【课件】+细胞的分化课件高一上学期生物人教版必修一.pptx

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1、第第6 6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程6.26.2细胞分化细胞分化在人体内，红细胞的寿命为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。讨论：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?2.骨髓与血细胞的形成有什么关系?健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。骨髓中的造血干细胞能够通过细胞增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品多细胞生物的个体发育多细胞生物的个体发育细胞增殖细胞增殖早期胚早期胚胎细胞胎细胞受精卵受精卵胚胎胚

2、胎细胞增殖细胞增殖细胞分化细胞分化幼体幼体成体成体不同方向不同方向阅读阅读P118-121P118-121，思考：，思考：1.1.细胞分化概念、特点、实质、意义等。细胞分化概念、特点、实质、意义等。2.2.细胞全能性的概念、原因、实例、应用。细胞全能性的概念、原因、实例、应用。3.3.干细胞的特点与应用。干细胞的特点与应用。上皮细胞上皮细胞骨骼肌细胞骨骼肌细胞软骨细胞软骨细胞神经细胞神经细胞1 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？2.2.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

3、成早期，正常情况下，它们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的细胞？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的细胞？活动活动1 1：比较构成人体组织的细胞：比较构成人体组织的细胞这些细胞在形态上相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都是这些细胞在形态上相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都是由细胞膜、细胞质、细胞核组成的。由细胞膜、细胞质、细胞核组成的。在正常情况下，它们是不能恢复成早期胚胎细胞的；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被转变成其他组织的细胞。这四种组织

4、中的某种细胞不会被转变成其他组织的细胞。叶肉细胞叶肉细胞表皮细胞表皮细胞储藏细胞储藏细胞活动活动2 2：观察并比较以下植物细胞：观察并比较以下植物细胞细胞质中有叶绿体，细胞质中有叶绿体，能进行光合作用。能进行光合作用。没有叶绿体，细胞壁上形成角质，没有叶绿体，细胞壁上形成角质，具有保护作用。具有保护作用。没有叶绿体，没有角质层，没有叶绿体，没有角质层，细胞中储藏着许多营养物质。细胞中储藏着许多营养物质。叶肉叶肉细胞细胞表皮表皮细胞细胞储藏储藏细胞细胞一群一群相似相似的早的早期胚期胚细胞细胞形态、结构、功能上发生了稳定性差异形态、结构、功能上发生了稳定性差异一、细胞分化及其意义一、细胞分化及其意

5、义1.1.概念概念2.2.特点特点（1 1）普遍性）普遍性细胞分化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是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。（2 2）持久性）持久性细胞分化贯穿于生物体整个生命活动过程中，且在细胞分化贯穿于生物体整个生命活动过程中，且在_时期达到最大限度。时期达到最大限度。胚胎胚胎在个体发育中，由在个体发育中，由一个或一种细胞增殖一个或一种细胞增殖产生的后代，产生的后代，在在形态、结构和形态、结构和生理功能生理功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，不能再回到分化前的状态，直一般来说，分化

6、了的细胞将一直保持分化后的状态，不能再回到分化前的状态，直到细胞死亡。到细胞死亡。（3 3）稳定性）稳定性3.3.意义意义（1 1）是）是_的基础，能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。的基础，能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。（2 2）使多细胞生物体中的细胞）使多细胞生物体中的细胞_，有利于提高各种生理功能的效率。，有利于提高各种生理功能的效率。生物个体发育生物个体发育趋向专门化趋向专门化(1)对于某个个体而言，各种细胞中的遗传信息是否相同？(2)导致细胞在形态、结构和功能上产生差异大原因是什么呢？基因选择性表达基因选择性表达4.4.实质实质+表示有，表示有，-表示无表示无（

7、或：遗传信息的表达情况不同）（或：遗传信息的表达情况不同）相同，均来自于同一个受精卵相同，均来自于同一个受精卵基因选择基因选择性表达性表达相同的相同的核核DNADNA不同的不同的基因表达基因表达不同的不同的蛋白质蛋白质不同的不同的生理功能生理功能不同的形不同的形态、结构态、结构合成合成 执行执行 表现表现 持家基因：持家基因：是指所有细胞中均要稳定表达的一是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的，生命活动所必需的，如呼吸酶基因、如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等。核糖体蛋白基因等。奢侈基因：奢侈基因：组织特异性基因，是指不同类型细胞

8、组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能，特征与功能，如如胰岛素基因、血红蛋胰岛素基因、血红蛋白基因等。白基因等。二、细胞的全能性二、细胞的全能性早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育，形成各种组织和器官。如果给予一定的条件，这些组织和器官中高度分化的细胞，能不能像早期胚胎那样，再分化成其他细胞呢？提出问题作出假设高度分化的细胞具有该生物的发育的全部遗传物质，因此，这些细胞可以再分化为其他细胞。实验验证（小组合作讨论）学习P120中资料1和资料2，讨论：（1）胡萝卜植物

9、组织培养过程中，需要哪些条件？（2）从资料1中可以得出什么结论？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？（3）将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？与资料1中的实验相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？胡萝卜根韧胡萝卜根韧皮部的细胞皮部的细胞愈伤组织胚状体幼苗植物植株外植体(离体细胞离体细胞)(细胞团块)脱分化脱分化再分化再分化资料资料1 1：植物组织培养：植物组织培养条件：条件：必须离体；必须离体；一定的营养条件；一定的营养条件；植物激素（生长素、植物激素（生长素、细胞分裂素）；细胞分裂素）；适适宜的环境条件（无菌、宜的环境条件（无菌、适宜

10、温度和适宜温度和pHpH等）等）无机盐、糖类、无机盐、糖类、植物激素等植物激素等生长生长资料1：植物组织培养分析结果，得出结论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能够形成完整植物体。2.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？能资料2：非洲爪蟾核移植3.将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？与资料1中的实验相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体；与资料1中的实验相比，资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。分析结果，得出结论克隆羊多利的诞生克隆羊多利的诞生灵长类动物的灵

11、长类动物的体细胞克隆猴体细胞克隆猴-克隆技术里程碑克隆技术里程碑20172017年，中国科学家成功用年，中国科学家成功用体体细胞核移植细胞核移植克隆出了两只猕猴克隆出了两只猕猴取核中中中中 华华华华二、细胞的全能性二、细胞的全能性1.概念：2.原因：3.实例：（1）植物组织培养：高度分化的植物细胞具有全能性（2）动物体细胞核移植技术（克隆）高度分化的动物细胞全能性受到限制，但细胞核仍然具有全能性含本物种全部的遗传物质，即发育成完整个体所必需的全部基因。关键：细胞完整有机体或者细胞其他各种细胞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，叫做细胞全能性。4.应用：快速

12、繁殖花卉和蔬菜等作物，培养微型观赏快速繁殖花卉和蔬菜等作物，培养微型观赏植株，拯救濒危物种植株，拯救濒危物种5.全能的大小比较：（1）物种不同：植物细胞 动物细胞（2）分化程度不同：受精卵 生殖细胞 体细胞（3）分裂能力不同：分裂能力强 分裂能力弱 细胞分化程度越高，分裂能力细胞分化程度越高，分裂能力 、全能性、全能性 。越弱越弱越低越低思考：1.那些没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞，是否具有全能性？2.哺乳动物成熟红细胞是否具有全能性？理论上，活细胞都具有全能性。没有，因为该细胞没有细胞核，没有相应的遗传物质3.为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能

13、性？4.与传统的杂交技术相比，植物的组织培养具有哪些特点？含有该动物几乎全部的遗传物质（少数遗传物质存在于线粒体的DNA中）快速，大量繁殖，不受季节限制，可实现工厂化生产，能保持植物的优良品质。易错提醒：易错提醒：“具有具有”全能性与全能性与“体现体现”全能性全能性(1)(1)理论上活细胞都具有全能性。理论上活细胞都具有全能性。(2)(2)只有由细胞发育为完整的新个体或者分化为其他细胞，只有由细胞发育为完整的新个体或者分化为其他细胞，才能才能“体现体现”或或“实现实现”细胞的全能性。细胞的全能性。下列叙述，体现细胞的全能性的有（下列叙述，体现细胞的全能性的有（）A.A.造血干细胞增殖、分化产生

14、红细胞和白细胞造血干细胞增殖、分化产生红细胞和白细胞B.B.种子萌发形成植株种子萌发形成植株C.C.蜜蜂未受精的卵细胞发育成为雄蜂蜜蜂未受精的卵细胞发育成为雄蜂A、C三、干细胞三、干细胞造血干细胞白细胞红细胞血小板1.定义：动物和人体内仍保留着少数具有动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。的细胞，这些细胞叫作干细胞。脐带血中含有大量造血干细胞，可以培养并分化成人体的各种血细胞。脐带血中含有大量造血干细胞，可以培养并分化成人体的各种血细胞。目前，脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。目前，脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。全能干细胞：全能干细胞：发育成完整个体，发育成完整个体，受精卵受精卵多能干细胞：多能干细胞：发育为多种组织、器官，发育为多种组织、器官，胚胎干细胞胚胎干细胞专能干细胞：专能干细胞：发育为专门的组织和器官，发育为专门的组织和器官，神经干细胞神经干细胞2.2.种类：种类：受精卵受精卵在不久的将来，当我们身体某一类细胞功能出现异常或退化时，就可通过诱导胚胎干细胞定向分化来及时修补。3.3.前景前景