生物人教版(2019)必修1 6.2细胞的分化(课件共18张PPT)

(共18张PPT)
第六章细胞的生命历程
第2节细胞的分化
上皮组织
肌肉组织
神经组织
结缔组织
上皮细胞
肌肉细胞
神经细胞
骨细胞
器 → 系 人 官 统 体
有丝分裂
受精卵
分化
表皮
细胞
叶肉
细胞
分生
细胞
导管、 筛管
保护
组织
营养 组织
分生 组织
输导 组织
有丝分裂
受精卵
器 → 官
植株
分化
1.细胞分化的概念
细胞分化是指在个体发育中，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。 (遗传物质不变)
2.细胞分化的结果
形成具有特定形态、结构和功能的细胞，进而形成不同的组织和器官。
一、细胞分化及其意义
(1)过程
细胞分裂
受精卵
含有全套基因
(A、B、C、D)
(2)实质
细胞中的基因选择性表达，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。
表达基因
(B、C)
含有全套基因 含有全套基因
(A、B、C、D) (A、B、C、D)
一、细胞分化及其意义
细胞形态、结构 和功能不同
3.细胞分化的过程及实质
表达基因 (A、C)
细 胞 总 D N A 蛋白质
肌动蛋 白基因 血红蛋 白基因 胰岛素 基因 肌动 蛋白 血红 蛋白
胰岛素
肌肉细胞 十 十 十 十
红细胞 十 十 十 一 十
胰岛B细胞 十 十 十
十
思考1:三种细胞的DNA 相同吗 蛋白质相同吗 为什么
三种细胞的DNA相同，蛋白质不同。
思考2:就一个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息(和受精卵
一样的),但为什么在形态、结构和功能上有很大的差异呢
细胞分化的实质：不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。
血红蛋白基因关闭
抗体合成基因开启
血红蛋白基因开启
抗体合成基因关闭
(基因的选择性表达)
血红蛋白
红细胞
B细胞
抗体
基因 细胞中的表达情况 功能
例子
管家基因 所有细胞均要表达 维持细胞基本生命 活动所必需
呼吸酶基因
ATP合成酶基因
奢侈基因 不同类型细胞选择性 表达 赋予不同细胞特异 性的生理功能
血红蛋白基因
肌动蛋白基因
胰岛素合成基因
思考3:不同组织细胞的所有基因的表达情况都不同吗
几乎所有细胞中均表达的基因，如ATP 合酶基因、微管蛋白基因等；
不同类型细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因、血红蛋白基因等。
基因选择性表达指的是奢侈基因的选择性表达!
4.细胞分化的特点 一切生物都能进行细胞分化吗
(1)普遍性：在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
( 2)持久性：发生在生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最
大限度。 离体或人 细胞通过
(3)相对稳定性(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。
(4)遗传物质不变性：分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。
恢复分裂和分化的能力
况下，某些高度分化的
脱分化
工培养
一、细胞分化及其意义
5.细胞分化的意义
(1)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。
( 2)细胞分化使多细胞生物体的细胞趋向专门化，有利于提高生物
体各种生理功能的效率
一、细胞分化及其意义
细胞分化中的“变”和“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：
蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。
基因角度：基因的选择性表达，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。
总结归纳
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的选
择性表达。
小试牛刀
1.离体(必要条件)
2.一定的营养物质和植物激素
3.适宜的外界条件、无菌无毒 的环境
胚状体
(1)概念：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。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。
(2)植物细胞的全能性
从理论上讲，活细胞都具有全能性(哺乳动物 成熟红细胞除外)
二、细胞的全能性
结论：高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力。
1.细胞的全能性
韧皮部细胞
试管苗
紫外线
蝌蚪的肠 上皮细胞
细胞核
核移植
8细胞胚
蝌蚪
结论：已分化的动物细胞的细胞核是具有全能性的。 (动物体细胞
的全能性的表达受细胞质的限制)
动物的受精卵细胞以及早期胚胎细胞具有全能 性的细胞
1.细胞的全能性
(3)动物细胞核的全能性
二、细胞的全能性
蛙卵
去核
1.特点：
(1)具有分裂和分化能力。
(2)在动物和人体内，数量很少。
2.分类： 全能干细胞：
根据分化潜能分为
单能(专能) 干细胞：
可分化成各种细胞，构成各种组织和器官，
最终发育成完成个体。如：胚胎干细胞
可分化形成多种组织细胞，但不能发育成
完成个体。如：造血干细胞
只能向1-2种类型密切相关的细胞。如：神 经干细胞
干细胞
多能干细胞：
1.细胞具有全能性的原因：
已分化的细胞一般都有一套和受精卵完全相同的遗传物质，因此，分化的细胞仍具
有发育成完整新个体的潜能。。
2.不同细胞的全能性：
(1)动、植物细胞全能性的区别：植物细胞的全能性更易表达，而动物细胞的全能
性虽受到细胞质的极大限制，但动物细胞核的全能性仍可以表达。
3.细胞全能性与分化的关系：
一般情况下，细胞分化程度不断提高，全能性逐渐变小。但是，分化程度高的细胞，
全能性不一定低。如生殖细胞，分化程度高，但全能性也高。
全能性：体细胞<生殖细胞<受精卵
4.细胞分裂和分化的关系：
一般来说，细胞分化程度越高，分裂能力越低。
知识归纳
1.成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化。 ( )
2.种子发育成完整个体体现了细胞的全能性。 ( )
3.壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性。 (
4.造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性。 (
5.细胞具有全能性=细胞表现出全能性。 (
6.受精卵没有分化，所以没有全能性。 ( )
7.细胞的分化程度越高，表现出来的全能性就越弱。 (
小试牛刀
)
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。
讨论：
1.为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞地死
亡而减少
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系
问题探讨