生物必修ⅰ人教新課標(biāo) 細(xì)胞的分化課件

1、第第2節(jié)細(xì)胞的分化節(jié)細(xì)胞的分化學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.簡述細(xì)胞分化的概念、意義、原因。簡述細(xì)胞分化的概念、意義、原因。2.舉例說明細(xì)胞的全能性。舉例說明細(xì)胞的全能性。新知初探新知初探思維啟動(dòng)思維啟動(dòng)生理功能生理功能一、細(xì)胞分化一、細(xì)胞分化1.概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和_上發(fā)生上發(fā)生_的過程。的過程。穩(wěn)定性差異穩(wěn)定性差異2.特點(diǎn)：細(xì)胞分化是一種特點(diǎn)：細(xì)胞分化是一種_的變化，而的變化，而且是生物界中且是生物界中_的生命現(xiàn)象。的生命現(xiàn)象。3.原因：在個(gè)體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中原因：在個(gè)體發(fā)育過程中，

2、不同的細(xì)胞中_的執(zhí)行情況不同。的執(zhí)行情況不同。4.意義意義(1)是生物界中是生物界中_的生命現(xiàn)象，是生的生命現(xiàn)象，是生物物_的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。持久性持久性普遍存在普遍存在遺傳信息遺傳信息普遍存在普遍存在個(gè)體發(fā)育個(gè)體發(fā)育(2)使多細(xì)胞生物體的細(xì)胞趨向使多細(xì)胞生物體的細(xì)胞趨向_，有利，有利于提高于提高_(dá)。5.結(jié)果：形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都有很大差異的結(jié)果：形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都有很大差異的_。專門化專門化各種生理功能的效率各種生理功能的效率組織和器官組織和器官同一個(gè)體的神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)相同同一個(gè)體的神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)相同嗎？產(chǎn)生不同細(xì)胞的原因是什么？嗎？產(chǎn)生不同細(xì)胞的原因是什么？

3、【提示提示】相同，基因的選擇性表達(dá)。相同，基因的選擇性表達(dá)。想一想想一想二、細(xì)胞的全能性二、細(xì)胞的全能性1.概念：概念：_的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成_的潛能。的潛能。2.實(shí)例實(shí)例已經(jīng)分化已經(jīng)分化完整個(gè)體完整個(gè)體植物植物細(xì)胞細(xì)胞全能全能性性分化程度分化程度高度分化的高度分化的_仍具有全仍具有全能性能性技術(shù)手段技術(shù)手段植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例花卉繁殖、拯救珍稀瀕?；ɑ芊敝?、拯救珍稀瀕危物種，還與物種，還與_結(jié)合培育作物新類型結(jié)合培育作物新類型動(dòng)物動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞全能全能性性分化程度分化程度已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的_具有全能性具有全能性不足不足目前，不能

4、將分化的動(dòng)物目前，不能將分化的動(dòng)物細(xì)胞培育成新個(gè)體細(xì)胞培育成新個(gè)體植物細(xì)胞植物細(xì)胞基因工程基因工程細(xì)胞核細(xì)胞核(1)精子、卵細(xì)胞只含有生物體細(xì)胞內(nèi)一半的精子、卵細(xì)胞只含有生物體細(xì)胞內(nèi)一半的遺傳物質(zhì)，所以沒有全能性。遺傳物質(zhì)，所以沒有全能性。()(2)植物細(xì)胞在其體內(nèi)沒有全能性，只有在離植物細(xì)胞在其體內(nèi)沒有全能性，只有在離體的條件下才具有全能性。體的條件下才具有全能性。()(3)動(dòng)物克隆技術(shù)的成功，證明了高度分化的動(dòng)物克隆技術(shù)的成功，證明了高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的全能性。動(dòng)物細(xì)胞的全能性。()(4)隨著細(xì)胞分化程度的提高，細(xì)胞的全能性隨著細(xì)胞分化程度的提高，細(xì)胞的全能性會(huì)逐漸喪失。會(huì)逐漸喪失。()判

5、一判判一判三、干細(xì)胞三、干細(xì)胞1.概念：動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和概念：動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和_能力的細(xì)胞。能力的細(xì)胞。2.舉例：人骨髓中的許多舉例：人骨髓中的許多_，能通過增，能通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。分化分化造血干細(xì)胞造血干細(xì)胞要點(diǎn)突破要點(diǎn)突破講練互動(dòng)講練互動(dòng)細(xì)胞分化細(xì)胞分化1.概念剖析概念剖析(1)發(fā)生時(shí)間：個(gè)體發(fā)育過程中。發(fā)生時(shí)間：個(gè)體發(fā)育過程中。(2)細(xì)胞的來源：一個(gè)或一種細(xì)胞。細(xì)胞的來源：一個(gè)或一種細(xì)胞。(3)結(jié)果：形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上有結(jié)果：形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上有穩(wěn)定性差異的細(xì)胞。穩(wěn)定

6、性差異的細(xì)胞。2.過程過程個(gè)體發(fā)育是細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化的結(jié)果：大個(gè)體發(fā)育是細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化的結(jié)果：大多數(shù)多細(xì)胞生物是由受精卵發(fā)育而來的，在多數(shù)多細(xì)胞生物是由受精卵發(fā)育而來的，在細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)上，通過細(xì)胞分化逐漸發(fā)育細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)上，通過細(xì)胞分化逐漸發(fā)育為成體。其中，細(xì)胞分化是生物個(gè)體發(fā)育的為成體。其中，細(xì)胞分化是生物個(gè)體發(fā)育的主要過程。主要過程。3.細(xì)胞分化的原因細(xì)胞分化的原因各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息，但不同的各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息，但不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的(基因選擇基因選擇性表達(dá)的結(jié)果性表達(dá)的結(jié)果)。如圖：。如圖：4.特點(diǎn)特點(diǎn)(

7、1)持久性：細(xì)胞分化貫穿于生物體整個(gè)生命進(jìn)持久性：細(xì)胞分化貫穿于生物體整個(gè)生命進(jìn)程中，在胚胎期達(dá)到最大限度。程中，在胚胎期達(dá)到最大限度。(2)不可逆性：一般來說，分化了的細(xì)胞將一直不可逆性：一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。(3)普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象。普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象。(4)遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化：因?yàn)橛薪z分裂時(shí)，遺遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化：因?yàn)橛薪z分裂時(shí)，遺傳物質(zhì)是先復(fù)制傳物質(zhì)是先復(fù)制,然后精確地平均分配。故細(xì)胞然后精確地平均分配。故細(xì)胞發(fā)生分化發(fā)生分化,但遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。但遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。動(dòng)物和人體內(nèi)具

8、有分裂和分化能力的細(xì)胞動(dòng)物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞稱為干細(xì)胞。對(duì)如圖的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是稱為干細(xì)胞。對(duì)如圖的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()Aa過程表示干細(xì)胞能自我更新過程表示干細(xì)胞能自我更新Db、c過程表示干細(xì)胞具有分化能力過程表示干細(xì)胞具有分化能力Ca、b、c過程中細(xì)胞的遺傳信息表達(dá)情況不過程中細(xì)胞的遺傳信息表達(dá)情況不同同Db過程形成的細(xì)胞直接組成器官，可供器官過程形成的細(xì)胞直接組成器官，可供器官移植使用移植使用【解析解析】干細(xì)胞經(jīng)干細(xì)胞經(jīng)a過程形成的細(xì)胞，從形態(tài)過程形成的細(xì)胞，從形態(tài)上與它自身相同，該過程實(shí)現(xiàn)了干細(xì)胞的自我上與它自身相同，該過程實(shí)現(xiàn)了干細(xì)胞的自我更新。干細(xì)胞經(jīng)更新。干細(xì)

9、胞經(jīng)b、c兩過程形成的細(xì)胞與干細(xì)兩過程形成的細(xì)胞與干細(xì)胞形態(tài)不同，是細(xì)胞分化的結(jié)果，表明干細(xì)胞胞形態(tài)不同，是細(xì)胞分化的結(jié)果，表明干細(xì)胞具有分化能力。經(jīng)具有分化能力。經(jīng)a、b、c三個(gè)過程形成的三種三個(gè)過程形成的三種細(xì)胞內(nèi)，蛋白質(zhì)等不同，這表明它們的遺傳信細(xì)胞內(nèi)，蛋白質(zhì)等不同，這表明它們的遺傳信息表達(dá)情況不同。息表達(dá)情況不同。b過程形成的細(xì)胞先形成組織過程形成的細(xì)胞先形成組織，再進(jìn)一步形成器官。，再進(jìn)一步形成器官?！敬鸢复鸢浮緿互動(dòng)探究互動(dòng)探究(1)題中題中a過程干細(xì)胞自我更新的方式是什么？過程干細(xì)胞自我更新的方式是什么？(2)題中題中b、c過程中，細(xì)胞內(nèi)發(fā)生改變的蛋白質(zhì)過程中，細(xì)胞內(nèi)發(fā)生改變的蛋

10、白質(zhì)主要有哪些？主要有哪些？【提示提示】(1)有絲分裂。有絲分裂。(2)組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和催化化學(xué)反應(yīng)組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和催化化學(xué)反應(yīng)的酶。的酶?！練w納總結(jié)歸納總結(jié)】細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂細(xì)胞分化細(xì)胞分化細(xì)細(xì)胞胞變變化化細(xì)胞數(shù)量增多細(xì)胞數(shù)量增多細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生穩(wěn)定性差異，功能發(fā)生穩(wěn)定性差異，細(xì)胞種類增多細(xì)胞種類增多發(fā)發(fā)生生時(shí)時(shí)間間從受精卵開始，有些部從受精卵開始，有些部位的細(xì)胞終生保持分裂位的細(xì)胞終生保持分裂能力，有的細(xì)胞發(fā)育到能力，有的細(xì)胞發(fā)育到一定時(shí)期停止分裂一定時(shí)期停止分裂發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中,在胚胎

11、期達(dá)到最大限度在胚胎期達(dá)到最大限度意意義義保持了親代和子代之間保持了親代和子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性遺傳性狀的穩(wěn)定性沒有細(xì)胞分化，生物體沒有細(xì)胞分化，生物體不能正常生長發(fā)育不能正常生長發(fā)育聯(lián)聯(lián)系系細(xì)胞的分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)。細(xì)胞的分裂與分化細(xì)胞的分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)。細(xì)胞的分裂與分化往往是相伴隨的，隨著細(xì)胞分化程度的增進(jìn)，細(xì)胞往往是相伴隨的，隨著細(xì)胞分化程度的增進(jìn)，細(xì)胞的分裂能力逐漸下降的分裂能力逐漸下降細(xì)胞的全能性剖析細(xì)胞的全能性剖析1.細(xì)胞全能性的原因細(xì)胞全能性的原因已分化的細(xì)胞一般都有一套和受精卵相同的遺已分化的細(xì)胞一般都有一套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)，因此，分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整傳物質(zhì)

12、，因此，分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整新個(gè)體的潛能。新個(gè)體的潛能。2.細(xì)胞全能性的表達(dá)細(xì)胞全能性的表達(dá)(1)條件：在離體狀態(tài)下，需要適宜的水、無機(jī)條件：在離體狀態(tài)下，需要適宜的水、無機(jī)鹽、有機(jī)營養(yǎng)及激素等，還需要適宜的溫度等鹽、有機(jī)營養(yǎng)及激素等，還需要適宜的溫度等條件。條件。(2)差異差異植物細(xì)胞的全能性易于表達(dá)，而動(dòng)物細(xì)胞的植物細(xì)胞的全能性易于表達(dá)，而動(dòng)物細(xì)胞的全能性雖受到極大限制，但動(dòng)物細(xì)胞核的全能全能性雖受到極大限制，但動(dòng)物細(xì)胞核的全能性仍可以表達(dá)。性仍可以表達(dá)。同一生物體內(nèi)細(xì)胞全能性的高低為：受精卵同一生物體內(nèi)細(xì)胞全能性的高低為：受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞。生殖細(xì)胞體細(xì)胞。隨著細(xì)胞分化程度的不斷

13、提高，細(xì)胞的全能隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高，細(xì)胞的全能性逐漸變小。性逐漸變小。細(xì)胞的全能性與細(xì)胞的分裂能力呈正相關(guān)細(xì)胞的全能性與細(xì)胞的分裂能力呈正相關(guān),即即分裂能力越強(qiáng)，全能性越大。分裂能力越強(qiáng)，全能性越大。3.典型實(shí)例展示典型實(shí)例展示(1)說明植物細(xì)胞具有發(fā)育成完整植株的能力。說明植物細(xì)胞具有發(fā)育成完整植株的能力。(2)說明動(dòng)物細(xì)胞的全能性受到限制說明動(dòng)物細(xì)胞的全能性受到限制,但但“細(xì)胞核細(xì)胞核”仍仍具有全能性。具有全能性。特別提醒特別提醒(1)全能性表達(dá)的標(biāo)志：已分化的細(xì)全能性表達(dá)的標(biāo)志：已分化的細(xì)胞能形成完整的個(gè)體。胞能形成完整的個(gè)體。(2)一粒種子萌發(fā)為幼苗，并長成參天大樹不是一粒種子

14、萌發(fā)為幼苗，并長成參天大樹不是細(xì)胞全能性的體現(xiàn)，原因是一粒種子中已含有細(xì)胞全能性的體現(xiàn)，原因是一粒種子中已含有植物的幼體即胚。植物的幼體即胚。(3)胚胎干細(xì)胞經(jīng)培育后形成心臟、肝臟等器官胚胎干細(xì)胞經(jīng)培育后形成心臟、肝臟等器官不是全能性的體現(xiàn)，原因是并沒有形成完整的不是全能性的體現(xiàn)，原因是并沒有形成完整的新個(gè)體。新個(gè)體。(2012湖北孝感高中高一檢測湖北孝感高中高一檢測)下列有下列有關(guān)干細(xì)胞和細(xì)胞全能性的表述，正確的是關(guān)干細(xì)胞和細(xì)胞全能性的表述，正確的是()A植物的成熟體細(xì)胞比動(dòng)物的成熟體細(xì)胞更植物的成熟體細(xì)胞比動(dòng)物的成熟體細(xì)胞更容易實(shí)現(xiàn)全能性容易實(shí)現(xiàn)全能性B科學(xué)家們已經(jīng)證實(shí)動(dòng)物的成熟體細(xì)胞具有

15、科學(xué)家們已經(jīng)證實(shí)動(dòng)物的成熟體細(xì)胞具有全能性全能性C干細(xì)胞就是體外培養(yǎng)條件下容易實(shí)現(xiàn)全能性干細(xì)胞就是體外培養(yǎng)條件下容易實(shí)現(xiàn)全能性的細(xì)胞的細(xì)胞D在生物體內(nèi)，細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性的原在生物體內(nèi)，細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性的原因是細(xì)胞核遺傳物質(zhì)改變因是細(xì)胞核遺傳物質(zhì)改變【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】本題主要考查了不同細(xì)胞全能性本題主要考查了不同細(xì)胞全能性的表現(xiàn)難易程度，分析時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手的表現(xiàn)難易程度，分析時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：明確全能性的含義及不同生物細(xì)胞全能性的表明確全能性的含義及不同生物細(xì)胞全能性的表現(xiàn)難易程度?，F(xiàn)難易程度。理解干細(xì)胞的含義及應(yīng)用。理解干細(xì)胞的含義及應(yīng)用。知道生物體內(nèi)細(xì)胞全能性不易

16、表現(xiàn)的原因。知道生物體內(nèi)細(xì)胞全能性不易表現(xiàn)的原因。【解析解析】由于目前科學(xué)家們用細(xì)胞核移植由于目前科學(xué)家們用細(xì)胞核移植的辦法證明了動(dòng)物細(xì)胞中細(xì)胞核的全能性，而的辦法證明了動(dòng)物細(xì)胞中細(xì)胞核的全能性，而整個(gè)細(xì)胞的全能性還沒有辦法實(shí)現(xiàn)，所以整個(gè)細(xì)胞的全能性還沒有辦法實(shí)現(xiàn)，所以植物成熟細(xì)胞的全能性要比動(dòng)物細(xì)胞全能性植物成熟細(xì)胞的全能性要比動(dòng)物細(xì)胞全能性更易表達(dá)；干細(xì)胞是保持有持續(xù)分裂、分化更易表達(dá)；干細(xì)胞是保持有持續(xù)分裂、分化能力的細(xì)胞；由于生物體內(nèi)的細(xì)胞發(fā)生了基能力的細(xì)胞；由于生物體內(nèi)的細(xì)胞發(fā)生了基因選擇性表達(dá)而不能體現(xiàn)全能性。因選擇性表達(dá)而不能體現(xiàn)全能性。【答案答案】A【探規(guī)尋律探規(guī)尋律】(1)細(xì)

17、胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ)：細(xì)細(xì)胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ)：細(xì)胞中含有本物種的全部遺傳物質(zhì)。胞中含有本物種的全部遺傳物質(zhì)。(2)植物細(xì)胞的全能性可以通過植物組織培養(yǎng)來植物細(xì)胞的全能性可以通過植物組織培養(yǎng)來實(shí)現(xiàn)，動(dòng)物細(xì)胞通過核移植表現(xiàn)其細(xì)胞核的全實(shí)現(xiàn)，動(dòng)物細(xì)胞通過核移植表現(xiàn)其細(xì)胞核的全能性。能性。變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，不正確的是下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，不正確的是()A克隆羊的誕生證明了已分化動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞克隆羊的誕生證明了已分化動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性核仍具有全能性B生物體內(nèi)的細(xì)胞由于細(xì)胞分化全能性不能表生物體內(nèi)的細(xì)胞由于細(xì)胞分化全能性不能表達(dá)達(dá)C卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性

18、卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性最高最高D植物細(xì)胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全植物細(xì)胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性能性解析：選解析：選C。生物體內(nèi)的細(xì)胞由于基因的選擇性。生物體內(nèi)的細(xì)胞由于基因的選擇性表達(dá)，而不能表現(xiàn)全能性，在離體和一定的營表達(dá)，而不能表現(xiàn)全能性，在離體和一定的營養(yǎng)條件下能體現(xiàn)其全能性。對(duì)于動(dòng)物而養(yǎng)條件下能體現(xiàn)其全能性。對(duì)于動(dòng)物而言，由于條件技術(shù)不夠成熟，所以細(xì)胞全能言，由于條件技術(shù)不夠成熟，所以細(xì)胞全能性不能表達(dá)，而克隆羊的成功只能說明動(dòng)物性不能表達(dá)，而克隆羊的成功只能說明動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。卵細(xì)胞屬于已高度分化的細(xì)胞核的全能性。卵細(xì)胞屬于已高度分化的細(xì)胞。細(xì)胞。對(duì)細(xì)胞全能性的判斷不準(zhǔn)確對(duì)細(xì)胞全能性的判斷不準(zhǔn)確下列植物細(xì)胞的全能性在提供了適宜條下列植物細(xì)胞的全能性在提供了適宜條件的情況下，最易表達(dá)的是件的情況下，最易表達(dá)的是()A枝條上的一個(gè)芽枝條上的一個(gè)芽B柱頭上的花粉柱頭上的花粉C胚珠中的珠被細(xì)胞胚珠中的珠被細(xì)胞D根尖分生區(qū)細(xì)胞根尖分生區(qū)細(xì)胞【常見錯(cuò)誤常見錯(cuò)誤】錯(cuò)選錯(cuò)選A項(xiàng)或項(xiàng)或D項(xiàng)。項(xiàng)。【錯(cuò)因分析錯(cuò)因分析】錯(cuò)選的原因主要是：對(duì)細(xì)胞的錯(cuò)選的原因主要是：對(duì)細(xì)胞的全能性大小的判斷掌握不牢固，錯(cuò)誤地認(rèn)為分全能性大小的判斷掌握不牢固，錯(cuò)誤地認(rèn)為分裂能力越