2022-2023學(xué)年蘇教版（2019）必修一 4.2 細(xì)胞分化、衰老和死亡（第一課時(shí)） 課件（39張）

4.2細(xì)胞分化、衰老和死亡（第1課時(shí)細(xì)胞分化和細(xì)胞全能性）

積極思維：天竺葵植株中有哪些組織和器官？受精卵（單個(gè)細(xì)胞）—→多個(gè)細(xì)胞—→形成不同組織—→器官—→個(gè)體細(xì)胞分裂細(xì)胞分化組成發(fā)育成細(xì)胞分化形成復(fù)雜的多細(xì)胞生物體在個(gè)體發(fā)育過程中，細(xì)胞分化能增加細(xì)胞的類型，由不同類型的細(xì)胞構(gòu)成不同的組織，多種組織組成相應(yīng)的器官，進(jìn)而形成復(fù)雜的多細(xì)胞生物體。我們?nèi)绾螐囊粋€(gè)受精卵發(fā)育成個(gè)體？在人體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命為12d左右。白細(xì)胞的壽命約為5~7d。這些血細(xì)胞都是失去分裂能力的細(xì)胞。白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞。而正常的血細(xì)胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)隨著血細(xì)胞的死亡而減少？骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？健康人會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。骨髓中的造血干細(xì)胞能夠通過細(xì)胞增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。正常情況下，它們不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞，也不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。

骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞1.這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么不同？這些細(xì)胞形態(tài)相差很大，結(jié)構(gòu)上也有區(qū)別，功能上各不相同，但總體上都由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核構(gòu)成。2.這些細(xì)胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的細(xì)胞，正常情況下，它們還能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞嗎？一種組織的細(xì)胞會(huì)不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞？受精卵早期胚胎細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞骨細(xì)胞小腸上皮細(xì)胞肌細(xì)胞紅細(xì)胞細(xì)胞分裂細(xì)胞分化同一植物體的這些細(xì)胞都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。表皮細(xì)胞儲(chǔ)藏細(xì)胞葉肉細(xì)胞光合作用保護(hù)功能儲(chǔ)藏營養(yǎng)這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么不同？是否來自于同一種細(xì)胞？表皮細(xì)胞氣孔細(xì)胞儲(chǔ)藏細(xì)胞葉肉細(xì)胞在被子植物中，葉是營養(yǎng)器官，由保護(hù)組織、營養(yǎng)組織和輸導(dǎo)組織等構(gòu)成。葉表皮細(xì)胞外側(cè)有角質(zhì)層，具有保護(hù)作用；葉肉細(xì)胞內(nèi)有大量的葉綠體，能進(jìn)行光合作用，營養(yǎng)組織細(xì)胞能儲(chǔ)藏營養(yǎng)物質(zhì)；輸導(dǎo)組織參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸。同一片葉上不同類型的細(xì)胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上的差異是細(xì)胞分化的結(jié)果。早期胚細(xì)胞葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞儲(chǔ)藏細(xì)胞細(xì)胞分裂細(xì)胞分化細(xì)胞分化——概念概念：個(gè)體發(fā)育過程中，由一個(gè)或一種細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子代細(xì)胞，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上逐漸發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程細(xì)胞分裂細(xì)胞分化細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多，細(xì)胞分化使細(xì)胞種類增加。離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會(huì)變成其他類型的細(xì)胞。已經(jīng)分化的細(xì)胞一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡，都不能恢復(fù)到原來胚胎細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定性不可逆性

細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中。持久性

細(xì)胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物體發(fā)育的基礎(chǔ)普遍性分化后的細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。遺傳物質(zhì)不變性細(xì)胞分化——特點(diǎn)就一個(gè)個(gè)體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息。骨細(xì)胞結(jié)締組織器官肌肉組織神經(jīng)細(xì)胞肌肉細(xì)胞上皮組織上皮細(xì)胞神經(jīng)組織系統(tǒng)人體細(xì)胞分化有絲分裂受精卵產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞（增加細(xì)胞類型），形成特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的組織和器官。細(xì)胞分化的結(jié)果在個(gè)體發(fā)育中，細(xì)胞分化能增加細(xì)胞的類型，不同類型的細(xì)胞構(gòu)成了多細(xì)胞生物體的各種組織和器官，執(zhí)行不同的生理功能，從而有利于提高各種生命活動(dòng)的效率。細(xì)胞分化的意義就一個(gè)個(gè)體來說，各種細(xì)胞具有相同的遺傳信息，為什么形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大的差異呢？是細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過程中，不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。EDCABEDCABEDCAB遺傳信息沒變ABCDE細(xì)胞分化——原因（機(jī)理）為什么遺傳信息相同的細(xì)胞，形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能差異如此之大呢？轉(zhuǎn)錄(基因)蛋白質(zhì)DNARNA翻譯基因血紅蛋白基因肌動(dòng)蛋白基因蛋白質(zhì)血紅蛋白肌動(dòng)蛋白那么細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)以及生理功能的差異是由哪種物質(zhì)直接表現(xiàn)出來的呢？合成血紅蛋白血紅蛋白基因開啟肌動(dòng)蛋白基因關(guān)閉紅細(xì)胞不能合成肌動(dòng)蛋白合成肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白基因開啟血紅蛋白基因關(guān)閉肌細(xì)胞不能合成血紅蛋白例：紅細(xì)胞和肌細(xì)胞的遺傳信息相同，基因的表達(dá)不同。ABDCEEDCABEDCABEDCABEDCAB基因細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。神經(jīng)細(xì)胞肌細(xì)胞紅細(xì)胞在個(gè)體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。檢測(cè)的3種細(xì)胞是否含有三種基因卵清蛋白基因表達(dá)珠蛋白基因表達(dá)胰島素基因表達(dá)ATP合成酶基因表達(dá)輸卵管細(xì)胞++++--+紅細(xì)胞+++-+-+胰島細(xì)胞+++--++2、為什么ATP合成酶基因在三種細(xì)胞中都能表達(dá)？1、從上表信息中，你能得到什么結(jié)論？分裂分化1、①②分別是什么生命現(xiàn)象？?jī)烧哂泻螀^(qū)別和聯(lián)系呢？①②細(xì)胞分裂分化不同點(diǎn)細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同聯(lián)系增加相同不變差異遺傳信息都不變共同完成個(gè)體發(fā)育過程分裂是分化的基礎(chǔ)比較細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞變化發(fā)生時(shí)間相同點(diǎn)聯(lián)系增加細(xì)胞數(shù)目從受精卵開始，有些細(xì)胞保持終生分裂能力，有些細(xì)胞發(fā)育到一定時(shí)期停止分裂增加細(xì)胞種類發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中遺傳信息都不變先分裂，后分化，細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個(gè)體發(fā)育過程比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化

早期胚胎通過細(xì)胞分裂和分化逐漸發(fā)育，形成各種組織和器官。如果給予一定的條件，這些組織和器官中高度分化的細(xì)胞，能不能像早期胚胎那樣，再分化成其他細(xì)胞呢?1958年，美國植物學(xué)家斯圖爾德等人，用胡蘿卜根韌皮部的組織塊進(jìn)行離體培養(yǎng)，得到了完整的植株，且該植株能開花結(jié)果，這證實(shí)了哈伯蘭特50多年前的預(yù)言，即離體的植物細(xì)胞能發(fā)育成完整的植物體實(shí)驗(yàn)證明：高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，即植物細(xì)胞具有全能性。細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。二、細(xì)胞的全能性1962年，英國科學(xué)家格登將美洲爪蟾小腸上皮細(xì)胞的核注入去核的未受精的卵細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一部分卵細(xì)胞發(fā)育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪又能繼續(xù)發(fā)育為成熟的個(gè)體。實(shí)驗(yàn)證明：已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。二、細(xì)胞的全能性母綿羊A

乳腺細(xì)胞

（體細(xì)胞）母綿羊B未受精的卵細(xì)胞母綿羊C重組細(xì)胞去核卵細(xì)胞分離細(xì)胞核核移植胚胎移植“多利”繼多莉羊出現(xiàn)后，克隆豬、克隆牛、克隆猴紛紛問世。許多研究表明，高等動(dòng)物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核仍然保持著全套的遺傳物質(zhì)，是具有全能性的。但與植物細(xì)胞相比，由單個(gè)高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞培育成新個(gè)體的過程更具有復(fù)雜性，至今未有成功案例。1.細(xì)胞的全能性：是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。2.實(shí)例：植物體細(xì)胞的全能性和動(dòng)物體細(xì)胞核的全能性3.具有全能性的原因：已分化的細(xì)胞（細(xì)胞核）內(nèi)含有該物種全套遺傳物質(zhì)4.細(xì)胞全能性表現(xiàn)的必要條件：離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)（無機(jī)鹽、維生素、氨基酸等）和植物激素；適宜的外界條件（適宜的溫度、pH、無菌無毒的環(huán)境等）二、細(xì)胞的全能性細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原因細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)已分化的細(xì)胞依舊含有本物種的全套遺傳信息結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的細(xì)胞可形成新的個(gè)體比較分化程度：體細(xì)胞＞生殖細(xì)胞＞受精卵全能性：受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞關(guān)系①兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生變化②細(xì)胞的分化程度越高，具有的全能性越小快速繁殖花卉、蔬菜火焰蘭的快速繁殖拯救珍稀、瀕危動(dòng)植物白鰭豚杜鵑丹頂鶴【課堂小結(jié)】1．下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞分化發(fā)生在多細(xì)胞生物的整個(gè)生命過程中B．細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變C．細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞功能趨向?qū)ｉT化D．細(xì)胞分化是由細(xì)胞內(nèi)遺傳信息執(zhí)行情況不同導(dǎo)致的選B細(xì)胞分化貫穿于生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中，A正確；細(xì)胞分化是細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，遺傳物質(zhì)沒有改變，B錯(cuò)誤；細(xì)胞分化使細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性的差異，使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞功能趨向?qū)ｉT化，C正確；細(xì)胞分化是細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，不同的細(xì)胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同，D正確。。2．下列生物學(xué)過程發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)胞的全能性的是()A．玉米種子萌發(fā)長(zhǎng)成新植株B．小鼠骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞C．小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成植株D．胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株選D玉米種子萌發(fā)長(zhǎng)成新植株是植物的自然生長(zhǎng)發(fā)育現(xiàn)象，沒有體現(xiàn)體細(xì)胞的全能性；小鼠骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞，是細(xì)胞分化的結(jié)果，形成的是新類型的細(xì)胞，不是個(gè)體，沒有體現(xiàn)體細(xì)胞的全能性；小麥花粉是生殖細(xì)胞，無法體現(xiàn)體細(xì)胞的全能性；胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞發(fā)育成新個(gè)體，體現(xiàn)了體細(xì)胞的全能性。3．下圖表示人體部分細(xì)胞所經(jīng)歷的生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段，下列有關(guān)敘述正確的是()A．細(xì)胞甲的分