人教版教学课件学高一生物必修(新人教版)同步课件： 细胞的分化.ppt

第2节细胞的分化 1 知识与技能 1 了解细胞的分化与生物体发育的关系 能说明细胞的分化 2 能举例说明细胞的全能性及其在科学研究中的应用 2 过程与方法 1 培养学生分析比较的能力 2 培养学生联系实际灵活运用知识的能力 3 学会有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析 学习目标 3 情感态度与价值观 1 通过学习使学生体会生命的运动性 体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想 2 引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类的健康问题 激发社会责任感和使命感 激发学生关爱生命的美好情感 一 细胞分化1 概念 在个体发育中 由一个或一种细胞增殖产生的后代 在 和 上发生 的过程 2 特点 1 细胞分化是一种 的变化 2 一般来说 分化了的细胞将一直保持 的状态 直到死亡 3 细胞分化是生物界 的生命现象 知识清单 3 意义 1 细胞分化是生物 的基础 2 细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 化 有利于提高各种 的效率 4 各种细胞具有完全相同的遗传信息 但形态 结构和功能有很大差异 原因是在个体发育过程中 不同的细胞中 的执行情况是不同的 二 细胞的全能性1 概念 的细胞 仍然具有发育成 的潜能 2 植物细胞的全能性 1 的植物细胞仍具有全能性 2 应用 通过植物 的方法 快速繁殖花卉和蔬菜等作物 拯救珍稀濒危物种 还可以和 结合培育作物新类型 3 动物细胞的全能性 1 已分化的动物体细胞的 仍具有全能性 2 目前 还不能将单个已分化的动物体细胞培养成新个体 4 干细胞 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞 如骨髓中的 能增殖和分化产生红细胞 白细胞和血小板 补充到血液中去 答案 形态 结构 生理功能 稳定性差异 持久性 分化后 普遍存在 个体发育 专门 生理功能 遗传信息 已经分化 完整个体 已分化 组织培养 基因工程 细胞核 造血干细胞 难点1细胞分化的理解1 剖析概念 1 发生时间 个体发育过程中 2 细胞的来源 一个或一种细胞 3 结果 形成形态 结构和生理功能上有稳定性差异的细胞2 过程图示 难点互动 3 特点 1 持久性 细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中 在胚胎期达到最大限度 2 不可逆性 一般来说 分化了的细胞将一直保持分化后的状态 直至死亡 3 普遍性 是生物界普遍存在的生命现象 是生物个体发育的基础 4 遗传物质未发生变化因为有丝分裂时 遗传物质是先复制 然后精确地平均分配 故细胞发生分化 但遗传物质并没有发生改变 4 原因各种细胞具有完全相同的遗传物质 但不同的细胞中遗传信息的执行情况不同 如下图所示 特别提示 已分化的甲 乙两细胞与未分化的细胞之间遗传物质相同 都含该物种的全套遗传物质 都含有基因A B 细胞分化的实质是基因有选择地表达 个体发育是细胞分化的结果 细胞分化贯穿整个生命历程中 其中胚胎发育时期 细胞分化达到最大限度 细胞分化的结果 使细胞形态 结构和生理功能发生了变化 但细胞数量没有发生变化 5 意义 1 是生物个体发育的基础 2 使细胞趋向专门化 提高了各种生理功能的效率 6 细胞分裂与细胞分化的区别与联系 例1下列关于细胞分化的说法错误的是 A 细胞分化与生物发育有密切关系B 细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象C 细胞分化仅发生在胚胎期D 分化是细胞在形态结构和功能上发生稳定性差异的过程答案 C解析 本题考查了细胞分化的机理 分化的时期及与生物发育的关系 细胞分化是一种持久的变化 它不仅发生在胚胎时期 也发生在生物体的其他生命活动中 只是细胞分化在胚胎时期达到最大限度 变式训练1下列人体细胞中分化程度最低的是 A 胚胎干细胞B 造血干细胞C 胰腺细胞D 肌肉细胞答案 A解析 考查细胞分化的相关知识 胰腺细胞和肌肉细胞是成熟体细胞 分化程度较高 造血干细胞只能分化为血细胞 而胚胎干细胞能分化为各种体细胞 所以分化程度最低 难点2细胞的全能性1 细胞全能性的概念 已经分化的细胞 仍然具有发育成完整个体的潜能 2 细胞全能性的原因 1 原因 已分化的体细胞 或细胞核 具有本物种个体发育所需要的全部基因 2 理解 体细胞一般都是由受精卵通过有丝分裂增殖而来的 一般已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体 携带有相同的DNA分子 因此 分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能 3 体现 在合适条件 如离体状态等 下 有些分化的细胞能恢复分裂 重新分化并发育成完整的新个体 3 细胞全能性大小的差异 1 植物细胞的全能性易于表达 而动物细胞的全能性虽受到极大限制 但动物细胞核的全能性仍可以表达 2 同一生物体内细胞全能性的高低为 受精卵 生殖细胞 体细胞 3 随着细胞分化程度的不断提高 细胞的全能性逐渐变小 4 与细胞的分裂能力呈正相关 即分裂能力越强 全能性越大 4 细胞全能性的应用 1 植物组织培养 2 干细胞的研究 应用指南 在生物体内细胞不能完全表达其全能性 生物体内细胞的基因在特定时期和空间条件下选择性表达 从而使细胞分化为不同的组织 器官 在离体条件下 在一定的营养物质 激素和其他适宜外界条件下 细胞方能表现其全能性 植物细胞的全能性容易表达 动物细胞核的全能性较难表现 需将细胞核移植到去核卵细胞中 但是整个动物细胞的全能性 目前仍难以得到验证 一粒种子萌发为幼苗 长成参天大树不是细胞全能性的表现 原因是一粒种子是一个器官即一个新的植物体的幼体 此过程属于个体发育过程 例2植物细胞表现出全能性的必要条件是 A 给予适宜的营养和外界条件B 导入其他植物细胞的基因C 脱离母体后 给予适宜的营养和外界条件D 将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内答案 C解析 离体的细胞 组织 器官 在一定的营养物质 激素和其他外界条件的作用下 就可以表现出全能性 发育成完整的植株 变式训练2下列实例中能体现细胞的全能性的是 用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 植物用种子繁殖后代 用烟草的某个组织培育出了可育的完整植株A B C D 答案 B 解析 细胞的全能性是指已分化的细胞 仍然具有发育成完整个体的潜能 其中 和 都属于已分化的细胞经过培养形成可育的植株 体现了细胞的全能性 植物用种子繁殖后代 实际是由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育成新个体的过程 所以是由未分化的细胞 受精卵 发育成新个体的过程 干细胞及类型1 干细胞 所谓干细胞 意为 树 干或起源 类似于一棵树干可以生出树杈 树叶 开花 结果 严格地说 干细胞是尚未分化发育 能生成各种组织器官的起源细胞 2 干细胞的分类 干细胞大致可以分为3种类型 全能干细胞 多能干细胞和专能干细胞 知识拓展 注意 高度分化的细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质 与受精卵相同 这是细胞全能性的遗传基础 3 干细胞研究的意义 干细胞主要来源于胚胎 而且可以分化出很多种类 根据它们的种类可以分别加以利用 为人类服务 由于干细胞是未成熟的细胞 尚未开始分化而具有再生成各种组织器官的潜能 因此 人们寄希望于利用干细胞在体外培育出各种组织或器官 并最终用这些组织或器官移植来代替病变的组织或器官 例胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类细胞群 具有发育的全能性 可进一步发育成各种不同的组织细胞 下图是干细胞的培养过程 请问图中哪一阶段的细胞是胚胎干细胞 A 去核卵细胞B 内细胞群C 血液组织干细胞D 各种血细胞 答案 B解析 本题主要考查学生对干细胞的概念及来源等知识的掌握情况 哺乳动物的胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞群 它具有发育的全能性 可以分化成人体的各种细胞 变式训练动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞 对图的相关叙述中 错误的是 A a过程表示干细胞能自我更新B b c过程表示干细胞具有分化能力C a b c过程中细胞的遗传信息表达情况不同D b过程形成的细胞直接组成器官 可供器官移植使用 答案 D解析 据题图可知 a表示干细胞生成干细胞 即干细胞的自我更新 干细胞通过b c生成了不同形态 结构的细胞 表示细胞的分化过程 细胞分化的原因是遗传物质的选择性表达 故三条途径遗传信息的表达是不同的 细胞分化形成的是各种组织 一种细胞不能构成器官 1 多细胞生物体在发育过程中起决定作用的是 A 细胞分裂B 细胞生长C 细胞增殖D 细胞分化答案 D解析 在细胞增殖和细胞分化的共同作用下 才能完成生物体的正常生长发育 但细胞分化在生物体的发育中起着决定性的作用 随堂练习 2 下列有关细胞全能性的叙述错误的是 A 克隆羊 多利 的诞生证明了动物细胞具有全能性B 细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信息C 斯图尔德的组织培养成功表明植物细胞具有全能性D 细胞分化程度越高 它的全能性就越低答案 A解析 克隆羊 多利 的诞生证明了动物细胞的细胞核具有全能性 3 正常人的造血干细胞能分化 发育成各种血细胞 但在体外某些因素的诱导下 也可分化为神经细胞和肝细胞 其根本原因是造血干细胞 A 还没有完全分化B 有旺盛的分裂能力C 具有与受精卵相同的遗传物质D 能合成神经细胞或肝细胞需要的蛋白质答案 C解析 造血干细胞能分化成不同功能的细胞是由于造血干细胞含有本物种的全部的遗传物质 即具有与受精卵相同的遗传物质 4 细胞正常分化的结果是 A 增加细胞蛋白质的种类B 赋予不同种类细胞特异的结构和功能C 使细胞代谢增强D 使细胞的全能性更易表现答案 B解析 细胞分化是基因的选择性表达 使细胞具有特定的结构和功能 细胞的种类增多 分化程度越高的细胞全能性越不容易表现 5 动物体内各种类型的细胞中具有最高全能性的细胞是 A 体细胞B 生殖细胞C 受精卵D 肝细胞答案 C解析 受精卵的全能性大于生殖细胞 生殖细胞的