生物人教版（2019）必修1 6.2细胞的分化课件（共35张ppt）

(共35张PPT)
6.2 细胞的分化
问题探讨
讨论：
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。
正常白细胞放大
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？
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系？
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。
白血病患者
像这样，由造血干细胞增殖后产生不同种血细胞的过程就是细胞分化
骨髓中造血干细胞，产生
不同种类的血细胞。补充到血
液中去，救治白血病患者。
人的发育过程
分裂
初步分化
成年人全身细胞总数约1012-14个，种类有200多种。
这些细胞均来自于同一个受精卵细胞。
通过细胞的有丝分裂，细胞的数量越来越多，在胚胎发
育的早期，各个细胞彼此相似。与此同时，这些细胞又逐渐
向不同的方向变化。
一、细胞分化及其意义
思考 讨论
比较构成人体组织的细胞
讨论
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？
这些细胞在形态上相差很大，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。
构成人体的器官有四种组织，这些组织又是由一些相似的细胞构成
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；这四种组织中的某种
细胞不会转变成其他组织的细胞。
一、细胞分化及其意义
受
精
卵
系统
人体
器官
组织
有丝分裂
细胞分化
人的发育过程中有细胞分化
一、细胞分化及其意义
与动物一样，同一个植物体内也存在各不相同的细胞
叶肉细胞的细胞质中
有大量的叶绿体，能
够进行光合作用;
表皮细胞没有叶绿体，
细胞壁上有明显的角质
层，具有保护功能;
储藏细胞没有叶绿体，
也没有角质层，细胞中
储藏着许多营养物质;
同一植物体内的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞
思考 讨论
比较构成植物体的细胞
植物体中也有细胞分化的现象
表皮细胞
叶肉细胞
分生细胞
导管、筛管细胞
保护组织
营养组织
分生组织
输导组织
细胞 分化
一、细胞分化及其意义
在个体发育中，由 增殖产生的后代，
在 上发生稳定性差异的过程。
一个或一种细胞
形态、结构和生理功能
细胞分裂
1. 细胞分化的概念
细胞分化
红细胞
肌细胞
神经细胞
上皮细胞
.........
一、细胞分化及其意义
2. 细胞分化的特点
分析以下事例可说明细胞分化具有什么特点
想一想
—稳定性
—持久性
－普遍性
①细胞分化发生在整个生命进程中。(动物）胚胎时期达到最大限度。
②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。
④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。
③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
—不可逆性
一、细胞分化及其意义
这是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中,
不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
A B C D E




E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B

DNA
3. 细胞分化的实质
就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。为什么它们的细胞形态，
结构和功能却有很大的差异呢？
3. 细胞分化的实质
4. 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，有利于提高各种生理功能的效率。
基因表达时会合成相应的
mRNA、蛋白质、酶等成分；
进而形成细胞器种类和数
量不同及细胞的形态、结
构和功能的不同。
拓展1：---细胞分化中的“变”与“不变”
(1)“变”
①从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
②从亚显微结构水平分析：细胞器的种类和数目及细胞质基质的
成分和功能发生改变。
③从分子水平分析
a.蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。
b.基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，
这是细胞分化的根本原因。
(2)“不变”：细胞数目和细胞内的遗传物质不变。
2.比较细胞分裂与细胞分化
增加
相同
正常情况下遗传信息都不变
量比较项目 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
不变
稳定性差异
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。
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？
二、细胞的全能性
阅读下面的资料。
[资料1] 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。
思考
1.从资料1中可以得出什么结论？
思考 讨论
细胞的全能性
已经分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的潜能。
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？
在离体和人工培养等适宜的条件下，某些高度分化
的植物细胞也能恢复分裂和再分化，形成新植株。
胚
状
体
细胞团
愈伤组织
韧皮部细胞
幼苗
植株个体
二、细胞的全能性
思考 讨论
细胞的全能性
[资料2] 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
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？
将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体;
（动物细胞的全能性受到限制）
与资料1中的实验相比,资料2中的实验说明已分化
的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
二、细胞的全能性
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.实现细胞全能性的条件：（补充）　
（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。
4.细胞全能性大小比较
没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物
体的分生组织细胞也具有全能性。
（1）同一生物： 受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞
（2）不同生物： 植物细胞 >动物细胞
一般情况下，细胞分化程度越高，全能性越低；细胞分化程度
越低，全能性越高。
二、细胞的全能性
（1）高度分化的植物体细胞具有全能性
5.植物细胞的全能性
（2）植物组织培养技术（补充）
①原理：植物细胞具有全能性
②过程：
③应用
a.快速繁殖花卉和蔬菜等作物
b.培养微型观赏植株
c.拯救珍稀濒危植物。
植物组织培养
快速繁殖花卉和蔬菜
培养微型观赏植株
6. 动物细胞核具有全能性
非洲爪蟾和“多利”的诞生证明: 已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
思考：为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？
细胞核中有全套的遗传物质。
（1）克隆动物-核移植技术
（2）克隆动物典型实例
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。
1996年诞生的克隆羊“多莉）；
2017年11月27日，世界上首个体细胞克
隆猴“中中” 诞生；12月5日，“中中”
的妹妹“华华”也顺利诞生。
用克隆技术拯救濒危动物
长江女神
白鳍豚（水中大熊猫）
丹顶鹤
（3）克隆动物技术的应用
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
产生完整有机体或分化成其他各种细胞
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。
小结：---细胞的分化与细胞的全能性的比较
动物和人体内仍保留着少数具有分裂能力和分化能力的细胞，
这些细胞叫做干细胞。如骨髓造血干细胞。
1）干细胞概念
7. 干细胞的研究及应用
项目 胚胎干细胞 成体干细胞
来源 来自 或原始性腺组织 来自各式各样的组织
功能 可以分化成 组织和器官 具有分化成 细胞的能力
举例 囊胚的内细胞团细胞 骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
早期胚胎
各种
特定功能
（3）专能干细胞：多能干细胞进一步分化成为专能干细胞，专能干细胞只能分化
成某一类型的细胞。如神经干细胞专门分化成各类神经细胞，
造血干细胞分化出各种血细胞
2）干细胞类型
（1）全能干细胞：最终发育成一个完整的个体。（胚胎干细胞）
（2）多能干细胞：胚胎干细胞进一步分化，可以形成各种组织干细胞，它具有
形成一种器官的多种组织的潜能，但不能发育成完整的个体。
3）干细胞用途
① 干细胞移植治疗白血病。
② 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。
治疗白血病
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？
【答案】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。
2.干细胞疗法让许多恶性疾病患者看到了希望，但也有不少惨痛的教训。有兴趣的同学，可以了解这方面的信息，思考科学、技术和社会的关系。
【答案】略。
课后练习
1.下列实例中能体现细胞全能性的是（　　）
①用悬浮液培养胡萝卜单个细胞可形成可育的植株
②植物用种子繁殖后代
③用烟草组织培养的单个细胞形成可育的完整植株
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
B
练一练
2.细胞分化过程中不会出现的是（ ）
A.细胞形态结构改变
B.细胞器种类和数量改变
C.蛋白质种类和数量的改变
D.细胞核遗传物质的改变
D
3.下图为某动物胚胎细胞的生长发育阶段示意图,a、b表示生理过程,
图中甲~戊为各种细胞。下列叙述正确的是( )
B
A.乙和丁的遗传信息不同
B.甲、乙、丁中的蛋白质不完全相同
C.丁与戊的细胞器的种类、数目完全相同
D.经过b过程后,丁与戊的细胞核失去全能性
4.下列有关细胞全能性的叙述，正确的是( )
A.玉米种子萌发长成新植株，说明植物细胞具有全能性
B.克隆羊的诞生说明高度分化的动物体细胞具有全能性
C.用花粉培育成的植株往往高度不育，说明花粉细胞不具有全能性
D.利用植物组织培养技术繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性
D
1)图甲中A表示的是____________过程，B表示______________过程。图乙
所示细胞处于有丝分裂的________期。
2)图甲中b、c、d、e具有相同的____________。
3)图甲中，若e能合成血红蛋白，则b、c、d都______(填“不能”或“能”)
合成，其根本原因是_________________________。
4)图甲a、b、c、d、e这五个细胞______的全能性最大？
细胞的增殖
细胞的分化
后
遗传物质
不能
基因的选择性表达
a
4.识图作答