6.2细胞的分化 2024-2025学年人教版（2019）高中生物必修一(共32张PPT)

(共32张PPT)
第2节 细胞的分化
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。
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？
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
2、骨髓与血细胞的形成有什么关系？
骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。
讨论：
问题探讨
在胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似。通过细胞的有丝分裂，细胞的数量越来越多。与此同时，这些细胞又逐渐向不同的方向变化。
细胞分化
一、细胞分化及其意义
构成人体的器官有四种组织，分别是上皮组织、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，下图为构成这些组织的一些细胞。
1、这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？
这些细胞在形态上相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都是
由细胞膜、细胞质、细胞核组成的。
比较构成人体组织的细胞
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
思考·讨论
讨论
2、这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们还能恢复成早
期胚胎细胞吗？就这四种组织来说，一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？
在正常情况下，它们是不能恢复成早期胚胎细胞的；
这四种组织中的某种细胞不会被转变成其他组织的细胞。
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
构成人体的器官有四种组织，分别是上皮组织、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，下图为构成这些组织的一些细胞。
比较构成人体组织的细胞
思考·讨论
讨论
表皮细胞（无叶绿体）
叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞形态、结构、生理功能有很大的差异，但这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
能进行光合作用
具有保护功能
储藏营养物质
没有叶绿体，没有角质层
细胞壁上形成角质层
有叶绿体
通过以上学习，请尝试总结出细胞分化的概念。
一、细胞分化及其意义
与动物一样，同一个植物体中也存在各不相同的细胞。
叶肉细胞
储藏细胞
1.细胞分化的概念：
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。
细胞分裂使细胞数目增多
细胞分化使细胞种类增加
细胞分化过程中有什么特点？遗传信息是否发生改变？
一、细胞分化及其意义
细胞分裂
细胞分化
2.细胞分化的特点
根据下列事实分别说出细胞分化的特点是什么？
事实1：细胞分化发生在整个生命进程中。
事实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。
事实3：分化后的细胞将一直保持分化后的状态，不能再回到分化前的状态，直到死亡；
事实4：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。
持久性
稳定性
不可逆性
普遍性
一、细胞分化及其意义
一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变。
就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息(和受精卵一样)，但为什么在形态、结构和功能上有很大的差异呢？
ABCDE
A
B
C
D
E
基因
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
3.细胞分化的实质：
基因的选择性表达
一、细胞分化及其意义
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处于关闭状态
红细胞
合成血红蛋白（不合成抗体）
合成抗体（不合成血红蛋白）
3.细胞分化的实质：
一、细胞分化及其意义
B细胞
(一种免疫细胞)
与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态
与抗体合成有关的基因处于活动状态
基因的选择性表达。
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。
4.细胞分化的结果：
产生形态、结构、功能不同的细胞，不同类型的细胞构成不同的组织和器官。
一、细胞分化及其意义
细胞分化
5.细胞分化的意义：
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。
一、细胞分化及其意义
① 细胞分化是生物个体发育的基础。
比较 细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞变化
发生时间
相同点
联系
增加细胞数目
从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂
增加细胞种类
发生在整个生命进程中
遗传信息都不变
先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，
共同完成生物个体发育过程
细胞分裂与细胞分化的比较
高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样再分化成其他细胞吗？
一、细胞分化及其意义
韧皮部细胞
细胞团
根或芽
幼苗
胡萝卜植株
资料1 1958年美国科学家斯图尔德（F. C. Steward）取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛地分裂和生长，形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。
①
胡萝卜组织培养示意图
细胞的全能性
思考·讨论
植物组织培养的过程：
①从资料1中可以得出什么结论？
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整植物体。
离体的植物
器官、组织或细胞
讨论
细胞的全能性
思考·讨论
植物组织培养的过程：
离体的植物
器官、组织或细胞
讨论
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？
能
实验表明，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，这就是细胞的全能性。
细胞的全能性
思考·讨论
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。
思考·讨论
(2)如果直接将蝌蚪的肠上皮细胞进行培养，能不能形成完整的个体？与第1题中的植物细胞实验相比，你能从该实验得出什么结论？
不能形成完整的个体；
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
（1）蝌蚪的性状主要与供卵的蛙相同还是与供核的蛙相同，为什么？
供核的蛙；细胞核是遗传和代谢的控制中心
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。
已分化的体细胞（或细胞核）具有本物种个体发育所需要的全套遗传信息(或全部遗传物质）。
（1）离体（必要条件）；
（2）一定的营养物质（无机盐、糖类等）和植物激素；
（3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。
1.概念：
2.原因：
3.条件：(植物组织培养)
二、细胞的全能性
当然，那些没有分化的细胞，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。
植物体细胞 动物体细胞
受精卵 生殖细胞 体细胞
＞
＞
＞
（1）不同生物:
（2）同一生物:
一般情况下，细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。
4、细胞全能性的高低
判断：①雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。 （ ）
√
②分化程度高的细胞全能性一定低（ ）
如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然很高。
×
二、细胞的全能性
（1）快速繁殖花卉和蔬菜等作物
5.应用：
二、细胞的全能性
（2）培养微型观赏植株
克隆羊多利
（3）运用克隆技术拯救濒危物种
5.应用：
二、细胞的全能性
甲猴
丙猴
乙猴
克隆猴：“中中”和“华华”
（3）运用克隆技术拯救濒危物种
5.应用：
二、细胞的全能性
注意：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。
脐带血中含大量干细胞，可以形成分化成人体的各种血细胞。脐带血干细胞可用于治疗血液系统疾病。
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
1.概念：
干细胞有哪些类型？
三、干细胞
例如：人的骨髓中有许多造血干细胞，它们能够通过增殖和分化，
不断产生不同种类的血细胞，补充到血液中去。
2、干细胞的种类
①全能干细胞：
②多能干细胞：
③专能干细胞：
可分化为各种细胞，构成各
种组织和器官，最终发育成
完整个体（胚胎干细胞）
发育形成一种器官的多种组织，但不能发育成完整个体（如骨髓造血干细胞）
由多能干细胞分化而来，只能分化成某一类型的细胞（如神经干细胞）
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
干细胞领域依然面临着很多问题，也存在很多争议，有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞的研究进展，思考科学、技术和社会的关系。
3、应用
人体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。如果能够在体外保存和培养各种干细胞，使之形成组织或器官，不就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换了吗？这正是许多科学家目前研究的课题，但任务艰巨，难度极大。有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞研究的新进展。
与社会的联系
课堂小结
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1.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。（ ）
概念检测


.
2.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”细胞基因组成相同，基因表达情况也相同
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
概念检测

细胞分化实质：
基因的选择性表达


.
3.在一个多细胞的生物体内，存在着各种在形态、结构和生理功能上具
有差异的细胞，这是因为（ ）
A.细胞发生了变异
B.不同细胞的基因不同
C.某些细胞失去了全能性
D.不同细胞中的基因选择性地表达
概念检测
D
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拓展应用
1. 植物组织培养的产业化发展十分迅猛，许多企业运用植物组织培养技术大规模生产蔬菜、瓜果和花卉的组培苗，获得可观的经济效益。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呢？你将来愿意从事这方面的工作吗？
同传统的生产方式相比，用组织培养技术生产植物幼苗的优势是：快速、大量繁殖，不受季节影响，同时还能保持植物的优良品质。
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拓展应用
2.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。有兴趣的同学，可以了解这方面的信息，思考科学、技术和社会的关系。
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