6.2細胞的分化課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1(1)3

第2節(jié)

細胞的分化第6章細胞的生命歷程1.由受精卵發(fā)育為小雞個體，通過什么樣的方式增加了細胞數(shù)目？2.細胞的種類是否發(fā)生了變化，你是如何判斷的？有絲分裂是，組成不同組織器官的細胞不相同。問題探討人體內(nèi)紅細胞的壽命為120d左右，白細胞的壽命為5~7d。這些血細胞都是失去分裂能力的細胞。白血癥患者患者的血液中出現(xiàn)大量異常白細胞，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癥。健康人會不斷產(chǎn)生新的血細胞，補充到血液中去。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(guān)系？骨髓中的造血干細胞能夠通過細胞增殖和分化不斷產(chǎn)生不同種類的血細胞。一、細胞分化及其意義受精卵細胞分裂細胞分化多細胞生物體從小到大，不僅有細胞_____的增加，還有細胞在_____和_____上的分化。即使在成熟的個體中，仍有一些細胞具有產(chǎn)生不同種類的新細胞的能力。數(shù)量結(jié)構(gòu)功能一、細胞分化及其意義思考?討論

比較構(gòu)成人體組織的細胞

骨骼肌細胞軟骨細胞神經(jīng)細胞上皮細胞1.這些細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么不同？這些細胞形態(tài)相差很大，結(jié)構(gòu)上也有區(qū)別，功能上各不相同，但總體上都由細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核構(gòu)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(fù)成早期胚胎細胞嗎？一種組織的細胞會不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細胞？正常情況下，它們不能恢復(fù)成早期胚胎細胞，也不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細胞。一、細胞分化及其意義光合作用保護功能儲藏營養(yǎng)物質(zhì)葉肉細胞

表皮細胞（無葉綠體）儲藏細胞沒有葉綠體沒有角質(zhì)層細胞壁上形成角質(zhì)層有葉綠體同一植物體的這些細胞都來自一群彼此相似的早期胚胎細胞一、細胞分化及其意義

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(jié)構(gòu)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(jié)果：產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞。細胞數(shù)目增多細胞種類增多1.概念：一、細胞分化及其意義2.分化的特點：任務(wù)：根據(jù)下列事實分別說出細胞分化的特點是什么？事實1：細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。事實2：黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。事實3：分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，不能再回到分化前的狀態(tài)，直到死亡。事實4：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(chǔ)。持久性穩(wěn)定性不可逆性普遍性一、細胞分化及其意義3.細胞分化的原因和結(jié)果：請比較來自同一哺乳動物的肌細胞和紅細胞及漿細胞，并回答下列問題：(1)由同一個受精卵通過有絲分裂產(chǎn)生的三個子代細胞的遺傳物質(zhì)——DNA(基因)具有穩(wěn)定性，分化前的細胞中的遺傳物質(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)。分化導(dǎo)致細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)丟失，所以分化后合成不同的蛋白質(zhì)。分化只是基因的表達不同，所以分化后合成不同的蛋白質(zhì)。一、細胞分化及其意義科學(xué)家利用技術(shù)檢測到來自同一哺乳動物的紅細胞和肌細胞及漿細胞內(nèi)含有的基因和蛋白質(zhì)的情況如下表所示：細胞總DNA蛋白質(zhì)呼吸酶基因β-珠蛋白基因抗體基因呼吸酶β-珠蛋白抗體肌細胞++++--紅細胞+++++-漿細胞++++-+注：“＋”表示有，“－”表示無。(2)請結(jié)合經(jīng)典實驗結(jié)果，得出細胞分化的根本原因。結(jié)論：細胞分化是細胞中的基因選擇性表達的結(jié)果。(3)檢測到細胞內(nèi)含有呼吸酶，能說明細胞發(fā)生了分化嗎？管家基因奢

侈

基

因不能，呼吸酶基因在所有的細胞中均表達。一、細胞分化及其意義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：指不同類型細胞中特異性表達的基因，其產(chǎn)物賦予各種類型細胞特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與功能。一、細胞分化及其意義分化的實質(zhì)—基因選擇性表達的結(jié)果在個體發(fā)育過程中，不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。EDBACEDCABEDCAB遺傳信息沒變ABCDEEDCAB基因“細胞分化”分析從細胞結(jié)構(gòu)水平：細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變；細胞質(zhì)基質(zhì)的成分和功能發(fā)生改變。從分子結(jié)構(gòu)水平：RNA和蛋白質(zhì)的種類、數(shù)量發(fā)生變化；遺傳物質(zhì)DNA未發(fā)生變化。一、細胞分化及其意義4.細胞分化的意義：一、細胞分化及其意義4.細胞分化的意義：資料1：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(jié)構(gòu)和功能的組織和器官，生物體不能正常發(fā)育。①細胞分化是個體發(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。資料2：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(zhì)，因此肌肉細胞有很強的收縮功能。②細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。二、細胞的全能性高度分化的細胞，還能像早期胚胎細胞那樣再分化成其他細胞嗎？？？二、細胞的全能性【資料分析】如圖是胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程，請分析回答下列問題：(1)植物體上的細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成了不同的組織和器官，這說明植物細胞全能性的表達需要在

條件下并需要

。離體一定的外界條件(2)圖中試管里的培養(yǎng)液應(yīng)該含有哪些物質(zhì)？植物激素、無機鹽和糖類等物質(zhì)。(3)本實驗的結(jié)論是什么？高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力。二、細胞的全能性【資料分析】如圖是非洲爪蟾的核移植過程，請分析回答下列問題：(2)如果直接將蝌蚪的腸上皮細胞進行培養(yǎng)，能不能形成完整的個體？與第1題中的植物細胞實驗相比，你能從該實驗得出什么結(jié)論？不能形成完整的個體；已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。（1）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；細胞核是遺傳和代謝的控制中心。二、細胞的全能性1概念：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。細細胞內(nèi)含有生物生長發(fā)育所需的全套遺傳物質(zhì)。（1）離體（必要條件）；（2）一定的營養(yǎng)物質(zhì)（無機鹽、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。植物體上的細胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成了不同的組織和器官，為什么呢？2原因：3條件：二、細胞的全能性【資料分析】通過下圖比較細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，圖中哪些細胞不再分裂了？皮膚細胞、紅細胞、白細胞、血小板、神經(jīng)細胞和肝細胞，即高度分化的細胞。(2)分化程度最低的細胞是

。(3)最容易表達全能性的細胞是

。細胞全能性大小與分化程度之間的關(guān)系：

。受精卵受精卵一般情況下，細胞分化程度越高，細胞全能性越低二、細胞的全能性植物體細胞動物體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，細胞的全能性越低。4細胞全能性的高低判斷：①雌蜂未受精的卵細胞發(fā)育成雄蜂證明了動物生殖細胞具有全能性。

（）√②分化程度高的細胞全能性一定低（）如生殖細胞由性原細胞分化而來，屬于高度分化的細胞，但全能性依然很高。×③分化的細胞一定不再進行分裂（）如B淋巴細胞，接受抗原刺激后仍可再分裂?！炼?、細胞的全能性5細胞全能性的應(yīng)用01.快速繁殖花卉、蔬菜等02.拯救珍稀、瀕危動植物03.克隆人體器官，

用于器官移植長江女神白鰭豚百合花杜鵑心臟移植腎臟移植注意：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。細胞分化細胞全能性原理細胞內(nèi)基因選擇性表達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胞具有全能性②動物已分化的體細胞全能性受限制，

但細胞核仍具有全能性。結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞形成完整有機體或其他細胞大小比較細胞分化程度有高低之分，如體細胞>生殖細胞>受精卵細胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖細胞>體細胞關(guān)系①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變化②細胞的分化程度越高，具有的全能性越小細胞分化與細胞全能性的比較二、細胞的全能性2min干細胞介紹二、細胞的全能性多能干細胞

全能干細胞干細胞概念：動物和人體內(nèi)保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。按分化潛能分專能干細胞二、細胞的全能性(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(gòu)成各種組織和器官，最終發(fā)育成完整個體（胚胎干細胞）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（造血干細胞）只能分化成某一類型的細胞（神經(jīng)干細胞）二、細胞的全能性應(yīng)用(1)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現(xiàn)對臨床疾病的治療。新聞背景：英國足球名星--貝克漢姆儲存了來自他剛出生時留下的臍帶血干細胞，以便萬一他在賽場上重要器官受傷，則可以接受干細胞移植手術(shù)治療。臍帶血里頭含有大量的干細胞，稱為臍帶干細胞，為胎兒制造血液和免疫細胞的主要來源。臍帶干細胞二、細胞的全能性應(yīng)用(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現(xiàn)對臨床疾病的治療。日本東京大學(xué)和京都大學(xué)的科學(xué)家研究出人耳鼠，就是在老鼠背上種植出人耳，他們稱要將這項技術(shù)用于人體。二、細胞的全能性應(yīng)用如何從根源上解決器官移植缺口大及免疫排斥的問題？未來，一切皆有可能。二、細胞的全能性骨髓移植的方法治療白血病利用胚胎干細胞修復(fù)病人損傷組織干細胞領(lǐng)域依然面臨著很多問題，也存在很多爭議，有興趣的同學(xué)可以查閱相關(guān)資料，了解干細胞的研究進展，思考科學(xué)、技術(shù)和社會的關(guān)系。應(yīng)用課堂小結(jié)練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測1.判斷下列有關(guān)細胞分化與細胞全能性關(guān)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，基因表達情況不同B.“胰島樣”細胞與胰島B細胞基因組成不同，基因表達情況相同C.骨髓干細胞與“胰島樣”細胞基因組成相同，基因表達情況也相同D.骨髓干細胞與胰島B細胞的基因組成相同，基因表達情況不同√×D練習(xí)與應(yīng)用3.在一個多細胞的生物體內(nèi)，存在著各種在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上具有差異的細胞，這是因為(

)A.細胞發(fā)生了變異B.不同細胞的基因不同C.某些細