2021-2022学年高一上学期生物人教版必修1第6章第2节细胞的分化课件（31张PPT）

(共31张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
在人体内，红细胞的寿命为12d左右。白细胞的寿命约为5~7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。
白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞。而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。
为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少？
骨髓与血细胞的形成有什么关系？
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
骨髓中的造血肝细胞能够通过细胞增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。
问题探讨
讨论：
1.理解细胞分化的特点、实质及意义；
2.举例说明细胞全能性及其应用。
一、细胞分化及其意义
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？
这些细胞形态相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
2.这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们还能恢复成早期胚胎细胞吗？一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？
正常情况下，它们不能恢复成早期胚胎细胞，也不会转变成其他组织的细胞。
表皮细胞
储藏细胞
叶肉细胞
【追根溯源】
同一植物体的这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
功能：光合作用
功能：保护作用
功能：贮藏营养
在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
细胞
分化
细胞分裂
细胞分化
1、细胞分化的概念
细胞分裂使细胞数目增多，
细胞分化使细胞种类增加。
2、细胞分化的特点
（2）离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。
（3）已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡，都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。
（1） 细胞分化发生在整个生命进程中。
（4）在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
(持久性)
(稳定性)
(不可逆性)
(普遍性)
3．细胞分化的过程
4．细胞分化的实质
同一个体内各种细胞具有完全相同的遗传物质，但不同的细胞中遗传信息的执行情况不同（即基因的选择性表达）
红细胞
肌肉细胞
血红蛋白基因
肌动蛋白基因
血红蛋白
肌动蛋白
（开）
（关）
血红蛋白基因
肌动蛋白基因
（开）
（关）
5.细胞分化的意义
①是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
②使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率和组织器官的修复。
细胞分化
有丝分裂
小肠上皮细胞
受精卵
血红细胞
神经细胞
细胞群
①是通过什么过程实现的？②主要通过什么实现？
①
②
两者有何区别和联系呢？
细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞数量
形态结构功能
相同点 联系 增加
相同
不变
差异
染色体和遗传信息都不变
①先分裂，后分化；
②细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程；
③分化程度越高，分裂能力越低
细胞分裂与细胞分化的关系
1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。
实验表明：
细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，是否就不再具有分裂分化的能力呢？
胚状体
细胞团
愈伤组织
韧皮部细胞
幼苗
植株个体
高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。
思考讨论
思考讨论
细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
2.原因：　
体细胞中都具有该物种全套的遗传物质，都具有发育成完整个体所必需的全部基因。
3.细胞全能性表现的必要条件：　
（1）离体（必要条件）；
（2）一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素；
1.概念：　
（3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。
二、细胞的全能性
离体的植物器官组织或细胞
植物激素
愈伤组织
根、芽
植物体
脱分化
再分化
由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株充分说明高度分化的植物组织细胞仍具有发育成完整植株的能力，即具有全能性。
高度分化的植物体细胞具有全能性
4.植物细胞的全能性
（2）植物组织培养技术
①原理：植物细胞具有全能性
②过程：
实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
材料二
科学家曾用非洲爪檐的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。
思考讨论
动物细胞是否具有全能性？
母绵羊A
乳腺细胞
（体细胞）
母绵羊B
未受精的卵细胞
母绵羊C
新的卵细胞
发育成胚胎
去核卵细胞
提取细胞核
细胞融合
胚胎 移植
多莉
分 娩
克隆羊“多利”
证 明
动物细胞核具有全能性
目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。
细胞核含有本物种遗传所需的全套基因。
5.干细胞：
植物体内
分生组织细胞（如根尖分生区细胞）
动物体内
干细胞
动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。
②类型
全能干细胞
能分化发育成完整个体，如胚胎干细胞
多能干细胞
能分化发育成组织或器官，如造血干细胞
专能干细胞
只能分化成某一类型的细胞，如神经干细胞
①概念
除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？
白细胞
造血干细胞
红细胞
血小板
例
③干细胞的用途：
a.干细胞移植治疗白血病；
b.在体外培养出组织和器官，并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。
三、细胞全能性的应用
植物组织培养——快速繁殖花卉、蔬菜等
拯救珍稀、濒危动植物——克隆技术
细胞全能性的应用
白鳍豚
百合花杜鹃
丹顶鹤
克隆人体器官，用于器官移植
细胞全能性的应用
干细胞可以用于治疗血液系统疾病
（如白血病）
细胞全能性的应用
体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病
细胞的分化与细胞的全能性的比较
项目 细胞的分化 细胞的全能性
原理
特点
结果
细胞内基因选择性表达
细胞含有本物种全套遗传物质
①持久性 ②稳定性
③不可逆性 ④普遍性
①高度分化的植物细胞具有全能性②已分化的动物体细胞全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
大小 比较
关系 体细胞>生殖细胞>受精卵
动物细胞>植物细胞等
受精卵>生殖细胞>体细胞
植物细胞>动物细胞等
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质；
②一般地，细胞分化程度越高，全能性越难以实现，细胞分化程度越低，全能性就越高。
一、细胞分化
1.概念：
在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
2.特点：
4.原因：
不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达
①个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。②使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
稳定性、不可逆性、持久性、不变性
5.意义：
3.过程：
二、细胞的全能性
1．概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
2．条件：离体、营养物质、适宜条件。
3．对象：植物细胞具有全能性，动物细胞核具有全能性。
4．干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
1．同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是（　　）
A．二者所处的细胞周期不同
B．二者合成的特定蛋白不同
C．二者所含有的基因组不同
D．二者核DNA的复制方式不同
B
2．如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是（ ）
①a过程是有丝分裂，b是细胞分化
②乙和丙的染色体组成不同
③丁和戊因遗传物质不同而发生分化
④甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同
A．①②　 B．①④ C．③④ D．②③④
B
3.下列有关细胞全能性的叙述，错误的是（ 　）
A．克隆绵羊“多利”的诞生证明了动物细胞具有全能性
B．细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信息
C．斯图尔德的组织培养成功表明植物细胞具有全能性
D．细胞分化程度越高，它的全能性就越低
A
4．动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对图示的相关叙述中，错误的是（ ）
A．a过程表示干细胞能自我更新
B．b、c过程表示干细胞具有分化能力
C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用
D
谢 谢