【生物】细胞的分化课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

第第六六章章 细胞的生命历程细胞的生命历程第第2 2节节细胞的分化细胞的分化本本节目目标 01简述述细胞分化的生物学意胞分化的生物学意义理解理解细胞分化的概念胞分化的概念 02 01举例说明细胞的全能性举例说明细胞的全能性骨髓中的造血干骨髓中的造血干细胞能胞能产生新的血生新的血细胞。胞。骨髓中的造血干骨髓中的造血干细胞胞产生的形生的形态、结构和功能构和功能不同的血不同的血细胞。胞。在在人人体体内内，红细胞胞的的寿寿命命为12120d左左右右。白白细胞胞的的寿命寿命约为5 5-7 7d。这些血些血细胞都是失去分裂能力的胞都是失去分裂能力的细胞。胞。白白血血病病患患者者的的血血液液中中出出现大大量量的的异异常常白白细胞胞。而而正正常常的的血血细胞胞明明显减减少少。通通过骨骨髓髓移移植植可可以以有有效效的的治治疗白血病。白血病。1.为什么健康人的血什么健康人的血细胞数量不会随着血胞数量不会随着血细胞的死亡而减少？胞的死亡而减少？2.2.骨髓与血骨髓与血细胞的形成有什么关系？胞的形成有什么关系？健康人会不断健康人会不断产生新的血生新的血细胞，胞，补充到血液中去。充到血液中去。骨髓中的造血干骨髓中的造血干细胞能胞能够通通过细胞增殖和分化，不断胞增殖和分化，不断产生各种血生各种血细胞。胞。问题探讨问题探讨比比较构成人体构成人体组织的的细胞胞构成人体器官有四种构成人体器官有四种组织：上皮：上皮组织、肌肉、肌肉组织、结缔组织和神和神经组织。组织由形由形态相似，相似，结构、功能相同的构、功能相同的细胞构成。胞构成。上皮上皮细胞胞骨骼肌骨骼肌细胞胞软骨骨细胞胞神神经细胞胞1.这些些细胞在形胞在形态、结构和功能上有什么不同？构和功能上有什么不同？这些些细胞形胞形态相差很大，相差很大，结构上也有区构上也有区别，功能上各不相同，但，功能上各不相同，但总体上都由体上都由细胞膜、胞膜、细胞胞质和和细胞核构成。胞核构成。2.2.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？一种组织的细胞会不会转变成其他组们还能恢复成早期胚胎细胞吗？一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？织的细胞？上皮上皮细胞胞骨骼肌骨骼肌细胞胞软骨骨细胞胞神神经细胞胞正常情况下，它正常情况下，它们不能恢复成早期胚胎不能恢复成早期胚胎细胞，也不会胞，也不会转变成其他成其他组织的的细胞。胞。叶肉叶肉细胞胞表皮表皮细胞胞储藏藏细胞胞功能：光合作用功能：光合作用功能：保功能：保护作用作用功能：功能：贮藏藏营养养比比较植物体的不同植物体的不同细胞胞细胞分化及其意胞分化及其意义总结：同一植物体的：同一植物体的这些些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。胞。细胞分化胞分化概念：概念：在个体在个体发育中，由育中，由一个或一种一个或一种细胞增殖胞增殖产生的后代生的后代，在形，在形态、结构和生理功能上构和生理功能上发生生稳定性差异的定性差异的过程程，叫作，叫作细胞分化胞分化 受精卵细胞分裂细胞分化细胞分化的特点胞分化的特点是生物个体是生物个体发育的育的基基础 发生在生物体的整个生命生在生物体的整个生命过程中，在胚胎程中，在胚胎时期达到最大限度期达到最大限度 一般来一般来说，分化的，分化的细胞将一直保持分化后的状胞将一直保持分化后的状态，直到，直到死亡。死亡。一般情况下，分化后的一般情况下，分化后的细胞内胞内遗传物物质不不发生改生改变。1.普遍性：普遍性：2.持久性：持久性：3.相相对稳定性定性（不可逆性）：（不可逆性）：4.遗传物物质不不变性：性：细胞分化的原因胞分化的原因实质：细胞中的胞中的基因基因选择性表达性表达的的结果，即在个体果，即在个体发育育过程中程中，不，不同种类的细胞中同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同遗传信息的表达情况不同。E ED DC CA A B BE ED DC CA A B BE ED DC CA A B B遗传信息没变遗传信息没变（细胞形态、结（细胞形态、结构和功能不同构和功能不同）A B C D EA B C D E 几乎所有几乎所有细胞中均表达的基因胞中均表达的基因管家基因管家基因不同不同类型型细胞中特异性表达的基因胞中特异性表达的基因奢侈基因奢侈基因细胞分化的胞分化的结果果形成形成不同不同形形态、结构、功能的构、功能的细胞胞，不同，不同类型的型的细胞构成胞构成不同的器不同的器官和官和组织。细胞分化的意胞分化的意义（1 1）生物界中）生物界中普遍存在普遍存在的生命的生命现象，它是个体象，它是个体发育的育的基基础。（2 2）使多）使多细胞生物体中的胞生物体中的细胞胞趋于于专门化化，有利于，有利于提高提高各种各种生理功能的生理功能的效率效率。类别类别细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化时间时间从受精卵开始从受精卵开始发生在整个生命过程中发生在整个生命过程中结果结果细胞数量增多，生成相同细胞数量增多，生成相同的细胞的细胞细胞种类增多，生成不同的细胞，形成组织和细胞种类增多，生成不同的细胞，形成组织和器官器官意义意义重要的生命活动，生物体重要的生命活动，生物体生长、发育、繁殖和遗传生长、发育、繁殖和遗传的基础的基础（1 1）生物界中普遍存在的生命现象，它是个体）生物界中普遍存在的生命现象，它是个体发育的基础。（发育的基础。（2 2）使多细胞生物体中的细胞趋）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。于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。关系关系细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的；细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的；一般来说，分化程一般来说，分化程度越高，细胞的分裂能力就越低。度越高，细胞的分裂能力就越低。细胞分裂与胞分裂与细胞分化的比胞分化的比较针对练习1下列关于细胞分化的说法中，错误的是（）A.细胞分化与生物发育有密切的关系B.细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象C.细胞分化仅发生在胚胎时期D.细胞分化是在形态、结构、功能上发生稳定性差异的过程CC受精卵细胞分化组织细胞？已已经高度分化的高度分化的细胞能再恢复分裂分化胞能再恢复分裂分化能力重新能力重新变成一个新个体成一个新个体吗？一般来一般来说，细胞胞分化是不可逆分化是不可逆的，但是在的，但是在离体状离体状态，人工培养等条，人工培养等条件下，某些件下，某些高度分化的高度分化的细胞也能恢复分裂能力胞也能恢复分裂能力。结论：结论：已已经分化的植物分化的植物细胞在胞在离体培养离体培养下下能能够形成完整的植物体，形成完整的植物体，即即植物细胞具有植物细胞具有全能性全能性。韧皮部细胞细胞团根或芽幼苗胡萝卜植株实验材料：胡材料：胡萝卜的卜的韧皮部皮部细胞胞培养液成分：植物激素、无机培养液成分：植物激素、无机盐和糖和糖类物物质等等实验结果：离体培养的果：离体培养的细胞胞长成了新植株成了新植株任务任务1：分析植物组织培养技术：分析植物组织培养技术思考：韧皮部细胞如何才能再度分裂和分化？思考：韧皮部细胞如何才能再度分裂和分化？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。脱分化再分化离体离体植物激素植物激素一定的一定的营养条件养条件适宜的适宜的环境（境（pH、温度等）、温度等）无菌无菌环境境克隆羊技术任务2：分析动物的克隆技术爪蟾克隆技术实验说明明已分化的已分化的动物物细胞的胞的细胞核胞核仍具有仍具有全能性。全能性。细胞的全能性胞的全能性细胞内胞内含有含有本生物物种本生物物种全套的全套的遗传信息信息。细细胞胞经经分裂和分化后分裂和分化后，仍具有，仍具有产产生完整生完整有机体有机体或分化或分化成成其其他各种他各种细细胞胞的的潜能和特性潜能和特性。概念：概念：原因：原因：证明细胞具有全能性实例的判断证明细胞具有全能性实例的判断已分化的细胞已分化的细胞离体离体(体外培养体外培养)形成完整个体形成完整个体细胞的全能性的胞的全能性的应用用（1）快速繁殖花卉、蔬菜等）快速繁殖花卉、蔬菜等（2）拯救珍稀、）拯救珍稀、濒危危动植物植物长江女神白江女神白鳍豚豚百合花杜百合花杜鹃（3）克隆人体器官，用于器官移植）克隆人体器官，用于器官移植心心脏移植移植肾脏移植移植全能性高低的比全能性高低的比较全能性全能性较高高全能性全能性较低低植物植物细胞胞动物物细胞胞可以增殖的可以增殖的细胞胞不再增殖的不再增殖的细胞胞未分化或分化程度低的未分化或分化程度低的细胞胞分化程度高的体分化程度高的体细胞胞受精卵生殖受精卵生殖细胞体胞体细胞胞没有分化的没有分化的细胞：胞：受精卵、受精卵、动物和人体的早期胚胎物和人体的早期胚胎细胞、植胞、植物体的分生物体的分生组织细胞也具有全能性。胞也具有全能性。干干细胞胞动物和人体内保留着少数具有物和人体内保留着少数具有分裂和分化分裂和分化能力的能力的细胞胞，这些些细胞胞叫做干叫做干细胞。胞。概念：概念：类型型全能干全能干细胞胞：能分化成各种：能分化成各种细胞，如胚胎干胞，如胚胎干细胞；胞；多能干多能干细胞胞：能分化成多种：能分化成多种细胞，如造血干胞，如造血干细胞；胞；专能干能干细胞胞：只能向特定：只能向特定细胞分化，如神胞分化，如神经干干细胞；胞；干干细胞分化成胞分化成红细胞的胞的过程：程：全能胚胎干全能胚胎干细胞胞多能骨髓造血干多能骨髓造血干细胞胞专能骨髓造血干能骨髓造血干细胞胞红细胞胞干干细胞可以用于治胞可以用于治疗血液系血液系统疾病疾病细胞分化与胞分化与细胞全能性的比胞全能性的比较细胞分化胞分化细胞全能性胞全能性原因原因细胞内基因的胞内基因的选择性表达性表达已分化的已分化的细胞依旧含有本胞依旧含有本物种的全套物种的全套遗传信息信息结果果形成形形成形态、结构和功能不同的构和功能不同的细胞胞可形成新的个体可形成新的个体比比较分化程度：体分化程度：体细胞生殖胞生殖细胞受胞受精卵精卵全能性：受精卵生殖全能性：受精卵生殖细胞体胞体细胞胞关系关系两者的两者的遗传物物质都不都不发生生变化化细胞的分化程度越高，具有的全能性越小胞的分化程度越高，具有的全能性越小课堂小结课堂小结1根据结果进行判断根据结果进行判断细胞增殖的结果是细胞数目增加细胞增殖的结果是细胞数目增加细胞生长引起细胞体积增大细胞生长引起细胞体积增大而细胞分化的结果是引起细胞在形态、结构和生理功能三个而细胞分化的结果是引起细胞在形态、结构和生理功能三个方面的改变。方面的改变。细胞增殖、细胞生长及细胞分化的判断细胞增殖、细胞生长及细胞分化的判断课堂精练课堂精练判断题判断题（1 1）单细胞生物的细胞分化现象更加明显单细胞生物的细胞分化现象更加明显（）（2 2）细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化（）（3 3）生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果（）（4 4）细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转）细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转（）（5 5）同一个体多种体细胞之间具有相同的持家基因和不同的奢侈）同一个体多种体细胞之间具有相同的持家基因和不同的奢侈基因（基因（）课堂精练课堂精练填空题填空题（1 1）同一个体的不同体细胞的形态、结构和生理功能不同的直接原）同一个体的不同体细胞的形态、结构和生理功能不同的直接原因是（因是（），根本原因是不同的细胞），根本原因是不同的细胞（）不同。）不同。（2 2）细胞分裂增加细胞数量属于细胞）细胞分裂增加细胞数量属于细胞“量变量变”，而（，而（）增加细胞种类，属于细胞增加细胞种类，属于细胞“质变质变”所含的蛋白质种类有所不同所含的蛋白质种类有所不同表达的基因表达的基因细胞分化细胞分化课堂精练课堂精练选择题选择题细胞分化过程中不会出现的是（细胞分化过程中不会出现的是（）A.A.细胞形态结构改变细胞形态结构改变B.B.细胞器种类和数量改变细胞器种类和数量改变C.C.蛋白质种类和数量的改变蛋白质种类和数量的改变D.D.细胞核遗传物质的改变细胞核遗传物质的改变D D1分析下列实例所依据的原理连线植物组织培养成植物个体a细胞核具有全能性克隆羊“多利”的培育 b细胞增殖分化干细胞培育出组织或器官 c细胞具有全能性C