細(xì)胞的分化高一上生物人教版必修1

------必修1分子與細(xì)胞------第6章

細(xì)胞的生命歷程6.2細(xì)胞的分化

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。

討論：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？2.骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？

骨髓中的造血干細(xì)胞能產(chǎn)生新的血細(xì)胞。

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。------6.2細(xì)胞的分化------01細(xì)胞分化及其意義02細(xì)胞的全能性03干細(xì)胞目錄

受精卵通過細(xì)胞增殖，使細(xì)胞的數(shù)量增加。小腸上皮細(xì)胞肝細(xì)胞心肌細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞血細(xì)胞思考·討論比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞受精卵

成年人全身細(xì)胞總數(shù)約1012~1014個，細(xì)胞種類有200多種。這么多種類細(xì)胞均來自一個受精卵。細(xì)胞分化思考·討論比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞1.比較以上細(xì)胞的相同點與不同點。相同點：都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核構(gòu)成不同點：形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上各不相同。2.細(xì)胞的遺傳物質(zhì)有沒有發(fā)生變化？為什么？因為這些細(xì)胞都是有同一個受精卵經(jīng)過有絲分裂得來的，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。圖6-5植物體的不同細(xì)胞葉肉細(xì)胞

表皮細(xì)胞

儲藏細(xì)胞功能：光合作用功能：保護(hù)功能功能：貯藏營養(yǎng)物質(zhì)

葉肉細(xì)胞、表皮細(xì)胞和儲藏細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能有很大的差異，它們都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。思考·討論1.1概念在個體發(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。胚胎干細(xì)胞細(xì)胞分裂細(xì)胞分化肌肉細(xì)胞紅細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞受精卵1.1概念在個體發(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。1.2細(xì)胞分化的特點任務(wù)一：根據(jù)下列事實分別說出細(xì)胞分化的特點是什么？事實1：細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進(jìn)程中。事實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。事實3：分化后的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，一般不會再回到分化前的狀態(tài)，

直到死亡。事實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)。持久性穩(wěn)定性不可逆性普遍性1.3細(xì)胞分化的原因和結(jié)果任務(wù)二：從分子水平分析細(xì)胞分化漿細(xì)胞

抗體1.比較來自同一哺乳動物的肌細(xì)胞和紅細(xì)胞及漿細(xì)胞。思考：由同一個受精卵通過有絲分裂產(chǎn)生的三個子代細(xì)胞的遺傳物質(zhì)——DNA(基因)具有穩(wěn)定性，分化前的細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)——DNA(基因)相同，為什么分化后卻合成不同的蛋白質(zhì)？請?zhí)岢瞿愕募僭O(shè)。假設(shè)1：分化導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)丟失，所以分化后合成不同的蛋白質(zhì)。假設(shè)2：分化只是基因的表達(dá)不同，所以分化后基因指導(dǎo)合成不同的蛋白質(zhì)。1.3細(xì)胞分化的原因和結(jié)果2.科學(xué)家利用技術(shù)檢測到來自同一哺乳動物的紅細(xì)胞和肌細(xì)胞及漿細(xì)胞內(nèi)含有的基因和蛋白質(zhì)的情況如下表所示：細(xì)胞總DNA蛋白質(zhì)ATP合酶基因β-珠蛋白基因胰島素基因ATP合酶β-珠蛋白胰島素胰島B細(xì)胞++++-＋紅細(xì)胞+++++-漿細(xì)胞++++-－注：“＋”表示有，“－”表示無。思考：三種細(xì)胞的DNA相同嗎？蛋白質(zhì)相同嗎？DNA（基因）ATP合酶基因β-珠蛋白基因胰島素基因蛋白質(zhì)ATP合酶β-珠蛋白胰島素控制合成控制合成控制合成控制合成根本原因：基因的選擇性表達(dá)直接原因：蛋白質(zhì)的種類不同1.3細(xì)胞分化的原因和結(jié)果幾乎所有細(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、β-珠蛋白基因等。ABCDEABCDEABCDEABCDEABCDEABCDE上皮細(xì)胞肌肉細(xì)胞紅細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞

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，即基因的選擇性表達(dá)。有相同的基因，但表達(dá)的基因不同。1.3細(xì)胞分化的原因和結(jié)果

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，即基因的選擇性表達(dá)。像E基因這樣，在所有細(xì)胞均表達(dá)，維持生命活動所必需的的基因，稱為管家基因。像A、B、C、D基因這樣，在不同類型細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，其產(chǎn)物賦予各種類型細(xì)胞特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與功能。這類基因稱為奢侈基因。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β-珠蛋白基因抗體基因1.4細(xì)胞分化的意義(1)細(xì)胞分化是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官。(2)細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。細(xì)胞組織器官系統(tǒng)個體【小結(jié)歸納】細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的關(guān)系①②項目①細(xì)胞分裂②細(xì)胞分化發(fā)生時間從受精卵開始發(fā)生在整個生命進(jìn)程中原因細(xì)胞增殖需要基因的選擇性表達(dá)結(jié)果細(xì)胞數(shù)目增多細(xì)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)系細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，兩者往往是相伴相隨的，隨分化程度加大，分裂能力逐漸下降隨堂鞏固1．(2022·四川眉山高一檢測)下列關(guān)于細(xì)胞生長、細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的敘述，錯誤的是(

)A．細(xì)胞在生長、分裂、分化過程中，遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變B．細(xì)胞分化時，細(xì)胞數(shù)目增多，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了變化C．多細(xì)胞生物體能夠由小長大離不開細(xì)胞的生長、分裂和分化D．細(xì)胞的分化是建立在細(xì)胞生長和細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)上的，但分裂的細(xì)胞不一定進(jìn)行細(xì)胞分化√隨堂鞏固2．下圖為同一個人的肌肉細(xì)胞、未成熟紅細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞部分產(chǎn)生過程的模式圖，下列相關(guān)敘述正確的是()A．三者含有的遺傳物質(zhì)相同B．三者含有的RNA完全相同C．三者含有的蛋白質(zhì)種類完全不相同D．形成三者的原因是基因的選擇性丟失√隨堂鞏固3．下列關(guān)于細(xì)胞分化的說法，正確的是()①分化是穩(wěn)定的，而且一般是不可逆的，一旦細(xì)胞沿一定方向分化，便不會再脫分化到原先的狀態(tài)②分化的結(jié)果是賦予不同種類的細(xì)胞特異的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能③細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)A．①②B．②③C．①③D．①②③√目錄------6.2細(xì)胞的分化------01細(xì)胞分化及其意義02細(xì)胞的全能性03干細(xì)胞思考·討論早期胚胎通過細(xì)胞分裂和分化逐漸發(fā)育，形成各種組織和器官。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，再分化成其他的細(xì)胞呢？受精卵組織細(xì)胞細(xì)胞分裂細(xì)胞分化？思考·討論資料1胡蘿卜組織培養(yǎng)（1）從資料1中可以得出什么結(jié)論？（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)胞也能形成新的植物嗎？能。已經(jīng)分化的植物細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能形成完整植株。思考·討論資料2非洲爪蟾的核移植（4）如果直接將蝌蚪的腸上皮細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，能不能形成完整的個體？與資料1中的植物細(xì)胞實驗相比，你能從該實驗得出什么結(jié)論？不能形成完整的個體，目前只能培養(yǎng)得到細(xì)胞；已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。（3）蝌蚪的性狀主要與供卵的蛙相同還是與供核的蛙相同，為什么？供核的蛙；細(xì)胞核是遺傳和代謝的控制中心。2.1概念細(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。2.2原因細(xì)胞內(nèi)含有生物生長發(fā)育所需的全套遺傳物質(zhì)（遺傳信息）。2.3植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件（1）離體（必要條件）；（2）一定的營養(yǎng)物質(zhì)（無機(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）、無菌無毒的環(huán)境。2.4全能性的高低比較圖中細(xì)胞全能性大小和分化程度高低之間的關(guān)系。（1）正常情況下，圖中哪些細(xì)胞不再分裂了？（2）分化程度最低的細(xì)胞是

。（3）最容易表達(dá)全能性的細(xì)胞是

。細(xì)胞全能性大小與分化程度之間的關(guān)系：

。皮膚細(xì)胞、紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板、神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞，即高度分化的細(xì)胞。受精卵受精卵一般情況下，細(xì)胞分化程度越高，細(xì)胞全能性越低2.4全能性的高低植物體細(xì)胞動物體細(xì)胞受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞＞＞＞（1）不同生物（2）同一生物提醒：①細(xì)胞分化程度越高，細(xì)胞的全能性越低。②全能性表達(dá)的標(biāo)志：細(xì)胞發(fā)育成完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞。③種子萌發(fā)長成新植株并沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，因為種子的胚本身就是植株的幼體，其萌發(fā)長成植株是正常發(fā)育的過程。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(jī)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【小結(jié)歸納】細(xì)胞分化和細(xì)胞全能性的關(guān)系隨堂鞏固1．(2022·山東青島高一檢測)下列細(xì)胞的全能性最容易表達(dá)出來的是(

)A．青蛙的上皮細(xì)胞 B．胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞C．大白鼠的肝臟細(xì)胞 D．人的皮膚生發(fā)層細(xì)胞2．分析以下事實：①胡蘿卜韌皮部細(xì)胞通過培養(yǎng)能發(fā)育成完整植株；②綿羊乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核卵細(xì)胞中，能發(fā)育成有生殖能力的綿羊?；谝陨鲜聦?，下列選項錯誤的是()A．高度分化的動物細(xì)胞都具有全能性B．動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性C．分化細(xì)胞中不表達(dá)的基因仍存在于細(xì)胞核中，并未消失D．植物細(xì)胞具有全能性√√隨堂鞏固3．(2022·福建廈門高一期末)下圖為科學(xué)家制備多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)的操作流程。下列敘述錯誤的是()A．該項技術(shù)可用于器官的再生研究B．多能干細(xì)胞分化程度較低，具有分裂和分化的能力C．多能干細(xì)胞分化成表皮細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果D．多能干細(xì)胞分化成各種類型的細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性√目錄------6.2細(xì)胞的分化------01細(xì)胞分化及其意義02細(xì)胞的全能性03干細(xì)胞3.1概念胚胎發(fā)育完成后，人和動物體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，叫做干細(xì)胞。3.2類型按照發(fā)育階段分為成體干細(xì)胞存在于早期發(fā)育的胚胎中，具有廣泛的分化潛能，可以分化為所有體細(xì)胞類型。