【生物】细胞的分化课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1.pptx

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1、问题探讨：在在人人体体内内，红红细细胞胞的的寿寿命命为为120120天天左左右右，白白细细胞胞的的寿命更短，只有寿命更短，只有5-75-7天。这些血细胞都是天。这些血细胞都是失去分裂失去分裂能力能力的细胞。的细胞。白白血血病病患患者者的的血血液液中中出出现现大大量量的的异异常常白白细细胞胞，而而正正常常的的血血细胞明显细胞明显减少。通过减少。通过骨髓移植骨髓移植可以有效地治疗白血病。可以有效地治疗白血病。正常白细胞（放大2000倍）【思考思考】骨髓骨髓与血细胞的形成有什么关系？与血细胞的形成有什么关系？骨髓中造血干细胞通过骨髓中造血干细胞通过增殖增殖与与分化分化，不断产生不同种类的血细胞，不断

2、产生不同种类的血细胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化红细胞红细胞血小板血小板白细胞白细胞骨髓中的骨髓中的造血干细胞造血干细胞细胞分化/一有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化小肠上皮细胞小肠上皮细胞血红细胞血红细胞上皮组织细胞上皮组织细胞神经细胞神经细胞肌肉细胞肌肉细胞1个受精卵个受精卵早期胚胎早期胚胎干细胞干细胞多细胞生物从小到大，不仅有细胞多细胞生物从小到大，不仅有细胞_的的增加，还有细胞在增加，还有细胞在_ _和和_上的上的分化分化。即使在成熟的个体中，仍有一些细胞具有即使在成熟的个体中，仍有一些细胞具有产生不同种类的新细胞的能力。产生不同种类的新细胞的能力。数量数量结构结构功能功能细胞数目增

3、多细胞数目增多使细胞具有不使细胞具有不同结构与功能同结构与功能小肠上皮细胞小肠上皮细胞血红细胞血红细胞上皮组织细胞上皮组织细胞神经细胞神经细胞肌肉细胞肌肉细胞这些细胞在形态上相差这些细胞在形态上相差 ，结构上也有，结构上也有 ，功能上，功能上 ，但总体上都是由，但总体上都是由 、细、细胞质、胞质、组成的。组成的。1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？很大很大区别区别各不相同各不相同细胞膜细胞膜细胞核细胞核2.这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，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？正常情况下，

4、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织的细胞？一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？思考思考讨论讨论正常情况下不能，不会。正常情况下不能，不会。细胞分化/一1.什么是细胞分化呢什么是细胞分化呢？离离体体培培养养的的上上皮皮细细胞胞，始始终终保保持持为为上上皮皮细细胞胞，而而不不会会变变成成其其他他类类型型的的细细胞胞，且且遗传物质不变。遗传物质不变。细细胞胞分分化化发发生生在在整整个个生生命命进进程程，胚胚胎胎时时期达到最大限度。期达到最大限度。分分化化了了的的细细胞胞将将一一直直保保持持分分化化后后的的状状态态，直到死亡。直到死亡。普遍性普遍性稳定性稳定性持久性

5、持久性不可逆性不可逆性人人、动动物物、植植物物、细细菌菌、真真菌菌等等生生物物个个体发育过程中体发育过程中都存在着细胞分化都存在着细胞分化。2.分析以下现象体现了细胞分化的什么特点，并连线。分析以下现象体现了细胞分化的什么特点，并连线。细胞分化/一1.什么是细胞分化呢什么是细胞分化呢？2.细胞分化的特点：细胞分化的特点：持久性：稳定性（不可逆性）：普遍性：遗传信息（基因）不变性：发生在整个生命进程中。一般情况，分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡。细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。一般情况下，分化后的细胞，细胞内的遗传信息不发生改变。细胞分化/一1.什么是细胞分化呢什么是细胞分化呢？3

6、.细胞分化的意义是什么呢？细胞分化的意义是什么呢？实例1：人体在生长发育过程中,如果仅有细胞增殖，而没有细胞分化，就不可能形成有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体不能正常发育。实例2：哺乳动物成熟红细胞，没细胞核和细胞器，细胞中有大量的血红蛋白，提高了运输氧气的能力。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。(1)细胞分化是生物个体发育的基础(2)胞分化使多细胞胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向生物体中的细胞趋向专门化专门化,有利于提高有利于提高各种生理功能的效率各种生理功能的效率2.细胞分化的特点：细胞分化的特点：细胞分化/一4.分化的实质分化的实质人

7、体内几种体细胞的基因表达人体内几种体细胞的基因表达细胞类型细胞中DNA细胞中的蛋白质唾液淀粉酶基因血红蛋白基因胰岛素 基因ATP水解酶基因唾液淀粉酶血红蛋白胰岛素 ATP水解酶唾液腺细胞未成熟红细胞胰岛细胞(1)分析上述表格，可以发现人体不同种类的细胞含有的基因分析上述表格，可以发现人体不同种类的细胞含有的基因 ，但不同种类的细胞内表达的基因但不同种类的细胞内表达的基因 。相同相同不同不同 (2)为什么高度分化的动植物细胞中含有本物种全套的遗传信息？为什么高度分化的动植物细胞中含有本物种全套的遗传信息？高度分化的动植物细胞都由同一受精卵分裂、分化而来。细胞分化/一4.分化的实质分化的实质人体内

8、几种体细胞的基因表达人体内几种体细胞的基因表达细胞类型细胞中DNA细胞中的蛋白质唾液淀粉酶基因血红蛋白基因胰岛素 基因ATP水解酶基因唾液淀粉酶血红蛋白胰岛素 ATP水解酶唾液腺细胞未成熟红细胞胰岛细胞 (3)为什么遗传信息相同，而形态、结构和功能差异如此之大呢？是是基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果，即个体发育过程中，不同种类的，即个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的执行情况不同。细胞中遗传信息的执行情况不同。细胞分化/一4.分化的实质分化的实质人体内几种体细胞的基因表达人体内几种体细胞的基因表达细胞类型细胞中DNA细胞中的蛋白质唾液淀粉酶基因血红蛋白基因胰岛素 基因ATP水解酶

9、基因唾液淀粉酶血红蛋白胰岛素 ATP水解酶唾液腺细胞未成熟红细胞胰岛细胞 不同细胞基不同细胞基因表达不同因表达不同不同细胞不同细胞mRNA不同不同不同细胞蛋白不同细胞蛋白质种类有差异质种类有差异合成合成不同结构功不同结构功能的细胞能的细胞形成形成细胞分化/一4.分化的实质分化的实质人体内几种体细胞的基因表达人体内几种体细胞的基因表达细胞类型细胞中DNA细胞中的蛋白质唾液淀粉酶基因血红蛋白基因胰岛素 基因ATP水解酶基因唾液淀粉酶血红蛋白胰岛素 ATP水解酶唾液腺细胞未成熟红细胞胰岛细胞 管家基因：所有细胞中均表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本 生命活动所必需的。如呼吸酶基因、ATP水解酶基

10、因。奢侈基因：只在特定细胞中表达的基因，赋予各种细胞特异的形态结构与功能。如唾液淀粉酶基因、血红蛋白基因、胰岛素基因。细胞分化/一5.分化的标志分化的标志合成了某些细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。形成了不同种类的细胞。分子水平：细胞水平：6.分化的分化的时期：时期：它发生在生物体的整个生命进程中，胚胎时期达到它发生在生物体的整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。最大限度。细胞分化/一1.提出问题既然细胞分化具有不可逆性，那么已经发生既然细胞分化具有不可逆性，那么已经发生高度分化的细高度分化的细胞胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗

11、?体细胞2.提出假说高度分化的细胞具有该生物全部遗传物质，因此，这些细胞可以再分化为其他细胞。细胞的全能性/二3.实验验证（1）资料 1植物组织培养技术思考1：从资料1中可以得出什么结论？已经分化的细胞在离体培养下已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整植物体。能够形成完整植物体。思考2：该技术需要什么条件？离体状态离体状态 营养、植物激素、营养、植物激素、无菌无菌适宜的温度和适宜的温度和PHPH值值细胞的全能性/二3.实验验证（1）资料 1植物组织培养技术思考3：为什么分化后的植物细胞能发 育成完整个体？体细胞中含有该物种全套遗传物质，含体细胞中含有该物种全套遗传物质，含有发育成完整个体所必需

12、的全部基因。有发育成完整个体所必需的全部基因。思考4：该技术有哪些应用？组织培养进行快速繁殖组织培养进行快速繁殖拯救濒危物种拯救濒危物种与基因工程结合培育作物新类型与基因工程结合培育作物新类型细胞的全能性/二3.实验验证（1）资料 2核移植技术讨论1：将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？为什么？资料资料2 2说明已分化的动物细胞说明已分化的动物细胞的的细胞核有全能性细胞核有全能性。讨论2：与资料1的实验相比，你能从资料2中得出什么结论？不能！不能！到目前为止，还没有成到目前为止，还没有成功地将单个已分化的功地将单个已分化的动物体细动物体细胞胞培养成新的个体。培养成新的个体。细胞的全能性/二核移

13、植技术母黄牛丙刚出生的小牛母牛乙母牛甲 3.实验验证（1）资料 2早期胚胎 体细胞 卵母细胞 体细胞核去核的卵母细胞 重组细胞3思考：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已分化的动物细胞体细胞的胞的细胞核中含有该动细胞核中含有该动物物几乎几乎全部的遗传物质。全部的遗传物质。细胞的全能性/二4.得出结论(1)(1)细胞的全能性的细胞的全能性的概念概念细胞经_后，仍具有_或_的_和_；分裂和分化产生完整有机体分化成其他各种细胞潜能特性（没有分化（没有分化的细胞，如的细胞，如受精卵受精卵、动物和人体的、动物和人体的早期胚胎细胞早期胚胎细胞、植物体的植物体的分生组织细胞分生

14、组织细胞也具有全能性）也具有全能性）(2)(2)细胞具有全能性细胞具有全能性原因原因:每个细胞具有该生物生长发育的全部的遗传物质。哺乳动物成熟红细胞不具有全能性。哺乳动物成熟红细胞不具有全能性。细胞的全能性/二细胞全能性的大小比较：细胞的全能性与细胞的分裂能力呈细胞的全能性与细胞的分裂能力呈 相关，即分裂相关，即分裂能力越强，全能性越能力越强，全能性越 。细胞全能性大小主要受细胞全能性大小主要受细胞分化程度细胞分化程度影响；影响；细胞分化程度越高，全能性越细胞分化程度越高，全能性越_；细胞分化程度越低，全能性越细胞分化程度越低，全能性越_；另外，植物细胞全能性另外，植物细胞全能性_动物细胞；动

15、物细胞；在在受精卵受精卵、生殖细胞生殖细胞、高度分化的体细胞高度分化的体细胞中，全能性最大的是中，全能性最大的是_,_,最小的是最小的是_；低低高高正正大大细胞的全能性/二干细胞/三问题：什么是干细胞？分裂分化更多干细胞干细胞各种细胞干细胞可以用于治疗血液系统疾病（如白血病）、肿瘤、免疫系统疾病等。体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病。干细胞的应用：干细胞/三按发育状态可分为：胚胎干细胞成体干细胞来源功能举例特点特点实例实例全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞专能干细胞专能干细胞可分化成可分化成各种细胞各种细胞，形成各种组织和器官。，形成各种组织和器官。胚胎干细胞胚胎干细胞可分化形成可分化形成多种细胞多种细胞，但不能发育成完整个体。，但不能发育成完整个体。造血干细胞造血干细胞神经干细胞神经干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。分化。按分化潜能可分为：早期胚胎来自各种组织可以分化成各种组织和器官具有分化成特定功能细胞的能力囊胚期的内细胞团细胞骨髓造血干细胞、神经干细胞作 业1.完成课后题目。2.复习学过的内容。3.完成练习册的作业。