生物人教版（2019）必修1 6.2细胞的分化（共29张ppt）

(共29张PPT)
第六章 细胞的生命历程
第二节 细胞的分化
1. 阐明细胞分化的概念、原因和意义。
2. 举例说明细胞全能性的概念和应用。
3. 说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。
学习目标
合作探究1（P118）
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。
思考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。
思考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。
细胞分化及其意义
1.构成人体的组织的细胞
有丝分裂
细胞分化
系统
人体
软骨细胞
上皮细胞
肌肉
细胞
神经细胞
早期胚胎干细胞
器官
上皮细胞
结缔组织
神经组织
肌肉组织
形态相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同
思考：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？一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？
在正常情况下，它们是不能恢复成早期胚胎细胞的；这四种组织中的某种细胞不会被转变成其他组织的细胞。
2.构成植物体的组织的细胞
细胞分裂
叶肉细胞
表皮细胞
贮藏细胞
细胞分化
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。
一、细胞分化
【课本119页，理解记忆】
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。
细胞分裂
细胞分化
小肠上皮细胞
血红细胞
神经细胞
肌细胞
细胞分裂使细胞数目增多
细胞分化使细胞种类增加
2.细胞分化的特点：
普遍性
01
04
03
02
细胞分化特点
在生物界中普遍存在，
是生物个体发育的基础
持久性
发生在生物体的整个生命过程中，在胚胎时期达到最大限度。
遗传物质不变性
不可逆性（稳定性）
一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变。
一般来说，细胞分化是不可逆的，但是在离体状态，人工培养等条件下,某些高度分化的细胞也能恢复分裂能力。
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
分析以下现象或实例体现了细胞分化的什么特点，并连线。
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？
合作探究2
DNA相同，都源于受精卵，经有丝分裂产生。
ABCDE
A
B
C
D
E
基因
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
3.细胞分化的实质：
实质(根本原因):
蛋白质种类的不同
基因的选择性表达
直接原因:
这是细胞中基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同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）
3.细胞分化的实质：
基因的选择性表达
延伸拓展
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
B
A
C
E
D
C
A
B
基因
基因的选择性表达
呼吸酶基因、ATP水解酶基因…
血红蛋白基因
肌蛋白基因
神经递质基因
奢侈基因
管家基因
指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。如呼吸酶基因、ATP合酶基因、核糖体蛋白基因等。
在各种组织中进行不同的选择性表达的基因
4.细胞分化的结果：
产生形态、结构、功能不同的细胞，不同类型的细胞构成不同的器官和组织。
5.细胞分化的意义：
细胞分化使细胞趋向于专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。
比较 细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞变化
发生时间
相同点
联系
增加细胞数目
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
增加细胞种类
发生在整个生命进程中
遗传信息都不变
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，分化程度越高，分裂能力越低
细胞分裂与细胞分化的比较
思考：高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样再分化成其他细胞吗？
二、细胞的全能性
资料一：1958年,美国科学家斯图尔德(F.C.Steward)胡萝卜韧皮部培养实验。
思考：从资料1中可以得出什么结论？
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整植物体。
植物组织培养技术(动画)
思考：如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的植物细胞，在适宜条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？
可以，含有发育成完整植株所需的整套遗传物质。
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。
不能。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。
思考：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？
思考：通过以上学习请小组合作尝试总结出全能性的定义。
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。
细胞内含有发育成完整个体的全套遗传信息
（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；
（3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。
1.概念：
2.原因：
3.条件：
火焰兰的快速繁殖
（1）快速繁殖花卉、蔬菜
4.运用：
（3）用于疾病的治疗
克隆羊多利
（2）运用克隆技术拯救濒危物种
中新网上海新闻 10月29日电 (记者 陈静) 一份来自爱心人士捐赠的脐带血造血干细胞成功挽救了一名罹患再生障碍性贫血的18岁大男孩小池(化名)的生命。
脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病
三、干细胞
思考：什么是干细胞？有哪些特征？
干细胞是一种具有分化潜能和自我复制、更新能力的原始细胞，可以分化形成各种组织器官的细胞。
1.概念：
思考：干细胞有哪些类型？
三、干细胞
2.分类：
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
3.运用：
（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。
受精卵
胚胎干细胞
多能干细胞
专能干细胞
体细胞
分裂能力、分化能力、全能性逐渐减弱；分化程度逐渐增强
植物细胞的全能性>动物细胞全能性
受精卵>生殖细胞(精卵细胞)>体细胞
分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比较
分化程度越高，全能性越低，一般呈负相关
细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性： ②稳定性（不可逆性）： ③普遍性： ④不变性：遗传物质不变 ①高度分化的植物体细胞具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制，
但细胞核仍具有全能性。
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成完整有机体或其他细胞
大小 比较 细胞分化程度有高低之分， 如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性有大小之分，
如受精卵>生殖细胞>体细胞
关系 ①两者的遗传物质都不发生变化 ②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小
干细胞
三
细胞分化与细胞全能性的比较
把宝宝脐带血存“银行”
脐带血：是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液。 　　　
①脐带血中的造血干细胞可以用于治疗血液系统疾病；
日本东京大学和京都大学的科学家研究出人耳鼠，就是在老鼠背上种植出人耳，他们称要将这项技术用于人体。
人造耳朵
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
三、干细胞
如何从根源上解决器官移植缺口大及免疫排斥的问题？
未来，
一切皆有可能。
　实战训练　
1.下列关于细胞分化的叙述，正确的是（ ）
A.单细胞生物和多细胞生物均可发生细胞分化
B.细胞分化仅仅引起细胞形态的改变
C.细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果
D.只有在胚胎时期才会发生细胞分化
　实战训练　
2.MyoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因，其表达产物MyoD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录，还能促进MyoD基因的表达，最终使前体细胞分化为肌细胞。以下叙述不正确的是
A.前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的
B.与肌细胞相比，前体细胞的分化程度较低
C.含有MyoD基因的细胞只能分化为肌细胞
D.MyoD蛋白对MyoD基因的表达存在正反馈调节