4.2 细胞分化、衰老和死亡 第1课时 课件(共22张PPT) 2024-2025学年高一生物苏教版必修1
文档属性
| 名称 | 4.2 细胞分化、衰老和死亡 第1课时 课件(共22张PPT) 2024-2025学年高一生物苏教版必修1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-10-30 07:54:35 | ||
图片预览
文档简介
(共22张PPT)
4.2 细胞分化、衰老和死亡
第1课时
1．说出细胞分化的概念。
2．理解细胞分化的特点和意义。
3. 举例说明细胞的全能性。
积极思维
同一株天竺葵，不同器官、组织中的细胞都源于一个受精卵，为什么它们的形态、结构和功能会有差异？
这些细胞形态相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都由细胞质膜、细胞质和细胞核构成。
受精卵
植物组织形成过程
？
细胞分裂
问题1：不同种类细胞间的差异表现在哪些方面？
问题2：同一个体的不同种类的细胞遗传物质相同吗？
形态、结构、功能不同
相同
在个体发育中，由____________或_______________ 经______________产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐产生______________的过程。
一个
一种细胞
细胞分裂
稳定性差异
思考：什么是细胞分化？
在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程，称为细胞分化。
骨髓中造血干细胞分化成各种血细胞示意图
1、概念：
一、细胞分化
资料一：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，它是生物个体发育的基础。
资料三：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。
资料四：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
持久性
稳定性
不可逆性
资料二：从受精卵形成胎儿的胚胎发育过程中存在细胞分化。细胞分化不仅发生在人的胚胎发育阶段,还贯穿于整个生命进程中。
普遍性
2、细胞分化的特点：
问题：有人认为细胞分化与有丝分裂不一样，细胞分化时，失去了部分遗传物质，只保留了执行特定功能必须的遗传物质，导致了细胞差异的形成。你认同这一观点吗？
蛋白质
控制合成
DNA
肌动蛋白基因
抗体基因
控制合成
控制合成
抗体
肌动蛋白
3、细胞分化的实质
资料1：基因是有遗传效应的DNA片段，基因可以指导特定蛋白质的合成，我们把该过程叫做基因的表达。
检测的3种细胞 是否含有四种基因 肌动蛋白基因表达 血红蛋白基因表达 胰岛素基因表达 呼吸酶基因表达
肌细胞 + + + + + - - +
红细胞 + + + + - + - +
胰岛细胞 + + + + - - + +
2.不同种类的细胞中遗传信息的表达相同吗？
1.三种细胞遗传物质相同吗？蛋白质相同吗？为什么？
资料2：直接证据
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）
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
遗传信息没变
（细胞形态、结构和功能不同）
A B C D E
基因的选择性表达
细胞分化的实质——
1.管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必须的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
2.奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
【补充拓展】
细胞分裂
细胞分化
细胞分裂使细胞数目增多，
细胞分化使细胞种类增加。
比较 细胞分裂 细胞分化
不同点 增加细胞 . 增加细胞 .
相同点 联系 都不改变
分裂是分化的基础，整个生命历程都有，共同完成生物体的发育过程。
细胞分化在 时期达到最大限度。
数目
种类
4、比较细胞分裂与细胞分化：
胚胎
遗传物质
5.结果:
形成不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同的器官和组织。
（1）细胞分化是个体发育的基础。
（2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋
于专门化，有利于提高各种生理功能
的效率。
6.意义：
实验结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力
材料一
1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。
植物细胞具有全能性
二、细胞全能性
实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
材料二
科学家曾用非洲爪檐的蝌蚪做实验，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。
1、概念：
细胞内含有本物种 。
2、原因：
已经分化的组织或细胞，仍然具有发育成 的潜能。
3、全能性的比较：
受精卵＞生殖细胞＞体细胞
（一般分化程度越高，全能性越 ）
植物细胞＞动物细胞
4、全能性表现的必要条件：
（1）脱离母体
（2）给予适宜的营养和条件
完整个体
全套的遗传物质(遗传信息)
低
二、细胞全能性
【应用——快速繁殖花卉、蔬菜】
【应用——拯救珍稀、濒危动植物】
白鳍豚
蝴蝶兰
丹顶鹤
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，称为干细胞。
例如：胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞等
全能干细胞
多能干细胞
专能干细胞
应用：骨髓移植的方法治疗白血病
三、干细胞的特点及应用
分类 功能 举例
全能干细胞 是从哺乳动物的早期胚胎中分离出来的，可分化成人体的各种细胞，构成人体的各种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。 胚胎干细胞
多能干细胞 其有分化出多种组织细胞的潜能，但不能发育成完整的个体。 骨髓造血干细胞
专能干细胞 只能分化成一种类型或密切相关的两种类型的细胞。 神经干细胞→各类神经细胞皮肤干细胞→各类皮肤细胞
山中伸弥等人把4个转录因子（Oct4、Sox2、Klf4、cMyc）通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞，这一发现意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞，也由此创立了人工诱导多能干细胞（iPSC）
山中伸弥
2012年——诺贝尔生理学或医学奖
细胞分化及其意义
细胞的全能性
概念
概念
细胞分化的特点
细胞分化的实质
细胞分化的意义
高度分化的植物细胞具有全能性
动物细胞的细胞核具有全能性
干细胞
细胞分化
4.2 细胞分化、衰老和死亡
第1课时
1．说出细胞分化的概念。
2．理解细胞分化的特点和意义。
3. 举例说明细胞的全能性。
积极思维
同一株天竺葵，不同器官、组织中的细胞都源于一个受精卵，为什么它们的形态、结构和功能会有差异？
这些细胞形态相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都由细胞质膜、细胞质和细胞核构成。
受精卵
植物组织形成过程
？
细胞分裂
问题1：不同种类细胞间的差异表现在哪些方面？
问题2：同一个体的不同种类的细胞遗传物质相同吗？
形态、结构、功能不同
相同
在个体发育中，由____________或_______________ 经______________产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐产生______________的过程。
一个
一种细胞
细胞分裂
稳定性差异
思考：什么是细胞分化？
在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程，称为细胞分化。
骨髓中造血干细胞分化成各种血细胞示意图
1、概念：
一、细胞分化
资料一：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，它是生物个体发育的基础。
资料三：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。
资料四：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
持久性
稳定性
不可逆性
资料二：从受精卵形成胎儿的胚胎发育过程中存在细胞分化。细胞分化不仅发生在人的胚胎发育阶段,还贯穿于整个生命进程中。
普遍性
2、细胞分化的特点：
问题：有人认为细胞分化与有丝分裂不一样，细胞分化时，失去了部分遗传物质，只保留了执行特定功能必须的遗传物质，导致了细胞差异的形成。你认同这一观点吗？
蛋白质
控制合成
DNA
肌动蛋白基因
抗体基因
控制合成
控制合成
抗体
肌动蛋白
3、细胞分化的实质
资料1：基因是有遗传效应的DNA片段，基因可以指导特定蛋白质的合成，我们把该过程叫做基因的表达。
检测的3种细胞 是否含有四种基因 肌动蛋白基因表达 血红蛋白基因表达 胰岛素基因表达 呼吸酶基因表达
肌细胞 + + + + + - - +
红细胞 + + + + - + - +
胰岛细胞 + + + + - - + +
2.不同种类的细胞中遗传信息的表达相同吗？
1.三种细胞遗传物质相同吗？蛋白质相同吗？为什么？
资料2：直接证据
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）
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
遗传信息没变
（细胞形态、结构和功能不同）
A B C D E
基因的选择性表达
细胞分化的实质——
1.管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必须的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
2.奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
【补充拓展】
细胞分裂
细胞分化
细胞分裂使细胞数目增多，
细胞分化使细胞种类增加。
比较 细胞分裂 细胞分化
不同点 增加细胞 . 增加细胞 .
相同点 联系 都不改变
分裂是分化的基础，整个生命历程都有，共同完成生物体的发育过程。
细胞分化在 时期达到最大限度。
数目
种类
4、比较细胞分裂与细胞分化：
胚胎
遗传物质
5.结果:
形成不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同的器官和组织。
（1）细胞分化是个体发育的基础。
（2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋
于专门化，有利于提高各种生理功能
的效率。
6.意义：
实验结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力
材料一
1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。
植物细胞具有全能性
二、细胞全能性
实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
材料二
科学家曾用非洲爪檐的蝌蚪做实验，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。
1、概念：
细胞内含有本物种 。
2、原因：
已经分化的组织或细胞，仍然具有发育成 的潜能。
3、全能性的比较：
受精卵＞生殖细胞＞体细胞
（一般分化程度越高，全能性越 ）
植物细胞＞动物细胞
4、全能性表现的必要条件：
（1）脱离母体
（2）给予适宜的营养和条件
完整个体
全套的遗传物质(遗传信息)
低
二、细胞全能性
【应用——快速繁殖花卉、蔬菜】
【应用——拯救珍稀、濒危动植物】
白鳍豚
蝴蝶兰
丹顶鹤
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，称为干细胞。
例如：胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞等
全能干细胞
多能干细胞
专能干细胞
应用：骨髓移植的方法治疗白血病
三、干细胞的特点及应用
分类 功能 举例
全能干细胞 是从哺乳动物的早期胚胎中分离出来的，可分化成人体的各种细胞，构成人体的各种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。 胚胎干细胞
多能干细胞 其有分化出多种组织细胞的潜能，但不能发育成完整的个体。 骨髓造血干细胞
专能干细胞 只能分化成一种类型或密切相关的两种类型的细胞。 神经干细胞→各类神经细胞皮肤干细胞→各类皮肤细胞
山中伸弥等人把4个转录因子（Oct4、Sox2、Klf4、cMyc）通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞，这一发现意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞，也由此创立了人工诱导多能干细胞（iPSC）
山中伸弥
2012年——诺贝尔生理学或医学奖
细胞分化及其意义
细胞的全能性
概念
概念
细胞分化的特点
细胞分化的实质
细胞分化的意义
高度分化的植物细胞具有全能性
动物细胞的细胞核具有全能性
干细胞
细胞分化