【高中生物】細(xì)胞的分化課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

細(xì)胞的分化第2節(jié)第6章

細(xì)胞的生命歷程>>>2019人教版高中生物學(xué)必修1課件導(dǎo)入從受精卵發(fā)育到胎兒，細(xì)胞數(shù)量的增加是通過何種方式？僅有細(xì)胞的增殖，受精卵能發(fā)育成多細(xì)胞生物體嗎？細(xì)胞的分化及其意義比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞這些細(xì)胞來源于什么細(xì)胞？這些細(xì)胞在哪些方面存在差異？在正常情況下，這些細(xì)胞還能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞嗎？就這四種組織來說，一種組織的細(xì)胞會不會轉(zhuǎn)變成其他組織細(xì)胞？上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞受精卵（起點(diǎn)）早期胚胎細(xì)胞有絲分裂細(xì)胞分化上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞這些細(xì)胞來源于什么細(xì)胞？細(xì)胞的分化及其意義比較構(gòu)成人體組織的細(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)沖動細(xì)胞的分化及其意義比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞在正常情況下，這些細(xì)胞還能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞嗎？就這四種組織來說，一種組織的細(xì)胞會不會轉(zhuǎn)變成其他組織細(xì)胞？?在正常情況下，它們是不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞的；?這四種組織中的某種細(xì)胞不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。細(xì)胞的分化及其意義同一植物體的不同細(xì)胞?同一植物體的這些細(xì)胞也都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。細(xì)胞的分化及其意義葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞儲藏細(xì)胞有葉綠體，能進(jìn)行光合作用。無葉綠體，細(xì)胞壁上形成明顯的角質(zhì)層，有保護(hù)功能。無葉綠體，無角質(zhì)層，儲藏著許多營養(yǎng)物質(zhì)。一、細(xì)胞分化的概念：細(xì)胞的分化及其意義有絲分裂

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，叫作細(xì)胞分化。細(xì)胞分化?一般來說，分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。細(xì)胞數(shù)目增多細(xì)胞種類增加二、細(xì)胞分化的特點(diǎn)：細(xì)胞的分化及其意義?離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會變成其他類型的細(xì)胞。?已經(jīng)分化的細(xì)胞一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡，都不能恢復(fù)到原來胚胎細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。?細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進(jìn)程中，在胚胎時期達(dá)到最大限度。?在生物界中普遍存在，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。?分化后的細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。持久性穩(wěn)定性不可逆性普遍性遺傳物質(zhì)不變性三、細(xì)胞分化的意義：細(xì)胞的分化及其意義資料1：人體在生長發(fā)育過程中，如果僅僅有細(xì)胞的增殖，而沒有細(xì)胞的分化，就不可能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官，生物體不能正常發(fā)育。?細(xì)胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)三、細(xì)胞分化的意義：細(xì)胞的分化及其意義資料2：哺乳動物成熟的紅細(xì)胞，沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，細(xì)胞中有大量的血紅蛋白，因此提高了紅細(xì)胞運(yùn)輸氧氣的能力。肌肉細(xì)胞含有大量線粒體，細(xì)胞中有大量收縮蛋白質(zhì)，因此肌肉細(xì)胞有很強(qiáng)的收縮功能。?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。四、細(xì)胞分化的原因：細(xì)胞的分化及其意義（一）分析細(xì)胞分化的直接原因?結(jié)論：已分化的不同細(xì)胞所含蛋白質(zhì)存在差異。提出問題：已分化的不同細(xì)胞中哪些物質(zhì)存在差異？做出假設(shè)：（1）已分化的不同細(xì)胞所含蛋白質(zhì)存在差異；（2）已分化的不同細(xì)胞所含DNA存在差異。檢測情況卵清蛋白基因β-珠蛋白基因胰島素基因卵清蛋白β-珠蛋白胰島素輸卵管細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島細(xì)胞+++--+四、細(xì)胞分化的原因：細(xì)胞的分化及其意義（二）分析細(xì)胞分化的根本原因同一個體的不同細(xì)胞，基因狀態(tài)不同，造成細(xì)胞中蛋白質(zhì)不同。為什么細(xì)胞的基因相同，而含有的蛋白質(zhì)不同？資料分析：果蠅幼蟲的不同發(fā)育時期，濃縮的染色質(zhì)纖維會成群解旋松開，形成泡狀、松散結(jié)構(gòu)，使相應(yīng)的基因得以表達(dá)，被認(rèn)為是這部分基因被激活的標(biāo)志。基因的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)。?

結(jié)論：不同發(fā)育時期，細(xì)胞中的基因狀態(tài)不同，造成細(xì)胞中蛋白質(zhì)不同。四、細(xì)胞分化的原因：細(xì)胞的分化及其意義例如：紅細(xì)胞和肌細(xì)胞的遺傳信息相同，基因的表達(dá)不同。肌動蛋白基因開啟血紅蛋白基因關(guān)閉不能合成血紅蛋白血紅蛋白基因開啟肌動蛋白基因關(guān)閉不能合成肌動蛋白紅細(xì)胞合成血紅蛋白肌細(xì)胞合成肌動蛋白四、細(xì)胞分化的原因：細(xì)胞的分化及其意義

細(xì)胞分化是基因的選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個體發(fā)育中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。有。例如：呼吸酶基因、核糖體蛋白基因等管家基因。

同一個體的不同細(xì)胞，基因相同，蛋白質(zhì)不完全相同。不同細(xì)胞中有沒有表達(dá)相同的基因？細(xì)胞的全能性1902年，德國科學(xué)家哈勃蘭特提出植物細(xì)胞具有全能性的理論，即每一個細(xì)胞都具有分化成一個完整個體的潛在能力。已分化的細(xì)胞具有一套完整的遺傳物質(zhì)，理論上成立。細(xì)胞的全能性資料1：植物組織培養(yǎng)的過程1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德的實(shí)驗(yàn)（見右圖）韌皮部細(xì)胞糖類、植物激素、無機(jī)鹽細(xì)胞團(tuán)胚狀體有根、莖、葉的試管苗胡蘿卜經(jīng)組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株示意圖（①~⑥表示操作順序）胡蘿卜經(jīng)組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株示意圖（①~⑥表示操作順序）細(xì)胞的全能性1、從資料1中可以得出什么結(jié)論？2、分化的細(xì)胞長成完整植株需要什么條件？（1）離體（必要條件）（2）一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和適宜的外界條件。資料1：植物組織培養(yǎng)的過程?

高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力。思考細(xì)胞的全能性3、如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他高度分化的植物細(xì)胞，在適宜條件下，這些細(xì)胞也能形成新的植株嗎？4、為什么分化后的植物細(xì)胞能發(fā)育成完整個體？?

細(xì)胞內(nèi)含有保持該物種遺傳所需的全套遺傳物質(zhì)。資料1：植物組織培養(yǎng)的過程?

能。胡蘿卜經(jīng)組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株示意圖（①~⑥表示操作順序）思考資料2：科學(xué)家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實(shí)驗(yàn)，將它的腸上皮細(xì)胞的核移植到去核的卵細(xì)胞中，結(jié)果獲得了新的個體。細(xì)胞的全能性1、從資料2中可以得到什么結(jié)論？?

已分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。3、將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新的個體嗎？2、為什么已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性？?

已分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核中含有該動物幾乎全部的遺傳物質(zhì)。?將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)不能獲得新的個體。思考細(xì)胞的全能性克隆羊多莉世界首例體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”到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)成新的個體細(xì)胞的全能性1、概念：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。

?

沒有分化的細(xì)胞，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)胞也具有全能性。2、細(xì)胞全能性大小的比較：★

細(xì)胞分化程度越高，細(xì)胞的全能性越低。成熟動物和人體內(nèi)還有沒有具有分裂和分化能力的細(xì)胞呢？（1）不同生物：植物體細(xì)胞

動物體細(xì)胞（2）同一生物：受精卵卵細(xì)胞體細(xì)胞＞＞＞問題探討

在人體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命為12d左右。白細(xì)胞的壽命約為5~7d。這些血細(xì)胞都是失去分裂能力的細(xì)胞。

白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞。而正常的血細(xì)胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。正常白細(xì)胞（放大2000倍）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？?健康人會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。2、骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？?骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞（紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板）。造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化，產(chǎn)生不同類型的血細(xì)胞。干細(xì)胞概念：人和動物體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞稱為干細(xì)胞。?個體發(fā)育過程中隨著分化程度的提高，細(xì)胞分裂能力逐漸降低，實(shí)現(xiàn)全能性越困難。?骨髓移植不僅需要技術(shù)，更需要骨髓造血干細(xì)胞捐獻(xiàn)者。我國于2001年成立了中華骨髓庫?！?/p>

干細(xì)胞治療的臨床試驗(yàn)及應(yīng)用：骨關(guān)節(jié)炎、腦卒中、糖尿病、心衰、脫發(fā)、白血病、脊髓損傷、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。歸納總結(jié)比較項(xiàng)目細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞變化增加細(xì)胞數(shù)目增加細(xì)胞種類發(fā)生時間從受精卵開始，有些細(xì)胞保持終生分裂能力，有些細(xì)胞發(fā)育到一定時期停止分裂。發(fā)生在整個生命進(jìn)程中相同點(diǎn)遺傳信息都不變聯(lián)系先分裂，后分化，細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個體發(fā)育過程比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化歸納總結(jié)細(xì)胞的分化細(xì)胞的全能性原因基因選擇性表達(dá)細(xì)胞含有本物種全套遺傳物質(zhì)特點(diǎn)①

持久性；②

穩(wěn)定性③

不可逆性；④

普遍性①

高度分化的植物細(xì)胞具有全能性②

已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞能力比較體細(xì)胞>生殖細(xì)胞>受精卵動物細(xì)胞>植物細(xì)胞等受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞植物細(xì)胞>動物細(xì)胞等關(guān)系①

細(xì)胞分化不會導(dǎo)致遺傳物質(zhì)改變，已分化的細(xì)胞都含有保持物種遺傳特性所需要的全套遺傳物質(zhì)；②

一般地，細(xì)胞分化程度越高，全能性越難以實(shí)現(xiàn)，細(xì)胞分化程度越低，全能性就越高。拓展應(yīng)用野生蘭花屬國家二級保護(hù)植物，是受國際公約保護(hù)的珍稀植物，嚴(yán)禁采挖和銷售；我國《刑法》規(guī)定，采挖、收購蘭花達(dá)到一定情節(jié)就構(gòu)成非法收購或采伐國家重點(diǎn)保護(hù)植物罪。?

人們對蘭花的需求和中國傳統(tǒng)文化有關(guān)。根據(jù)本節(jié)內(nèi)容思考，如何加強(qiáng)對野生蘭科植物的保護(hù)？1、野生蘭花的盜采銷售問題拓展應(yīng)用★

植物組織培養(yǎng)具有繁殖周期短、不受季節(jié)限制等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對蘭花進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，快速繁殖花卉，拯救瀕危物種。拓展應(yīng)用2、許多疾病或意外傷害，都是由組織或器官受到損傷而引起的。你能根據(jù)本節(jié)內(nèi)容想到辦法來修復(fù)或更換受損的組織或器官嗎？①

干細(xì)胞+3D打印組織/器官重建拓展應(yīng)用2、許多疾病或意外傷害，都是由組織或器官受到損傷而引起的。你能根據(jù)本節(jié)內(nèi)容想到辦法來修復(fù)或更換受損的組織或器官嗎？野生或基因改造的豬基因改造的動物+人干細(xì)胞

=人源器官②

器官工廠1、細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述，錯誤的是（

）CA.

細(xì)胞分化具有持久性B.

細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果C.

已分化的細(xì)胞沒有全能性D.

細(xì)胞分化有利于提高細(xì)胞生理功能效率小試牛刀解析：一般來說，分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，具有持久性，A正確；細(xì)胞分化的最根本原因是基因的選擇性表達(dá)，B正確；已分化的細(xì)胞還包含該生物生長發(fā)育繁殖的全套遺傳物質(zhì)，仍具有全能性，C錯誤；細(xì)胞分化使細(xì)胞的種類增多，功能趨于專門化，提高了細(xì)胞的生理功能效率，D正確。2、如圖為人體某早期胚胎細(xì)胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育階段示意圖，圖中甲、乙、丙、丁、戊為各個時期的細(xì)胞，a、b、c表示細(xì)胞所進(jìn)行的生理過程。下列敘述正確的是（

）DA.

a過程表示細(xì)胞的生長，細(xì)胞中蛋白質(zhì)的數(shù)量增多、物質(zhì)交換效率提高B.

乙和丙的染色體組成不同C.

丁與戊的細(xì)胞器的種類、數(shù)目相同D.

甲、丁、戊中的蛋白質(zhì)不完全相同小試牛刀解析：a過程細(xì)胞體積增大，表示細(xì)胞的生長，此過程中蛋白質(zhì)的數(shù)量增多，但細(xì)胞相對表面積減小，物質(zhì)交換效率降低，A錯誤；細(xì)胞增殖不改變遺傳物質(zhì)，所以乙和丙的染色體組成相同，B錯誤；分化后的細(xì)胞丁與戊的細(xì)胞器的種類、數(shù)目會發(fā)生改變而不完全相同，C錯誤；甲、丁、戊中的蛋白質(zhì)不完全相同，D正確。3、科學(xué)家將某糖尿病患者的骨髓干細(xì)胞植入其胰腺組織后，骨髓干細(xì)胞可分化為胰島樣細(xì)胞，以代替受損的胰島B細(xì)胞。下列敘述正確的是（

）BA.

骨髓干細(xì)胞具有在適宜條件下無限增殖的能力