6.2　细胞的分化课件 (共28张PPT)2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修第一册

(共28张PPT)
第6章　细胞的生命历程
第2节　细胞的分化
课 程 标 准
1.掌握细胞分化的概念及实质,建立生命观念。
2.理解细胞分化与细胞全能性的关系。
3.介绍科技前沿知识,渗透我国科学家的最新研究成果,培养学生的民族自豪感及关注健康、关注科技前沿的社会责任感。
基础落实 必备知识全过关
重难探究 能力素养全提升
目录索引
基础落实 必备知识全过关
知识点一 细胞分化及其意义
一个或一种
稳定性差异
持久性
普遍
基因选择性表达
个体发育
生理功能
知识点二 细胞的全能性
1.概念:细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整__________或分化成其他__________的潜能和特性。
2.植物细胞的全能性
植物组织培养:胡萝卜韧皮部细胞→放入特定培养基→形成__________
__________→植株。
3.动物细胞核的全能性
(1)非洲爪蟾的核移植实验:将__________细胞的__________移植到去核的__________中,结果获得了新个体。
(2)体细胞克隆猴“中中”“华华”的培育及克隆羊“多莉”的培育:将_________移植到去核的__________中。
有机体
各种细胞
细胞团块
根、茎、叶
肠上皮
核
卵细胞
体细胞核
卵细胞
4.干细胞
(1)特点
①具有____________________能力。
②在动物和人体内数量__________。
(2)举例:人的骨髓中有许多造血干细胞,它们能通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小板。
分裂和分化
很少
旁栏边角 想一想
(1)[教材P118问题探讨]骨髓与血细胞的形成有什么关系
(2)[教材P121旁栏思考]为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
(3)[教材P122科学·技术·社会]捐献骨髓造血干细胞会不会影响自身健康
提示 骨髓中含有造血干细胞,造血干细胞可以分化为红细胞、白细胞和血小板等血细胞。
提示 细胞核含有全套的遗传信息。
提示 不会。骨髓造血干细胞具有很强的增殖能力。
结论语句辨一辨
(1)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。(　　)
(2)蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性表达的结果。
(　　)
(3)同一细胞内往往含有不同的蛋白质,这是基因选择性表达的结果。
(　　)
(4)成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化。(　　)
(5)种子发育成完整个体体现了细胞的全能性。(　　)
(6)壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性。(　　)
(7)造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性。(　　)
×
×
×
×
×
×
×
重难探究 能力素养全提升
主题一　细胞分化
情境探究
英国伦敦大学国王学院2011年12月6日宣布,该校研究人员培育出没有受动物原料污染的纯度极高的人类胚胎干细胞,并已交付给英国干细胞库,有需求者可直接从库中取用。这是培育出的首批供公共用途的高纯度胚胎干细胞。胚胎干细胞在体外可以分化成各种细胞,包括神经细胞、血细胞、心肌细胞等(见下图)。
(1)图中各种细胞,如小肠上皮细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞等,都源于胚胎干细胞,但是它们的形态、结构明显不同,请分析原因。
(2)请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况,细胞内的基因都只在特定的细胞内表达吗
①核糖体合成酶基因　②ATP合成酶基因　③呼吸酶基因　
④血红蛋白基因　⑤胰岛素基因
提示 图中各种细胞形态、结构不同是细胞分化的结果,直接原因是不同细胞中的蛋白质种类不同;根本原因是基因的选择性表达。
提示 不是。④血红蛋白基因在红细胞内表达、⑤胰岛素基因在胰岛B细胞内表达,而①核糖体合成酶基因、②ATP合成酶基因、③呼吸酶基因在所有细胞中一般都可表达。
(3)生物体内的小肠上皮细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞等能否恢复到分化前的状态吗
(4)细胞分裂和细胞分化与个体的生长发育有什么关系
(5)细胞分化使细胞发生了哪些改变
提示 不能。细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化的细胞在生物体内将一直保持分化后的状态,直到死亡。
提示 细胞分裂使细胞数量增多,是个体生长的基础;细胞分化使细胞种类增多,是个体发育的基础。个体生长发育是细胞分裂和细胞分化共同作用的结果。
提示 细胞分化改变了细胞的形态、结构和生理功能,细胞器的种类和数量以及蛋白质的种类。
方法突破
“四看法”判断细胞分化
视角应用
下表是人体内幼红细胞、胰岛细胞和唾液腺细胞内所含有的核基因以及这些基因表达的情况(“+”表示该基因能表达,“-”表示该基因未表达)。下列有关叙述不正确的是(　　)
细胞 血红蛋白基因 胰岛素基因 唾液淀粉酶基因 丙酮酸激酶基因
幼红细胞 + - - +
胰岛细胞 - ① - +
唾液腺细胞 - - ② +
A.表格中的①②都应该是“+”
B.幼红细胞中存在血红蛋白基因,缺乏胰岛素和唾液淀粉酶基因
C.丙酮酸激酶基因的表达产物,很可能对维持人体细胞的基本生命活动很重要
D.上述细胞在形态、结构和功能上的差异会一直保持,直到死亡
B
解析　胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达,唾液淀粉酶基因只在唾液腺细胞中表达,则①②均为“+”,A项正确;幼红细胞和其他细胞均由受精卵发育而来,含有人体各种基因,B项错误;表格中的每个细胞中丙酮酸激酶基因都表达,说明丙酮酸激酶基因的表达产物对维持人体细胞的基本生命活动很重要,C项正确;一般来说,分化的细胞一直保持分化后的状态,直到死亡,这是细胞分化的持久性特点,D项正确。
主题二　细胞的全能性
情境探究
1.根据下列资料分析回答问题。
资料1　1958年,美国科学家斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞,提供适当的条件进行培养,最终长成了一株新的植株。
资料2　科学家基于体细胞核移植技术成功克隆出的克隆猴“中中”和“华华”入选“2018年度中国科学十大进展”。这次克隆猴所用的核供体细胞来自一只成年的猴子。这个成果标志着我国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代,实现了我国在非人灵长类研究领域由国际“并跑”到“领跑”的转变,“意义重大”。
(1)为什么胡萝卜高度分化的韧皮部细胞,经培养能形成与原来性状相似的植株,表现出发育的全能性
(2)植物体上的细胞没有表现出全能性,而是分化成了不同的组织和器官,这说明植物细胞全能性的表达需要什么条件
提示 胡萝卜韧皮部细胞内含有该物种的全部遗传信息。
提示 植物细胞全能性的表达需要在离体条件下并需要一定的外界条件。
(3)克隆猴“中中”和“华华”是通过体细胞核移植技术获得的。请根据非洲爪蟾的核移植示意图,归纳克隆猴的培育流程。
提示 体细胞+去核卵母细胞→重组细胞→早期胚胎→胚胎移植→克隆猴。
(4)根据资料1、2分析,动物细胞和植物细胞相比,在全能性方面有什么不同
提示 和植物细胞相比,动物高度分化的体细胞的全能性受到限制,但是细胞核仍具有全能性。
2.结合下图比较细胞全能性大小和分化程度高低之间的关系。
正常情况下,图中__________________________________________和肝细胞不再分裂了,因为它们属于__________的细胞。分化程度最低的细胞是_________。最容易表达全能性的细胞是________。细胞全能性大小与分化程度之间的关系为:___________________________________________。细胞具有全能性的原因是________________________________________。
皮肤细胞、红细胞、白细胞、血小板、神经细胞
高度分化
受精卵
受精卵
一般情况下,细胞分化程度越高,细胞全能性越低
细胞内含有生物生长发育所需的全套遗传物质
方法突破
解答有关细胞全能性试题的“四个明确”
视角应用
视角1 细胞的全能性
1.将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是(　　)
A.肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制
B.“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
C.“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
D.细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因
B
解析　动物细胞经过多次分裂后,细胞质的成分已经发生改变,原本能激发细胞全能性的物质已经消失,故肠细胞不能表达全能性是受到了细胞内某些物质的限制,A项正确;“合子”第一次分裂、第二次分裂后形成的细胞仍具有全能性,B项错误;“合子”发育成正常蝌蚪的过程中,需要通过细胞分裂增加细胞的数量,通过细胞分化增加细胞的种类,C项正确;虽然细胞经过多次分裂失去了激发其全能性的物质,但细胞核仍含有该物种的全套基因,故动物的细胞核具有全能性,D项正确。
视角2 干细胞
2.如图是人体干细胞分化形成各类功能细胞的过程,下列有关说法正确的是(　　)
A.干细胞分化成为各类功能细胞只发生在胚胎时期
B.细胞分化的直接原因是细胞内产生了不同的蛋白质
C.图中细胞形态功能出现差异的根本原因是基因不同
D.这些细胞在人体内能够转化为干细胞继续增殖分化
B
解析　分化过程贯穿于生物体的整个生命历程中,在胚胎时期达到最大限度,A项错误;细胞分化的直接原因是细胞内产生了不同的蛋白质,根本原因是基因的选择性表达,B项正确,C项错误;在人体内,分化是不可逆的,因此分化形成的各类细胞不可能转化为干细胞,D项错误。
【网络构建】
【经典图示】
本 课 结 束