4.2.1 細胞分化和細胞全能性課件 高一上學(xué)期生物蘇教版（2019）必修第一冊

細胞分化和細胞全能性01.細胞分化形成復(fù)雜的多細胞生物體02.分化后的細胞仍然具有全能性內(nèi)容索引03.04.課堂小結(jié)課堂檢測針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進行觀察并提出問題情景思考思考：天竺葵植株中有哪些組織和器官？受精卵（單個細胞）

多個細胞形成不同組織器官個體細胞分裂細胞分化組成發(fā)育成細胞分化形成復(fù)雜的多細胞生物體(1)細胞分化概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞經(jīng)細胞分裂產(chǎn)生的子代細胞，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，稱為細胞分化。

知識探究1．細胞分化形成復(fù)雜的多細胞生物體(2)細胞分化實例①骨髓中造血干細胞分裂產(chǎn)生的細胞發(fā)生特異性變化，形成紅細胞、血小板和多種白細胞。②在被子植物中，葉表皮細胞外側(cè)有角質(zhì)層，具有保護作用；葉肉細胞內(nèi)有大量的葉綠體，能進行光合作用；營養(yǎng)組織細胞能儲藏營養(yǎng)物質(zhì)；輸導(dǎo)組織參與營養(yǎng)物質(zhì)的運輸。

干細胞動物和人體內(nèi)保留的少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，即未分化的細胞。例如.人骨髓的造血干細胞【拓展延伸】干細胞研究用途有哪些？針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進行觀察、并提出問題?干細胞移植治療白血病?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)對臨床疾病的治療干細胞的種類

①根據(jù)干細胞的分化能力可分為：全能干細胞：具有無限分化潛能，能分化成各種組織器官。如胚胎干細胞。多能干細胞：具有分化出多種組織細胞的潛能。如多能骨髓干細胞。專能干細胞：由多能干細胞分化而來，只能向一種類型會密切相關(guān)的兩種類型的細胞分化。如神經(jīng)干細胞。②根據(jù)干細胞的來源可分為胚胎干細胞和成體干細胞兩類。但是，并非所有的干細胞都要發(fā)生分化。(3)細胞分化特點①細胞分化是一種持久性的變化。②一般來說，分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。③細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)。(4)細胞分化意義在個體發(fā)育中，細胞分化能增加細胞的類型，不同類型的細胞構(gòu)成了多細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的效率。思考：1.①②分別是什么生命現(xiàn)象？兩者有何區(qū)別和聯(lián)系呢？①②通過觀察和對比，提出問題細胞分裂細胞分化不同點細胞數(shù)量增加不變形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能相同存在差異相同點遺傳信息都不變聯(lián)系先分裂，后分化，細胞分裂是細胞分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個體發(fā)育過程細胞分化與細胞分裂的區(qū)別和聯(lián)系【歸納總結(jié)】從不同水平理解細胞分化1.細胞水平細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變。2.亞顯微水平細胞器的數(shù)目、種類及細胞質(zhì)基質(zhì)成分等發(fā)生改變。3.從分子水平看（1）蛋白質(zhì)角度：蛋白質(zhì)種類、數(shù)量發(fā)生改變。（2）基因角度：基因選擇性表達，RNA的中類和數(shù)量發(fā)生改變?？傊?，細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)一般不改變。同一個體不同類型細胞的RNA和蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不完全相同。細胞分化不改變細胞數(shù)目，但改變細胞種類。一般來說，細胞分化是不可逆的，但在離體狀態(tài)、人工培養(yǎng)等條件下，某些高度分化的細胞也能恢復(fù)分裂能力。分化后的細胞仍然具有全能性實驗結(jié)果說明了什么？說明了高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的能力。開花的胡蘿卜植株根的切片根韌皮部細胞細胞團胚狀體試管植株再分化1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德胡蘿卜根韌皮部組織塊的培養(yǎng)(1)1902年，德國植物學(xué)家哈伯蘭特預(yù)言：離體的植物細胞既然具有本物種全套遺傳信息，那么，在一定條件下應(yīng)該能發(fā)育成為完整的植物體。(2)1958年，美國植物學(xué)家斯圖爾德等人，證實了哈伯蘭特50多年前的預(yù)言，即離體的植物細胞能發(fā)育成完整的植物體。2．分化后的細胞仍然具有全能性(3)植物細胞具有全能性：高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，即植物細胞具有全能性。細胞的全能性是指細胞分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。(4)高等動物已分化的體細胞的細胞核仍然保持著全套的遺傳物質(zhì)，是具有全能性的?？寺∝i(2000年美國）克隆牛(1998年日本）克隆鼠（2002年美國）體細胞克隆猴“中中”和“華華”（2018年中國）【拓展延伸】1.沒有分化的細胞，如受精卵、動物和人的早期胚胎細胞、植物的分生組織細胞也具有全能性。受精卵的全能性最高。2.分化程度較高的細胞全能性不一定低，生殖細胞由性原細胞分化而來，屬于高度分化的細胞，但全能性依然較高。幾種細胞全能性的比較：受精卵>配子>體細胞。其分化程度和全能性高低呈反相關(guān)。3.愈傷組織：一個沒有分化的細胞團塊。愈傷組織的細胞排列疏松而無規(guī)則，液泡比較大，細胞無固定形狀。愈傷組織可經(jīng)過進一步誘導(dǎo)再分化，長出根、葉、芽、莖，形成完整植株。4.胚狀體：愈傷組織經(jīng)再分化后形成的具有類似于胚芽、胚軸、胚根的結(jié)構(gòu)，能進一步發(fā)育成完整植株。細胞分化及其意義細胞的全能性概念概念細胞分化的特點細胞分化的實質(zhì)細胞分化的意義高度分化的植物細胞具有全能性動物細胞的細胞核具有全能性干細胞細胞分化課堂小結(jié)1.一個受精卵能發(fā)育成一個多細胞的生物體，這主要是通過下列哪兩種生命現(xiàn)象實現(xiàn)的(

)A．細胞分裂和細胞生長B．細胞生長和細胞分化C．細胞分裂和細胞分化D．細胞的無絲分裂和有絲分裂C課堂檢測2.下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學(xué)過程的是(

)A．玉米種子萌發(fā)長成新植株B．小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞C．小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株D．胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株D課堂檢測3.下列有關(guān)細胞分化的敘述不正確的是(

)A．細胞分化不使細胞數(shù)目增加B．分化的細胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，源于細胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的改變C．細胞分化的前途在胚胎發(fā)育的早期就已決定，不能逆轉(zhuǎn)D．動物不具有發(fā)育成完整新個體的潛能的體細胞D課堂檢測4.下列有關(guān)細胞全能性的敘述中，不正確的是(

)A．克隆羊的誕生證明了已分化的動物細胞的細胞核仍具有全能性B．生物體內(nèi)細胞由于分化，全能性不能表達C．卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高D．植物細胞離體培養(yǎng)在一定條件下能表現(xiàn)出全能性C課堂檢測5.如圖所示干細胞的特征——具有分化能力和分裂能力