细胞的分化人教版（2019）高中生物必修一(共24张PPT)

(共24张PPT)
6.2细胞的分化
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
讨论：
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
2、骨髓与血细胞的形成有什么关系
问题探讨
嗜酸性嗜中性
粒细胞粒细胞
血小板 单核细胞 巨噬细胞
T 淋巴细胞
造血 淋巴 B淋巴细胞浆细胞
干细胞 祖细胞
骨髓 NK细胞
骨髓中的造血干细胞能产生新的 血细胞
骨髓中的造血干细胞产生的形态、 结构和功能不同的血细胞的过程 就是细胞分化
树突状
肥大 细胞
细胞
髓系 祖细胞
嗜碱性 粒细胞
红细胞
一、细胞分化
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 形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
受精卵
细胞分裂 细胞分裂
细胞数目增加
细胞分化
横纹肌细胞
小肠上皮细胞
平滑肌 细胞
纤维原细胞
脂肪细胞
骨细胞
构成人体的器官有4种组织，分别的上皮组织、肌肉组织、结缔组织
和神经组织，这些组织又是由一些相似的细胞所构成
上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞
思考 · 讨论
比较构成人体组织的细胞
1、细胞分化发生在个体发育的哪些阶段
细胞分化发生在整个生命进程中，
比较构成人体组织的细胞
在胚胎时期分化程度最大
Foetus-16 weeks Foetus-20 weeks
细胞分化 1 、持久性：正常情况下，分化的细胞 的特点： 会一直保持分化后的状态，直到死亡
2、稳 定 性：已经分化的细胞在生物体内 不会变成其他细胞
3、普遍性：细胞分化是生物界中普遍 存在的现象
比较构成人体组织的细胞
2、已经分化的细胞还能恢复原来的结构和功能吗 一种组织 的细胞会不会转变成其他组织的细胞
保护 组织
输导 组织
营养 组织
分生组织
红色为正常的营养体细胞
蓝色为具有固氮作用的异形细胞
鱼腥藻(一种蓝藻植物)
其他的细胞分化现象
比较构成人体组织的细胞
来源于同一生物体的不同组织细胞中的遗传物质是否都相同
就一个个体来说，各种体细胞具有完全相同的遗传信息
只是在不同细胞中遗传信息的执行情况不同。
在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态， 与抗体合成有关的基因则处于关闭状态；
在B细胞中，则相反。
细胞分化的实质：是基因的选择性表达
即：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
二、细胞分化的意义
1、细胞分化是生物体组织、器官、系统形态建成的基础， 是个体发育的基础
2、细胞分化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
细胞化 组 细胞
1902年，德国植物学家在细胞学说的基础上，大胆预言离体的植物 细胞具有发育的全能性，能够发育成完整的植物体。
1958年，美国科学家斯图尔德用科学实验证明了该预测。
三、细胞的全能性
1、植物的组织培养
实验材料：
胡萝卜的韧皮部细胞
培养液成分：
植物激素、无机盐和糖类物质等 实验结果：
离体培养的细胞长成了新植株
韧皮部细胞
幼苗
细胞团
根或芽
思考 · 讨论
细胞的全能性
胡萝卜植株
韧皮部是指植物体内具有运输产物、贮藏和
支持功能的一种组织，属于输导组织。
韧皮部的主要功能是将叶片的光合产物运送 到植物的各个部位。
韧皮部细胞属于已分化细胞。
细胞的全能性
胡萝卜韧皮部细胞是不是已分化的细胞
胡萝卜植株
韧皮部细胞
细胞团
根或芽
幼苗
脱分化：已分化的细胞经过诱导后失 去其特有的结构和功能，恢复分生状 态的过程。
再分化：脱分化后的细胞，再一次分 裂分化出各种组织和器官。
幼苗
脱分化
再分化
细胞团
根或芽
韧皮部细胞如何才能再度分裂和分化
胡萝卜植株
思考 · 讨论 细胞的全能性
韧皮部细胞
细胞的全能性
胡萝卜的组织培养过程需要哪些条件
·植物激素
· 一定的营养条件
·适宜的环境(pH、 温度等)
· 无菌环境
换成胡萝卜其他部位的细胞，
该实验能否成功
幼苗
脱分化
再分化
胡萝卜植株
韧皮部细胞
细胞团
根或芽
思考 · 讨论 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：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体
已分化的植物细胞具有全能性
或分化成其他各种细胞的潜能和特性
细胞的全能性
植物细胞的全能性有哪些应用
通过植物组织培养可以快速繁殖花卉和蔬菜、拯救濒危物种、 培养微型观赏植株、获得人工种子、培养脱毒植物
蝌蚪的
肠细胞 核移植
细胞核
2、动物的核移植
爪蟾克隆技术
思考 ·讨论
8细胞胚 蝌蚪
细胞的全能性
蛙卵 核被破坏
细胞核
紫外线
0
0
0
0
0
2、动物的核移植
去掉核
卵细胞
甲羊
乳腺细胞
思考 ·讨论
移入代孕母 羊丙子宫内
细胞的全能性
克隆羊技术
卵 裂
乙羊
多莉
已分化的动物细胞的细 胞 核具
有全能性
但是目前为止，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
体细胞
克隆胚胎
受体动物
克隆猴技术
体外培养体细胞 卵母细胞供体
思考 · 讨论 细胞的全能性
卵母细胞
去核卵母细胞
动物的克隆技术说明了什么
融合
激活
去核
克隆后代
1、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
2、已分化的植物细胞
3、已分化的动物细胞的细胞核
思考 · 讨论
哪些细胞具有全能性
细胞的全能性
多能干细胞 专能干细胞
造血干细胞
受 精 卵 全能干细胞
胎儿
胚胎干细胞
红细胞
血小板
全能性细胞 囊胚 (a 白细胞 神经干细胞
扩 展 分化程度较低的的动物细胞——干细胞
干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞 ·例如：胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞、成肌细胞等
内细胞团
树突状
嗜酸性嗜中性
粒细胞粒细胞
血小板
髓系
祖细胞
T淋巴细胞
造血
干细胞
骨髓
病人自我识别基因
转化
诱导分化
全能干细胞
专能干细胞
血细胞
神经元
病人
骨髓移植的方法治疗白血病 利用胚胎干细胞修复病人损伤组织
分化程度较低的的动物细胞——干细胞应用前景
B淋巴细胞 浆细胞
NK细胞
扩 展
单核细胞 巨噬细胞
淋巴 祖细胞
嗜碱性 粒细胞
培养胚胎干细胞
肥大
细胞
红细胞
诱导分化
细胞
肌细胞
一肝细胞
0-
导入一些
关键基因 诱导多能
干细胞
(iPS cell)
分化程度较低的的动物细胞——干细胞
诱导多能干细胞在医学上有广阔应用前景
扩 展
人皮肤组织中
的成纤维细胞 (体细胞)
脂肪细胞
神经细胞 其他细胞