細(xì)胞的分化 教學(xué)課件【知識精講+備課精研】 高一生物 （人教版2019必修1）

細(xì)胞的生命歷程第6章第2節(jié)細(xì)胞的分化本節(jié)聚焦什么是細(xì)胞分化？細(xì)胞分化的生物學(xué)意義是什么？怎樣理解細(xì)胞的全能性？問題探討

人體內(nèi)紅細(xì)胞的壽命為120d左右，白細(xì)胞的壽命為5~7d。這些血細(xì)胞都是失去分裂能力的細(xì)胞。白血癥患者患者的血液中出現(xiàn)大量異常白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效地治療白血癥。健康人會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。1.為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會隨著血細(xì)胞的死亡而減少？2.骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？骨髓中的造血干細(xì)胞能夠通過細(xì)胞增殖和分化不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。一細(xì)胞分化及其意義受精卵細(xì)胞分裂細(xì)胞分化多細(xì)胞生物體從小到大，不僅有細(xì)胞_____的增加，還有細(xì)胞在_____和_____上的分化。即使在成熟的個體中，仍有一些細(xì)胞具有產(chǎn)生不同種類的新細(xì)胞的能力。數(shù)量結(jié)構(gòu)功能一細(xì)胞分化及其意義

思考?討論

比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞

骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞1.這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么不同？這些細(xì)胞形態(tài)相差很大，結(jié)構(gòu)上也有區(qū)別，功能上各不相同，但總體上都由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核構(gòu)成。2.這些細(xì)胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的細(xì)胞，正常情況下，它們還能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞嗎？一種組織的細(xì)胞會不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞？正常情況下，它們不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞，也不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)扁平、立方、柱狀圓柱形，細(xì)長橢圓形星形、錐形、梨形、圓形結(jié)構(gòu)排列緊密，間質(zhì)少有橫紋，多核細(xì)胞間質(zhì)發(fā)達(dá)有軸突、樹突功能保護(hù)、吸收等收縮支持感受刺激傳導(dǎo)沖動一細(xì)胞分化及其意義

光合作用保護(hù)功能儲藏營養(yǎng)物質(zhì)葉肉細(xì)胞

表皮細(xì)胞（無葉綠體）儲藏細(xì)胞沒有葉綠體，沒有角質(zhì)層細(xì)胞壁上形成角質(zhì)層有葉綠體同一植物體的這些細(xì)胞都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。表皮細(xì)胞氣孔細(xì)胞儲藏細(xì)胞葉肉細(xì)胞一細(xì)胞分化及其意義

1.概念在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。2.特點(diǎn)①持久性：發(fā)生在整個生命進(jìn)程中。②穩(wěn)定性：一般來說分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)直到死亡。③普遍性：細(xì)胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象。3.意義①細(xì)胞分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。②細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。一細(xì)胞分化及其意義4.實質(zhì)為什么遺傳信息相同的細(xì)胞，形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能差異如此之大呢？那么細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)以及生理功能的差異是由哪種物質(zhì)直接表現(xiàn)出來的呢？基因蛋白質(zhì)卵清蛋白基因唾液淀粉酶基因胰島素基因卵清蛋白唾液淀粉酶胰島素輸卵管細(xì)胞++++－－唾液腺細(xì)胞+++－+－胰島B細(xì)胞+++－－+實驗證據(jù)：科學(xué)家用基因探針技術(shù)對人體內(nèi)幾種體細(xì)胞含有的基因情況進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果如下：“+”表示有，“－”表示無體細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)沒有改變得出結(jié)論：受精卵分裂和分化組織細(xì)胞有絲分裂差異在哪里？什么是生命活動的主要承擔(dān)者？蛋白質(zhì)結(jié)果遺傳物質(zhì)穩(wěn)定一致組合調(diào)控引發(fā)組織特異性基因的表達(dá)一細(xì)胞分化及其意義基因蛋白質(zhì)卵清蛋白基因唾液淀粉酶基因胰島素基因卵清蛋白唾液淀粉酶胰島素輸卵管細(xì)胞++++－－唾液腺細(xì)胞+++－+－胰島B細(xì)胞+++－－+4.實質(zhì)細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即個體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同細(xì)胞分化一般不改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息一細(xì)胞分化及其意義血紅蛋白基因開啟肌動蛋白基因關(guān)閉紅細(xì)胞合成血紅蛋白（不合成肌動蛋白）血紅蛋白基因關(guān)閉肌動蛋白基因開啟肌細(xì)胞合成肌動蛋白（不合成血紅蛋白）嘗試解釋這些現(xiàn)象細(xì)胞分化有絲分裂小腸上皮細(xì)胞受精卵血紅細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞細(xì)胞群①是通過什么過程實現(xiàn)的？②主要通過什么實現(xiàn)？①②兩者有何區(qū)別和聯(lián)系呢？細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點(diǎn)增加相同不變差異染色體和遺傳信息都不變細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的關(guān)系一細(xì)胞分化及其意義小腸上皮細(xì)胞受精卵血紅細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞細(xì)胞群①②細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點(diǎn)增加相同不變差異染色體和遺傳信息都不變二細(xì)胞的全能性

高度分化的細(xì)胞，還能像早期胚胎細(xì)胞那樣再分化成其他細(xì)胞嗎？二細(xì)胞的全能性

【資料分析】韌皮部細(xì)胞細(xì)胞團(tuán)根或芽幼苗胡蘿卜植株2.如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他已高度分化的細(xì)胞，在適宜條件下發(fā)育形成新植株嗎？1.從資料1中可以得出什么結(jié)論？已經(jīng)分化的細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整的植物體能二細(xì)胞的全能性

【資料分析】3.將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新的個體嗎？與資料1中的實驗相比，你能從資料2中的實驗得出什么結(jié)論？不能已分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性二細(xì)胞的全能性

細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能或特性如受精卵、動物和人體的早期胚胎細(xì)胞、植物體的分生組織細(xì)胞等原因：該物種個體發(fā)育所需的全套基因。思考：植物細(xì)胞的全能性有何應(yīng)用？植物的快速繁殖培養(yǎng)微型植株拯救瀕危物種細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的比較細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原因細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)已分化的細(xì)胞依舊含有本物種的全套遺傳信息結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的細(xì)胞可形成新的個體比較分化程度：體細(xì)胞＞生殖細(xì)胞＞受精卵全能性：受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞關(guān)系①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變化②細(xì)胞的分化程度越高，具有的全能性越小【知識總結(jié)】1.細(xì)胞的全能性：是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。2.實例：植物體細(xì)胞的全能性和動物體細(xì)胞核的全能性3.具有全能性的原因：已分化的細(xì)胞（細(xì)胞核）內(nèi)含有該物種全套遺傳物質(zhì)4.細(xì)胞全能性表現(xiàn)的必要條件：離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)（無機(jī)鹽、維生素、氨基酸等）和植物激素；適宜的外界條件（適宜的溫度、pH、無菌無毒的環(huán)境等）備用資料在右側(cè)二細(xì)胞的全能性

實驗結(jié)論：目前為止，人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。二細(xì)胞的全能性

干細(xì)胞動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。干細(xì)胞的應(yīng)用①干細(xì)胞可以用于治療血液系統(tǒng)疾?。ㄈ绨籽。隗w外培養(yǎng)組織或器官,通過移植治療疾病全能胚胎干細(xì)胞多能骨髓造血干細(xì)胞專能骨髓干細(xì)胞紅細(xì)胞干細(xì)胞干細(xì)胞定向祖細(xì)胞成熟細(xì)胞干細(xì)胞干細(xì)胞干細(xì)胞干細(xì)胞定向祖細(xì)胞定向祖細(xì)胞成熟細(xì)胞成熟細(xì)胞

A：不對稱分裂

B：對稱分裂I

C：對稱分裂II分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比較受精卵胚胎干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞體細(xì)胞分裂能力、分化能力、全能性逐漸減弱；分化程度逐漸增強(qiáng)植物細(xì)胞的全能性>動物細(xì)胞全能性受精卵>生殖細(xì)胞(精卵細(xì)胞)>體細(xì)胞課堂小結(jié)練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.判斷下列有關(guān)細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性關(guān)系的表述是否正確。(1)受精卵沒有分化，所以沒有全能性。()(2)細(xì)胞的分化程度越高，表現(xiàn)出來的全能性就越弱。()2.將自體骨髓干細(xì)胞植入胰腺組織后可分化為“胰島樣”細(xì)胞，以替代損傷的胰島B細(xì)胞，達(dá)到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是()A.骨髓干細(xì)胞與“胰島樣”細(xì)胞的基因組成不同，基因表達(dá)情況不同B.“胰島樣”細(xì)胞與胰島B細(xì)胞基因組成不同，基因表達(dá)情況相同C.骨髓干細(xì)胞與“胰島樣”細(xì)胞基因組成相同，基因表達(dá)情況也相同D.骨髓干細(xì)胞與胰島B細(xì)胞的基因組成相同，基因表達(dá)情況不同1.×√2.D3.D√×D練習(xí)與應(yīng)用3.在一個多細(xì)胞的生物體內(nèi)，存在著各種在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上具有差異的細(xì)胞，這是因為(

)A.細(xì)胞發(fā)生了變異B.不同細(xì)胞的基因不同C.某些細(xì)胞失去了全能性D.不同細(xì)胞中的基因選擇性地表達(dá)二、拓展應(yīng)用1.植物組織培養(yǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展十分迅猛，許多企業(yè)運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)蔬