【高中生物】细胞的分化 2023-2024学年高一生物上学期人教版2019必修1.pptx

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1、必修一 分子与细胞鲜花吐蕊，绿叶葱茏，抑或花瓣凋落，枯叶飘零，展示着个体的生命现象，折射出细胞的生命历程。细胞分化细胞分化细胞分化细胞分化第第6 6章章 第第2 2节节目录 一、新课导入 二、任务探究 三、课堂练习 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？在人体内，红细胞的寿命约120d左右，白细胞的寿命为57d。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。健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。2.新的血细胞是如何产生的呢？骨髓中的造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同类型的血细胞

2、。问题探讨新课导入新课导入受精卵（起点）有丝分裂细胞分化系统人体软骨细胞上皮细胞肌肉 细胞神经细胞结缔组织 肌肉组织神经组织早期胚胎细胞上皮组织人体的发育器官 构成人体器官有四种组织这些细胞都来自早期胚胎中一群彼此相似的细胞。成年人全身细胞总数约1012个，200多种。问题探讨骨骼肌细胞上皮细胞软骨细胞神经细胞上皮细胞软骨细胞神经细胞骨骼肌细胞1.这些细胞来源于什么细胞？同一动物体的这些细胞都源自早期胚胎细胞。一、细胞分化及其意义【任务一】1.阅读课本118页思考与讨论“比较构成人体组织的细胞”，完成以下三个问题。2.这些细胞在哪些方面存在差异？上皮细胞骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞扁平、立方、柱

3、状圆柱形细长椭圆形星形、锥形、梨形、圆形排列紧密，间质少有横纹，多核细胞间质发达有轴突、树突保护、吸收等收缩支持感受刺激传导冲动形态结构功能一、细胞分化及其意义骨骼肌细胞上皮细胞软骨细胞神经细胞3.在正常情况下，这些细胞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转变成其他组织的细胞。骨骼肌细胞上皮细胞软骨细胞神经细胞一、细胞分化及其意义一、细胞分化及其意义光合作用保护功能表皮细胞（无叶绿体）贮藏细胞叶肉细胞没有叶绿体，没有角质层细胞壁上形成角质层有叶绿体同一植物体的这些细胞都来自一

4、群彼此相似的早期胚细胞。贮藏营养物质【任务一】2.阅读课本119页第一段和图6-5，说明同一植物体的组织细胞来源。一、细胞分化及其意义在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在结构、形态和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫细胞分化。受精卵胚胎干细胞细胞分裂细胞分化上皮细胞肌肉细胞红细胞神经细胞1.概念【任务一】3.阅读课本119页第2-4段，说明细胞分化的概念、特点、意义、结果和实质。一、细胞分化及其意义2.分化的特点（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。（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。稳定性（1）细胞分化发生在整个生命进程中。持久

5、性普遍性（4）因为一个个体的各种细胞都是由一个受精卵细胞通过有丝分裂产生的。就一个个体来说，各种细胞具有的遗传信息相同。遗传物质不变性【任务一】3.阅读课本119页第2-4段，说明细胞分化的概念、特点、意义、结果和实质。一、细胞分化及其意义资料1：人体在生长发育过程中,如果仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体不能正常发育。细胞分化是个体发育的基础。资料2：哺乳动物成熟的红细胞，没有细胞核和众多的细胞器，细胞中有大量的血红蛋白，因此提高了红细胞运输氧气的能力。肌肉细胞含有大量线粒体，细胞中有大量收缩蛋白质，因此肌肉细胞有很强的收缩功能。细胞

6、分化使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。一、细胞分化及其意义3.细胞分化的意义细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。4.细胞分化的结果产生具有特定形态、结构和功能的组织和器官。【任务一】3.阅读课本119页第2-4段，说明细胞分化的概念、特点、意义、结果和实质。一、细胞分化及其意义 5.细胞分化的实质这是细胞中的基因选择性表达的结果，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。A B C D EEDCABEDCABEDCAB蛋白质是生物性状的体现者含有全套基因含有全套基因基因A表达，合成

7、蛋白a基因C表达，合成蛋白c基因B表达，合成蛋白b基因C表达，合成蛋白c基因E表达，合成蛋白e基因C表达，合成蛋白c（细胞形态、结构和功能不同）【任务一】3.阅读课本119页第2-4段，说明细胞分化的概念、特点、意义、结果和实质。一、细胞分化及其意义 细胞分化的“变”与“不变”（1）“变”从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。从分子水平分析a.蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。b.基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因。（2）“不变“：细胞数目和细胞内的遗传物质不变。从亚显微结构水平分析：细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生

8、改变。一、细胞分化及其意义 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增加不变相同不同染色体和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；分化程度越高，分裂能力越低（体细胞生殖细胞受精卵）。【任务一】4.结合学习的细胞分裂的知识，对比细胞分裂和细胞分化的异同。资料1 ：植物组织培养的过程二、细胞的全能性 细胞团胚状体韧皮部细胞植物激素、无机盐糖类有根、茎、叶的试管苗1.从资料1中可以得出什么结论？1958年，美国科学家斯图尔德的实验已分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。【任务二】1.阅读课本120页的思考与讨论“细胞全能性”的两个资料，并完成

9、讨论题。2.分化的细胞长成完整植株需要什么条件？（植物全能性实现的条件）能，细胞内含有保持该物种遗传所需的全套遗传物质，都含有发育成完整个体的所必须的全部基因。（1）离体（必要条件）（2）一定的营养物质(如：水、无机盐、有机营养）、激素（3）适宜的外界条件（如：温度等）（4）无菌环境3.如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的植物细胞，在适宜条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？为什么？二、细胞的全能性【任务二】1.阅读课本120页的思考与讨论“细胞全能性”的两个资料，并完成讨论题。离体的植物器官、组织、细胞脱分化愈伤组织愈伤组织是细胞排列疏松而无规则,高度液泡化的、成无定形状态的薄壁细胞团。脱

10、分化又称去分化。是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。再分化胚状体再分化是已经脱分化的细胞在一定条件下,又可经过愈伤组织或胚状体，再分化出根和芽，形成完整植株。胚状体是植物组织培养中由植物体细胞诱导分化形成的胚状结构，能进一步发育成具有根、茎、叶的完整植株。植物组织培养技术二、细胞的全能性 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。1.从资料2中可以得到什么结论？已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。2.为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？已分化的动物细胞体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质。3

11、.将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？不能，目前只能培养到细胞。二、细胞的全能性【任务二】1.阅读课本120页的思考与讨论“细胞全能性”的两个资料，并完成讨论题。1.概念细胞的全能性是指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。没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞也具有全能性。细胞具有全能性表现/体现全能性？理论上活细胞都具有全能性（哺乳动物成熟红细胞除外）；发育为完整个体或分化成其他各种细胞，才能体现活/表现全能性。2.原因细胞内含有保持该物种遗传所需的全套遗传物质。二、细胞的全能性【任务二】2.阅读课本121页第1-2段，明确细胞全能性的概念

12、、原因和应用，对不同细胞的全能性进行比较。3.细胞全能性的大小动物细胞受精卵（1）不同生物（2）同一生物细胞分化程度越高，细胞的全能性 。细胞分裂能力越强，细胞的全能性 。越低越高 植物细胞体细胞生殖细胞二、细胞的全能性【任务二】2.阅读课本121页第1-2段，明确细胞全能性的概念、原因和应用，对不同细胞的全能性进行比较。4.细胞全能性的应用（1）快速繁殖花卉、蔬菜植物组织培养二、细胞的全能性【任务二】2.阅读课本121页第1-2段，明确细胞全能性的概念、原因和应用，对不同细胞的全能性进行比较。4.细胞全能性的应用（2）拯救珍稀、濒危动植物白鳍豚金花茶丹顶鹤二、细胞的全能性 4.细胞全能性的应

13、用（3）克隆人体器官，用于器官移植心脏移植肾脏移植二、细胞的全能性 人和动物体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。u个体发育过程中随着分化程度的提高，细胞分裂能力逐渐降低，实现全能性越困难。u骨髓移植不仅需要技术，更需要骨髓造血干细胞捐献者。我国于2001年成立了中华骨髓库，这是中华儿女爱心的见证。成熟动物和人体内还有没有具有分裂和分化能力的细胞呢？二、细胞的全能性 思考思考三、干细胞1.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。2.特点动物和人体内，数量少；具有分裂和分化的能力。【任务三】1.阅读课本121页第3段、图6-7及“与社会的联系，说出干细胞的概念、特点、种类和应用。

14、三、干细胞3.种类可分化成各种细胞，构成各种组织和器官，最终发育成完整个体。可分化形成多种组织细胞，但不能发育成完整个体。由多能干细胞分化而来，只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。如神经干细胞可分化产生3种细胞，小肠上皮中的干细胞能分化产生4种细胞。全能胚胎干细胞专能神经干细胞多能骨髓造血干细胞（1）全能干细胞（如：胚胎干细胞）（2）多能干细胞（如：造血干细胞）（3）专能干细胞（如：神经干细胞）【任务三】1.阅读课本121页第3段、图6-7及“与社会的联系，说出干细胞的概念、特点、种类和应用。三、干细胞4.应用骨髓中造血干细胞血小板白细胞红细胞分化分化分化骨髓中造血干细胞或脐带血干细

15、胞可以用于治疗血液系统疾病（白血病）。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。【任务三】1.阅读课本121页第3段、图6-7及“与社会的联系，说出干细胞的概念、特点、种类和应用。三、干细胞细胞分化细胞全能性原理特点结果大小比较关系【任务三】2.尝试分析细胞分化和细胞全能性，对两者进行比较，完成下表。三、干细胞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持久性：稳定性（不可逆性）：普遍性：不变性：遗传物质不变高度分化的植物体细胞具有全能性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。结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成完整有机体或

16、其他细胞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两者的遗传物质都不发生变化细胞的分化程度越高，具有的全能性越小【任务三】2.尝试分析细胞分化和细胞全能性，对两者进行比较，完成下表。课堂小结课堂练习1.(2023广东省单元测试)下列有关细胞全能性的叙述错误的是（）A.克隆绵羊“多莉”的诞生证明了动物细胞具有全能性B.细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信息C.斯图尔德的组织培养成功表明植物细胞具有全能性D.细胞分化程度越高，它的全能性就越低课堂练习【解析】本题考查细胞全能性的相关知识，要求考生识记细胞全能性的

17、概念，掌握细胞具有全能性的原因及细胞表现出全能性的标志和条件，能结合所学的知识准确判断各选项。A.克隆绵羊“多莉”的诞生仅表明了动物细胞的细胞核具有全能性，不能说明整个动物细胞具有全能性，A错误；B.细胞全能性产生的根本原因是细胞内含有发育成完整个体的全套遗传信息，B正确。CD.植物细胞具有全能性，一般地，分化程度越高，全能性就越低，CD正确。故选A。课堂练习2.(2023云南省其他类型)如图表示细胞生命历程中的两个过程，有关叙述错误的是（）A.过程分别表示细胞分裂和细胞分化B.甲、乙、丙3种细胞的染色体数目相同C.甲、乙、丙3种细胞中遗传信息的执行情况不同D.经过过程细胞的全能性丧失课堂练习

18、课堂练习3.(2023陕西省月考试卷)下图为人体内成熟红细胞形成过程示意图。下列说法正确的是（）A.有氧条件下，原红细胞和成熟红细胞内分解丙酮酸的场所不同B.由于遗传物质改变，原红细胞只能分化为幼红细胞C.网织红细胞内的核基因会大量转录并翻译D.老年人体内一般不存在图中所示过程课堂练习【解析】A、原红细胞具有细胞核和各种细胞器，在有氧条件下进行有氧呼吸，丙酮酸分解场所在线粒体；成熟红细胞无细胞核、无细胞器，分解丙酮酸场所在细胞溶胶，故有氧条件下，原红细胞和成熟红细胞内分解丙酮酸的场所不同，A正确；B、细胞分化过程中遗传物质不改变，是遗传物质有选择性地发挥作用，故原红细胞只能分化为幼红细胞，B错误；C、网织红细胞没有细胞核，细胞内不会存在核基因的大量转录，C错误；D、老年人体内也存在图中所示过程，D错误。故选A。