【課件】細(xì)胞的分化課件2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

第2節(jié)細(xì)胞的分化教學(xué)目標(biāo)：1、從理論上說每個細(xì)胞都具有全能性。(生命觀念）2、認(rèn)同完整的生物個體是由細(xì)胞的分化而形成的；分析細(xì)胞分化和細(xì)胞全能性的原理。(科學(xué)探究)3、珍惜生命，尊重生命，關(guān)注現(xiàn)代生物發(fā)展。(社會責(zé)任)第六章

細(xì)胞的生命歷程討論：

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。1.為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會隨著血細(xì)胞的死亡而減少？問題探討2.骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？骨髓中的造血肝細(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。健康人會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補充到血液中去。上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞一.細(xì)胞分化及其意義情景一：構(gòu)成人體的器官有四種組織，分別是上皮、肌肉、結(jié)締和神經(jīng)組織。1.這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么不同？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)胞會不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞?不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞，也不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞

情景二：受精卵（植物）發(fā)育產(chǎn)生不同的細(xì)胞類型

葉肉細(xì)胞、表皮細(xì)胞和儲藏細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能有很大的差異，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。光合作用保護(hù)功能儲藏營養(yǎng)物質(zhì)沒有葉綠體，沒有角質(zhì)層細(xì)胞壁上形成角質(zhì)有葉綠體葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞儲藏細(xì)胞合作探究：通過以上學(xué)習(xí)，請嘗試總結(jié)出細(xì)胞分化的概念。一.細(xì)胞分化及其意義1.細(xì)胞分化概念：

在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。(教材P119)細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多細(xì)胞分化使細(xì)胞種類增加一.細(xì)胞分化及其意義有絲分裂細(xì)胞分化血小板白細(xì)胞骨髓中造血干細(xì)胞紅細(xì)胞2.細(xì)胞分化時期：生物體發(fā)育的整個生命過程中例：人體內(nèi)紅細(xì)胞的壽命為120d左右，白細(xì)胞的壽命為5~7d，血小板壽命約7~14d。這些血細(xì)胞都是失去分裂能力的細(xì)胞。普遍性01040302細(xì)胞分化特點3.細(xì)胞分化特點：在生物界中普遍存在，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)持久性發(fā)生在生物體的整個生命過程中，在胚胎時期達(dá)到最大限度。遺傳物質(zhì)不變性穩(wěn)定性/不可逆性一般來說，分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。一般情況下，分化后的細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。一般來說，細(xì)胞分化是不可逆的，但是在離體狀態(tài)，人工培養(yǎng)等條件下,某些高度分化的細(xì)胞也能恢復(fù)分裂能力。合作探究七：就一個體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息(和受精卵一樣的)，但為什么在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有很大的差異呢？一.細(xì)胞分化及其意義1.不同的細(xì)胞的(核遺傳物質(zhì))種類和數(shù)量有差異嗎?蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量有差異嗎?基因沒有差異。蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量都有差異。2.細(xì)胞分化的實質(zhì)是什么?細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,即在個體發(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。細(xì)胞類型細(xì)胞中基因細(xì)胞中蛋白質(zhì)肌動蛋白基因血紅蛋白基因肌動蛋白血紅蛋白

肌細(xì)胞+++-

紅細(xì)胞++-+

閱讀表中實例:(+代表存在,-代表不存在)一.細(xì)胞分化及其意義4、細(xì)胞分化實質(zhì)ABCDABCD基因ABCDABCDABCD實質(zhì)(根本原因):蛋白質(zhì)種類的不同基因的選擇性表達(dá)直接原因:一.細(xì)胞分化及其意義4、細(xì)胞分化實質(zhì)細(xì)胞分化原因①管家基因：是指所有細(xì)胞中均要穩(wěn)定表達(dá)的一類基因，其產(chǎn)物是對維持細(xì)胞基本生命活動所必需的。（如呼吸酶基因、ATP合成酶基因--C基因）②奢侈基因：組織特異性基因，是指不同類型細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，奢侈基因的產(chǎn)物賦予各種類型細(xì)胞特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與功能。如胰島素基因、血紅蛋白基因--A、B、D基因一.細(xì)胞分化及其意義4、細(xì)胞分化實質(zhì)細(xì)胞分化是奢侈基因的選擇性表達(dá)。（5）細(xì)胞分化的意義受精卵分裂細(xì)胞分化系統(tǒng)人體骨細(xì)胞上皮細(xì)胞肌肉細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮組織肌肉組織神經(jīng)組織結(jié)締組織器官早期胚胎細(xì)胞

①細(xì)胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官。(細(xì)胞分化的結(jié)果)

5、細(xì)胞分化意義：

②細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，利于提高各種生理功能的效率。一.細(xì)胞分化及其意義比較細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點細(xì)胞變化發(fā)生時間相同點聯(lián)系增加數(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)育到一定時期停止分裂增加種類發(fā)生在整個生命進(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)，共同完成生物個體發(fā)育過程6.比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化一.細(xì)胞分化及其意義1.下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述，正確的是()A.單細(xì)胞生物和多細(xì)胞生物均可發(fā)生細(xì)胞分化B.細(xì)胞分化僅僅引起細(xì)胞形態(tài)的改變C.細(xì)胞分化是細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果D.只有在胚胎時期才會發(fā)生細(xì)胞分化C2.下列能說明某細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化的是()A.進(jìn)行ATP的合成 B.進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成C.存在血紅蛋白 D.進(jìn)行細(xì)胞呼吸C一.細(xì)胞分化及其意義當(dāng)堂檢測問題1：從資料1中可以得出什么結(jié)論？問題2：如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他已高度分化的植物細(xì)胞，在適宜的條件下，這些細(xì)胞也能形成新的植株嗎？能實驗結(jié)論：植物細(xì)胞具有全能性。二.細(xì)胞的全能性資料一：1958年,美國科學(xué)家斯圖爾德(F.C.Steward)胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞,放入含有植物激素、無機鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng),結(jié)果這些細(xì)胞旺盛地分裂和生長,形成一個細(xì)胞團塊,繼而分化出根、莖和葉,移栽到花盆后,長成了一株新的植株。已經(jīng)分化的細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整植物體。思考.討論①離體狀態(tài)；②營養(yǎng)和植物激素；③適宜的溫度和PH值；④無菌細(xì)胞中具有發(fā)育成該個體所需全套遺傳物質(zhì)。補充2：為什么高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力？二.細(xì)胞的全能性思考.討論補充1：該技術(shù)需要什么條件？目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。資料2：科學(xué)家曾用非洲爪檐的蝌蚪做實驗，將它的腸上皮細(xì)胞的核移植到去核的卵細(xì)胞中，結(jié)果獲得了新的個體。思考.討論不能。資料2中實驗說明已分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。問題3：將腸上皮細(xì)胞單獨培養(yǎng)能獲得新的個體嗎？與資料1中的實驗相比，你能從資料2中的實驗得出什么結(jié)論？二.細(xì)胞的全能性非洲爪蟾核移植技術(shù)

細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。細(xì)胞內(nèi)含有發(fā)育成完整個體的全套遺傳信息（1）離體（必要條件）；（2）一定的營養(yǎng)物質(zhì)（無機鹽、維生素、氨基酸等）和植物激素；（3）適宜的外界條件（適宜的溫度、pH等）、無菌無毒的環(huán)境。1.概念：2.原因：3.條件：二.細(xì)胞的全能性火焰蘭的快速繁殖（1）快速繁殖花卉、蔬菜4.運用：二.細(xì)胞的全能性（2）運用克隆技術(shù)拯救瀕危物種克隆羊多利（3）用于疾病的治療細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原理細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)含有本物種全套遺傳物質(zhì)特點①持久性：②穩(wěn)定性（不可逆性）：③普遍性：④不變性：遺傳物質(zhì)不變①高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性②動物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，

但細(xì)胞核仍具有全能性。結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞形成完整有機體或其他細(xì)胞大小比較細(xì)胞分化程度有高低之分，如體細(xì)胞>生殖細(xì)胞>受精卵細(xì)胞全能性有大小之分，如受精卵>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，具有的全能性越小細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的比較二.細(xì)胞的全能性1.概念：干細(xì)胞是一種具有分化潛能和自我復(fù)制、更新能力的原始細(xì)胞，可以分化形成各種組織器官的細(xì)胞。三.干細(xì)胞2.干細(xì)胞的種類①全能干細(xì)胞：②多能干細(xì)胞：③專能干細(xì)胞：可分化為各種細(xì)胞，構(gòu)成各種組織和器官，最終發(fā)育成完整個體（胚胎干細(xì)胞）發(fā)育形成一種器官的多種組織，但不能發(fā)育成完整個體（造血干細(xì)胞）只能分化成某一類型的細(xì)胞（神經(jīng)干細(xì)胞）受精卵胚胎干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞體細(xì)胞分裂能力、分化能力、全能性逐漸減弱；分化程度逐漸增強1、植物細(xì)胞的全能性>動物細(xì)胞全能性2、受精卵>生殖細(xì)胞(精卵細(xì)胞)>體細(xì)胞3、分化程度低>分化程度高分裂能力、分化能力、全能性、分化程度大小的比較三.干細(xì)胞3.分類：全能胚胎干細(xì)胞多能骨髓造血干細(xì)胞專能骨髓干細(xì)胞紅細(xì)胞細(xì)胞全能性強弱：*分化程度越高，全能性越低，分裂能力越差。（1）骨髓移植的方法治療白血?。?）利用胚胎干細(xì)胞修復(fù)病人損傷組織肝細(xì)胞脂肪細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞其他細(xì)胞4.干細(xì)胞的應(yīng)用前景：三.干細(xì)胞在體外培養(yǎng)出組織和器官，并最終通過組織和器官移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療。1.下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，正確的是()A.不分裂的細(xì)胞一定不具有全能性B.細(xì)胞全能性的表現(xiàn)需經(jīng)歷細(xì)胞分化過程C.動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的全能性一樣高D.只有體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整有機體所必需的全部遺傳物質(zhì)B2.所謂干細(xì)胞就是

（

）A.仍保持全能性的細(xì)胞B.具有分裂和分化能力的細(xì)胞C.具有有絲分裂能力的細(xì)胞D.生物體中所有的細(xì)胞B當(dāng)堂檢測二.細(xì)胞的全能性&三.干細(xì)胞一、概念檢測1.判斷下列有關(guān)細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性關(guān)系的表述是否正確。(1)受精卵沒有分化，所以沒有全能性。(

)(2)細(xì)胞的分化程度越高，表現(xiàn)出來的全能性就越弱。(

)2.將自體骨髓干細(xì)胞植入胰腺組織后可分化為“胰島樣”細(xì)胞，以替代損傷的胰島B細(xì)胞，達(dá)到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是(

)A.骨髓干細(xì)胞與“胰島樣”細(xì)胞的基因組成不同，基因表達(dá)情況不同B.“胰島樣”細(xì)胞與胰島B細(xì)胞基因組成不同，基因表達(dá)情況相同C.骨髓干細(xì)胞與“胰島樣”細(xì)胞基因組成相同，基因表達(dá)情況也相同D.骨髓干細(xì)胞與胰島B細(xì)胞的基因組成相同，基因表達(dá)情況不同√×D6.2

細(xì)胞的分化練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.植物組織培養(yǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展十分迅猛，許多企業(yè)運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)蔬菜、瓜果和花卉的組培苗，獲得可觀的經(jīng)濟效益。同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物幼苗有什么優(yōu)勢呢？你將來愿意從事這方面的工作嗎？2