高中生物必修一__62细胞的分化.ppt

细胞的分化分裂分裂 成年人全身细胞总数约成年人全身细胞总数约 10101212个。个。细胞种类细胞种类 有有200 200 多种。这么多种类细多种。这么多种类细胞均来自一个胞均来自一个受精卵受精卵.有丝分裂有丝分裂分分化化神经细胞神经细胞红细胞红细胞肌肉细胞肌肉细胞上皮组织细胞上皮组织细胞功能：光合作用功能：光合作用功能：保护功能功能：保护功能功能：贮藏营养物质功能：贮藏营养物质总结总结：同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此：同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此 相似的早期胚细胞。相似的早期胚细胞。1、分化的定义：、分化的定义：在个体发育中，在个体发育中，相同细胞的相同细胞的后代后代，在形态、结构和功能上，在形态、结构和功能上发发生稳定性差异生稳定性差异的过程。的过程。一、细胞分化一、细胞分化分化的结果：分化的结果：产生形态、结构、功能不同产生形态、结构、功能不同 的细胞。的细胞。分化的对象：分化的对象：相同细胞相同细胞注意：什么是稳定差异？例如：在动物胚胎发育过程中，红细胞和心肌细胞都是来自中胚层。但是，后来红细胞能够合成血红蛋白，而心肌细胞则能够合成肌动蛋白和肌球蛋白。这两种细胞的稳定性差异是不可逆转的。2.2.黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养3030多代后仍能合成黑色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。不会变成其他类型的细胞。以下事例可说明细胞分化具有什么特点以下事例可说明细胞分化具有什么特点?稳定性稳定性稳定性稳定性不可逆性不可逆性不可逆性不可逆性 1.1.细胞分化发生在整个生命进程中。细胞分化发生在整个生命进程中。(动物）胚胎动物）胚胎时期达到最大限度。时期达到最大限度。持久性持久性持久性持久性 3.3.造血干细胞造血干细胞 原红细胞原红细胞 早幼红细胞早幼红细胞 中幼红细胞中幼红细胞 晚幼红细胞晚幼红细胞 成熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡想一想一想想 4 4、人的所有细胞中都含有胰岛素基因，但该基因只、人的所有细胞中都含有胰岛素基因，但该基因只在胰岛细胞中才表现出来，从而合成胰岛素。在胰岛细胞中才表现出来，从而合成胰岛素。不变性不变性2、细胞分化的特点：（1）、细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎(动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所以具有 性。（2）、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 性和 性。（3）、分化后的细胞内的遗传物质并没有发生改变，只是在不同细胞中基因的活动或者关闭的状态不同，这就是细胞分化的 性。（4）、细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础，具有 性。持久稳定不可逆不变普遍 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，分化是以分裂为基础的。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。3、细胞分化有什么意义？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和组织器官的修复。细胞分化细胞分化有丝分裂有丝分裂 受精卵受精卵小肠上小肠上皮细胞皮细胞血红血红细胞细胞神经神经细胞细胞比较细胞分裂与细胞分化：比较细胞分裂与细胞分化：细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞细胞数量数量形态形态结构结构功能功能相相同同点点联联系系增加相同不变差异遗传信息都不变共同完成生物个体发育过程 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：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胞仍然具有发育成完整植株的潜能潜能，即，即植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性。二、细胞的全能性：二、细胞的全能性：1、定义：、定义：细胞的全能性细胞的全能性是指是指已经分已经分化化的细胞的细胞,仍然具有发育成完整个体的仍然具有发育成完整个体的潜能潜能。思思考考：为什么任意一个体细胞会具有发为什么任意一个体细胞会具有发育成育成完整个体的潜能？完整个体的潜能？体细胞内含有本生物物种体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！全套的遗传信息！“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。为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？动物细胞是否具有全能性？克隆羊的全过程白面羊乳腺细胞的细胞核黑面羊卵细胞的细胞质融合新的细胞代孕母羊白面羊的克隆羊体外培养 一段时间动、植物细胞全能性的应用：蝴蝶兰的大规模生产1 快速繁殖花卉、蔬菜2 拯救珍稀、濒危动植物拯救珍稀、濒危动植物长江女神长江女神 白鳍豚白鳍豚百合花杜鹃百合花杜鹃丹顶鹤丹顶鹤3 克隆人体器官，用于器官移植克隆人体器官，用于器官移植心脏移植心脏移植肾脏移植肾脏移植三、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，这些细胞叫做干细胞。在我们体内，红细胞的寿命为在我们体内，红细胞的寿命为120天左右，天左右，白细胞的寿命更短，只有白细胞的寿命更短，只有5-7天。这些血天。这些血细胞都是细胞都是失去了分裂能力失去了分裂能力的细胞。的细胞。白血病患者的血液中出现了大量的异常白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。细胞，而正常的血细胞又明显减少。通过通过骨髓移植骨髓移植可以有效地治疗白细胞。可以有效地治疗白细胞。讨论：讨论：1 为什么健康人的血细胞数量不会随着血细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？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。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。不同种类的血细胞。一、利用干细胞，人体组织器官将能再生一、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新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留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。接受干细胞移植手术治疗。二、移植弟弟脐带血治好血癌！二、移植弟弟脐带血治好血癌！3 3岁女童健康成长岁女童健康成长 一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有被医生诊断只有10%10%的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3 3岁的她，不曾感冒和咳岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。嗽，成了健康宝宝。干细胞研究应用的媒体报道干细胞研究应用的媒体报道 造造血血干干细细胞胞红红细细胞胞血血小小板板白细胞白细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞新华社北京新华社北京9月月4日电日电 篮球巨星姚明在中国人民大学篮球巨星姚明在中国人民大学现场采集血样，加入中华骨髓库现场采集血样，加入中华骨髓库捐献造血干细胞的志愿者行列，捐献造血干细胞的志愿者行列，并承诺，一旦配型成功，将为患并承诺，一旦配型成功，将为患者捐献造血干细胞。与他一同行者捐献造血干细胞。与他一同行动的还有中国大学生男子超级联动的还有中国大学生男子超级联赛的运动员们。赛的运动员们。在这个名为在这个名为“大超大超中华中华骨髓库校园爱心之旅骨髓库校园爱心之旅”启动仪式启动仪式上，姚明手执一颗红心模型，将上，姚明手执一颗红心模型，将中华骨髓库的标志补充完整，象中华骨髓库的标志补充完整，象征发扬征发扬“人道、博爱、奉献人道、博爱、奉献”的的红十字精神。红十字精神。一、细胞分化一、细胞分化1、概念：、概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结形态、结构和生理功能构和生理功能上发生上发生稳定性稳定性差异的过程差异的过程2、特点：、特点：3、原因：、原因：不同细胞中不同细胞中遗传信息的执行情况遗传信息的执行情况不同不同4、意义：、意义：个体发育的基础，能个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能形成具有特定形态、结构和功能 的组织和的组织和 器官。器官。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。能的效率。持久性持久性不可逆性不可逆性稳定性稳定性小结：小结：二、细胞的全能性二、细胞的全能性1、概念：、概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能潜能。2、条件：、条件：离体、适宜条件离体、适宜条件3、应用：、应用：4、干细胞的概念：、干细胞的概念：动物和人体内仍保留少数动物和人体内仍保留少数具分裂和分化具分裂和分化 能力的细胞。能力的细胞。不变性不变性1.1.下列实例中能体现细胞全能性的是下列实例中能体现细胞全能性的是 （）用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 植物用种子进行繁殖植物用种子进行繁殖 用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株 A A B B C.D.C.D.2.2.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了重组成一个细胞，成功培养了“多莉多莉”羊。下列关于此实验羊。下列关于此实验的说法错误的是的说法错误的是 （）A A高度分化的细胞仍然保持全能性高度分化的细胞仍然保持全能性 B B重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质遗传物质 C C在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种 D D运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体动物体B BD D 动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞干细胞:e.g.人的骨髓的造血干细胞在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。干细胞的用途:干细胞移植治疗白血病 P117问题探讨细胞全能性大小的比较：在受精卵、生殖细胞、高度分化的动物细胞中，全能性最大的是_,最小的是_。细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越高，全能性越_；分化程度越低，全能性越_。另外，植物细胞全能性_动物细胞！低高高于知识点知识点 归纳与结论归纳与结论1 1、细胞、细胞分化及其分化及其意义意义a.a.概念：概念：b.b.细胞分化的特点：细胞分化的特点：c.c.细胞分化的实质：细胞分化的实质：d.d.细胞分化的意义：细胞分化的意义：2 2、细胞、细胞的全能性的全能性a.a.概念：概念：b.b.高度分化的植物细胞具有全能性高度分化的植物细胞具有全能性c.c.动物细胞的细胞核具有全能性动物细胞的细胞核具有全能性d.d.干细胞干细胞持久性，稳定性，不可逆转，遗传物质没有改变。持久性，稳定性，不可逆转，遗传物质没有改变。基因的选择性表达基因的选择性表达细胞分化是个体发育的基础；细胞分化使细胞分化是个体发育的基础；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。于提高各种生理功能的效率。已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。1.下列对细胞分化的叙述正确的是 （）A细胞分化是遗传物质改变的结果B细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程C细胞分化也可实现细胞数量的增加D细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的2.人胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中 的血红蛋白，根据此推测人胰岛B细胞中（）A只有合成胰岛素的基因B在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化C既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基 因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同D只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成 血红蛋白的基因DC1.细胞分化的结果是()A细胞数目增加 B.形成组织 C.生长 D.细胞衰老2.组织培养和克隆技术的应用原理是()A.所有细胞都具有分化能力 B.所有细胞都具有分裂能力 C.所有细胞的细胞核都具有全能性 D.所有细胞都具有全能性3.细胞分化过程中,遗传物质将()A.发生改变 B.部分改变 C.不改变 D.是随机的4.细胞分化发生在个体发育的()A.整个生命过程中 B.胚胎时期 C.受精卵分裂时期 D.性成熟时期5.花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法培育成植株。这成果利用了细胞的（）A。应激性 B。全能性 C。变异性 D。适应性答案:BCCAB