【生物】細(xì)胞的分化同步課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

第六章

細(xì)胞的生命歷程第2節(jié)細(xì)胞的分化在人體內(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？2.骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？健康人會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補充到血液中去。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。問題探討討論：資料分析討論：僅有細(xì)胞增殖，受精卵能形成這兩百多種不同類型的細(xì)胞，進(jìn)而發(fā)育成為具有一定形態(tài)和結(jié)構(gòu)的個體嗎？成年人全身細(xì)胞總數(shù)約1014個,

細(xì)胞種類有200多種，這么多種類細(xì)胞均來自一個受精卵。細(xì)胞分化一、細(xì)胞分化及其意義骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞這些細(xì)胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的細(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？正常情況下，它們不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞，也不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。一、細(xì)胞分化及其意義表皮細(xì)胞儲藏細(xì)胞葉肉細(xì)胞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。功能：光合作用功能：保護(hù)作用功能：貯藏營養(yǎng)一、細(xì)胞分化及其意義在個體發(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。1、概念細(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。一、細(xì)胞分化及其意義生物體的整個生命歷程2、細(xì)胞分化的時期3、細(xì)胞分化的特點二、細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進(jìn)程中，胚胎時期達(dá)到最大限度。

一、一般來說已經(jīng)分化的細(xì)胞一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡，離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會變成其他類型的細(xì)胞。

四、在生物界中普遍存在，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。(持久性)(穩(wěn)定性)(不可逆性)(普遍性)三、造血干細(xì)胞→原紅細(xì)胞→早幼紅細(xì)胞→中幼紅細(xì)胞→晚幼紅細(xì)胞→成熟紅細(xì)胞→死亡4、細(xì)胞分化的意義（1）生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，它是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。（2）使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，

有利于提高各種生理功能的效率。EDCABEDCABEDCAB遺傳信息沒變ABCDE5、細(xì)胞分化的實質(zhì)1.細(xì)胞分化過程中，遺傳信息是否發(fā)生改變？2.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？不變蛋白質(zhì)合成血紅蛋白血紅蛋白基因開啟肌動蛋白基因關(guān)閉不能合成肌動蛋白合成肌動蛋白肌動蛋白基因開啟血紅蛋白基因關(guān)閉不能合成血紅蛋白5、細(xì)胞分化的實質(zhì)紅細(xì)胞肌細(xì)胞實質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)。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)情況不同思考：細(xì)胞內(nèi)的基因都只在特定的細(xì)胞內(nèi)表達(dá)嗎？①核糖體合成酶基因②ATP合成酶基因③呼吸酶基因④血紅蛋白基因⑤肌動蛋白基因⑥胰島素基因不是。肌動蛋白基因只在肌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)、血紅蛋白基因只在紅細(xì)胞內(nèi)表達(dá)、胰島素基因只在胰島B細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，而核糖體合成酶基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因在所有細(xì)胞中均表達(dá)。5、細(xì)胞分化的實質(zhì)細(xì)胞分化的“變”與“不變”(1)“變”①從細(xì)胞水平分析：細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生改變。②從亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析：細(xì)胞器的種類和數(shù)目及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的成分和功能發(fā)生改變。③從分子水平分析a.蛋白質(zhì)角度：蛋白質(zhì)種類、數(shù)量、功能發(fā)生改變。b.基因角度：基因選擇性表達(dá)，即遺傳信息的表達(dá)情況不同，這是細(xì)胞分化的根本原因。(2)“不變”：細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)不變。歸納總結(jié)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)育到一定時期停止分裂增加細(xì)胞種類發(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)育過程比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化(1)同一個體的小腸上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞所含基因不同(

)(2)蛙的紅細(xì)胞和人的紅細(xì)胞形態(tài)不同的原因是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果(

)(3)同一細(xì)胞內(nèi)往往含有不同的蛋白質(zhì)，這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果(

)×××課堂精練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√3.取自同種生物的不同類型的正常細(xì)胞，檢測其基因表達(dá)，結(jié)果如圖。下列關(guān)于此圖說法不正確的是12345678910A.若基因1～8中只有一個是控制核糖體蛋白質(zhì)

合成的基因，則該基因最有可能是基因2B.圖中7種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是相同的C.圖中7種細(xì)胞中細(xì)胞器的種類和數(shù)量相同D.此圖可用于說明基因的選擇性表達(dá)√11課堂精練4.哺乳動物紅細(xì)胞的部分生命歷程如下圖所示，下列敘述不正確的是A.成熟紅細(xì)胞在細(xì)胞呼吸過程中不產(chǎn)生二氧化碳B.網(wǎng)織紅細(xì)胞和成熟紅細(xì)胞的分化程度各不相同C.造血干細(xì)胞與幼紅細(xì)胞中基因的表達(dá)情況不同D.成熟紅細(xì)胞衰老后控制其凋亡的基因開始表達(dá)√既然細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性、持久性、不可逆性，那么已經(jīng)發(fā)生高度分化的細(xì)胞，還能像早期胚胎細(xì)胞那樣，再分化成其它細(xì)胞嗎?思考：實驗結(jié)論：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材料一:1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部細(xì)胞成功地培育出了一棵完整的植株。二、細(xì)胞的全能性指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有_______________________或___________________的潛能和特性。產(chǎn)生完整有機體分化成其他各種細(xì)胞1、全能性概念：2、植物組織培養(yǎng):

指在無菌和人工控制的環(huán)境條件下，利用適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基，對離體的植物器官、組織及細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，使其再生完整植株的技術(shù)。二、細(xì)胞的全能性應(yīng)用：快速繁殖花卉、蔬菜，拯救病危物種等實驗結(jié)論：已分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。材料二科學(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。二、細(xì)胞的全能性辨析：植物細(xì)胞具有全能性，動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。二、細(xì)胞的全能性已分化的細(xì)胞一般都含有本物種全套的遺傳信息。3、細(xì)胞具有全能性的原因：思考：為什么已經(jīng)分化的細(xì)胞會具有發(fā)育成完整個體的潛能？細(xì)胞全能性實現(xiàn)的條件：①離體狀態(tài)下②水、無機鹽、有機營養(yǎng)及激素等。③適宜的溫度等外界環(huán)境條件拯救珍稀、瀕危動植物疾病的治療：克隆人體器官，用于器官移植4、細(xì)胞全能性的應(yīng)用快速繁殖花卉、蔬菜等二、細(xì)胞的全能性(1)正常情況下，圖中哪些細(xì)胞不再分裂了？皮膚細(xì)胞、紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板、神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞，即高度分化的細(xì)胞。(2)分化程度最低的細(xì)胞是_______。(3)最容易表達(dá)全能性的細(xì)胞是_______。細(xì)胞全能性大小與分化程度之間的關(guān)系為：_____________________________________________。受精卵受精卵一般情況下，細(xì)胞分化程度越高，細(xì)胞全能性越低三、細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的比較三、細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的比較細(xì)胞分化細(xì)胞全能性原因結(jié)果比較關(guān)系細(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形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的細(xì)胞可形成新的個體分化程度：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，具有的全能性越小植物細(xì)胞>動物細(xì)胞

（動物細(xì)胞細(xì)胞核具有全能性）受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞

（配子、精子、卵細(xì)胞）幼嫩的細(xì)胞>衰老的細(xì)胞分化程度低的>分化程度高的細(xì)胞分裂能力強的>細(xì)胞分裂能力弱的四、細(xì)胞全能性的比較干細(xì)胞（1）概念：動物和人體內(nèi)保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。按來源分（發(fā)育時期）成體干細(xì)胞按分化潛能分

全能干細(xì)胞（）

（如神經(jīng)干細(xì)胞）（２）類型胚胎干細(xì)胞如受精卵如造血干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞專能干細(xì)胞多能干細(xì)胞（）五、干細(xì)胞干細(xì)胞可以用于治療血液系統(tǒng)疾病體外培養(yǎng)組織或器官,通過移植治療疾病應(yīng)用五、干細(xì)胞(1)成熟個體體內(nèi)的所有細(xì)胞都已經(jīng)高度分化(

)(2)種子發(fā)育成完整個體體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性(

)(3)壁虎斷尾后重新長出尾巴體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性(

)(4)造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性(

)×辨析易錯易混練前清障×××1.下列關(guān)于細(xì)胞全能性的敘述，錯誤的是A.玉米種子萌發(fā)長成新植株體現(xiàn)了細(xì)胞全能性B.細(xì)胞全能性一般隨著細(xì)胞分化程度增高而降低C.受精卵能在自然狀態(tài)下發(fā)育成個體，因此全能性最高D.是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整有機體或其他各種細(xì)胞的

潛能√1234課堂精練2.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)1234√課堂精練3．下列實例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是（）①用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細(xì)胞培養(yǎng)成了可育的植株②植物用種子進(jìn)行繁殖③用煙草組織培養(yǎng)的單個細(xì)胞培育出了可育的完整植株A．①②B．①③C．②③

D．①②③B4.人體的骨髓中存在少量的間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC，多能干細(xì)胞的一種)，如圖表示MSC形成不同組織細(xì)胞的過程。下列敘述錯誤的是12345678910A.MSC細(xì)胞與a過程產(chǎn)生