6.2细胞的分化课件(共41张PPT)-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

(共41张PPT)
第六章第二节——
细胞的分化
1.什么是细胞分化？
2.细胞分化的生物学意义是什么？
3.怎样理解细胞的全能性？
本节聚焦
这个新生命的发育起点是什么呢？
受精卵
细胞增殖
人体仅仅靠这些相同的细胞就可以进行复杂的生命活动吗？
一、细胞分化及其意义
工程师
警察
厨师
医生
腺细胞
红细胞
骨细胞
白细胞
不同行业
不同细胞
社会分工
细胞分化
一、细胞分化及其意义
圆饼状
细长状
无细胞核
有细胞核
运输功能
收缩功能
形态
结构
功能
形态
结构
功能
红细胞
肌细胞
细胞增殖
细胞分化
在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 、 和 上发生稳定性差异的过程。
细胞分化
一、细胞分化及其意义
细胞分化后遗传信息有没有改变呢？
具相同的遗传信息
细胞增殖
没有遗传信息的改变
细胞分化
一、细胞分化及其意义
遗传信息没有改变，但为什么
细胞分化使各细胞趋向于不同？
一、细胞分化及其意义
是基因的选择性表达的结果，即不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
不同细胞中有没有表达相同的基因？
一、细胞分化及其意义
2、细胞分化的实质
如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等。
管家基因：是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。
一、细胞分化及其意义
奢侈基因：组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。
如胰岛素基因、血红蛋白基因等。
细胞分化是奢侈基因的选择性表达。
一、细胞分化及其意义
思考:以下事例分别说明了细胞分化具有哪种特点？
例1：细胞分化发生在整个生命进程。
(1)持久性
例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。
(2)稳定性
例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
（3）不可逆性
例4：人、动植物、细菌、真菌等个体发育过程中都存在着细胞分化细胞分化是生物界普便存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
（4）普遍性
4.细胞分化的结果：
形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
3.细胞分化的特点
不可逆性
稳定性
持久性
普遍性
遗传物质不变性
5.细胞分化的意义
一、细胞分化及其意义
1）细胞分化是生物个体发育的基础。
2）形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
3）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。
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
增加
相同
不变
差异
遗传信息都不变
共同完成生物个体发育过程
一、细胞分化及其意义
细胞分裂使细胞数目增多，
细胞分化使细胞种类增加。
既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗
思考：
不能
1902年，德国植物学家哈伯兰特预言 ？
1958年，美国植物学家斯图尔德等人，用胡萝卜韧皮部的组织块进行离体培养，得到了完整的植株,并且能够开花结果。
成熟的胡萝卜植株
胡萝卜肉质根薄片
胡萝卜试管苗
胚状体发育
离体培养
含有植物激素、无机盐、糖类等的培养基中
二、细胞的全能性
能
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
讨论：
1.从资料1中可以得出什么结论？
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？
二、细胞的全能性
高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
细胞的全能性是指细胞经_______和_______后，仍具有产生______________或________________________的潜能和特性。
细胞的全能性的概念：
二、细胞的全能性
？
植物细胞为什么具有全能性
已分化的植物细胞含有全套的遗传物质
分裂
分化
完整有机体
分化成其他各种细胞
已分化动物体细胞仍具有遗传信息，所以具有全能性么，单独培养能获得新的个体吗
？
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。
二、细胞的全能性
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。
蝌蚪
蛙卵
细胞核
蝌蚪的肠上皮细胞
去核
细胞核
核移植
8细胞胚
紫外线
非洲爪蟾的核移植示意图
二、细胞的全能性
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？
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
蝌蚪
蛙卵
细胞核
蝌蚪的肠上皮细胞
去核
细胞核
核移植
8细胞胚
紫外线
非洲爪蟾的核移植示意图
已分化的动物体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质（少数遗传物质存在于线粒体中）。
为什么已分化的动物细胞的细胞核具有全能性？
二、细胞的全能性
克隆猴“中中”和“华华”
克隆羊“多莉”
二、细胞的全能性
已分化的植物细胞具有全能性，已分化的动物细胞的细胞核具有全能性。没有分化的细胞，如受精卵是否具有全能性呢？
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。
二、细胞的全能性
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
细胞全能性大小的比较：
二、细胞的全能性
＞
＞
＞
＞
干细胞
（1）概念：动物和人体内保留着少数具有_______和_______能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
按来源分
（发育时期）
成体干细胞
按分化潜能分
（如神经干细胞 ）
(2)类型
胚胎干细胞
如受精卵
如造血干细胞胚胎干细胞
全能干细胞（ ）
多能干细胞（ ）
专能干细胞
补充：
分裂
分化
课堂小结
细胞分化
1、概念：
3、本质：
在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 发生稳定性差异的过程。
形态、结构和生理功能
（1）持久性
（2）稳定性、
基因的选择性表达
生物个体发育的基础
（3）遗传物质不变性
2、特点：
4、意义：
（4）不可逆性
（5）普遍性
许多疾病或意外伤害，都是由组织或器官受到损伤而引起的。你能根据干细胞的特点想到办法吗？
骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞
红细胞
血小板
干细胞
白细胞
1）克隆人体器官，用于器官移植
心脏移植
肾脏移植
三、动、植物细胞全能性的应用：
三、动、植物细胞全能性的应用：
蝴蝶兰的大规模生产
2）快速繁殖花卉、蔬菜
三、动、植物细胞全能性的应用：
3）拯救珍稀、濒危动植物
长江女神
白鳍豚
百合花杜鹃
丹顶鹤
三、动、植物细胞全能性的应用：
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。 （ ）
课堂反馈
X
√
课堂反馈
下列生命过程中，没有发生细胞分化的是（ ）
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程
D.胚胎发育中出现造血干细胞
C
课堂反馈
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（ ）
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”细胞的基因组成不同，基因表达情况相同
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
D
下列关于蛙的细胞中最容易表达出全能性的是（ ）
A.神经细胞
B.肌肉细胞
C.受精卵细胞
D.口腔上皮细胞
课堂反馈
C
下列关于细胞全能性的叙述，错误的是（ ）
A.玉米种子萌发长成新植株体现了细胞全能性
B.细胞全能性一般随着细胞分化程度增高而降低
C.受精卵能在自然状态下发育成个体，因此全能性最高
D.是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体或其它各种细胞的潜能
课堂反馈
A
1.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？
2.阅读教材122页“骨髓移植和中华骨髓库”内容。搜集干细胞疗法相关信息。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，思考科学、技术和社会的关系。
3.完成教材122页“练习与应用”。
课后作业
谢谢！