《細(xì)胞的分化》細(xì)胞的生命歷程課件

第2節(jié)

細(xì)胞的分化一、細(xì)胞分化1.含義: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_____________________上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能2.特點(連線):3.意義:(1)生物_________的基礎(chǔ)。(2)使細(xì)胞趨向_______。有利于提高各種_________的效率。4.原因:在個體發(fā)育過程中,不同的細(xì)胞中_________的表達(dá)情況不同。個體發(fā)育專門化生理功能遺傳信息【激疑】細(xì)胞分化在分子水平上的主要標(biāo)志是什么?提示:合成了具有特定結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)。

二、細(xì)胞的全能性1.細(xì)胞的全能性概念: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.植物細(xì)胞的全能性:(1)_________的植物細(xì)胞仍具有全能性。(2)應(yīng)用:①通過_____________,快速繁殖花卉和蔬菜等作物。②拯救瀕危物種。高度分化植物組織培養(yǎng)3.動物細(xì)胞的全能性:(1)已分化的動物體細(xì)胞的_______仍具有全能性。(2)目前,還沒有成功地將單個已分化的動物體細(xì)胞培養(yǎng)成_________。細(xì)胞核新的個體4.干細(xì)胞:(1)特點:①具有___________能力。②在動物和人體內(nèi),數(shù)量_____。(2)舉例:人骨髓中的許多造血干細(xì)胞能通過增殖和分化不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。分裂和分化很少【激疑】造血干細(xì)胞通過增殖和分化產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板,是否體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性?提示:造血干細(xì)胞通過增殖和分化產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板,體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。

知識點一細(xì)胞分化1.細(xì)胞分化的過程:(1)圖解:(2)分析: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)胞器的數(shù)目及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)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.細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的比較:(1)結(jié)果不同:細(xì)胞分裂導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)目增多,細(xì)胞分化導(dǎo)致細(xì)胞種類增多。(2)聯(lián)系:①細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)。大多數(shù)多細(xì)胞生物是由受精卵發(fā)育而來的,在細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)上,通過細(xì)胞分化逐漸發(fā)育為成體。②分化的細(xì)胞可能失去分裂能力:如神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等。造血干細(xì)胞雖已分化,但仍保留分裂、分化能力?！舅伎肌び懻摗咳说纳窠?jīng)細(xì)胞和心肌細(xì)胞都是由受精卵發(fā)育而來,但是它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同,其根本原因和直接原因分別是什么?(生命觀念)提示:根本原因是遺傳信息的表達(dá)情況不同;直接原因是合成了具有特定結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)。

一個人體內(nèi)肌肉細(xì)胞、骨骼細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)相同嗎?為什么?(生命觀念)提示:一般相同。同一個體的不同細(xì)胞來源于同一個受精卵的有絲分裂,有絲分裂保證了母細(xì)胞和子細(xì)胞遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。

【素養(yǎng)案例】有人取同一生物的不同細(xì)胞,檢測其基因表達(dá),結(jié)果如圖。下列分析不正確的是 (

)A.若基因1～8中有一個是控制細(xì)胞呼吸酶的基因,則最可能是基因2B.判斷圖中細(xì)胞功能近似程度的依據(jù)是表達(dá)的相同基因最多,差異表達(dá)的基因最少C.功能最為近似的細(xì)胞是1與6D.細(xì)胞分化使不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)完全不同,導(dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)和功能各不相同【解題導(dǎo)引】解答本題應(yīng)注意兩點:(1)明確橫軸表示細(xì)胞類型,縱軸表示1～8個基因,且陰影部分為表達(dá)的基因,而空白部分為未表達(dá)的基因。(2)認(rèn)同細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)?！窘馕觥窟xD。細(xì)胞呼吸酶基因在所有的活細(xì)胞中都表達(dá),圖中基因2在每種細(xì)胞中都表達(dá),所以控制細(xì)胞呼吸酶的基因最有可能是基因2,A正確;判斷圖中細(xì)胞功能近似程度的依據(jù)是表達(dá)的相同基因最多,差異表達(dá)的基因最少,由圖可知,細(xì)胞1表達(dá)1～5基因,細(xì)胞6表達(dá)2～5基因,表達(dá)的相同基因最多,差異表達(dá)的基因最少,則細(xì)胞1和6中基因表達(dá)最相似,B、C正確;細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),使不同細(xì)胞中的蛋白質(zhì)不完全相同,而不是完全不同,D錯誤?！舅仞B(yǎng)·探究】——母題追問(1)科學(xué)思維——分析與討論上題中7種細(xì)胞能否由1個細(xì)胞分裂產(chǎn)生呢?請說明理由。提示:細(xì)胞1～7是同一生物的不同類型的細(xì)胞,它們的基因相同,可由同一細(xì)胞即受精卵分裂產(chǎn)生。

(2)生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀若上題中基因6為血紅蛋白基因,則哪個細(xì)胞為紅細(xì)胞?提示:細(xì)胞2?！痉椒ㄒ?guī)律】判斷細(xì)胞發(fā)生分化的技巧(1)細(xì)胞形態(tài)的改變:如肌細(xì)胞的梭形、紅細(xì)胞的圓餅狀、神經(jīng)細(xì)胞的突起狀等。(2)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化:形成不同種類的細(xì)胞(尤其是細(xì)胞器種類和數(shù)量有較大差異)。(3)細(xì)胞功能的特化:運動功能、運輸功能、儲存功能、反射功能、免疫功能等。(4)特殊分子的合成:如合成了唾液淀粉酶、抗體、胰島素、血紅蛋白、肌動蛋白等?！狙a償訓(xùn)練】1.如圖所示的細(xì)胞類型轉(zhuǎn)換過程為 (

)A.細(xì)胞融合 B.細(xì)胞生長C.細(xì)胞分裂 D.細(xì)胞分化【解析】選D。由圖可知,全能干細(xì)胞經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)換過程形成了紅細(xì)胞,細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上出現(xiàn)了穩(wěn)定性差異,屬于細(xì)胞分化。2.由細(xì)胞形態(tài)判斷,下列細(xì)胞中最可能具有細(xì)胞周期的是 (

)

【解析】選B。由圖可知,A是精子、C是肌細(xì)胞、D是神經(jīng)細(xì)胞,均是已分化的細(xì)胞,喪失了分裂能力。而B所示的細(xì)胞從形態(tài)上看,仍處于原始狀態(tài),沒有分化,可連續(xù)分裂,具有細(xì)胞周期。知識點二細(xì)胞的全能性1.物質(zhì)基礎(chǔ):細(xì)胞中有發(fā)育成生物體所需要的全套遺傳信息。2.細(xì)胞全能性的表達(dá):(1)細(xì)胞全能性表達(dá)的條件:①離體狀態(tài);②需要適宜的水分、無機鹽、有機營養(yǎng)和激素等;③適宜的溫度等條件。(2)不同細(xì)胞全能性大小(表達(dá)難易程度):①植物細(xì)胞的全能性易于表達(dá),而動物細(xì)胞的全能性雖受到極大限制,但動物細(xì)胞細(xì)胞核的全能性仍可以表達(dá)。②同一生物體細(xì)胞全能性的高低:受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞。③隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高,細(xì)胞全能性的表現(xiàn)能力逐漸變小。④與細(xì)胞的分裂能力呈正相關(guān),即分裂能力越強,全能性越大?！舅伎肌び懻摗?.一粒種子萌發(fā)為幼苗,并長成參天大樹是否體現(xiàn)細(xì)胞的全能性?(生命觀念)提示:沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,因為種子是植物的幼體,不是一個細(xì)胞。

2.高度分化的細(xì)胞是否一定難以表達(dá)全能性?試舉例說明。(科學(xué)思維)提示:不一定,如生殖細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞,但一定條件下可以表達(dá)細(xì)胞的全能性?！舅仞B(yǎng)案例】有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述,正確的是 (

)A.植物體只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因B.高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性C.植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性,其原因是所含基因發(fā)生了改變D.紫色糯性玉米種子培育成植株,這體現(xiàn)了植物種子具有全能性【解題導(dǎo)引】解答本題需明確以下兩點:(1)細(xì)胞具有全能性的原因是含有形成完整個體所需要的全套基因。(2)細(xì)胞表達(dá)全能性需要一定的條件?！窘馕觥窟xB。細(xì)胞具有全能性的原因是細(xì)胞具有發(fā)育成完整個體所必需的全套基因,而配子也具有這樣的全套基因,同樣具有全能性;離體狀態(tài)是高度分化的植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件;植物體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性是細(xì)胞內(nèi)基因在特定時間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果;種子是器官,種子發(fā)育成植株是個體正常發(fā)育的過程,不能體現(xiàn)全能性?！舅仞B(yǎng)·探究】——情境遷移臍帶血是胎兒娩出、臍帶結(jié)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。近十幾年的研究發(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(xì)胞,可用于造血干細(xì)胞移植,治療80多種疾病。因此,臍帶血已成為造血干細(xì)胞的重要來源,特別是無血緣關(guān)系造血干細(xì)胞的來源。也是一種非常重要的人類生物資源。

思考:(1)臍帶血含有干細(xì)胞,請問臍帶血中的干細(xì)胞有哪些用途?提示:可以重建人體造血和免疫系統(tǒng)的造血干細(xì)胞,可用于造血干細(xì)胞移植等。(2)查閱有關(guān)資料,了解人體存在的干細(xì)胞有哪些?提示:人體內(nèi)干細(xì)胞的種類有:胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、周邊血干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞等。按分化潛能分為:全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、單能干細(xì)胞?！狙a償訓(xùn)練】下列有關(guān)細(xì)胞的全能性說法不正確的是

(

)A.植物組織培養(yǎng)成功表明高度分化的植物細(xì)胞具有全能性B.動物克隆成功表明高度分化的動物細(xì)胞具有全能性C.細(xì)胞具有全能性是因為具有該生物的全套遺傳物質(zhì)D.全能性的大小依次為:受精卵>生殖細(xì)胞;植物體細(xì)胞>動物體細(xì)胞【解析】選B。細(xì)胞具有全能性的基礎(chǔ)是細(xì)胞中含有該生物的全套遺傳物質(zhì)。動物克隆成功表明高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性,因為該過程中處理的是動物細(xì)胞核。分化程度低的細(xì)胞的全能性更易體現(xiàn)?！菊n堂回眸】當(dāng)你的才華還撐不起你的野心時，你就該努力。心有猛虎，細(xì)嗅薔薇。我TM竟然以為我竭盡全力了。能力是練出來的，潛能是逼出來的，習(xí)慣是養(yǎng)成的，我的成功是一步步走出來的。不要因為希望去堅持，要堅持的看到希望。最怕自己平庸碌碌還安慰自己平凡可貴。腳踏實地過好每一天，最簡單的恰恰是最難的。拿夢想去拼，我怎么能輸。只要學(xué)不死，就往死里學(xué)。我會努力站在萬人中央成為別人的光。行為決定性格，性格決定命運。不曾揚帆，何以至遠(yuǎn)方。人生充滿苦痛，我們有幸來過。如果驕傲沒有被現(xiàn)實的大海冷冷拍下，又怎么會明白要多努力才能走到遠(yuǎn)方。所有的豪言都收起來，所有的吶喊都咽下去。十年后所有難過都是下酒菜。人生如逆旅，我亦是行人。駕馭命運的舵是奮斗，不抱有一絲幻想，不放棄一點機會，不停止一日努力。失敗時郁郁寡歡，這是懦夫的表現(xiàn)。所有偷過的懶都會變成打臉的巴掌。越努力，越幸運。每一個不起舞的早晨，都是對生命的辜負(fù)。死魚隨波逐流，活魚逆流而上。墻高萬丈，擋的只是不來的人，要來，千軍萬馬也是擋不住的既然選擇遠(yuǎn)方，就注定風(fēng)雨兼程。漫漫長路，荊棘叢生，待我用雙手踏平。不要忘記最初那顆不倒的心。胸有凌云志，無高不可攀。人的才華就如海綿的水，沒有外力的擠壓，它是絕對流不出來的。流出來后，海綿才能吸收新的源泉。感恩生命，感謝她給予我們一個聰明的大腦。思考疑難的問題，生命的意義；贊頌真善美，批判假惡丑。記住精彩的瞬間，激動的時刻，溫馨的情景，甜蜜的鏡頭。感恩生命賦予我們特有的靈性。善待自己，幸福無比，善待別人，快樂無比，善待生命，健康無比。一切偉大的行動和思想，都有一個微不足道的開始。在你發(fā)怒的時候，要緊閉你的嘴，免得增加你的怒氣。獲致幸福的不二法門是珍視你所擁有的、遺忘你所沒有的。驕傲是勝利下的蛋，孵出來的卻是失敗。沒有一個朋友比得上健康，沒有一個敵人比得上病魔，與其為病痛暗自流淚，不如運動健身為生命添彩。有什么別有病，沒什么別沒錢，缺什么也別缺健康，健康不是一切，但是沒有健康就沒有一切。什么都可以不好，心情不能不好；什么都可以缺乏，自信不能缺乏；什么都可以不要，快樂不能不要；什么都可以忘掉，健身不能忘掉。選對事業(yè)可以成就一生，選對朋友可以智能一生，選對環(huán)境可以快樂一生，選對伴侶可以幸福一生，選對生活方式可以健康一生。含淚播種的人一定能含笑收獲一個有信念者所開發(fā)出的力量，大于個只有興趣者。忍耐力較諸腦力，尤勝一籌。影響我們?nèi)松慕^不僅僅是環(huán)境，其實是心態(tài)在控制個人的行動和思想。同時，心態(tài)也決定了一個人的視野、事業(yè)和成就，甚至一生。每一發(fā)奮努力的背后，必有加倍的賞賜。懶惰像生銹一樣，比操勞更消耗身體。所有的勝利，與征服自己的勝利比起來，都是微不足道。所有的失敗，與失去自己的失敗比起來，更是微不足道挫折其實就是邁向成功所應(yīng)繳的學(xué)費。在這個塵世上，雖然有不少寒冷，不少黑暗，但只要人與人之間多些信任，多些關(guān)愛，那么，就會增加許多陽光。一個能從別人的觀念來看事情，能了解別人心靈活動的人，永遠(yuǎn)不必為自己的前途擔(dān)心。當(dāng)一個人先從自己的內(nèi)心開始奮斗，他就是個有價值的人。沒有人富有得可以不要別人的幫助，也沒有人窮得不能在某方面給他人幫助。時間告訴你什么叫衰老，回憶告訴你什么叫幼稚。不要總在過去的回憶里纏綿，昨天的太陽，曬不干今天的衣裳。今天做別人不愿做的事，明天就能做別人做不到的事。到了一定年齡，便要學(xué)會寡言，每一句話都要有用，有重量。喜怒不形于色，大事淡然，有自己的底線。趁著年輕，不怕多吃一些苦。這些逆境與磨練，才會讓你真正學(xué)會謙恭。不然，你那自以為是的聰明和藐視一切的優(yōu)越感，遲早會毀了你。無論現(xiàn)在的你處于什么狀態(tài)，是時候?qū)ψ约赫f：不為模糊不清的未來擔(dān)憂，只為清清楚楚的現(xiàn)在努力。世界上那些最容易的事情中，拖延時間最不費力。崇高的理想就像生長在高山上的鮮花。如果要搞下它，勤奮才能是攀登的繩索。行動是治愈恐懼的良藥，而猶豫、拖延將不斷滋養(yǎng)恐懼。海浪的品格，就是無數(shù)次被礁石擊碎又無數(shù)閃地?fù)湎蚪甘?。人都是矛盾的，渴望被理解，又害怕被看穿。?jīng)過大海的一番磨礪，卵石才變得更加美麗光滑。生活可以是甜的，也可以是苦的，但不能是沒味的。你可以勝利，也可以失敗，但你不能屈服。越是看起來極簡單的人，越是內(nèi)心極豐盛的人。盆景秀木正因為被人溺愛，才破滅了成為棟梁之材的夢。樹苗如果因為怕痛而拒絕修剪，那就永遠(yuǎn)不會成材。生活的激流已經(jīng)涌現(xiàn)到萬丈峭壁，只要再前進(jìn)一步，就會變成壯麗的瀑布。生命很殘酷，用悲傷讓你了解什么叫幸福，用噪音教會你如何欣賞寂靜，用彎路提醒你前方還有坦途。山澗的泉水經(jīng)過一路曲折，才唱出一支美妙的歌通過云端的道路，只親吻攀登者的足跡。敢于向黑暗宣戰(zhàn)的人，心里必須充滿光明。驕傲，是斷了引線的風(fēng)箏，稍縱即逝；自卑，是剪了雙翼的飛鳥，難上青天。這兩者都是成才的大向你的美好的希冀和追求撒開網(wǎng)吧，九百九十九次落空了，還有一千次呢。只有創(chuàng)造，才是真