6.2细胞的分化课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1(共30张PPT)

(共30张PPT)
人教版·必修1 分子与细胞
第6章 第2节细胞的分化
目录
2
1
细胞的全能性
细胞分化及意义
3
干 细 胞
如何从一个受精卵发育成个体？
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系
在人体内，红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命为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地治疗白血病。
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
提示：健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
提示：骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。
材料1：分析左图可知，在胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似。通过有丝分裂，细胞的数量越来越多，同时这些细胞又逐渐向不同的方向变化。思考：
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？
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？由这些细胞构成的相应组织会不会转变成其他组织细胞？
请同学们从课本上寻找答案
1.这些体细胞在形态、结构和功能上有什么不同？
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？由这些细胞构成的相应组织会不会转变成其他组织细胞？
材料2：同一植物体的不同体细胞也都来自一群彼此相似的早期胚胎细胞。
思考：
请同学们从课本上寻找答案
概念:
(1)分化的对象：一个或一种细胞。
(2)分化的结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。
在个体发育中，
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。
细胞的分化
表皮的生发层细胞能分裂分化成角质层细胞，以补充死亡脱落的角质层细胞（比如脱皮、头皮屑etc.）
例1
人体内红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命为5~7d，血小板寿命约7~14d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。
例2
造血干细胞
分生区细胞不断分裂分化形成伸长区细胞和根冠细胞。
例3
细胞分化发生在生物体的整个生命过程中
时期：
细胞分化
持久性
稳定性
不可逆性
普遍性
哺乳类红细胞在晚幼红细胞阶段，排出细胞核。人的成熟的无核红细胞进入血液循环，生活120天左右即死亡。
例5
上皮细胞、骨骼肌细胞、神经细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们不可能恢复成早期胚胎细胞；一种组织的细胞也不会转变成其他组织的细胞。
例6
黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，不会变成其他类型的细胞。
例4
不会转变
细胞的分化的特点
科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。
项目 DNA检测结果 RNA检测结果 输卵管细胞　 红细胞 胰岛B细胞 输卵管细胞 红细胞 胰岛B细胞
核糖体蛋白基因 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
卵清蛋白基因 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
β-珠蛋白基因 ＋ ＋ ＋ － ＋ －
胰岛素基因 ＋ ＋ ＋ － － ＋
说明：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子。
1、这3种细胞的基因相同吗？合成的蛋白质种类相同？
2、3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、β-珠蛋白基因、胰岛素基因，
但每种细胞中只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？
基因相同，蛋白质种类不完全相同。
这一事实说明，细胞内基因的表达存在选择性(特异性)。
1.细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变？
2.红细胞能合成血红蛋白，肌细胞能合成肌动蛋白；原因是红细胞含有血红蛋白基因，肌细胞含有肌动蛋白基因，是否正确，请解释？
思考讨论：
红细胞
合成血红蛋白
(不合成肌动蛋白)
肌细胞
合成肌动蛋白
(不合成血红蛋白)
肌动蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
血红蛋白基因关闭
血红蛋白基因开启
细胞分化的实质
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，
即基因的选择性表达。
分化细胞表达的基因
区分细胞分化的关键点
细胞分化的意义
①是个体发育的基础。
②使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高生物体各种生理
功能的效率。（P119）
比较细胞分裂和分化
细胞分裂 细胞分化
不 同 细胞 变化
发生 时间
在个体发育中的意义
联系 数量增多
形态不变
数量不变
细胞发生稳定性差异
从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力
发生在整个生命进程中，
胚胎时期达到最大限度。
保持亲代和子代之间遗传的稳定性
没有细胞分化，生物体不能进行正常发育
①细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴随的
②分化程度大，分裂能力则逐渐下降
小组讨论，完成表格
早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育，形成各种组织和器官。如果给予一定的条件，这些组织和器官中高度分化的细胞，能不能像早期胚胎那样，再分化成其他细胞呢
小组讨论，问题探究：
细胞的全能性
已分化的植物细胞在离体培养下，能够形成完整植株
离体的植物组织、器官或细胞
脱分化
培养
再分化
诱导培养
移栽
愈伤组织
讨论：从资料1中可以得出什么结论？
全能性表现条件
①离体(必要条件）
②营养物质 (无机盐、维生素、氨基酸等)和激素
③适宜环境条件(适宜的温度、光、pH等)
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—棵完整的植株。
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2科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验,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。
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。
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
细胞的全能性
材料:我国科学家培育出世界首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”,
培育过程如下图所示。
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
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。
思考以下问题，展示学习成果：
以及克隆猴“中中”“华华”诞生过程中可以得出什么结论？
将上皮细胞单独培养能形成新个体吗？
思考·讨论
已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性
不可以。
目前为止，人们还没有成功的将已经分化的动物体细胞培养成新个体。
当然没有分化的细胞，比如受精卵、动物和人体的早期胚胎（卵裂期前）具有全能性。
细胞的全能性概念：
是指细胞经________________后，仍具有产生__________________或分化成其他各种细胞的___________________。
为什么任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能？
细胞具有全能性的原因是什么？
提示：一个已经分化的细胞内含有发育成一个完整个体的全套的遗传物质！
分裂和分化
完整有机体
潜能或特性
小组讨论，问题探究：
二、细胞的全能性
植物体细胞 动物体细胞
受精卵 生殖细胞 体细胞
＞
＞
＞
（1）不同生物
（2）同一生物
细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。
细胞全能性高低的比较：
判断：①雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。 （ ）
√
②分化程度高的细胞全能性一定低（ ）
如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然很高。
×
1. 快速繁殖花卉、蔬菜
长江女神白鳍豚
百合花杜鹃
丹顶鹤
蝴蝶兰的量产
细胞的全能性的应用
2. 拯救珍稀、濒危动植物
细胞分化与细胞全能性的比较
细胞分化 细胞全能性
原因
结果
比较
关系 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
形成形态、结构和功能
不同的细胞
可形成新的个体
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
①两者的遗传物质都不发生变化
②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小
小组讨论，完成表格
概念：
动物和人体内仍保留着少数具有_______________能力的细胞。
分裂和分化
①胚胎干细胞
②成体干细胞
①胚胎干细胞（ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
特点：体积小，细胞核大、核仁明显。取自早期胚胎。也叫做全能干细胞。
②成体干细胞：存在于成体组织或器官内中。
造血干细胞：也叫做多能干细胞。
干细胞类型
干细胞
案例分析
讨论：干细胞在我们的生产和生活中有哪些应用？
脐带血干细胞可用于治疗血液系统疾病
干细胞的应用
体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病
人体许多疾病或意外仿害，都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种干细胞，使之形成组织或器官，不就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换了吗 这正是许多科学家目前研究的课题，但任务艰巨，难度极大。有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞研究的新进展。
与社会的联系
课堂小结