2022-2023学年苏教版（2019）必修一 4.2 细胞分化、衰老和死亡（第一课时） 课件（39张）

4.2细胞分化、衰老和死亡（第1课时细胞分化和细胞全能性）

积极思维：天竺葵植株中有哪些组织和器官？受精卵（单个细胞）—→多个细胞—→形成不同组织—→器官—→个体细胞分裂细胞分化组成发育成细胞分化形成复杂的多细胞生物体在个体发育过程中，细胞分化能增加细胞的类型，由不同类型的细胞构成不同的组织，多种组织组成相应的器官，进而形成复杂的多细胞生物体。我们如何从一个受精卵发育成个体？在人体内，红细胞的寿命为12d左右。白细胞的寿命约为5~7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞。而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少？骨髓与血细胞的形成有什么关系？健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。骨髓中的造血干细胞能够通过细胞增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。正常情况下，它们不能恢复成早期胚胎细胞，也不会转变成其他组织的细胞。

骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞上皮细胞1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？这些细胞形态相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。2.这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们还能恢复成早期胚胎细胞吗？一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？受精卵早期胚胎细胞神经细胞骨细胞小肠上皮细胞肌细胞红细胞细胞分裂细胞分化同一植物体的这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。表皮细胞储藏细胞叶肉细胞光合作用保护功能储藏营养这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？是否来自于同一种细胞？表皮细胞气孔细胞储藏细胞叶肉细胞在被子植物中，叶是营养器官，由保护组织、营养组织和输导组织等构成。叶表皮细胞外侧有角质层，具有保护作用；叶肉细胞内有大量的叶绿体，能进行光合作用，营养组织细胞能储藏营养物质；输导组织参与营养物质的运输。同一片叶上不同类型的细胞在形态结构和生理功能上的差异是细胞分化的结果。早期胚细胞叶肉细胞表皮细胞储藏细胞细胞分裂细胞分化细胞分化——概念概念：个体发育过程中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程细胞分裂细胞分化细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化使细胞种类增加。离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡，都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。稳定性不可逆性

细胞分化发生在整个生命进程中。持久性

细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物体发育的基础普遍性分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。遗传物质不变性细胞分化——特点就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。骨细胞结缔组织器官肌肉组织神经细胞肌肉细胞上皮组织上皮细胞神经组织系统人体细胞分化有丝分裂受精卵产生形态、结构、功能不同的细胞（增加细胞类型），形成特定形态、结构、功能不同的组织和器官。细胞分化的结果在个体发育中，细胞分化能增加细胞的类型，不同类型的细胞构成了多细胞生物体的各种组织和器官，执行不同的生理功能，从而有利于提高各种生命活动的效率。细胞分化的意义就一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息，为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？是细胞中基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同。EDCABEDCABEDCAB遗传信息没变ABCDE细胞分化——原因（机理）为什么遗传信息相同的细胞，形态、结构和功能差异如此之大呢？转录(基因)蛋白质DNARNA翻译基因血红蛋白基因肌动蛋白基因蛋白质血红蛋白肌动蛋白那么细胞的形态、结构以及生理功能的差异是由哪种物质直接表现出来的呢？合成血红蛋白血红蛋白基因开启肌动蛋白基因关闭红细胞不能合成肌动蛋白合成肌动蛋白肌动蛋白基因开启血红蛋白基因关闭肌细胞不能合成血红蛋白例：红细胞和肌细胞的遗传信息相同，基因的表达不同。ABDCEEDCABEDCABEDCABEDCAB基因细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。神经细胞肌细胞红细胞在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。检测的3种细胞是否含有三种基因卵清蛋白基因表达珠蛋白基因表达胰岛素基因表达ATP合成酶基因表达输卵管细胞++++--+红细胞+++-+-+胰岛细胞+++--++2、为什么ATP合成酶基因在三种细胞中都能表达？1、从上表信息中，你能得到什么结论？分裂分化1、①②分别是什么生命现象？两者有何区别和联系呢？①②细胞分裂分化不同点细胞数量形态结构功能相同联系增加相同不变差异遗传信息都不变共同完成个体发育过程分裂是分化的基础比较细胞分裂细胞分化不同点细胞变化发生时间相同点联系增加细胞数目从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂增加细胞种类发生在整个生命进程中遗传信息都不变先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程比较细胞分裂与细胞分化

早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育，形成各种组织和器官。如果给予一定的条件，这些组织和器官中高度分化的细胞，能不能像早期胚胎那样，再分化成其他细胞呢?1958年，美国植物学家斯图尔德等人，用胡萝卜根韧皮部的组织块进行离体培养，得到了完整的植株，且该植株能开花结果，这证实了哈伯兰特50多年前的预言，即离体的植物细胞能发育成完整的植物体实验证明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，即植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指细胞分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。二、细胞的全能性1962年，英国科学家格登将美洲爪蟾小肠上皮细胞的核注入去核的未受精的卵细胞，结果发现一部分卵细胞发育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪又能继续发育为成熟的个体。实验证明：已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。二、细胞的全能性母绵羊A

乳腺细胞

（体细胞）母绵羊B未受精的卵细胞母绵羊C重组细胞去核卵细胞分离细胞核核移植胚胎移植“多利”继多莉羊出现后，克隆猪、克隆牛、克隆猴纷纷问世。许多研究表明，高等动物已分化的体细胞的细胞核仍然保持着全套的遗传物质，是具有全能性的。但与植物细胞相比，由单个高度分化的动物体细胞培育成新个体的过程更具有复杂性，至今未有成功案例。1.细胞的全能性：是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。2.实例：植物体细胞的全能性和动物体细胞核的全能性3.具有全能性的原因：已分化的细胞（细胞核）内含有该物种全套遗传物质4.细胞全能性表现的必要条件：离体、一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素；适宜的外界条件（适宜的温度、pH、无菌无毒的环境等）二、细胞的全能性细胞分化细胞全能性原因细胞内基因的选择性表达已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息结果形成形态、结构和功能不同的细胞可形成新的个体比较分化程度：体细胞＞生殖细胞＞受精卵全能性：受精卵＞生殖细胞＞体细胞关系①两者的遗传物质都不发生变化②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小快速繁殖花卉、蔬菜火焰兰的快速繁殖拯救珍稀、濒危动植物白鳍豚杜鹃丹顶鹤【课堂小结】1．下列关于细胞分化的叙述中，错误的是()A．细胞分化发生在多细胞生物的整个生命过程中B．细胞分化过程中遗传物质发生了改变C．细胞分化使多细胞生物体中的细胞功能趋向专门化D．细胞分化是由细胞内遗传信息执行情况不同导致的选B细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中，A正确；细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，遗传物质没有改变，B错误；细胞分化使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性的差异，使多细胞生物体中的细胞功能趋向专门化，C正确；细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果，不同的细胞遗传信息的执行情况不同，D正确。。2．下列生物学过程发生了细胞分化且能体现体细胞的全能性的是()A．玉米种子萌发长成新植株B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C．小麦花粉经离体培养发育成植株D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株选D玉米种子萌发长成新植株是植物的自然生长发育现象，没有体现体细胞的全能性；小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，是细胞分化的结果，形成的是新类型的细胞，不是个体，没有体现体细胞的全能性；小麦花粉是生殖细胞，无法体现体细胞的全能性；胡萝卜根韧皮部细胞发育成新个体，体现了体细胞的全能性。3．下图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段，下列有关叙述正确的是()A．细胞甲的分