6.2細(xì)胞的分化課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

6.2細(xì)胞的分化問題探討討論：

在人體內(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地治療白血病。正常白細(xì)胞放大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。白血病患者像這樣，由造血干細(xì)胞增殖后產(chǎn)生不同種血細(xì)胞的過程就是細(xì)胞分化

骨髓中造血干細(xì)胞，產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。補充到血液中去，救治白血病患者。人的發(fā)育過程分裂初步分化

成年人全身細(xì)胞總數(shù)約1012-14個，種類有200多種。這些細(xì)胞均來自于同一個受精卵細(xì)胞。

通過細(xì)胞的有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量越來越多，在胚胎發(fā)育的早期，各個細(xì)胞彼此相似。與此同時，這些細(xì)胞又逐漸向不同的方向變化。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)胞討論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)胞在形態(tài)上相差很大，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。構(gòu)成人體的器官有四種組織，這些組織又是由一些相似的細(xì)胞構(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？就這四種組織來說，一種組織的細(xì)

胞會不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞？正常情況下，它們不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞；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。一、細(xì)胞分化及其意義受精卵系統(tǒng)人體器官組織有絲分裂細(xì)胞分化人的發(fā)育過程中有細(xì)胞分化一、細(xì)胞分化及其意義與動物一樣，同一個植物體內(nèi)也存在各不相同的細(xì)胞葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中有大量的葉綠體，能夠進行光合作用;表皮細(xì)胞沒有葉綠體，細(xì)胞壁上有明顯的角質(zhì)層，具有保護功能;儲藏細(xì)胞沒有葉綠體，也沒有角質(zhì)層，細(xì)胞中儲藏著許多營養(yǎng)物質(zhì);同一植物體內(nèi)的這些細(xì)胞也都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞思考?討論比較構(gòu)成植物體的細(xì)胞植物體中也有細(xì)胞分化的現(xiàn)象

表皮細(xì)胞葉肉細(xì)胞分生細(xì)胞導(dǎo)管、篩管細(xì)胞保護組織營養(yǎng)組織分生組織輸導(dǎo)組織細(xì)胞

分化

一、細(xì)胞分化及其意義

在個體發(fā)育中，由

增殖產(chǎn)生的后代，在

上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。一個或一種細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能細(xì)胞分裂1.細(xì)胞分化的概念細(xì)胞分化紅細(xì)胞肌細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞.........

一、細(xì)胞分化及其意義2.細(xì)胞分化的特點分析以下事例可說明細(xì)胞分化具有什么特點?想一想

—穩(wěn)定性

—持久性－普遍性①細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進程中。(動物）胚胎時期達(dá)到最大限度。②黑色素細(xì)胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；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。

④細(xì)胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。③細(xì)胞只能從全能干細(xì)胞最終走向高度分化的體細(xì)胞，不能反向進行?！豢赡嫘?/p>

一、細(xì)胞分化及其意義

這是細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個體發(fā)育過程中,不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。ABCDE????????????EDCABEDCABEDCAB???DNA3.細(xì)胞分化的實質(zhì)就一個個體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息。為什么它們的細(xì)胞形態(tài)，結(jié)構(gòu)和功能卻有很大的差異呢？不同組織細(xì)胞的所有基因的表達(dá)情況都不同嗎？幾乎所有細(xì)胞中均表達(dá)的基因，如ATP合酶基因、微管蛋白基因等；不同類型細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，如胰島素基因、血紅蛋白基因等?；蚣?xì)胞中的表達(dá)情況功能例子管家基因所有細(xì)胞均要表達(dá)維持細(xì)胞基本生命活動所必需呼吸酶基因ATP合成酶基因奢侈基因不同類型細(xì)胞選擇性表達(dá)賦予不同細(xì)胞特定的生理功能血紅蛋白基因肌動蛋白基因胰島素合成基因基因選擇性表達(dá)指的是奢侈基因的選擇性表達(dá)！3.細(xì)胞分化的實質(zhì)4.細(xì)胞分化的意義（1）是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。（2）使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。拓展1：---細(xì)胞分化中的“變”與“不變”(1)“變”①從細(xì)胞水平分析：細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變。②從亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析：細(xì)胞器的種類和數(shù)目及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的

成分和功能發(fā)生改變。③從分子水平分析a.蛋白質(zhì)角度：蛋白質(zhì)種類、數(shù)量、功能發(fā)生改變。b.基因角度：基因選擇性表達(dá)，即遺傳信息的表達(dá)情況不同，

這是細(xì)胞分化的根本原因。(2)“不變”：細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)不變。2.比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化增加相同正常情況下遺傳信息都不變量比較項目細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點聯(lián)系不變穩(wěn)定性差異①先分裂，后分化；②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；③分化程度越高，分裂能力越低。

早期胚胎通過細(xì)胞分裂和分化逐漸發(fā)育，形成各種組織和器官。如果給予一定的條件，這些組織和器官中高度分化的細(xì)胞，能不能像早期胚胎那樣，再分化成其他細(xì)胞呢？二、細(xì)胞的全能性閱讀下面的資料。

[資料1]

1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德(F.C.Steward)取胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞，放入含有植物激素、無機鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果這些細(xì)胞旺盛地分裂和生長，形成一個細(xì)胞團塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長成了一株新的植株。思考1.從資料1中可以得出什么結(jié)論？思考?討論細(xì)胞的全能性已經(jīng)分化的植物細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整植株的潛能。2.如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他已高度分化的植

物細(xì)胞，在適宜的條件下，這些細(xì)胞也能形成新的

植株嗎？在離體和人工培養(yǎng)等適宜的條件下，某些高度分化的植物細(xì)胞也能恢復(fù)分裂和再分化，形成新植株。胚狀體細(xì)胞團愈傷組織韌皮部細(xì)胞幼苗植株個體二、細(xì)胞的全能性思考?討論細(xì)胞的全能性[資料2]

科學(xué)家曾用非洲爪檐的蝌蚪做實驗，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。思考3.將腸上皮細(xì)胞單獨培養(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？將腸上皮細(xì)胞單獨培養(yǎng)不能獲得新的個體;（動物細(xì)胞的全能性受到限制）與資料1中的實驗相比,資料2中的實驗說明已分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。二、細(xì)胞的全能性細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。2.原因：

體細(xì)胞中都具有該物種全套的遺傳物質(zhì)，都具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因。3.實現(xiàn)細(xì)胞全能性的條件：（補充）

（1）離體（必要條件）；（2）一定的營養(yǎng)物質(zhì)（無機鹽、維生素、氨基酸等）和植物激素；1.概念：

（3）適宜的外界條件（適宜的溫度、pH等）、無菌無毒的環(huán)境。4.細(xì)胞全能性大小比較

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。（1）同一生物：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞（2）不同生物：植物細(xì)胞>動物細(xì)胞

一般情況下，細(xì)胞分化程度越高，全能性越低；細(xì)胞分化程度越低，全能性越高。二、細(xì)胞的全能性（1）體現(xiàn)細(xì)胞全能性的方法：由離體的組織、器官或細(xì)胞得到個體（2）5、高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性植物組織培養(yǎng)技術(shù)（補充）①原理：植物細(xì)胞具有全能性②過程：③應(yīng)用a.快速繁殖花卉和蔬菜等作物b.培養(yǎng)微型觀賞植株c.拯救珍稀瀕危植物。特殊例子：種子的發(fā)育成植株、壁虎斷尾重生植物組織培養(yǎng)快速繁殖花卉和蔬菜培養(yǎng)微型觀賞植株6.動物細(xì)胞核具有全能性非洲爪蟾和“多利”的誕生證明:已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。思考：為什么細(xì)胞核具有發(fā)育成完整個體的潛能？細(xì)胞核中有全套的遺傳物質(zhì)。（1）克隆動物-核移植技術(shù)

（2）克隆動物典型實例

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。1996年誕生的克隆羊“多莉）；2017年11月27日，世界上首個體細(xì)胞克隆猴“中中”誕生；12月5日，“中中”的妹妹“華華”也順利誕生。用克隆技術(shù)拯救瀕危動物長江女神白鰭豚（水中大熊貓）丹頂鶴（3）克隆動物技術(shù)的應(yīng)用干細(xì)胞是人和動物體內(nèi)、少數(shù)具有分裂與分化能力的細(xì)胞。干細(xì)胞三1.概念：合作探究十四：干細(xì)胞有哪些類型？干細(xì)胞三2.分類：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3.運用：（1）干細(xì)胞移植治療白血??；（2）在體外培養(yǎng)出組織和器官，并最終通過組織和器官移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療。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)胞分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比較干細(xì)胞三細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原理細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)含有本物種全套遺傳物質(zhì)特點①持久性：②穩(wěn)定性（不可逆性）：③普遍性：④不變性：遺傳物質(zhì)不變①高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性②動物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，

但細(xì)胞核仍具有全能性。結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞形成完整有機體或其他細(xì)胞大小比較細(xì)胞分化程度有高低之分，如體細(xì)胞>生殖細(xì)胞>受精卵細(xì)胞全能性有大小之分，如受精卵>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，具有的全能性越小干細(xì)胞三細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的比較一、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（D）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（D）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)運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)蔬菜、瓜果和花卉的組培苗，獲得可觀的經(jīng)濟效益。同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物幼苗有什么優(yōu)勢呢？你將來愿意從事這方面的工作嗎？【答案】同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比,用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物幼苗的優(yōu)勢是：快速、大量繁殖，不受季節(jié)影響，同時還能保持植物的優(yōu)良品質(zhì)。2.干細(xì)胞療法讓許多惡性疾病患者看到了希望，但也有不少慘痛的教訓(xùn)。有興趣的同學(xué)，可以了解這方面的信息，思考科學(xué)、技術(shù)和社會的關(guān)系?！敬鸢浮柯?。課后練習(xí)1.下列實例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是（）

①用懸浮液培養(yǎng)胡蘿卜單個細(xì)胞可形成可育的植株

②植物用種子繁殖后代

③用煙草組織培養(yǎng)的單個細(xì)胞形成可育的完整植株A．①②B．①③C．②③D．①②③B練一練2.細(xì)胞分化過程中不會出現(xiàn)的是（）A.細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)改變B.細(xì)胞器種類和數(shù)量改變C.蛋白質(zhì)種類和數(shù)