6.2细胞的分化课件（共43张ppt）高中生物人教版（2019）必修1

(共43张PPT)
第2节 细胞的分化
成年人细胞总数约1012-14个，种类有200多种。有四大组织、八大系统。这些细胞均来自于同一个受精卵。
思考：
1. 像人这样的多细胞生物，如果在生长发育过程中只有细胞分裂，能否由一个受精卵发育成一个完整个体？
一、细胞分化及其意义
思考：
在人体内，红细胞的寿命约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。
2. 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？
3. 骨髓与血细胞的形成有什么关系？
2.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？
健康人骨髓中的造血干细胞会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
3.骨髓与血细胞的形成有什么关系？
骨髓中的造血干细胞能通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。
一、细胞分化及其意义
一
细胞分化及意义
思考·讨论
比较构成人体组织的细胞
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？
思考·讨论
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞
形态 扁平、立方、柱状 圆柱形，细长 椭圆形 星形、锥形、梨形、圆形
结构 排列紧密，间质少 有横纹，多核 细胞间质发达 有轴突、树突
功能 保护、吸收等 收缩 支持 感受刺激，传导冲动
受精卵
多个细胞
神经细胞
骨细胞
小肠上皮细胞
肌细胞
红细胞
细胞分裂
细胞分化
2 这些不同组织类型的细胞来源于什么细胞？
思考·讨论
比较植物组织细胞
光合作用
保护功能
储藏营养物质
叶肉细胞
表皮细胞（无叶绿体）
储藏细胞
没有叶绿体，没有角质层
细胞壁上形成角质层
有叶绿体
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。
思考·讨论
分生组织
叶肉细胞
表皮细胞
贮藏细胞
细胞分裂
细胞分化
问题探讨
一 细胞分化及意义
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。
受精卵
性成熟的个体（成人）
细胞数目约 1014个
细胞种类有200多种
有丝分裂
细胞分化
一 细胞分化及意义
分析以下现象或实例体现了细胞分化的什么特点，并连线。
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。
细胞分化发生在整个生命进程，胚胎时期达到最大限度。
分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
普遍性
稳定性
持久性
不可逆性
人、动物、植物、细菌、真菌等生物个体发育过程中都存在着细胞分化
（1）普遍性：生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
（2）稳定性（不可逆性）：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡，不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。
（3）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。
2 特点
一 细胞分化及意义
思考讨论
在个体发育过程中，各种组织细胞在形态、结构、功能上产生了差异，这些不同细胞的遗传信息是否改变？
不变，遗传物质没有改变，都源于受精卵，经有丝分裂产生。
那么细胞的形态、结构以及生理功能的差异是由哪种物质直接表现出来的呢？
蛋白质
细胞分化的根本原因（或实质）是什么？
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 + + + - - +
1.三种细胞的DNA相同吗？蛋白质相同吗？为什么？
DNA相同，因为都是由同一个受精卵分裂形成的；蛋白质不同
思考讨论
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 + + + - - +
2.上述三种细胞基因的开启或关闭情况如何？
几乎所有细胞中均表达的基因：如ATP合成酶基因、细胞呼吸酶基因等。
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。
思考讨论
3 实质：细胞分化是基因选择性表达的结果，即个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的执行情况不同。
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）
一、细胞分化及其意义
4 意义
（1）形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，是个体发育的基础。
不同的肌肉组织
人体不同的器官和系统
一、细胞分化及其意义
4 意义
（2）使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。
分子水平：基因选择性表达，产生了不同种类、数量和功能的蛋白质
细胞水平：细胞的形态、结构以及承担的生理功能出现差异
5 不同层次上解读细胞分化
不同细胞在形态、结构和功能上不同的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是细胞中的蛋白质不同。
比较项 细胞分裂 细胞分化
细胞数量
细胞形态、结构
遗传物质种类
蛋白质种类
联系
增加
不变
相同
不同
相同
相同
相同
不同
分裂是分化的基础，共同完成个体发育过程
6 比较细胞分裂与分化
？
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，再分化成其它细胞呢？
受精卵能发育成一个完整的个体。分化后的细胞有着与受精卵相同的遗传物质，它有形成完整个体的可能吗？
二
细胞的全能性
思考·讨论
资料1 1958年美国科学家斯图尔德（F. C. Steward）等利用胡萝卜韧皮部的细胞，放入含有植物激素、营养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（愈伤组织），继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。
韧皮部细胞
细胞团
根或芽
幼苗
胡萝卜植株
胡萝卜组织培养示意图
从资料1中可以得出什么结论？
思考·讨论
如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的细胞，在适宜条件下也能发育形成新植株吗？
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
能。
思考·讨论
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。
非洲爪蟾的核移植示意图
思考·讨论
不能。
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。
①将上皮细胞单独培养能形成新个体吗？
母绵羊A
乳腺细胞
（体细胞）
母绵羊B
卵细胞
母绵羊C
重组细胞
去核卵细胞
分离细胞核
核移植
胚胎移植
“多莉”
汉水丑生侯伟作品
克隆羊“多莉”
甲猴
丙猴
乙猴
克隆猴：“中中”和“华华”
②从资料2、以及克隆猴“中中”“华华”的诞生可以得出什么结论？
思考·讨论
已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
1 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 原因：细胞内含有该生物物种的全部遗传信息。
体细胞一般都是由受精卵通过细胞分裂、分化而来的，一般已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带有相同的DNA分子。
二 细胞的全能性
未分化的细胞，如受精卵、动物和人的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。
注意：种子发育成个体不能体现全能性。
二 细胞的全能性
愈伤组织
胚状体
韧皮部细胞
植物激素
糖类、无机盐
有根、茎、叶的试管苗
（1）离体（必要条件）；
（2）一定的营养物质（无机盐、糖类等）和植物激素；
（3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）。
3 植物细胞全能性表达的条件
（1）植物细胞>动物细胞（动物细胞只有细胞核表现出了全能性）
（2）幼嫩细胞>衰老细胞
（3）受精卵＞生殖细胞(精子、卵细胞)＞体细胞（受精卵全能性最高）
4 细胞全能性大小比较
分化程度越高，分裂能力越弱，全能性越低；
分化程度越低，分裂能力越强，全能性越高。
5 细胞全能性与细胞分裂、分化的关系
二 细胞的全能性
6 细胞全能性的应用
（1）植物组织培养——快速繁殖花卉、蔬菜等
优点：快速、大量繁殖；不受季节影响；保持植物的优良品质。
（2）拯救珍稀、濒危动植物——克隆技术
长江女神白鳍豚
红豆杉
金丝猴
6 细胞全能性的应用
（3）克隆人体器官，用于器官移植
6 细胞全能性的应用
7 干细胞
（1）概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
7 干细胞
（2）实例：人的骨髓的造血干细胞、脐带血干细胞等。
骨髓中的造血干细胞，能够增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。
脐带血中含大量干细胞，可以形成分化成人体的各种血细胞。脐带血干细胞可用于治疗血液系统疾病。
项目 胚胎干细胞 成体干细胞
来源 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 桑葚胚的细胞 骨髓造血干细胞、神经干细胞
早期胚胎
各种
特定功能
（3）类型
①按来源分（发育时期）
全能干细胞
多能干细胞
如：神经干细胞
专能干细胞
如：受精卵、早期胚胎细胞具有全能性
如：骨髓造血干细胞可分化为多种细胞
未分化的细胞
分化程度低的细胞
（3）类型
②按分化潜能分
骨髓移植的方法治疗白血病
（4）应用
体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病
本节结束