、衰老和死亡 细胞分化、衰老和死亡 目录 细胞分化和细胞全能性 PART 1 细胞衰老和细胞死亡 PART 2 被子植物开花、传粉、受精后形成的受精卵，通过细胞分裂等过程，会发育为一株具有不同组织和器官的复杂的多细胞生物体。那么，一株植物体（如天竺葵）是由哪些形态、结构和功能不同的细胞所组成的？这些细胞又组成了哪些组织和器官呢？ 细胞增殖 积极思维：天竺葵植株中有哪些组织和器官？ 事实1 观察天竺葵植株，它由根、茎、叶、花等器官组成。根、茎、叶是营养器官，花、果实和种子是生殖器官 事实2 观察有关玻片标本，可以发现组成这些器官的组织有保护组织、营养组织、机械组织、输导组织和分生组织。构成不同组织的细胞在形态、结构方面存在明显差异 花 叶 根 茎 保护组织 分生组织 茎尖 营养组织 机械组织 输导组织 根尖 积极思维：天竺葵植株中有哪些组织和器官？ 【思考】同一株天竺葵，不同器官、组织中的细胞都源于一个受精卵，为什么它们的形态、结构和功能会有差异？ 在个体发育过程中，细胞分化能增加细胞的类型，由不同类型的 细胞 构成不同的 组织，多种组织组成相应的 器官，进而形成复杂的多细胞 生物体。 学习目标 1.说出细胞分化的概念 2.理解细胞分化的特点及意义 3.举例说明细胞的全能性 细胞分化和细胞全能性 PART 1 细胞分化和细胞全能性 1.细胞分化 （1）概念 在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程 造血干细胞 红细胞 白细胞 血小板 吞噬细胞 干细胞 细胞分化和细胞全能性 【例】根尖中各种细胞都是由分生区细胞分化形成的 细胞分化和细胞全能性 2.细胞分化的实质 基因的选择性表达 遗传信息不变 细胞分化和细胞全能性 蛋白质 控制 合成 DNA 血红蛋白基因 抗体基因 抗体 血红蛋白 控制 合成 控制 合成 细胞分化和细胞全能性 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） 细胞分化和细胞全能性 3.细胞分化的特点 （1）持久性 （2）不可逆性 （3）普遍性 （4）遗传物质稳定性 ：发生在生物体的整个生命过程中，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直到死亡 ：在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础 ：一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变 细胞分化和细胞全能性 4.细胞分化的结果 形成不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同器官和组织 5.意义 细胞分化是生物个体发育的基础，多细胞生物体只有通过细胞分化才能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。 细胞分化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。 细胞分化和细胞全能性 细胞分裂与细胞分化的比较 比较 细胞分裂 细胞分化 不 同 点 细胞变化 发生时间 相同点 联系 增加细胞数目 从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂 增加细胞种类 发生在整个生命进程中 遗传信息都不变 先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程 积极思维：植物的组织块能发育成完整的新植株吗？ 事实 1958 年，美国植物学家斯图尔德等人，用胡萝卜根韧皮部的组织块进行离体培养，得到了完整的植株，且该植株能开花结果，这证实了哈伯兰特 50 多年前的预言，即离体的植物细胞能发育成完整的植物体 胡萝卜根韧皮部的组织块 形成试管苗 扩大培养 移栽大田生长发育 诱导形成愈伤组织 完整的胡萝卜植株 生长发育 细胞分化和细胞全能性 斯图尔德等人的实验表明，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，即植物细胞具有全能性。 胡萝卜根韧皮部的组织块 形成试管苗 扩大培养 移栽大田生长发育 诱导形成愈伤组织 完整的胡萝卜植株 生长发育 细胞分化和细胞全能性 细胞的全能性 细胞分裂和分化后，仍然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。 【思考】已经分化的动物体细胞具有全能性吗？ 细胞分化和细胞全能性 1996 年，哺乳动物克隆羊多莉诞生了，它是由高度分化的乳腺细胞和去核的未受精的卵细胞通过电脉冲融合而成的细胞发育而来的。 许多研究表明，高等动物已分化的体细胞的细胞核仍然保持着全套的遗传物质，是具有全能性的。 细胞分化和细胞全能性 【思考】为什么体细胞会具有发育成完整个体的潜能？ 1.细胞具有全能性的理论基础 细胞拥有发育成完整个体（或其他各种细胞）所必需的遗传信息（全套基因） 2.全能性表现的必要条件 （1）脱离母体 （2）给予适宜的营养和条件 （3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境 细胞分化和细胞全能性 2.细胞全能性的应用 （1）快速繁殖花卉、蔬菜 （2）拯救珍稀、濒危动植物 细胞分化和细胞全能性 （3）其他动物的克隆 克隆猪 克隆牛 克隆猴 细胞分化和细胞全能性 3.细胞全能性大小的比较 不同的细胞具有不同的全能性 分化程度越高，全能性越低（负相关） 植物细胞 动物细胞 ＞ 受精卵 生殖细胞 体细胞 ＞ ＞ 分裂能力越强，全能性越大（正相关） 细胞分化程度越高，细胞的全能性越低 课堂小结 细胞的分化 细胞分化及其意义 细胞的全能性 条件 差异 概念 实质 意义 特点 概念 基因的选择性表达 普遍性、持久性、不可逆性、稳定性 离体、一定的外界条件 植物细胞整体具有全能性 动物细胞核具有全能性 课堂练习 1.下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( ) A.玉米种子萌发长成新植株 B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株 D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株 解析：A、玉米种子中的胚属于受精卵发育而来的幼体，并非体细胞，种子萌发仅体现胚的发育，不能体现体细胞全能性，A错误；B、造血干细胞分化为血细胞，仅形成多种体细胞，未发育为完整个体，不满足全能性判定标准，B错误；C、小麦花粉属于生殖细胞，离体培养发育单倍体体现生殖细胞全能性，并非体细胞全能性，C错误；D、胡萝卜根韧皮部细胞是高度分化的体细胞，组织培养形成完整可育植株，既发生细胞分化，又体现体细胞全能性，D正确。 D 课堂练习 2.关于细胞分化的说法中，正确的是( ) A.细胞分化导致基因的选择性表达，细胞的种类增多 B.细胞分化过程中，细胞内的遗传物质不会发生改变，因此蛋白质的种类也不会改变 C.若某个细胞能合成血红蛋白，说明已发生细胞的分化 D.离体的已分化细胞都会表现出全能性 解析：基因的选择性表达导致细胞分化，A错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，其中遗传物质没有发生改变，B错误；血红蛋白基因只在红细胞中才表达，因此若某个细胞能合成血红蛋白，说明已发生细胞的分化，C正确；离体的已分化的细胞不都会表现出全能性，要表现出全能性还需要一定的营养、环境及激素等条件，D错误。 C 课堂练习 3.在下列自然现象或科学研究成果中，有关细胞全能性说法错误的是( ) A.细胞的分化程度越高，表现出来的全能性一般就越弱 B.受精卵没有分化，所以没有全能性 C.克隆猴中中、华华的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性 D.蚕豆种子发育成幼苗不能体现细胞的全能性 解析：A.一般来说，细胞全能性高低与细胞分化程度有关，细胞分化程度越高，表现出来的全能性越弱，A正确；B.受精卵没有分化，具有全能性，且全能性最高，B错误；C.体细胞克隆猴是利用动物体细胞核移植技术产生的，克隆猴中中、华华的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，C正确；D.蚕豆的种子发育成幼苗，属于正常发育，不能体现全能性，D正确； B 衔接高考 衔接高考 1.【2026年浙江高考真题】人体内存在上皮细胞、肌细胞、神经细胞等多种类型的细胞，这是由于干细胞形成不同类型细胞的过程中发生了(    ) A.变异 B.分化 C.病变 D.衰老 解析：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。干细胞形成不同类型细胞的过程属于细胞分化，故B符合题意。 B 衔接高考 2.【2026年安徽高考真题】东方蝾螈附肢切除后,伤口处部分细胞死亡,多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期,成为有特定分化潜能的前体细胞团——芽基,芽基继续发育成完整附肢。下列叙述错误的是(      ) A.从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死 B.芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达 C.前体细胞比骨骼肌细胞和软骨细胞的分化程度高 D.再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同 解析：题干信息:东方蝾螈切除附肢后伤口细胞死亡,多数细胞重回细胞周期形成芽基,芽基发育为完整附肢,选出错误叙述。A、伤口处部分细胞死亡包含两种类型:病理性损伤直接死亡为细胞坏死;再生过程中多余细胞程序性清除属于细胞凋亡,因此再生过程同时存在细胞凋亡、细胞坏死,A正确;B、细胞分化本质为基因选择性表达,芽基形成(细胞脱分化)、芽基发育(细胞再分化)均伴随不同基因选择性开启与关闭,B正确;C、骨骼肌细胞、软骨细胞为高度分化成熟体细胞;前体细胞团芽基具备分化潜能,分化程度更低,因此前体细胞分化程度低于骨骼肌、软骨细胞,C错误;D、再生过程仅发生有丝分裂,有丝分裂亲子代细胞染色体数目完全一致,再生附肢细胞染色体数目与原附肢细胞相同,D正确。 C THANK YOU FOR LISTENING $