2021-2022学年高一上学期生物人教版（2019）必修1-6.2细胞的分化课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
第六章 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。
1、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？
2、骨髓与血细胞的形成有什么关系？
健康人会会通过细胞分裂不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
讨论：
【问题探讨】
骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化，不断的产生不同种类的血细胞。
上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞
构成人体的器官有四种组织，分别的上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织，这些组织又是由一些相似的细胞所构成，下图为构成这些组织的一些细胞。
一、细胞分化及其意义
实例1：思考·讨论 比较构成人体组织的细胞
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。
【问题探讨】
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？就这四种组织来说，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。
上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞
思考：同一个个体的细胞遗传物质有什么区别？
就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。
为什么遗传信息相同的细胞，形态、结构和功能差异如此之大呢？
同一植物体的这些细胞都是由受精卵分裂分化来的
表皮细胞 细胞壁上形成角质层
储藏细胞 没有叶绿体， 没有角质层
叶肉细胞 有叶绿体
一、细胞分化及其意义
实例2：思考·讨论 植物体的不同细胞
光合作用
保护作用
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。
1、细胞分化的概念：
细胞分裂
细胞分化
细胞分裂使细胞数目增多，
细胞分化使细胞种类增加。
一、细胞分化及其意义
骨细胞
结缔组织
器官
肌肉组织
神经细胞
肌肉细胞
上皮组织
上皮细胞
神经组织
系统
人体
细胞分化
有丝分裂
受精卵
2、细胞分化的结果：
形成不同形态、结构、功能的细胞，构成不同的器官和组织。
一、细胞分化及其意义
结果：保持遗传物质保持一致
什么是生命活动的主要承担者？
蛋白质
不同组织细胞差异在哪里？
遗传物质相同，都是受精卵经过有丝分裂产生的。分化过程中遗传物质并没有丢失。蛋白质不同
检测的3种细胞 是否含有三种基因 卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达 ATP合成酶基因表达
输卵管细胞 + + + + - - +
红细胞 + + + - + - +
胰岛细胞 + + + - - + +
【问题探讨】
三种细胞遗传物质相同吗？蛋白质相同吗？为什么？
在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
基本分为两种类型，有所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP合成酶基因。
检测的3种细胞 是否含有三种基因 卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达 ATP合成酶基因表达
输卵管细胞 + + + + - - +
红细胞 + + + - + - +
胰岛细胞 + + + - - + +
【问题探讨】
从上表信息中，不同种类的细胞中遗传信息的表达相同吗？
有特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因。
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
红细胞
合成血红蛋白
（不合成肌动蛋白）
血红蛋白基因关闭
肌动蛋白基因开启
肌细胞
合成肌动蛋白
（不合成血红蛋白）
基因的选择性表达
一、细胞分化及其意义
细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是蛋白质种类的不同
3.细胞分化的实质：
（1）稳定性（不可逆性）：一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡。
（4）遗传物质不变性：分化的细胞都源于受精卵，经有丝分裂产生。遗
传物质没有改变。
2、细胞分化特点：
一、细胞分化及其意义
（3）普遍性：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
（2）持久性：发生在整个生命进程中，胚胎（动物）时期达到最大限度。
（1）生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础；
（2）使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
一、细胞分化及其意义
4、细胞分化的意义：
一、细胞分化及其意义
6、比较细胞分裂与细胞分化
类别 细胞分裂 细胞分化
结果 细胞数量增多 细胞种类增多
意义 细胞分裂生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。 细胞分化是个体发育的基础。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。
关系 先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础， 共同完成生物个体发育过程。
二 细胞的全能性
高度分化的细胞，如果给予一定的条件还能像早期胚胎细胞那样再分化成其他细胞吗？
【资料一】1958年，美国科学家斯图尔德(F.C.Steward)取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛地分裂和生长，形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。
已经分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
二、细胞的全能性
讨论：1.从资料1中可以得出什么结论？
2.如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞，在适宜的条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？
能
【资料二】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。
3.将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？与资料1中的实验相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？
不能。与资料1中的实验相比，资料2中实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
讨论：
1. 细胞的全能性概念：是指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.实例：植物体细胞的全能性和动物体细胞核的全能性
3.具有全能性的原因：已分化的细胞（细胞核）内含有该物种全套遗传物质
4.细胞全能性表现的必要条件：
二、细胞的全能性
（3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH、无菌无毒的环境等）；
（2）一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素；
（1）离体；
细胞分化与细胞全能性的比较
细胞分化 细胞全能性
原因 细胞内基因的选择性表达 已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息
结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 可形成新的个体
比较 分化程度： 体细胞＞生殖细胞＞受精卵 全能性：
受精卵＞生殖细胞＞体细胞
关系 （1）两者的遗传物质都不发生变化 （2）一般来说，细胞的分化程度越高，具有的全能性越小。如卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。
【知识总结】
5.全能性的应用
火焰兰的快速繁殖
5.全能性的应用
通过植物组织培养技术快速繁殖花卉和蔬菜等作物，培养微型观赏，拯救濒危物种。
实验结论：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。
【资料分析三】
二、细胞的全能性
（1）概念：
（2）种类（按分化潜能的大小）
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
按来源分
（发育时期）
成体干细胞
按分化潜能分
多能干细胞（ ）
神经干细胞
胚胎干细胞
造血干细胞
专能干细胞（ ）
全能干细胞（ ）
受精卵
6、干细胞
二、细胞的全能性
全能胚胎干细胞
多能骨髓造血干细胞
专能骨髓干细胞
红细胞
二、细胞的全能性
6、干细胞
（2）种类（按分化潜能的大小）
干细胞可以用于治疗血液系统疾病
（如白血病）
体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病
（3）干细胞的应用
二、细胞的全能性
6、干细胞
【课堂小结】
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
1、动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是（ ）
D
【课堂检测】
2、骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内（ ）
A.正常生长 B. 增殖并分化成多种细胞 C.分泌抗体 D. 杀死各种病原菌
B