6.2細(xì)胞的分化課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

第6章

細(xì)胞的生命歷程第2節(jié)

細(xì)胞的分化1.由受精卵發(fā)育為小雞個(gè)體，通過什么樣的方式增加了細(xì)胞數(shù)目？2.細(xì)胞的種類是否發(fā)生了變化，你是如何判斷的？有絲分裂是，組成不同組織器官的細(xì)胞不相同問題探討

在人體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命約120d左右，白細(xì)胞的壽命為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地治療白血病。1.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？2.骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？健康人骨髓中的造血干細(xì)胞會(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)胞能通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。1細(xì)胞分化及其意義成年人全身細(xì)胞總數(shù)約1012個(gè)，細(xì)胞種類有200多種。這么多種類細(xì)胞都來自1個(gè)受精卵細(xì)胞。干細(xì)胞紅細(xì)胞神經(jīng)元脂肪細(xì)胞心肌細(xì)胞小腸上皮細(xì)胞軟骨細(xì)胞上皮細(xì)胞受精卵細(xì)胞分裂細(xì)胞分化動(dòng)物組織細(xì)胞思考·討論比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)扁平、立方、柱狀圓柱形，細(xì)長(zhǎng)橢圓形星形、錐形、梨形、圓形結(jié)構(gòu)排列緊密，間質(zhì)少有橫紋，多核細(xì)胞間質(zhì)發(fā)達(dá)有軸突、樹突功能保護(hù)、吸收等收縮支持感受刺激，傳導(dǎo)沖動(dòng)討論1．這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么不同？相同點(diǎn)：都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核構(gòu)成不同點(diǎn)：形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上各不相同。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？

在正常情況下，它們是不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞的；這四種組織中的某種細(xì)胞不會(huì)被轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。植物組織細(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。光合作用保護(hù)功能儲(chǔ)藏營養(yǎng)物質(zhì)葉肉細(xì)胞

表皮細(xì)胞（無葉綠體）儲(chǔ)藏細(xì)胞沒有葉綠體，沒有角質(zhì)層細(xì)胞壁上形成角質(zhì)層有葉綠體植物組織細(xì)胞1細(xì)胞分化在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)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：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。細(xì)胞分化是一種持久性的變化，發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程，胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。一般情況下，分化后的細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變普遍性穩(wěn)定性（不可逆性）持久性遺傳物質(zhì)不變性人、動(dòng)物、植物、細(xì)菌、真菌等生物個(gè)體發(fā)育過程中都存在著細(xì)胞分化2.特點(diǎn)：3.意義：①細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。②細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高生物體各種生理功能的效率。

就一個(gè)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？紅細(xì)胞B細(xì)胞抗體合成基因關(guān)閉血紅蛋白基因開啟血紅蛋白抗體合成基因開啟血紅蛋白基因關(guān)閉抗體（基因選擇性表達(dá)）4.實(shí)質(zhì)：不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)：細(xì)胞總DNA蛋白質(zhì)肌動(dòng)蛋白基因血紅蛋白基因胰島素基因肌動(dòng)蛋白血紅蛋白胰島素肌肉細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島B細(xì)胞+++--+三種細(xì)胞的DNA相同嗎？蛋白質(zhì)相同嗎？為什么？三種細(xì)胞的DNA相同，蛋白質(zhì)不同。基因細(xì)胞中的表達(dá)情況功能例子管家基因所有細(xì)胞均要表達(dá)維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需呼吸酶基因ATP合成酶基因奢侈基因不同類型細(xì)胞選擇性表達(dá)賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能血紅蛋白基因肌動(dòng)蛋白基因胰島素合成基因分化的結(jié)果1.DNA（基因）不變2.蛋白質(zhì)種類、數(shù)量有差異（不完全相同）3.RNA種類、數(shù)量有差異（不完全相同）4.細(xì)胞器種類、數(shù)量有差異（不完全相同）5.結(jié)果：細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的關(guān)系項(xiàng)目細(xì)胞分裂細(xì)胞分化發(fā)生時(shí)間原因結(jié)果意義聯(lián)系從受精卵開始發(fā)生在整個(gè)生命過程中細(xì)胞增殖需要基因的選擇性表達(dá)細(xì)胞數(shù)目增多細(xì)胞種類增多保持了親、子代間遺傳的穩(wěn)定性保證了生物體正常發(fā)育細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，兩者往往是相伴相隨的，隨分化程度加大，分裂能力逐漸下降2細(xì)胞的全能性早期胚胎通過細(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？？

從古至今，我國人民都把蘭花看作高潔、典雅的象征，很多人喜歡養(yǎng)蘭花。但是，蘭花種子通常發(fā)育不全，在自然條件下萌發(fā)率極低；傳統(tǒng)分株繁殖的方法又存在繁殖周期長(zhǎng)、繁殖率低等問題，如果靠自然繁殖，蘭花的價(jià)格可想而知了如何能讓名貴的蘭花大量、快速地繁殖，從而走入尋常百姓家呢？1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德（F.C.Steward）取胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞，放入含有植物激素、無機(jī)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(zhǎng)，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長(zhǎng)成了一株新的植株。①②③⑥④⑤1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)離體植物激素一定的營養(yǎng)條件（水、無機(jī)鹽、糖類等）適宜的環(huán)境（pH、溫度等）無菌環(huán)境胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程需要哪些條件？與傳統(tǒng)的雜交技術(shù)相比，植物組織培養(yǎng)技術(shù)有哪些特點(diǎn)？快速、大量繁殖;不受季節(jié)影響;同時(shí)還能保持植物的優(yōu)良品質(zhì)。韌皮部是指植物體內(nèi)具有運(yùn)輸產(chǎn)物、貯藏和支持功能的一種組織，屬于輸導(dǎo)組織。韌皮部的主要功能是將葉片的光合產(chǎn)物運(yùn)送到植物的各個(gè)部位。思考1：胡蘿卜韌皮部細(xì)胞是不是已分化的細(xì)胞？韌皮部細(xì)胞屬于已分化細(xì)胞。思考2：韌皮部細(xì)胞如何才能再度分裂和分化？通過脫分化和再分化脫分化：再分化：①②③⑥④⑤讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞的過程。在培養(yǎng)過程中，愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過程。脫分化再分化內(nèi)細(xì)胞團(tuán)離體的韌皮部愈傷組織胚狀體幼苗胡蘿卜植株思考3：換成胡蘿卜其他部位的細(xì)胞，該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?？能高度分化的植物?xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力科學(xué)家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實(shí)驗(yàn)，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(gè)體。紫外線蛙卵細(xì)胞核蝌蚪的腸上皮細(xì)胞去核細(xì)胞核核移植8細(xì)胞胚蝌蚪非洲爪蟾的核移植示意圖2.動(dòng)物的克隆技術(shù)已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核，仍然具有發(fā)育成完整動(dòng)物體的能力(2)如果直接將蝌蚪的腸上皮細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，能不能形成完整的個(gè)體？與第1題中的植物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)相比，你能從該實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？不能形成完整的個(gè)體；（1）蝌蚪的性狀主要與供卵的蛙相同還是與供核的蛙相同，為什么？供核的蛙；細(xì)胞核是遺傳和代謝的控制中心。已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核，仍然具有發(fā)育成完整動(dòng)物體的能力3.細(xì)胞的全能性1概念：2原因：體細(xì)胞一般都是由受精卵通過細(xì)胞分裂、分化而來的，一般已分化的細(xì)胞都有一套和受精卵相同的染色體，攜帶有相同的DNA分子。未分化的細(xì)胞，如受精卵、動(dòng)物和人的早期胚胎細(xì)胞、植物體的分生組織細(xì)胞也具有全能性。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。細(xì)胞內(nèi)含有該生物物種的全套遺傳信息。（1）植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞（動(dòng)物細(xì)胞只有細(xì)胞核表現(xiàn)出了全能性）（2）幼嫩細(xì)胞>衰老細(xì)胞（3）受精卵＞生殖細(xì)胞(精子、卵細(xì)胞)＞體細(xì)胞（受精卵全能性最高）3細(xì)胞全能性大小比較一般情況下：

分化程度越低，分裂能力越強(qiáng)，全能性越高；

分化程度越高，分裂能力越弱，全能性越低。4細(xì)胞全能性與細(xì)胞分裂、分化的關(guān)系5應(yīng)用：1.快速繁殖花卉、蔬菜2.運(yùn)用克隆技術(shù)拯救瀕危物種3.用于疾病的治療如：克隆人體器官，用于器官移植4.干細(xì)胞1概念：動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。2分類：全能干細(xì)胞：能分化成各種細(xì)胞，如胚胎干細(xì)胞。多能干細(xì)胞：能分化成多種細(xì)胞，如造血干細(xì)胞。專能干細(xì)胞：只能向特定細(xì)胞分化，如神經(jīng)干細(xì)胞。臍帶血采集處胎盤分娩后被廢棄的部分新生兒娩出斷臍臍帶血中含有大量的干細(xì)胞，可以培養(yǎng)并分化成人體的各種血細(xì)胞。目前，臍帶血干細(xì)胞可以用于治療血液系統(tǒng)疾病。一、概念檢測(cè)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)情況同D3.在一個(gè)多細(xì)胞的生物體內(nèi)，存在著各種在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上具有差異的細(xì)胞，這是因?yàn)椋?/p>

）A.細(xì)胞發(fā)生了變異B.不