高中生物 細胞的分化 課件

1、第6章 細胞的生命歷程第2節(jié) 細胞的分化生物學必修1 深圳市第二實驗學校 高亞從受精卵發(fā)育到胎兒，細胞數(shù)量的增加是通過何種細胞分裂方式進行的？僅有細胞的增殖，受精卵能發(fā)育成多細胞生物體嗎？比較構成人體組織的細胞骨骼肌細胞上皮細胞軟骨細胞神經(jīng)細胞思考：這些細胞來源于什么細胞？這些細胞在哪些方面存在差異？在正常情況下，這些細胞還能恢復成早期胚胎細胞嗎？就這四種組織來說，一種組織的細胞會不會轉變成其他組織細胞？一、細胞分化受精卵（起點）軟骨細胞上皮細胞肌肉細胞神經(jīng)細胞結締組織 肌肉組織神經(jīng)組織早期胚胎細胞上皮組織這些細胞來源于什么細胞？有絲分裂細胞分化這些細胞在哪些方面存在差異？骨骼肌細胞上皮細胞軟

2、骨細胞神經(jīng)細胞上皮細胞骨骼肌細胞軟骨細胞神經(jīng)細胞扁平、立方、柱狀圓柱形，細長橢圓形星形、錐形、梨形、圓形排列緊密，間質少有橫紋，多核細胞間質發(fā)達有軸突、樹突保護、吸收等收縮支持感受刺激傳導沖動形態(tài)結構功能骨骼肌細胞上皮細胞軟骨細胞神經(jīng)細胞在正常情況下，這些細胞還能恢復成早期胚胎細胞嗎？就這四種組織來說，一種組織的細胞會不會轉變成其他組織細胞？在正常情況下，它們是不能恢復成早期胚胎細胞的；這四種組織中的某種細胞不會轉變成其他組織的細胞。表皮細胞儲藏細胞葉肉細胞 植物體的不同細胞有大量葉綠體進行光合作用細胞壁上形成明顯的角質層儲藏著許多營養(yǎng)物質同一植物體的這些細胞也都來自一群彼此相似的早期胚細胞有

3、絲分裂在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)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，叫作細胞分化。1、細胞分化的概念細胞分化一般來說，分化的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。細胞分化發(fā)生在生物體整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度。 _性；細胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是個體發(fā)育的基礎。 _性；持久普遍一般來說，分化的細胞將一直保持分化的狀態(tài)，直到死亡，例如離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。 _ 性；穩(wěn)定（不可逆）2、細胞分化的特點資料一:人體在生長發(fā)育過程中,如果僅僅有細胞的增殖，而沒有細胞的分化，就不可能形成具有特定形態(tài)、結構和功能

4、的組織和器官，生物體不能正常發(fā)育。細胞分化是個體發(fā)育的基礎。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。資料二:哺乳動物成熟的紅細胞，沒有細胞核和眾多的細胞器，細胞中有大量的血紅蛋白，因此提高了紅細胞運輸氧氣的能力。肌肉細胞含有大量線粒體，細胞中有大量收縮蛋白質，因此肌肉細胞有很強的收縮功能。3、細胞分化的意義結論：已分化的不同細胞所含蛋白質存在差異。 分析細胞分化的直接原因提出問題：已分化的不同細胞中哪些物質存在差異？做出假設：（1）已分化的不同細胞所含蛋白質存在差異 （2）已分化的不同細胞所含DNA存在差異檢測的3種細胞卵清蛋白基因-珠蛋白基因胰島素基因卵清蛋白

5、-珠蛋白胰島素輸卵管細胞+ + + +-紅細胞+ + + -+-胰島細胞+ + + -+4、細胞分化的原因分析細胞分化的根本原因為什么細胞的基因相同，而含有的蛋白質不同？結論：不同發(fā)育時期，細胞中的基因狀態(tài)不同，造成細胞中蛋白質不同。果蠅幼蟲的不同發(fā)育時期，濃縮的染色質纖維會成群解旋松開，形成泡狀、松散結構，使相應的基因得以表達，被認為是這部分基因被激活的標志。基因的表達產(chǎn)物是蛋白質。【資料分析】4、細胞分化的原因同一個體的不同細胞，基因狀態(tài)不同，造成細胞中蛋白質不同。合成血紅蛋白血紅蛋白基因開啟肌動蛋白基因關閉紅細胞不能合成肌動蛋白合成肌動蛋白肌動蛋白基因開啟血紅蛋白基因關閉肌細胞不能合成血

6、紅蛋白例：紅細胞和肌細胞的遺傳信息相同，基因的表達不同。4、細胞分化的原因細胞分化是基因的選擇性表達的結果，即在個體發(fā)育中，不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同。不同細胞中有沒有表達相同的基因？有，如呼吸酶基因、核糖體蛋白基因等管家基因。同一個體的不同細胞，基因相同，蛋白質不完全相同。4、細胞分化的原因1902年，德國科學家哈勃蘭特提出植物細胞具有全能性的理論，即每一個細胞都具有分化成一個完整個體的潛在能力。已分化的細胞具有一套完整的遺傳物質，理論上成立。細胞團胚狀體韌皮部細胞植物激素、無機鹽糖類有根、莖、葉的試管苗思考:1.從資料1中可以得出什么結論？1958年，美國科學家斯圖爾德的實驗植

7、物組織培養(yǎng)的過程資料1二、細胞全能性高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力。 2.分化的細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、激素和適宜的外界條件；細胞團胚狀體韌皮部細胞植物激素、無機鹽糖類有根、莖、葉的試管苗思考:1958年，美國科學家斯圖爾德的實驗植物組織培養(yǎng)的過程資料1二、細胞全能性3.如果將胡蘿卜韌皮部細胞換成其他高度分化的植物細胞，在適宜條件下，這些細胞也能形成新的植株嗎？能原因：細胞內(nèi)含有保持該物種遺傳所需的全套遺傳物質 。4.為什么分化后的植物細胞能發(fā)育成完整個體？ 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

8、核的卵細胞中，結果獲得了新的個體。思考：1.從資料2中可以得到什么結論？已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。二、細胞全能性3.將腸上皮細胞單獨培養(yǎng)能獲得新的個體嗎？2.為什么已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性？已分化的動物細胞體細胞的細胞核中含有該動物幾乎全部的遺傳物質。到目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的個體。世界首例體細胞克隆猴“中中”和“華華”克隆羊多莉1、定義：細胞的全能性是指細胞經(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胞的潛能和特性。 二、細胞全能性沒有分化的細胞，如受精卵、動物和人體的早期胚胎細胞也具有全能性。2.細胞全能性大小的比較植物

9、體細胞 動物體細胞受精卵 卵細胞 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胞呢？在人體內(nèi)，紅細胞的壽命為120天左右，白細胞的壽命為5-7天。這些血細胞都是失去分裂能力的細胞。白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細胞，而正常的血細胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效地治療白血病。思考：1.為什么健康人的血細胞數(shù)量不會隨著血細胞的死亡而減少？2.骨髓與血細胞的形成有什么關系？1.健康人會不斷產(chǎn)生新的血細胞，補充到血液中去。2.骨髓中的造血干細胞能夠通過增殖和分化不斷產(chǎn)生不同種類的血細胞。嗜中性粒細胞（一種白細胞）的掃描電鏡照

10、片【資料分析】造血干細胞能夠通過增殖和分化，產(chǎn)生不同類型的血細胞。人和動物體內(nèi)具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞。個體發(fā)育過程中隨著分化程度的提高，細胞分裂能力逐漸降低，實現(xiàn)全能性越困難。骨髓移植不僅需要技術，更需要骨髓造血干細胞捐獻者。我國于2001年成立了中華骨髓庫，這是中華兒女愛心的見證。三、干細胞中新網(wǎng)上海新聞 10月29日電 (記者 陳靜) 一份來自愛心人士捐贈的臍帶血造血干細胞成功挽救了 一名罹患再生障礙性貧血的18歲大男孩小池(化名)的生命。 臍帶血干細胞可以用于治療血液系統(tǒng)疾病項目細胞的分化細胞的全能性原因特點結果基因選擇性表達細胞含有本物種全套遺傳物質持久性 穩(wěn)定性不可逆性

11、普遍性高度分化的植物細胞具有全能性已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性形成形態(tài)、結構、功能不同的細胞產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細胞大小比較關系體細胞生殖細胞受精卵動物細胞植物細胞等受精卵生殖細胞體細胞植物細胞動物細胞等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物種遺傳特性所需要的全套遺傳物質；一般地，細胞分化程度越高，全能性越難以實現(xiàn)，細胞分化程度越低，全能性就越高。課堂總結野生蘭花屬國家二級保護植物，是受國際公約保護的珍稀植物，嚴禁采挖和銷售；我國刑法規(guī)定，采挖、收購蘭花達到一定情節(jié)就構成非法收購或采伐國家重點保護植物罪。人們對蘭花的需求和中國傳統(tǒng)文化有關。根據(jù)本節(jié)內(nèi)容思考，如何加強對野生蘭科植物的保護？1.野生蘭花的盜采銷售問題拓展應用植物組織培養(yǎng)具有繁殖周