生物必修ⅰ人教新課標 細胞的分化課件

1、第第2節(jié)細胞的分化節(jié)細胞的分化學習導航學習導航1.簡述細胞分化的概念、意義、原因。簡述細胞分化的概念、意義、原因。2.舉例說明細胞的全能性。舉例說明細胞的全能性。新知初探新知初探思維啟動思維啟動生理功能生理功能一、細胞分化一、細胞分化1.概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結構和在形態(tài)、結構和_上發(fā)生上發(fā)生_的過程。的過程。穩(wěn)定性差異穩(wěn)定性差異2.特點：細胞分化是一種特點：細胞分化是一種_的變化，而的變化，而且是生物界中且是生物界中_的生命現(xiàn)象。的生命現(xiàn)象。3.原因：在個體發(fā)育過程中，不同的細胞中原因：在個體發(fā)育過程中，

2、不同的細胞中_的執(zhí)行情況不同。的執(zhí)行情況不同。4.意義意義(1)是生物界中是生物界中_的生命現(xiàn)象，是生的生命現(xiàn)象，是生物物_的基礎。的基礎。持久性持久性普遍存在普遍存在遺傳信息遺傳信息普遍存在普遍存在個體發(fā)育個體發(fā)育(2)使多細胞生物體的細胞趨向使多細胞生物體的細胞趨向_，有利，有利于提高于提高_。5.結果：形成形態(tài)、結構和功能都有很大差異的結果：形成形態(tài)、結構和功能都有很大差異的_。專門化專門化各種生理功能的效率各種生理功能的效率組織和器官組織和器官同一個體的神經(jīng)細胞和肌細胞中的遺傳物質(zhì)相同同一個體的神經(jīng)細胞和肌細胞中的遺傳物質(zhì)相同嗎？產(chǎn)生不同細胞的原因是什么？嗎？產(chǎn)生不同細胞的原因是什么？

3、【提示提示】相同，基因的選擇性表達。相同，基因的選擇性表達。想一想想一想二、細胞的全能性二、細胞的全能性1.概念：概念：_的細胞，仍然具有發(fā)育成的細胞，仍然具有發(fā)育成_的潛能。的潛能。2.實例實例已經(jīng)分化已經(jīng)分化完整個體完整個體植物植物細胞細胞全能全能性性分化程度分化程度高度分化的高度分化的_仍具有全仍具有全能性能性技術手段技術手段植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)應用舉例應用舉例花卉繁殖、拯救珍稀瀕?；ɑ芊敝场⒄日湎l危物種，還與物種，還與_結合培育作物新類型結合培育作物新類型動物動物細胞細胞全能全能性性分化程度分化程度已分化的動物體細胞的已分化的動物體細胞的_具有全能性具有全能性不足不足目前，不能

4、將分化的動物目前，不能將分化的動物細胞培育成新個體細胞培育成新個體植物細胞植物細胞基因工程基因工程細胞核細胞核(1)精子、卵細胞只含有生物體細胞內(nèi)一半的精子、卵細胞只含有生物體細胞內(nèi)一半的遺傳物質(zhì)，所以沒有全能性。遺傳物質(zhì)，所以沒有全能性。()(2)植物細胞在其體內(nèi)沒有全能性，只有在離植物細胞在其體內(nèi)沒有全能性，只有在離體的條件下才具有全能性。體的條件下才具有全能性。()(3)動物克隆技術的成功，證明了高度分化的動物克隆技術的成功，證明了高度分化的動物細胞的全能性。動物細胞的全能性。()(4)隨著細胞分化程度的提高，細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高，細胞的全能性會逐漸喪失。會逐漸喪失。()判

5、一判判一判三、干細胞三、干細胞1.概念：動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和概念：動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和_能力的細胞。能力的細胞。2.舉例：人骨髓中的許多舉例：人骨髓中的許多_，能通過增，能通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細胞、白細胞和血小板殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細胞、白細胞和血小板。分化分化造血干細胞造血干細胞要點突破要點突破講練互動講練互動細胞分化細胞分化1.概念剖析概念剖析(1)發(fā)生時間：個體發(fā)育過程中。發(fā)生時間：個體發(fā)育過程中。(2)細胞的來源：一個或一種細胞。細胞的來源：一個或一種細胞。(3)結果：形成形態(tài)、結構和生理功能上有結果：形成形態(tài)、結構和生理功能上有穩(wěn)定性差異的細胞。穩(wěn)定

6、性差異的細胞。2.過程過程個體發(fā)育是細胞分裂、細胞分化的結果：大個體發(fā)育是細胞分裂、細胞分化的結果：大多數(shù)多細胞生物是由受精卵發(fā)育而來的，在多數(shù)多細胞生物是由受精卵發(fā)育而來的，在細胞分裂的基礎上，通過細胞分化逐漸發(fā)育細胞分裂的基礎上，通過細胞分化逐漸發(fā)育為成體。其中，細胞分化是生物個體發(fā)育的為成體。其中，細胞分化是生物個體發(fā)育的主要過程。主要過程。3.細胞分化的原因細胞分化的原因各種細胞具有完全相同的遺傳信息，但不同的各種細胞具有完全相同的遺傳信息，但不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的(基因選擇基因選擇性表達的結果性表達的結果)。如圖：。如圖：4.特點特點(

7、1)持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進持久性：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎期達到最大限度。程中，在胚胎期達到最大限度。(2)不可逆性：一般來說，分化了的細胞將一直不可逆性：一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。保持分化后的狀態(tài)，直至死亡。(3)普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象。普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象。(4)遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化：因為有絲分裂時，遺遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化：因為有絲分裂時，遺傳物質(zhì)是先復制傳物質(zhì)是先復制,然后精確地平均分配。故細胞然后精確地平均分配。故細胞發(fā)生分化發(fā)生分化,但遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。但遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。動物和人體內(nèi)具

8、有分裂和分化能力的細胞動物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞。對如圖的相關敘述中，錯誤的是稱為干細胞。對如圖的相關敘述中，錯誤的是()Aa過程表示干細胞能自我更新過程表示干細胞能自我更新Db、c過程表示干細胞具有分化能力過程表示干細胞具有分化能力Ca、b、c過程中細胞的遺傳信息表達情況不過程中細胞的遺傳信息表達情況不同同Db過程形成的細胞直接組成器官，可供器官過程形成的細胞直接組成器官，可供器官移植使用移植使用【解析解析】干細胞經(jīng)干細胞經(jīng)a過程形成的細胞，從形態(tài)過程形成的細胞，從形態(tài)上與它自身相同，該過程實現(xiàn)了干細胞的自我上與它自身相同，該過程實現(xiàn)了干細胞的自我更新。干細胞經(jīng)更新。干細

9、胞經(jīng)b、c兩過程形成的細胞與干細兩過程形成的細胞與干細胞形態(tài)不同，是細胞分化的結果，表明干細胞胞形態(tài)不同，是細胞分化的結果，表明干細胞具有分化能力。經(jīng)具有分化能力。經(jīng)a、b、c三個過程形成的三種三個過程形成的三種細胞內(nèi)，蛋白質(zhì)等不同，這表明它們的遺傳信細胞內(nèi)，蛋白質(zhì)等不同，這表明它們的遺傳信息表達情況不同。息表達情況不同。b過程形成的細胞先形成組織過程形成的細胞先形成組織，再進一步形成器官。，再進一步形成器官。【答案答案】D互動探究互動探究(1)題中題中a過程干細胞自我更新的方式是什么？過程干細胞自我更新的方式是什么？(2)題中題中b、c過程中，細胞內(nèi)發(fā)生改變的蛋白質(zhì)過程中，細胞內(nèi)發(fā)生改變的蛋

10、白質(zhì)主要有哪些？主要有哪些？【提示提示】(1)有絲分裂。有絲分裂。(2)組成細胞結構的蛋白質(zhì)和催化化學反應組成細胞結構的蛋白質(zhì)和催化化學反應的酶。的酶。【歸納總結歸納總結】細胞分裂與細胞分化細胞分裂與細胞分化細胞分裂細胞分裂細胞分化細胞分化細細胞胞變變化化細胞數(shù)量增多細胞數(shù)量增多細胞形態(tài)、結構和生理細胞形態(tài)、結構和生理功能發(fā)生穩(wěn)定性差異，功能發(fā)生穩(wěn)定性差異，細胞種類增多細胞種類增多發(fā)發(fā)生生時時間間從受精卵開始，有些部從受精卵開始，有些部位的細胞終生保持分裂位的細胞終生保持分裂能力，有的細胞發(fā)育到能力，有的細胞發(fā)育到一定時期停止分裂一定時期停止分裂發(fā)生在整個生命進程中發(fā)生在整個生命進程中,在胚胎

11、期達到最大限度在胚胎期達到最大限度意意義義保持了親代和子代之間保持了親代和子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性遺傳性狀的穩(wěn)定性沒有細胞分化，生物體沒有細胞分化，生物體不能正常生長發(fā)育不能正常生長發(fā)育聯(lián)聯(lián)系系細胞的分裂是細胞分化的基礎。細胞的分裂與分化細胞的分裂是細胞分化的基礎。細胞的分裂與分化往往是相伴隨的，隨著細胞分化程度的增進，細胞往往是相伴隨的，隨著細胞分化程度的增進，細胞的分裂能力逐漸下降的分裂能力逐漸下降細胞的全能性剖析細胞的全能性剖析1.細胞全能性的原因細胞全能性的原因已分化的細胞一般都有一套和受精卵相同的遺已分化的細胞一般都有一套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)，因此，分化的細胞仍具有發(fā)育成完整傳物質(zhì)

12、，因此，分化的細胞仍具有發(fā)育成完整新個體的潛能。新個體的潛能。2.細胞全能性的表達細胞全能性的表達(1)條件：在離體狀態(tài)下，需要適宜的水、無機條件：在離體狀態(tài)下，需要適宜的水、無機鹽、有機營養(yǎng)及激素等，還需要適宜的溫度等鹽、有機營養(yǎng)及激素等，還需要適宜的溫度等條件。條件。(2)差異差異植物細胞的全能性易于表達，而動物細胞的植物細胞的全能性易于表達，而動物細胞的全能性雖受到極大限制，但動物細胞核的全能全能性雖受到極大限制，但動物細胞核的全能性仍可以表達。性仍可以表達。同一生物體內(nèi)細胞全能性的高低為：受精卵同一生物體內(nèi)細胞全能性的高低為：受精卵生殖細胞體細胞。生殖細胞體細胞。隨著細胞分化程度的不斷

13、提高，細胞的全能隨著細胞分化程度的不斷提高，細胞的全能性逐漸變小。性逐漸變小。細胞的全能性與細胞的分裂能力呈正相關細胞的全能性與細胞的分裂能力呈正相關,即即分裂能力越強，全能性越大。分裂能力越強，全能性越大。3.典型實例展示典型實例展示(1)說明植物細胞具有發(fā)育成完整植株的能力。說明植物細胞具有發(fā)育成完整植株的能力。(2)說明動物細胞的全能性受到限制說明動物細胞的全能性受到限制,但但“細胞核細胞核”仍仍具有全能性。具有全能性。特別提醒特別提醒(1)全能性表達的標志：已分化的細全能性表達的標志：已分化的細胞能形成完整的個體。胞能形成完整的個體。(2)一粒種子萌發(fā)為幼苗，并長成參天大樹不是一粒種子

14、萌發(fā)為幼苗，并長成參天大樹不是細胞全能性的體現(xiàn)，原因是一粒種子中已含有細胞全能性的體現(xiàn)，原因是一粒種子中已含有植物的幼體即胚。植物的幼體即胚。(3)胚胎干細胞經(jīng)培育后形成心臟、肝臟等器官胚胎干細胞經(jīng)培育后形成心臟、肝臟等器官不是全能性的體現(xiàn)，原因是并沒有形成完整的不是全能性的體現(xiàn)，原因是并沒有形成完整的新個體。新個體。(2012湖北孝感高中高一檢測湖北孝感高中高一檢測)下列有下列有關干細胞和細胞全能性的表述，正確的是關干細胞和細胞全能性的表述，正確的是()A植物的成熟體細胞比動物的成熟體細胞更植物的成熟體細胞比動物的成熟體細胞更容易實現(xiàn)全能性容易實現(xiàn)全能性B科學家們已經(jīng)證實動物的成熟體細胞具有

15、科學家們已經(jīng)證實動物的成熟體細胞具有全能性全能性C干細胞就是體外培養(yǎng)條件下容易實現(xiàn)全能性干細胞就是體外培養(yǎng)條件下容易實現(xiàn)全能性的細胞的細胞D在生物體內(nèi)，細胞并沒有表現(xiàn)出全能性的原在生物體內(nèi)，細胞并沒有表現(xiàn)出全能性的原因是細胞核遺傳物質(zhì)改變因是細胞核遺傳物質(zhì)改變【思路點撥思路點撥】本題主要考查了不同細胞全能性本題主要考查了不同細胞全能性的表現(xiàn)難易程度，分析時應從以下幾個方面入手的表現(xiàn)難易程度，分析時應從以下幾個方面入手：明確全能性的含義及不同生物細胞全能性的表明確全能性的含義及不同生物細胞全能性的表現(xiàn)難易程度?，F(xiàn)難易程度。理解干細胞的含義及應用。理解干細胞的含義及應用。知道生物體內(nèi)細胞全能性不易

16、表現(xiàn)的原因。知道生物體內(nèi)細胞全能性不易表現(xiàn)的原因?！窘馕鼋馕觥坑捎谀壳翱茖W家們用細胞核移植由于目前科學家們用細胞核移植的辦法證明了動物細胞中細胞核的全能性，而的辦法證明了動物細胞中細胞核的全能性，而整個細胞的全能性還沒有辦法實現(xiàn)，所以整個細胞的全能性還沒有辦法實現(xiàn)，所以植物成熟細胞的全能性要比動物細胞全能性植物成熟細胞的全能性要比動物細胞全能性更易表達；干細胞是保持有持續(xù)分裂、分化更易表達；干細胞是保持有持續(xù)分裂、分化能力的細胞；由于生物體內(nèi)的細胞發(fā)生了基能力的細胞；由于生物體內(nèi)的細胞發(fā)生了基因選擇性表達而不能體現(xiàn)全能性。因選擇性表達而不能體現(xiàn)全能性。【答案答案】A【探規(guī)尋律探規(guī)尋律】(1)細

17、胞全能性的物質(zhì)基礎：細細胞全能性的物質(zhì)基礎：細胞中含有本物種的全部遺傳物質(zhì)。胞中含有本物種的全部遺傳物質(zhì)。(2)植物細胞的全能性可以通過植物組織培養(yǎng)來植物細胞的全能性可以通過植物組織培養(yǎng)來實現(xiàn)，動物細胞通過核移植表現(xiàn)其細胞核的全實現(xiàn)，動物細胞通過核移植表現(xiàn)其細胞核的全能性。能性。變式訓練變式訓練下列有關細胞全能性的敘述，不正確的是下列有關細胞全能性的敘述，不正確的是()A克隆羊的誕生證明了已分化動物細胞的細胞克隆羊的誕生證明了已分化動物細胞的細胞核仍具有全能性核仍具有全能性B生物體內(nèi)的細胞由于細胞分化全能性不能表生物體內(nèi)的細胞由于細胞分化全能性不能表達達C卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化，全能性

18、卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化，全能性最高最高D植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性能性解析：選解析：選C。生物體內(nèi)的細胞由于基因的選擇性。生物體內(nèi)的細胞由于基因的選擇性表達，而不能表現(xiàn)全能性，在離體和一定的營表達，而不能表現(xiàn)全能性，在離體和一定的營養(yǎng)條件下能體現(xiàn)其全能性。對于動物而養(yǎng)條件下能體現(xiàn)其全能性。對于動物而言，由于條件技術不夠成熟，所以細胞全能言，由于條件技術不夠成熟，所以細胞全能性不能表達，而克隆羊的成功只能說明動物性不能表達，而克隆羊的成功只能說明動物細胞核的全能性。卵細胞屬于已高度分化的細胞核的全能性。卵細胞屬于已高度分化的細胞。細胞。對細胞全能性的判斷不準確對細胞全能性的判斷不準確下列植物細胞的全能性在提供了適宜條下列植物細胞的全能性在提供了適宜條件的情況下，最易表達的是件的情況下，最易表達的是()A枝條上的一個芽枝條上的一個芽B柱頭上的花粉柱頭上的花粉C胚珠中的珠被細胞胚珠中的珠被細胞D根尖分生區(qū)細胞根尖分生區(qū)細胞【常見錯誤常見錯誤】錯選錯選A項或項或D項。項?！惧e因分析錯因分析】錯選的原因主要是：對細胞的錯選的原因主要是：對細胞的全能性大小的判斷掌握不牢固，錯誤地認為分全能性大小的判斷掌握不牢固，錯誤地認為分裂能力越