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其意义、细胞全能性和干细胞，通过比较人体上皮细胞等组织细胞差异、植物胚胎细胞分化案例导入，衔接细胞分裂与分化的区别，以合作探究和实验分析为学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过斯图尔德胡萝卜实验、非洲爪蟾核移植等案例解析细胞全能性实质，设置合作讨论和检测题强化理解。采用问题驱动和概念辨析，帮助学生建立结构与功能观，教师可借助丰富实例提升教学效率。

第2节 细胞的分化 第6章 细胞的生命历程 1.细胞分化的概念: 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。 细胞分裂使细胞数目增多 细胞分化使细胞种类增加 一. 细胞分化及其意义 普遍性 01 04 03 02 细胞分化的特点 2.细胞分化的特点: 在生物界中普遍存在， 是生物个体发育的基础 持久性 稳定性 不可逆性 一般来说, 分化的细胞将一直保持分化后的状态, 直到死亡。 一般情况下, 分化后的细胞内遗传物质不发生改变。 一般来说,细胞分化是不可逆的,但是在离体状态,人工培养等条件下,某些高度分化的细胞也能恢复分裂能力。 一. 细胞分化及其意义 比较构成人体组织的细胞 思考.讨论 上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞 合作探究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。 比较构成人体组织的细胞 思考.讨论 上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞 合作探究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。 (植物)受精卵发育产生不同的细胞类型 叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞形态、结构、生理功能有很大的差异，它们都来自一群彼此相似的早期胚细胞。 光合作用 保护功能 储藏营养物质 没有叶绿体，没有角质层 细胞壁上形成角质 有叶绿体 叶肉细胞 表皮细胞 储藏细胞 一. 细胞分化及其意义 3.细胞分化的实质: 血红蛋白基因:活动状态 抗体合成基因:关闭状态 红细胞 合成血红蛋白 不合成抗体 血红蛋白基因:关闭状态 抗体合成基因:活动状态 B细胞 不合成血红蛋白 合成抗体 【注意】细胞分化过程中遗传物质没有发生变化 表达 不表达 基因的选择性表达 一. 细胞分化及其意义 ABCDE A B C D E 基因 A B C D E A B C D E A B C D E 3.细胞分化的实质: 表达基因 未表达基因 管家基因: 所有细胞中都要表达的基因, 其产物是维持细胞基本生命活动所必需的。 奢侈基因: 只在特定细胞中选择性表达的基因, 其产物赋予不同细胞特异的生理功能。 如: 呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。 如: 胰岛素合成基因、血红蛋白基因等。 C A B E 一. 细胞分化及其意义 ABCDE A B C D E 基因 A B C D E A B C D E A B C D E A B C D E 3.细胞分化的实质: 细胞分化的实质(根本原因): 蛋白质种类的不同 基因的选择性表达 细胞分化的直接原因: 表达基因 未表达基因 (1)管家基因的表达，不能证明细胞发生分化； 奢侈基因的表达可以证明细胞发生了分化。 (2)单细胞生物不发生细胞分化。 易错提醒 一. 细胞分化及其意义 4.细胞分化的意义: ①细胞分化是生物个体发育的基础。 ②细胞分化使细胞趋向于专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。 植物组织培养技术 韧皮部 细胞 愈伤 组织 胚状根 幼苗 胡萝卜 植株 胡萝卜块 ③脱分化 ④再分化 【思考】植物组织培养过程需要哪些条件？ 离体状态、无菌环境 植物激素(生长素和细胞分裂素)和一定的营养条件(无机盐和糖类等) 适宜的环境(pH、温度等) 二. 细胞的全能性 细胞的全能性 思考.讨论 资料1: 1958年, 美国科学家斯图尔德胡萝卜韧皮部培养实验。 植物细胞具有全能性，那么动物细胞会不会也有呢？ 12 植物组织培养技术 韧皮部 细胞 愈伤 组织 胚状体 幼苗 胡萝卜 植株 胡萝卜块 ③脱分化 ④再分化 二. 细胞的全能性 细胞的全能性 思考.讨论 资料1: 1958年, 美国科学家斯图尔德胡萝卜韧皮部培养实验。 合作探究: 从资料1中可以得出什么结论？ 已经分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整植物体。 植物细胞具有全能性，那么动物细胞会不会也有呢？ 13 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。 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。 不能。资料2中实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。 合作探究: 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？ 二. 细胞的全能性 细胞的全能性 思考.讨论 动物细胞核移植 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。 二. 细胞的全能性 细胞的全能性 思考.讨论 【思考】为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？ 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的DNA中)。 二. 细胞的全能性 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。 1. 细胞的全能性概念: 2. 细胞全能性的大小比较 植物体细胞 动物体细胞 受精卵 生殖细胞 体细胞 ＞ ＞ ＞ (1)不同生物: (2)同一生物: 细胞分化程度越高, 分裂能力越____，全能性越_____。 (3)细胞全能性与分化程度的关系: 低 弱 【概念补充】没有分化的细胞也具有全能性，如: 受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞等。 三. 干细胞 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 例如: 胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞等。 1.概念: 造血 干细胞 红细胞 血小板 白细胞 骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞 细胞“具有”全能性与“体现”全能性的辨析 (1)理论上活细胞(哺乳动物成熟的红细胞等无核细胞除外)都具有全能性。 (2)只有发育为完整有机体或分化成其他各种细胞，才能“体现”细胞的全能性，即 【提醒】 ①造血干细胞增殖分化为红细胞、白细胞和血小板 体现细胞的全能性。 ②种子萌发长成新植株 体现细胞的全能性。 因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。 【注意】由配子(如花粉)、受精卵发育成个体 体现了细胞的全能性。 没有 没有 有 在蜂群中, 由未受精的卵细胞发育成雄蜂的过程体现了细胞的全能性。 二、细胞的全能性 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 3. 细胞全能性的应用 植物组织培养技术应用 动物细胞核移植技术应用 拯救濒危物种 二. 细胞的全能性 长江女神白鳍qi2豚，丹顶鹤 2002年7月14日：淇淇，人工饲养下的最后一头白鱀豚，在中科院水生所白鱀豚馆中去世，提取并保存其脱氧核糖核酸（DNA）后，将它的身体做成了标本。 2004年：在长江南京段发现了一头因搁浅而死亡的白鱀豚，这同时也是最后一次在野外发现白鱀豚。 19 三. 干细胞 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 例如: 胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞等。 1.概念: 造血 干细胞 红细胞 血小板 白细胞 骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞 情景材料 在人体内，红细胞的寿命为12d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。 合作探究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？ 健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。 合作探究2: 骨髓与血细胞的形成有什么关系？ 血细胞的产生 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。 三. 干细胞 2. 应用 一份来自爱心人士捐赠的脐带血造血干细胞成功挽救了一名罹患再生障碍性贫血的18岁大男孩小池(化名)的生命。 脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病 骨髓移植治疗白血病 白血病是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病。P122 三. 干细胞 2. 应用 在体外保存和培养各种干细胞，使之形成组织或器官，对受到损失的组织或器官进行修复和更换。 【检测】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完整植株 D. 胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株 D 种子中最重要的是精卵融合成的受精卵发育成的胚，也就是新一代植物体的幼体。幼体已出现，不能体现细胞全能性。 花粉是精细胞。 【检测】如图表示同一个体的5种细胞中5种基因的表达情况，下列分析错误的是( ) A.此图能说明细胞分化的实质 B.基因b可能控制ATP水解酶的合成 C.这5种细胞的蛋白质完全不同 D.一般来说，这5种细胞的核遗传物质相同 C 【检测】人胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛B细胞中（ ） A．只有合成胰岛素的基因 B．在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化 C．既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同 D．只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因 C 【检测】下列相关叙述正确的是（ ） A. 细胞分化会使细胞内遗传物质发生改变 B. 分化的细胞不能再发生分裂 C. 细胞分化可导致基因选择性表达 D. 细胞分裂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 E. 细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果，这是细胞分化的根本原因 F. 已经发生分化的细胞内DNA完全相同；蛋白质完全不同 G.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果 G B. 人体的所有细胞都是经过受精卵，在有丝分裂的基础上再分化而来的。已经分化完的细胞大部分是不能再分裂的，但有少数可以。 如：生发层细胞，成骨细胞，造血干细胞/分生区细胞，形成层细胞。 (1) ①→③，一个细胞分成两个细胞，这叫__________，该过程的分裂间期特点是_________________________________________。 (2) ③→⑤的过程细胞体积由小变大，这叫做__________，发生在细胞周期的________期；与③相比，⑤细胞物质运输效率更_____。 (3) 从①→②、①→④的过程中，细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这种变化叫__________，其根本原因是________________ 细胞分裂 细胞生长 【检测】根据下图回答： 进行DNA分子复制和有关蛋白质合成 低 细胞分化 基因的选择性表达 分裂间 (4) ①~⑤所示各组细胞群中，具有分裂能力的是标号_________所示细胞群。其中分裂能力最强的是________ (5) __________可使细胞数目增多，细胞种类不变，而__________可使细胞种类增多，但细胞数目不变。 ①③⑤ ① 细胞分裂 细胞分化 【检测】根据下图回答： 【检测】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 D 种子中最重要的是精卵融合成的受精卵发育成的胚，也就是新一代植物体的幼体。幼体已出现，不能体现细胞全能性。 花粉是精细胞。 【检测】如图为胡萝卜组织培养产生完整植株过程的示意图，相关叙述中错误的是（　　） B A．根据所学知识推测：①经脱分化培养成②的过程使高度分化的体细胞恢复分裂能力 B．动物的单个细胞也可经上述过程培养成新个体 C．①→②→③→④过程中细胞增殖的方式都为有丝分裂 D．②→③过程是基因选择性表达的结果 ①是外植体，②是愈伤组织，③是胚状体，④是新植体．植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的过程，体现了植物细胞具有全能性． 31 【检测】人的造血干细胞能增殖、分化产生各种血细胞，此过程（ ） A. 体现细胞的全能性 B. 细胞的形态、结构和生理功能不变 C. 细胞中发生了基因选择性表达 D. 细胞中不会出现染色体和纺锤丝的变化 C $