【課件】細(xì)胞的分化課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第2節(jié)細(xì)胞的分化目標(biāo)010203認(rèn)同完整的生物個(gè)體是由細(xì)胞的分化而形成的；分析細(xì)胞分化和細(xì)胞全能性的原理。(科學(xué)探究)從理論上說每個(gè)細(xì)胞都具有全能性。(生命觀念）珍惜生命，尊重生命，關(guān)注現(xiàn)代生物發(fā)展。(社會(huì)責(zé)任)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

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。白細(xì)胞（視頻）1.為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)隨著血細(xì)胞的死亡而減少？健康人會(huì)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。一、細(xì)胞分化及意義比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞

思考.討論上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞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，但總體上都是由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核組成的。一、細(xì)胞分化及意義比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞

思考.討論上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞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(huì)不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(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，也不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。一、細(xì)胞分化及意義同一植物體的這些細(xì)胞都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。表皮細(xì)胞（保護(hù)作用）儲(chǔ)藏細(xì)胞（貯藏營(yíng)養(yǎng)）葉肉細(xì)胞（光合作用）通過以上學(xué)習(xí)，請(qǐng)嘗試總結(jié)出細(xì)胞分化的概念？一、細(xì)胞分化及意義細(xì)胞分化過程（視頻）一、細(xì)胞分化及意義1.概念：

在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)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。干細(xì)胞紅細(xì)胞神經(jīng)元脂肪細(xì)胞心肌細(xì)胞小腸上皮細(xì)胞軟骨細(xì)胞上皮細(xì)胞受精卵細(xì)胞分裂細(xì)胞分化分化的對(duì)象：產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞。一個(gè)或一種細(xì)胞。分化的結(jié)果：細(xì)胞分化過程中有什么特點(diǎn)？遺傳信息是否發(fā)生改變？細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中。動(dòng)物胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會(huì)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)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)在生物界中普遍存在，是生物個(gè)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)生改變例1例2例3例4例5持久性穩(wěn)定性不可逆性普遍性遺傳物質(zhì)不變性2.特點(diǎn)：就一個(gè)體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息(和受精卵一樣的)，但為什么在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有很大的差異呢？3.細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)：ABCDEABCDE基因ABCDEABCDEABCDEABCDE實(shí)質(zhì)(根本原因):蛋白質(zhì)種類的不同基因的選擇性表達(dá)直接原因:不同細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同4.細(xì)胞分化的意義：a.是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。b.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。細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點(diǎn)聯(lián)系增加相同不變穩(wěn)定性差異正常情況下遺傳信息都不變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(gè)體發(fā)育過程；③分化程度越高，分裂能力越低。小腸上皮細(xì)胞受精卵紅細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞細(xì)胞群細(xì)胞分裂細(xì)胞分化已經(jīng)高度分化的細(xì)胞，能不能再分化成其他細(xì)胞呢？5.細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的關(guān)系：

情境材料一：

從古至今，我國(guó)人民都把蘭花看作高潔、典雅的象征，很多人喜歡養(yǎng)蘭花。但是，蘭花種子通常發(fā)育不全，在自然條件下萌發(fā)率極低；傳統(tǒng)分株繁殖的方法又存在繁殖周期長(zhǎng)、繁殖率低等問題，如果靠自然繁殖，蘭花的價(jià)格可想而知了。世界上最貴的蘭花1500萬(wàn)/株——幽靈蘭（視頻）如何能讓名貴的蘭花大量、快速地繁殖，從而走入尋常百姓家呢？①②③⑥④⑤實(shí)驗(yàn)材料：胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)液成分：植物激素、無(wú)機(jī)鹽和糖類物質(zhì)等實(shí)驗(yàn)結(jié)果：離體培養(yǎng)的細(xì)胞長(zhǎng)成了新植株資料11958年，美國(guó)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(wú)機(jī)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(zhǎng)，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長(zhǎng)成了一株新的植株。二、細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性

思考.討論①②③⑥④⑤資料11958年，美國(guó)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(wú)機(jī)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(zhǎng)，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長(zhǎng)成了一株新的植株。細(xì)胞的全能性

思考.討論胡蘿卜韌皮部細(xì)胞是不是已分化的細(xì)胞？(1)韌皮部是指植物體內(nèi)具有運(yùn)輸產(chǎn)物、貯藏和支持功能的一種組織，屬于輸導(dǎo)組織。(2)韌皮部的主要功能是將葉片的光合產(chǎn)物運(yùn)送到植物的各個(gè)部位。(3)韌皮部細(xì)胞屬于已分化細(xì)胞。①②③⑥④⑤資料11958年，美國(guó)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(wú)機(jī)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(zhǎng)，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長(zhǎng)成了一株新的植株。細(xì)胞的全能性

思考.討論韌皮部細(xì)胞如何才能再度分裂和分化？②脫分化：④再分化：讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞的過程。在培養(yǎng)過程中重新分化根或芽等器官的過程。①②③⑥④⑤資料11958年，美國(guó)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(wú)機(jī)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(zhǎng)，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長(zhǎng)成了一株新的植株。細(xì)胞的全能性

思考.討論胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程需要哪些條件？離體植物激素一定的營(yíng)養(yǎng)條件適宜的環(huán)境（pH、溫度等）無(wú)菌環(huán)境①②③⑥④⑤資料11958年，美國(guó)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(wú)機(jī)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(zhǎng)，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長(zhǎng)成了一株新的植株。細(xì)胞的全能性

思考.討論換成胡蘿卜其他部位的細(xì)胞，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?？能?shí)驗(yàn)結(jié)論：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動(dòng)物細(xì)胞也具有類似植物細(xì)胞這種特性嗎？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(gè)體。細(xì)胞的全能性

思考.討論紫外線蛙卵細(xì)胞核蝌蚪的腸上皮細(xì)胞去核細(xì)胞核核移植8細(xì)胞胚蝌蚪卵細(xì)胞乳腺細(xì)胞去核細(xì)胞核核移植代孕母羊多莉非洲爪蟾的核移植示意圖1996年誕生的克隆羊“多莉”將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新的個(gè)體嗎？與資料1中的實(shí)驗(yàn)相比，你能從資料2中的實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？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(gè)體。細(xì)胞的全能性

思考.討論將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新的個(gè)體嗎？與資料1中的實(shí)驗(yàn)相比，你能從資料2中的實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？目前為止,人們還沒有成功地將單個(gè)已分化的動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體。不能。資料2中實(shí)驗(yàn)說明已分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。通過以上學(xué)習(xí)請(qǐng)小組合作嘗試總結(jié)出全能性的定義。二、細(xì)胞的全能性1.概

念：2.原

因：3.條件：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。細(xì)胞內(nèi)含有生物生長(zhǎng)發(fā)育所需的全套遺傳物質(zhì)為什么高度分化的體細(xì)胞具有全能性？植物體上的細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成了不同的組織和器官，為什么呢？（1）離體（必要條件）

（2）一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（無(wú)機(jī)鹽、維生素、氨基酸等）和植物激素；（3）適宜的外界條件（適宜的溫度、pH等）、無(wú)菌無(wú)毒的環(huán)境。表現(xiàn)全能性較容易表現(xiàn)全能性較難植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞能夠分裂的細(xì)胞不再分裂的細(xì)胞未分化或分化程度低的細(xì)胞分化程度高的細(xì)胞受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞細(xì)胞的全能性：4.細(xì)胞表現(xiàn)全能性大?。?.運(yùn)用：01.快速繁殖花卉、蔬菜等02.拯救珍稀、瀕危動(dòng)植物03.克隆人體器官，

用于器官移植長(zhǎng)江女神白鰭豚百合花杜鵑心臟移植腎臟移植

情境材料二：白血病,俗稱“血癌”,是一種惡性程度極高的血液病?；颊叩难褐谐霈F(xiàn)大量異常的白細(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。此外用化療、放療等方法也可以遏制病變的白細(xì)胞,延長(zhǎng)病人的生命。為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)隨著血細(xì)胞的死亡減少？會(huì)通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生新的血細(xì)胞來補(bǔ)充骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？目前最先進(jìn)的治療手段是骨髓移植骨髓中的造血干細(xì)胞通過增殖和分化，不斷的產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。什么是干細(xì)胞？有哪些特征？還有哪些運(yùn)用呢？按分化潛能分多能干細(xì)胞（

）神經(jīng)干細(xì)胞造血干細(xì)胞專能干細(xì)胞（

）全能干細(xì)胞（

）受精卵三、干細(xì)胞的特點(diǎn)及應(yīng)用1.概

念：動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。2.類型：例如：胚胎干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、成肌細(xì)胞等造血干細(xì)胞血小板白細(xì)胞紅細(xì)胞分化分化分化3.運(yùn)用：

俗稱血癌，是各路苦情劇中常用橋段，這當(dāng)然不是指血液變成了白色，白血病是一種造血干細(xì)胞惡性克隆性疾病?；颊唧w內(nèi)的血液、骨骼和各種組織器官中，都存在著大量形態(tài)異常的白細(xì)胞，這些細(xì)胞鳩占鵲巢，讓身體失去造血的機(jī)能。我國(guó)是白血病的高發(fā)國(guó)家，每10萬(wàn)人中有4-6人患有白血病，其中40%是兒童，白血病的發(fā)病率在各類腫瘤中占據(jù)第六位。(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(shí)現(xiàn)對(duì)臨床疾病的治療。新聞背景：英國(guó)足球名星--貝