生物人教版2019必修1 6.2 细胞的分化课件（共33张ppt)

(共33张PPT)
第2节 细胞的分化
课标要求 核心素养
说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体。 1.生命观念：不同细胞遗传信息执行情况不同、合成蛋白质不同决定了细胞形态、结构、生理功能的不同。
2．科学思维：基于基因选择性表达的本质，掌握细胞分化的特点；基于各类细胞的遗传信息，理解细胞的全能性。
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。
讨论：
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？
【问题探讨】
骨髓中的造血干细胞能产生新的血细胞。
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系？
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。
（一）细胞水平分析细胞分化
一、细胞分化及意义
成年人全身细胞总数约 1012个。细胞种类有200多种。这么多种类细胞均来自一个
受精卵
细胞增殖
细胞分化
功能：光合作用
功能：保护功能
功能：贮藏营养物质
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。
对象
结果
（二）细胞分化的概念
有丝分裂
差异在哪里？
什么是生命活动的主要承担者？
蛋白质
结果
遗传物质稳定一致
（三）分子水平分析细胞分化
细胞总DNA 蛋白质
卵清蛋白基因 β-珠蛋白基因 胰岛素基因 卵清蛋白 β-珠蛋白 胰岛素
输卵管细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛B细胞 + + + - - +
思考：三种细胞的DNA相同吗？蛋白质相同吗？为什么？
动动手：
四种颜色的卡片：四种基因（卵清蛋白基因、β-珠蛋白基因、胰岛素基因和微管蛋白基因）
卵清蛋白基因开启
卡片正面
卡片反面
β-珠蛋白基因
开启
胰岛素基因
开启
微管蛋白基因
开启
卵清蛋白基因关闭
β-珠蛋白基因
关闭
胰岛素基因
关闭
微管蛋白基因
关闭
模拟表示分化成输卵管细胞时基因的开启或关闭情况
动
动
手
：
卵清蛋白基因开启
β-珠蛋白基因
关闭
胰岛素基因
关闭
微管蛋白基因
开启
模拟表示分化成红细胞时基因的开启或关闭情况
模拟表示分化成胰岛B细胞时基因的开启或关闭情况
β-珠蛋白基因
开启
微管蛋白基因
开启
卵清蛋白基因关闭
胰岛素基因
关闭
胰岛素基因
开启
微管蛋白基因
开启
卵清蛋白基因关闭
β-珠蛋白基因
关闭
思考：
不同组织细胞的所有基因的表达情况都不同吗？
几乎所有细胞中均表达的基因，如ATP合酶基因、微管蛋白基因等。
不同类型细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因、 β-珠蛋白基因等。
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。
①四种细胞细胞核中的遗传物质是否相同？
②四种细胞细胞形态结构和生理功能不同是如何造成的？
细胞分化是基因选择性表达的结果
受精卵
有丝分裂
细胞分化
骨细胞
上皮细胞
肌肉细胞
神经细胞
早期胚胎细胞
A B C D E
A B C D E
A B C D E
A B C D E
A B C D E
A B C D E
小结：分化的结果
DNA/基因不变
蛋白质种类、数量有差异（不完全相同）
③细胞器种类、数量有差异（不完全相同）
③四种细胞中，蛋白质种类、数量及细胞器的种类、数量是否相同？
未表达
表达
细胞分化意义
产生形态结构功能不同的细胞，形成不同的组织
细胞分化结果：
（1）个体发育的基础；（2）使细胞趋于专门化，提高各种生理效率
分裂
分化
①②分别是什么生命现象？
两者有何区别和联系呢？
①
②
细胞 分裂 分化
不同点 细胞数量
形态结构功能
发生时间
相同
联系
增加
相同
不变
差异
遗传信息都不变
细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化使细胞种类增加
从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂
整个生命进程
先分裂后分化，分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程
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，而不会变成其他类型的细胞。
3.稳定性
4.一般不可逆性
细胞分化发生在整个生命进程中。
1.持久性
造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞 中幼红细胞 晚幼红细胞 成熟红细胞 死亡。
细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。
2.普遍性
细胞分化的特点：
？
愈伤组织
1958，美国，斯图尔德
植物组织培养
实验结论：
已分化的植物细胞具有全能性。
脱分化
再分化
胚状体
是指细胞经分裂和分化后，仍具有分化成其他各种细胞或产生完整有机体的潜能和特性。
离体
二、细胞的全能性
细胞内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。 (如胡萝卜韧皮部细胞核中遗传物质与受精卵完全相同）
动物细胞有没
有这种能力？
实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。不能，目前只能培养到细胞
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。
讨论：资料2说明了什么？将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？
1996年7月5伊恩 威尔穆特与克隆羊“多利”
2017年中科院神经所孙强团队和“中中”、“华华”
1962年John B.Gurdon非洲爪蟾的核移植
已分化的动物细胞的细胞核具有全能性
受精卵 生殖细胞 体细胞
>
>
3.全能性高低的比较
一般来说，分化程度越低的细胞，分裂能力越强，全能性越高。
(卵细胞、精子)
4.动、植物细胞全能性的应用
通过植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，培养微型观赏植株，拯救濒危物种。
优势：工厂化生产以快速繁殖；不受季节控制；保持优良性状
火焰兰的快速繁殖
克隆人体器官，用于器官移植
心脏移植
肾脏移植
4.动、植物细胞全能性的应用
三、干细胞　
例如：人的骨髓的造血干细胞
胚胎发育完成后，人和动物体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，叫做干细胞
1.干细胞的概念：
2.干细胞的应用前景
骨髓移植的方法治疗白血病
利用胚胎干细胞修复病人损伤组织
诱导多能干细胞在医学上有广阔应用前景
肝细胞
脂肪细胞
神经细胞
其他细胞
利用干细胞，人体组织器官将能再生
新闻背景英国足球名星----贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。
　　
移植弟弟脐带血治好血癌！3岁女童健康成长
一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有10%的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。
干细胞研究应用的媒体报道
干细胞领域依然面临着很多问题，也存在很多争议，有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞的研究进展，思考科学、技术和社会的关系。
1.受精卵、动物和人的早期胚胎细胞、植物分生组织等都具有全能性。
2.细胞全能性高低与细胞分化程度有关。
3.分化程度越高，全能性表达越困难，全能性越低。
小结
细胞分化
基因的选择性表达
全套的遗传信息
细胞全能性
实质
基础
表现
普遍性
特点
持久性
稳定性
结果
形成不同组织、器官
一、概念检测
1.判断下列有关细胞分化与细胞全能性关系的表述是否正确。
(1)受精卵没有分化,所以没有全能性。(×)
(2)细胞的分化程度越高，表现出来的全能性就越弱。(√)
2.将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是(D)
A.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况不同B.“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成不同，基因表达情况相同C.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同，基因表达情况也相同D.骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
3.在一个多细胞的生物体内，存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞，这是因为(D)A.细胞发生了变异 B.不同细胞的基因不同 C.某些细胞失去了全能性 D.不同细胞中的基因选择性地表达
二、拓展应用
1.植物组织培养的产业化发展十分迅猛，许多企业运用植物组织培养技术大规模生产蔬菜、瓜果和花卉的组培苗，获得可观的经济效益。同传统的生产方式相比，用组织培养技术生产植物幼苗有什么优势呢 你将来愿意从事这方面的工作吗
提示：同传统的生产方式相比,用组织培养技术生产植物幼苗的优势是:快速、大量繁殖,不受季节影响,同时还能保持植物的优良品质。