沪科版高中生命科学第二册7.4《细胞分化和植物细胞的全能性》课件.ppt

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1、2023/5/251 第七章第七章 第四节第四节 细胞分化和植物细胞的全能性细胞分化和植物细胞的全能性细胞分化细胞分化细胞的全能性细胞的全能性2023/5/252 受精作用形成受精卵受精作用形成受精卵2023/5/253受精卵经细胞分裂形成多细胞胚受精卵经细胞分裂形成多细胞胚2023/5/254多细胞胚发育为人的幼体，完成胚胎发育。多细胞胚发育为人的幼体，完成胚胎发育。2023/5/255细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂仅有细胞的增殖，受精卵能形成仅有细胞的增殖，受精卵能形成许多不同类型的细胞，进而发育许多不同类型的细胞，进而发育成多细胞生物体吗？成多细胞生物体吗？示意图：示意图：细胞分化细胞分化

2、2023/5/256一、细胞分化一、细胞分化2023/5/257骨髓干细胞骨髓干细胞单核单核细胞细胞粒细胞粒细胞红细胞红细胞 血小板血小板淋巴细胞淋巴细胞造血干细胞造血干细胞淋巴干细胞淋巴干细胞2023/5/258一、细胞分化一、细胞分化1.概念概念:同一种类型的细胞经细胞分同一种类型的细胞经细胞分裂后裂后,逐渐在逐渐在形态结构和生形态结构和生理功能理功能上形成上形成稳定性的差异稳定性的差异,产生产生不同的细胞类群不同的细胞类群的过程的过程称为细胞分化称为细胞分化。2023/5/259 遗传物质没有改变，不同组织遗传物质没有改变，不同组织的细胞共同来源于受精卵，经有丝的细胞共同来源于受精卵，经

3、有丝分裂产生。分裂产生。1.1.细胞分化是否意味着细胞中遗传物质细胞分化是否意味着细胞中遗传物质 发生改变？为什么发生改变？为什么?2.2.同样来自一个受精卵同样来自一个受精卵,且每个细胞都且每个细胞都携带有相同的遗传信息携带有相同的遗传信息,为什么还会出为什么还会出现差异现差异?胰脏细胞眼晶体细胞（胚胎）神经细胞糖酵解酶基因晶体蛋白基因胰岛素基因血红蛋白基因不同种类细胞，形态、代谢和基因表达都不同2023/5/2511红细胞红细胞肌肉细胞肌肉细胞细细胞胞分分化化细细胞胞分分化化血红蛋白血红蛋白肌球蛋白肌球蛋白基因表达基因表达基因表达基因表达具有收缩和具有收缩和舒张的作用舒张的作用具有运输具有

4、运输氧气的作用氧气的作用2023/5/2512一、细胞分化一、细胞分化1.概念概念:同一种类型的细胞经细胞分裂后同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在逐渐在形态结构和生理功能形态结构和生理功能上形成上形成稳定性的差稳定性的差异异,产生产生不同的细胞类群不同的细胞类群的过程称为细胞的过程称为细胞分化。分化。2.实质实质:基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果2023/5/2513下列事实说明细胞分化还具有哪些特点下列事实说明细胞分化还具有哪些特点?细胞分化是否只发生在人的胚胎发育阶段细胞分化是否只发生在人的胚胎发育阶段,还是还是贯穿于整个生命进程中贯穿于整个生命进程中?这说明细胞分化具有什这说明

5、细胞分化具有什么特点么特点?持久性持久性在细胞分化过程中在细胞分化过程中,假如当假如当A A细胞分化形成细胞分化形成B B细胞后细胞后,一般不会再表现出一般不会再表现出B B细胞反方向分化形成细胞反方向分化形成A A细胞细胞,这这说明细胞分化具有说明细胞分化具有不可逆性不可逆性离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，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。这说明细胞分化而不会变成其他类型的细胞。这说明细胞分化具有具有 稳定性稳定性2023/5/25143.特点特点:持久性持久性不可逆性不可逆性稳定性稳定性一、细胞分化一、细胞分化1.概念概念:同一种类型的细胞经细胞分裂

6、后同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在逐渐在形态形态结构和生理功能结构和生理功能上形成上形成稳定性的差异稳定性的差异,产生产生不不同的细胞类群同的细胞类群的过程称为细胞分化。的过程称为细胞分化。2.实质实质:基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果2023/5/2515植物器官切片图植物器官切片图天竺葵天竺葵筛管筛管导管导管根冠根冠分生区分生区伸长区伸长区成熟区成熟区(根毛区根毛区)根尖根尖保卫细胞保卫细胞气气孔孔这些形态结构和这些形态结构和功能不同的细胞功能不同的细胞群是如何产生群是如何产生?2023/5/2516细胞分化对多细胞生物体有何意义？细胞分化对多细胞生物体有何意义？受精卵受精卵

7、多次多次有丝分裂有丝分裂许许多多细细胞胞继续分裂继续分裂增加体细胞数量增加体细胞数量细胞分化细胞分化 各各种种组组织织器器官官系系统统高高等等动动物物体体绿色开花绿色开花 植物体植物体形成形成2023/5/2517受精卵受精卵有丝有丝分裂分裂细胞细胞分化分化系系统统人人体体骨细胞骨细胞上皮上皮细胞细胞肌肉肌肉 细胞细胞神经神经细胞细胞上皮组织上皮组织肌肉组织肌肉组织神经组织神经组织结缔组织结缔组织器器官官2023/5/2518细细胞胞分分化化分生组织分生组织保护组织保护组织输导组织输导组织营养组织营养组织器器官官如：叶如：叶绿色开花绿色开花植物体植物体2023/5/25194.对多细胞生物体的

8、意义对多细胞生物体的意义一、细胞分化一、细胞分化2.实质实质:基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果1.概念概念:同一种类型的细胞经细胞分裂后同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在逐渐在形态形态结构和生理功能结构和生理功能上形成上形成稳定性的差异稳定性的差异,产生产生不不同的细胞类群同的细胞类群的过程称为细胞分化的过程称为细胞分化。3.特点特点:不可逆性不可逆性持久性持久性稳定性稳定性能增加细胞的类型，使细胞趋于专门化，由不能增加细胞的类型，使细胞趋于专门化，由不同的细胞类群构成多种组织，再进一步形成结同的细胞类群构成多种组织，再进一步形成结构完整和功能统一的多细胞生物体。构完整和功能统一的多

9、细胞生物体。2023/5/2520二、细胞的全能性二、细胞的全能性2023/5/2521成熟胡萝卜成熟胡萝卜 植株植株肉质根薄片肉质根薄片切取切取在培养基中在培养基中离体培养离体培养胚状体发育胚状体发育转接转接试管苗试管苗移栽成活移栽成活2023/5/2522这一实验能证实这一实验能证实植物细胞具有生植物细胞具有生长发育的全能性长发育的全能性吗吗?为什么为什么?成熟胡成熟胡萝卜萝卜 植株植株肉质根肉质根薄片薄片切切取取在培养基在培养基中离体培中离体培养养胚状体发胚状体发育育转接转接试管试管苗苗移栽移栽成活成活实验证明：高度分实验证明：高度分化的植物细胞在适化的植物细胞在适宜的条件下仍具有宜的条

10、件下仍具有发育成完整植株的发育成完整植株的潜在能力，这就是潜在能力，这就是植物细胞的全能性。植物细胞的全能性。2023/5/2523二、细胞的全能性二、细胞的全能性1.植物细胞的全能性植物细胞的全能性:(1)概念：高度分化的植物概念：高度分化的植物细胞在适宜的细胞在适宜的条件下条件下具有发育成具有发育成完整植株完整植株的的潜能潜能。2.植物组织培养技术植物组织培养技术(1)过程过程:(2)原因原因：已分化的植物细胞具有保持本已分化的植物细胞具有保持本 物种遗传特性的全部遗传物质物种遗传特性的全部遗传物质2023/5/2524离体的组织或细胞离体的组织或细胞愈伤组织愈伤组织离体的组织离体的组织或

11、细胞或细胞愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化胚状体胚状体胚状体胚状体试管苗试管苗新植株新植株新植株新植株发育发育在培养基上生长增殖在培养基上生长增殖细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化2023/5/2525离体的组织离体的组织或细胞或细胞愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化细胞分裂细胞分裂 细胞分化细胞分化胚状体胚状体新植株新植株发育发育(1)(1)过程过程:二、细胞的全能性二、细胞的全能性1.植物细胞的全能性植物细胞的全能性:2.2.植物组织培养技术植物组织培养技术(1)(1)概念：高度分化的植物概念：高度分化的植物细胞细胞具有发具有发育成育成完整植株完整植株的的潜能潜能。(2)(2)原因：原因：已分化的细胞

12、具有保持本物种已分化的细胞具有保持本物种 遗传特性的全部遗传物质遗传特性的全部遗传物质2023/5/25261.植物组织培养技术在研究植物生理方面有植物组织培养技术在研究植物生理方面有何作用何作用?可以研究植物离体的组织或细胞在可以研究植物离体的组织或细胞在不受植物体其他部分干扰的条件下不受植物体其他部分干扰的条件下的生长和分化规律的生长和分化规律;可以通过改变培可以通过改变培养的条件来影响它们的生长和分化。养的条件来影响它们的生长和分化。2023/5/25272.植物组织培养技术有哪些优点植物组织培养技术有哪些优点?在生产实践上有何应用在生产实践上有何应用?可以保留亲本的一些优良性状可以保留

13、亲本的一些优良性状,用于培育植物优良品种用于培育植物优良品种;取材少取材少,培养材料经济培养材料经济;人为控制培养条件人为控制培养条件,不受自然条件影响不受自然条件影响;可以快速繁殖植物可以快速繁殖植物,可用于大规模栽培可用于大规模栽培;可以拯救濒危物种等。可以拯救濒危物种等。2023/5/2528离体的组织离体的组织或细胞或细胞愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化细胞分裂细胞分裂 细胞分化细胞分化胚状体胚状体新植株新植株发育发育(1)(1)过程过程:二、细胞的全能性二、细胞的全能性1.植物细胞的全能性植物细胞的全能性:2.2.植物组织培养技术植物组织培养技术(1)(1)概念：高度分化的植物概念：高度

14、分化的植物细胞细胞具有发具有发育成育成完整植株完整植株的的潜能潜能。(2)(2)原因：原因：已分化的细胞具有保持本物种已分化的细胞具有保持本物种 遗传特性的全部遗传物质遗传特性的全部遗传物质(2)应用应用:有助于研究植物生理有助于研究植物生理理论上：理论上：实践上：用于加速繁殖、培育优良品种、实践上：用于加速繁殖、培育优良品种、拯救濒危物种等拯救濒危物种等。2023/5/25293.特点特点:一、细胞分化一、细胞分化1.概念概念:2.实质实质:基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果4.对多细胞生物体的意义对多细胞生物体的意义二、细胞的全能性二、细胞的全能性植物细胞的全能性植物细胞的全能性:2

15、.植物组织培养技术植物组织培养技术(1)过程过程:(2)应用应用:(1)概念：概念：(2)原因：原因：2023/5/25301.1.细胞分化不同于细胞增殖的主要特点细胞分化不同于细胞增殖的主要特点()()A.A.细胞的数量增多细胞的数量增多 B.B.细胞的体积增大细胞的体积增大 C.C.细胞的化学成分含量的变化细胞的化学成分含量的变化 D.D.能形成各种不同的细胞和组织能形成各种不同的细胞和组织D2.2.细胞分化的结果是细胞分化的结果是 ()()A.A.形成不同的组织形成不同的组织 B.B.形成不同的器官形成不同的器官 C.C.形成不同的系统形成不同的系统 D.D.形成不同的个体形成不同的个体

16、A2023/5/25313.3.细胞分化过程中细胞分化过程中,不会出现不会出现 ()()A.A.细胞表面结构的改变细胞表面结构的改变 B.B.细胞器种类和数量的改变细胞器种类和数量的改变 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D4.分化的细胞能再恢复到原来分化前的状态的是分化的细胞能再恢复到原来分化前的状态的是 （）A.神经细胞神经细胞 B.人体表皮细胞人体表皮细胞 C.肌肉细胞肌肉细胞 D.A、B、C三项都不是三项都不是D2023/5/25325.取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月

17、季幼苗，说明植物细胞（织培养出月季幼苗，说明植物细胞（）A.具有全能性具有全能性 B.分化后恢复原状态分化后恢复原状态C.畸形分化畸形分化 D.具有再生能力具有再生能力A6.人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中据此推测胰岛细胞中 （）A.只有胰岛素基因只有胰岛素基因 B.比人受精卵的基因要少比人受精卵的基因要少C.既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因D.有胰岛素基因和其它基因，有胰岛素基因和其它基因，但没有血红蛋白基因但没有血红蛋白基因C2023/5/25337.7.生物体内细

18、胞没有表现出全能性生物体内细胞没有表现出全能性,原因原因 是是 ()()A.A.细胞丧失了全能性细胞丧失了全能性 B.B.基因的表达有选择性基因的表达有选择性 C.C.基因发生了变化基因发生了变化 D.D.不同细胞基因不同不同细胞基因不同8.8.以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是()A.A.从一粒菜豆种子长成一棵植株从一粒菜豆种子长成一棵植株 B.B.用植物激素培育无籽果实用植物激素培育无籽果实C.C.用一小块芹菜叶片用一小块芹菜叶片,培养出一棵完整植株培养出一棵完整植株 D.D.袁隆平杂交水稻培育成功袁隆平杂交水稻培育成功BC2023/5/253

19、4返回2023/5/2535返回2023/5/25362023/5/25372023/5/2538补充：补充：细胞的癌变细胞的癌变 1 1、癌细胞：、癌细胞：指不受有机体控制的、连续进行指不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。分裂的恶性增殖细胞。2 2、癌细胞的特征：、癌细胞的特征：（1 1）能够无限增殖。）能够无限增殖。（2 2）癌细胞的形态结构发生了变化。）癌细胞的形态结构发生了变化。（3 3）癌细胞的表面也发生了变化。）癌细胞的表面也发生了变化。如：细胞膜上的糖蛋白等减少。如：细胞膜上的糖蛋白等减少。2023/5/2539 3 3、细胞癌变的原因：、细胞癌变的原因：（1 1）致癌

20、因子）致癌因子外因外因 A A.物理致癌因子：辐射等物理致癌因子：辐射等 B.B.化学致癌因子：砷、苯、煤焦油等化学致癌因子：砷、苯、煤焦油等 C.C.病毒致癌因子：乙肝病毒等病毒致癌因子：乙肝病毒等（2 2）原癌基因）原癌基因内因内因 原癌基因由于某种原因从抑制状态原癌基因由于某种原因从抑制状态转变成激活状态。转变成激活状态。2023/5/25404 4、防癌知识、防癌知识 细嚼慢咽细嚼慢咽 ：慢食可以防癌，主要是慢食能增加：慢食可以防癌，主要是慢食能增加唾液分泌。唾液能抑制诱发癌变的过氧化脂质的生成。唾液分泌。唾液能抑制诱发癌变的过氧化脂质的生成。食物：少吃肥肉类等高脂肪食物；不吃或少吃腌

21、制、食物：少吃肥肉类等高脂肪食物；不吃或少吃腌制、熏制食品（如熏鱼、熏制食品（如熏鱼、咸鱼、腌菜、香肠、火腿、熏肉咸鱼、腌菜、香肠、火腿、熏肉等）多吃富含纤维素的食物（如水果、芹菜、红薯等）等）多吃富含纤维素的食物（如水果、芹菜、红薯等）多吃瘦肉、鱼、去皮家禽和低脂乳制品。多吃瘦肉、鱼、去皮家禽和低脂乳制品。2023/5/2541 细胞的衰老细胞的衰老1 1、细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象、细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象 细胞：细胞：未分化未分化分化分化衰老衰老死亡死亡2 2、细胞衰老的主要特征、细胞衰老的主要特征细胞内水分减少细胞内水分减少有些酶活性降低有些酶活性降低细胞内色

22、素逐渐积累细胞内色素逐渐积累细胞呼吸减慢，核增大、染色体固缩、染色加深细胞呼吸减慢，核增大、染色体固缩、染色加深细胞膜通透性改变，运输功能降低细胞膜通透性改变，运输功能降低2023/5/2542 3 3、细胞衰老原因的假说、细胞衰老原因的假说体细胞突变和体细胞突变和DNADNA损伤论损伤论自由基理论和细胞程序死亡理论等自由基理论和细胞程序死亡理论等多种内因和外因共同作用的结果多种内因和外因共同作用的结果4 4、对策、对策维生素维生素E E和维生素和维生素C C，可以终止自由基反应。，可以终止自由基反应。多喝绿茶，既可防癌，又可终止自由基反应。多喝绿茶，既可防癌，又可终止自由基反应。2023/5

23、/2543 为什么枫叶到了秋天会变红为什么枫叶到了秋天会变红?植物的叶片中除了叶绿素外还有许多其它植物的叶片中除了叶绿素外还有许多其它的色素如黄色的叶黄素、胡萝卜素，的色素如黄色的叶黄素、胡萝卜素，红色的花青素等（花青素在酸性溶液中呈红红色的花青素等（花青素在酸性溶液中呈红色，在碱性溶液中则呈紫色），色，在碱性溶液中则呈紫色），但因为叶绿素的含量较大而遮盖了其它颜色，但因为叶绿素的含量较大而遮盖了其它颜色，使叶片呈绿色。到了秋天，叶使叶片呈绿色。到了秋天，叶绿素因为气温下降而渐渐分解，其它色素的绿素因为气温下降而渐渐分解，其它色素的颜得以显露出来。除此之外，枫叶颜得以显露出来。除此之外，枫叶中

24、贮存的糖分还会分解转变成花青素，中贮存的糖分还会分解转变成花青素，使叶片的颜色更加艳红。使叶片的颜色更加艳红。2023/5/2544 为什和红苹果放在一起的青香为什和红苹果放在一起的青香蕉比较容易变黄蕉比较容易变黄?成熟的苹果会释放出成熟的苹果会释放出“乙烯乙烯”，是一，是一种能加速果实成熟的植物荷尔蒙，种能加速果实成熟的植物荷尔蒙，因此放在一旁的青香蕉受了乙烯的影响因此放在一旁的青香蕉受了乙烯的影响而加快变黄成熟。而加快变黄成熟。2023/5/2545 为什么清晨时植物的叶片上会有很多水珠为什么清晨时植物的叶片上会有很多水珠?如果你的答案是如果你的答案是“露水露水”，那你可能只答，那你可能只答对了一半。植物的根终其一生都不停地由对了一半。植物的根终其一生都不停地由土壤中吸收水分，以维持植株的生长及生理代土壤中吸收水分，以维持植株的生长及生理代谢。然而夜晚的气温降低，湿度较谢。然而夜晚的气温降低，湿度较大，植物的水分蒸散速率十分缓慢，但是根部大，植物的水分蒸散速率十分缓慢，但是根部仍不断地吸水，植物体内累积了太仍不断地吸水，植物体内累积了太多水分，便将多余的水分从叶缘的泌水孔排出多水分，便将多余的水分从叶缘的泌水孔排出来。植物在泌水时也可顺便排除体来。植物在泌水时也可顺便排除体内的代谢废物，对它们而言是一项有益内的代谢废物，对它们而言是一项有益健康的活动！健康的活动！