高中生物 人教版（新课程标准） 必修一 第六章 第2节 细胞的分化（42张PPT）

(共45张PPT)
复习提问：
在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中
1、装片的制作流程为
2、分生区细胞特点：
3、观察结果中，处于哪一时期的细胞最多？
解离
漂洗
染色
制片
细胞呈正方形，排列紧密
间期
裂
成年人全身细胞总数约 1014个,
细胞种类有200多种，这么多种类细胞均来自一个受精卵。
有丝分裂
分化
植物体中有细胞分化现象吗?
功能：光合作用
功能：保护功能
功能：贮藏营养物质
分化
1、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。
一、细胞分化
探究点一：细胞分化及其意义（重点）
问题1. 在个体发育中，有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，叫做细胞的分化。除了教材上的例子，你还能举出细胞分化的其他实例吗？
细胞分化的实例：如根尖的分生区细胞不断分裂、分化，形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等；胚珠发育成种子，子房发育成果实；受精卵发育成蝌蚪，再发育成青蛙；骨髓造血；皮肤再生等都包涵着细胞的分化。
观察根尖的纵切面
分生区
根冠
伸长区
成熟区
分生组织
保护组织
根据细胞的形态特点分为几部分？

2、细胞分化的特点：

（1）一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡，细胞分化具有稳定性和不可逆性。
（2）细胞分化发生在整个生命进程中，所以具有持久性。 胚胎（动物）时期达到最大限度。
（3）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，具有普遍性。
问题3.细胞分化的意义是什么？
3、细胞分化的意义：
（1）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
（2）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。
问题4.细胞分化后遗传物质改变了吗？就一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息，为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？
在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态。
在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关的基因处于活动状态，而与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态。
细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的执行情况不同，是基因的“选择性”表达。
就一个个体来说，各种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。
细胞分化
有丝分裂
受精卵
小肠上皮细胞
血红细胞
神经细胞
比较细胞分裂与细胞分化：
增加
相同
不变
差异
遗传信息都不变
分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程
细胞分裂 细胞分化
不
同
点 细胞数量
形态结构功能
相
同点
联系
针对训练
1.下列哪一项与细胞分化无关（　 ）
A.细胞形态发生变化
B.细胞结构发生变化
C.细胞数量发生变化
D.细胞功能发生变化
既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗?
思考：
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。
实验证明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。

二、细胞的全能性
1、概念：
细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
思考：
为什么任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能？细胞具有全能性的原因是什么？
一个已经分化的细胞内含有发育成一个完整个体的全套的遗传物质！
植物组织培养:是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织及细胞进行培养，使其再生完整植株的技术。
条件：细胞或组织在离体的情况下；无菌；有一定营养物质的培养液、激素及适宜的外界环境。
动物细胞是否具有全能性？
用非洲爪蟾的蝌蚪做实验
绵羊“多莉” 整个克隆过程如下：
母绵羊B
新的卵细胞
发育成胚胎
细胞融合
胚胎移植
非洲爪蟾和“多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？
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。
细胞核中有遗传物质。
问题2.细胞全能性的科学原理在生产实际和科学研究领域中的应用有哪些？
思考
答案：克隆技术可以应用于珍稀动物的保护；组织培养技术广泛地应用于名贵花卉、珍稀草药、优良物种的迅速繁殖等；医学上组织器官的体外培养扩增可以用于移植手术；骨髓中造血干细胞的体外培养和定向分化可以挽救许多血液病人的生命……
植物细胞全能性的应用：
蝴蝶兰的大规模生产
快速繁殖花卉、蔬菜
2 拯救珍稀、濒危动植物
长江女神
白鳍豚
百合花杜鹃
丹顶鹤
3 克隆人体器官，用于器官移植
心脏移植
肾脏移植
答案：受精卵＞生殖细胞＞体细胞。
拓展提升：
1.比较受精卵、生殖细胞和体细胞的全能性大小。
2.比较增殖细胞和不增殖细胞的全能性大小。
答案：增殖细胞＞不增殖细胞。
3.比较植物体细胞和动物体细胞的全能性大小。
答案：植物体细胞＞动物体细胞。
细胞分化程度越高，全能性越低；分化程度越低，全能性越高。
针对训练：

1.细胞全能性是指（ ）
A．具有细胞膜、细胞质、细胞核结构完整的细胞，能进行各种生理活动
B．具有细胞膜、细胞质、无细胞核的细胞，也能完成特定的生理活动
C．生物体细胞具有形成完整个体的潜能
D．具有该物种所特有的全套遗传物质的细胞

2.有关细胞全能性的叙述，不正确的是（ ）
A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B.生物体内由于细胞分化，全能性很难表达
C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高
D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性
细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度
②稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡
③普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础 ①高度分化的植物体细胞具有全能性
植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性。例如，动物克隆技术
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体
大小比较 细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖细胞>体细胞
关系 ①两者的遗传物质都不发生变化
②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小
三、干细胞
概念：

动物和人体内仍保留着少数
具有分裂和分化能力的细胞。
分类：
按发育时期
分为胚胎干细胞和体干细胞
按全能性大小
（1）全能干细胞（受精卵）：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。
（2）多能干细胞（造血干细胞）：胚胎干细胞进一步分化，可以形成各种组织干细胞，它具有形成一种器官的多种组织的潜能，但不能发育成完整的个体。
（3）专能干细胞：多能干细胞进一步分化成为专能干细胞，专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如神经干细胞专门分化成各类神经细胞。
1、利用干细胞，人体组织器官将能再生

新闻背景英国足球名星----贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。
　　
干细胞的研究及应用
2、移植弟弟脐带血治好血癌！3岁女童健康成长
一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有10%的存活率。她过后好不容易等到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。
在我们体内，红细胞的寿命为120天左右，白细胞的寿命更短，只有5-7天。这些血
细胞都是失去了分裂能力的细胞。
白血病患者的血液中出现了大量的异常白
细胞，而正常的血细胞又明显减少。
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？
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。
一、细胞分化
1、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
2、特点：
3、机理：
不同细胞中遗传信息的执行情况不同
持久性
、不可逆性
稳定性
小结：
二、细胞的全能性
1、概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
2、应用：植物组织培养繁殖花卉和蔬菜、动物克隆技术
3、条件：离体、适宜条件
4、干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化 能力的细胞。
5、细胞的全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞

普遍性