【生物】細胞的分化課件-2024-2025學年高一上學期生物人教版必修1

第2節(jié)

細胞的分化1.闡明細胞分化的概念、特點及意義。2.舉例說明細胞全能性概念及應用。咦，我是怎樣來的？受精卵系統(tǒng)人體軟骨細胞上皮細胞骨骼肌細胞神經細胞上皮組織肌肉組織神經組織結締組織器官？？細胞增殖細胞分化思考·討論骨骼肌細胞軟骨細胞神經細胞上皮細胞1.這些細胞在形態(tài)、結構和功能上有什么不同？這些細胞形態(tài)相差很大，結構上也有區(qū)別，功能上各不相同，但總體上都由細胞膜、細胞質和細胞核構成。2.這些細胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的細胞，正常情況下，它們還能恢復成早期胚胎細胞嗎？一種組織的細胞會不會轉變成其他組織的細胞？正常情況下，它們不能恢復成早期胚胎細胞，也不會轉變成其他組織的細胞。下圖為構成人體組織的一些細胞，請據圖回答下列問題：早期胚細胞葉肉細胞表皮細胞儲藏細胞細胞質中有葉綠體，能進行光合作用。沒有葉綠體，細胞壁上形成角質，具有保護作用沒有葉綠體，沒有角質層，儲藏著許多營養(yǎng)物質。與動物細胞一樣，植物體內也存在不同的細胞

早期胚細胞形成不同類型的細胞是通過細胞分化實現(xiàn)的，什么是細胞分化？細胞分化有什么意義呢？在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。分化的對象：

一個或一種細胞分化的結果：

產生形態(tài)、結構、

功能不同的細胞細胞數目增多細胞種類增多1.概念：一、細胞分化及其意義閱讀課本P118-119,找出細胞分化的概念、特點、意義及分化的實質2.細胞分化的特點細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度。事實1：細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。事實2：分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡；事實3：細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。持久性不可逆性（穩(wěn)定性）普遍性請根據以下事實總結細胞分化的特點請比較來自同一哺乳動物的紅細胞和B細胞，并回答下列問題：(1)由同一個受精卵通過有絲分裂產生的兩個子代細胞的遺傳物質—DNA（基因）相同，為什么分化后卻合成不同的蛋白質？請?zhí)岢瞿愕募僭O。假設一：細胞內部分基因丟失，分化后合成不同的蛋白質。

任務探究細胞分化的原因和結果假設二：細胞內有的基因表達，有的基因沒表達，分化后合成不同的蛋白質。3.細胞分化的原因2.科學家利用技術檢測到來自同一哺乳動物的紅細胞和漿細胞內含有的基因和蛋白質的情況如下表所示：注：“＋”表示有，“－”表示無。(1)請結合經典實驗結果，得出細胞分化的根本原因?；虻倪x擇性表達

細胞中基因細胞中蛋白質抗體基因血紅蛋白基因抗體血紅蛋白漿細胞＋＋＋－紅細胞＋＋－＋

細胞中基因細胞中蛋白質抗體基因血紅蛋白基因呼吸酶基因抗體血紅蛋白呼吸酶漿細胞＋＋＋＋－＋紅細胞＋＋＋－＋＋(2)檢測到細胞內含有呼吸酶，能說明細胞發(fā)了分化嗎？不能，呼吸酶基因在所有的細胞中均表達管家基因奢侈基因ATP合成酶基因呼吸酶基因核糖體合成酶基因胰島素基因血紅蛋白基因抗體基因管家基因：所有細胞均表達，維持生命活動所必需的。奢侈基因：不同類型細胞中特異性表達的基因，其產物賦予各種類型細胞特異的形態(tài)結構特征與功能。ABC(基因)CAB紅細胞肌動蛋白基因關閉血紅蛋白基因開啟合成血紅蛋白

(不合成肌動蛋白)合成肌動蛋白

(不合成血紅蛋白)肌動蛋白基因開啟血紅蛋白基因關閉CAB肌細胞分化分化遺傳物質不變3.細胞分化的原因（實質）：在個體發(fā)育過程中，不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同?！咎貏e提醒】細胞分化過程中遺傳物質一般不變！基因選擇性表達的結果連一連：細胞分化中的變與不變形態(tài)、結構和生理功能細胞器的種類和數量蛋白質的種類細胞數量細胞內的遺傳物質變不變（1）細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎，能形成具有特定形態(tài)、結構和功能的組織和器官。職業(yè)分工4.細胞分化的意義（2）細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。核心歸納細胞分裂和細胞分化的關系項目細胞分裂細胞分化發(fā)生時間從受精卵開始發(fā)生在整個生命進程中原因細胞增殖需要基因的選擇性表達結果細胞數目增多細胞種類增多意義保持了親、子代間遺傳的穩(wěn)定性保證了生物體的正常發(fā)育聯(lián)系個體發(fā)育中細胞先分裂后分化，細胞分裂是分化的基礎，兩者往往相伴相隨，共同完成生物個體發(fā)育過程。分化程度加大，分裂能力逐漸下降。思考：

已經高度分化的細胞，還能像早期胚胎細胞那樣，再分化成其它細胞嗎?甚至分化成一個完整的個體呢？肌細胞分化？二、細胞的全能性資料1

1958年，美國科學家斯圖爾德（F.C.Steward）取胡蘿卜韌皮部的一些細胞，放入含有植物激素、無機鹽和糖類等物質的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結果這些細胞旺盛地分裂和生長，形成一個細胞團塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長成了一株新植株。實驗材料：胡蘿卜的韌皮部細胞培養(yǎng)液成分：植物激素、無機鹽和糖類物質等實驗結果：離體培養(yǎng)的細胞長成了新植株韌皮部細胞細胞團根或芽幼苗胡蘿卜植株韌皮部細胞屬于已分化細胞。思考1：胡蘿卜韌皮部細胞是不是已分化的細胞？①②③⑥④⑤思考2：胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程需要哪些條件？思考3：換成胡蘿卜其他部位的細胞，該實驗能否成功？離體、植物激素、一定的營養(yǎng)條件、適宜的環(huán)境（pH、溫度等）、無菌環(huán)境能高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能，即植物細胞具有全能性。

思考4：該資料說明了什么？1.概念：細胞經分裂分化后,仍然具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。2.原因：

未分化的細胞，如受精卵、動物和人體的早期胚胎細胞、植物體的分生組織細胞也具有全能性。已經高度分化的動物細胞是否也具有全能性呢？體細胞內含有本生物物種全套的遺傳信息！二、細胞的全能性資料2

科學家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實驗，將它的腸上皮細胞的核移植到去核的卵細胞中，結果獲得了新的個體。紫外線蛙卵細胞核蝌蚪的腸上皮細胞去核細胞核核移植8細胞胚蝌蚪非洲爪蟾的核移植示意圖卵細胞乳腺細胞去核細胞核核移植代孕母羊多莉已分化的動物體細胞的細胞核仍保留著使細胞發(fā)育成完整個體的潛能，即全能性。根據以上信息，你得到的結論是什么？1996年誕生的克隆羊“多莉”3.全能性大小比較植物細胞動物細胞受精卵生殖細胞體細胞（1）不同生物（2）同一生物＞細胞分化程度越高，細胞的全能性

。細胞分裂能力越強，細胞的全能性

。＞＞越低越高4.全能性的應用（2）拯救珍稀、瀕危動植物（3）克隆人體器官，用于器官移植（1）快速繁殖花卉、蔬菜——植物組織培養(yǎng)5.干細胞的特點及應用干細胞：動物和人體內仍保留著少數具有分裂和分化能力的細胞。造血干細胞血小板白細胞紅細胞(1)全能干細胞：(2)多能干細胞：(3)專能干細胞：可分化為各種細胞，構成各種組織和器官，最終發(fā)育成完整個體發(fā)育形成一種器官的多種組織，但不能發(fā)育成完整個體分化只能分化成某一類型的細胞除受精卵外，動物體內有沒有具有分裂分化能力的細胞？干細胞的應用臍帶血采集處胎盤分娩后被廢棄的部分新生兒娩出斷臍

臍帶血中含有大量干細胞，可以培養(yǎng)并分化成人體各種血細胞。目前，臍帶血干細胞可以用于治療血液系統(tǒng)疾病。干細胞的應用

臍帶血是胎兒娩出、臍帶結扎并離斷后殘留在胎盤和臍帶中的血液，通常是廢棄不用的。近年來不少產婦把保存臍帶血當作給孩子買了一份保險。保存臍帶血到底有沒有用？研究發(fā)現(xiàn)，臍帶血中含有可以重建人體造血和免疫系統(tǒng)的造血干細胞，可用于造血干細胞移植，治療多種疾病。目前，臍帶血主要用于治療血液方面的疾病，尤其對白血病、地中海貧血等有較大作用，因為現(xiàn)在絕大部分家庭都是獨生子女，血液配型較難，臍帶血在這方面能起到作用。

人體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。如果能夠在體外保存和培養(yǎng)各種干細胞，使之形成組織或器官，就可以對受到損傷的組織或器官進行修復或更換。但任務艱巨，難度極大。與社會的聯(lián)系項目細胞分化細胞全能性原理特點大小比較結果關系①持久性②穩(wěn)定性③不可逆性

④普遍性①高度分化的植物體細胞具有全能性；②動物細胞核仍具有全能性基因的選擇性表達含有本物種全套遺傳物質細胞分化程度有高低之分：體細胞>生殖細胞>受精卵細胞全能性有高低之分：植物細胞>動物細胞受精卵>生殖細胞>體細胞細胞分化與全能性的比較形成形態(tài)、結構、功能不同的細胞或器官發(fā)育成完整有機體或分化成其他各種細胞①細胞分化不會導致遺傳物質改變，已分化的細胞都含有保持本物種遺傳特性所需要的全套遺傳物質，因而都具有全能性；②一般細胞分化程度越高，全能性越難以表達；細胞分化程度越低，全能性就越高(成反比)1.判斷下列有關細胞分化與細胞全能性關系的表述是否正確。（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.將自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為“胰島樣”細胞，以替代損傷的胰島B細胞，達到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是（

）A.骨髓干細胞與“胰島樣”細胞的基因組成不同，基因表達情況不