细胞的分化高一上生物人教版必修1

------必修1分子与细胞------第6章

细胞的生命历程6.2细胞的分化

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。

讨论：1.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？2.骨髓与血细胞的形成有什么关系？

骨髓中的造血干细胞能产生新的血细胞。

骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化，不断的产生不同种类的血细胞。------6.2细胞的分化------01细胞分化及其意义02细胞的全能性03干细胞目录

受精卵通过细胞增殖，使细胞的数量增加。小肠上皮细胞肝细胞心肌细胞神经细胞骨骼肌细胞血细胞思考·讨论比较构成人体组织的细胞受精卵

成年人全身细胞总数约1012~1014个，细胞种类有200多种。这么多种类细胞均来自一个受精卵。细胞分化思考·讨论比较构成人体组织的细胞上皮细胞骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞1.比较以上细胞的相同点与不同点。相同点：都有细胞膜、细胞质和细胞核构成不同点：形态、结构、功能上各不相同。2.细胞的遗传物质有没有发生变化？为什么？因为这些细胞都是有同一个受精卵经过有丝分裂得来的，遗传物质没有发生变化。图6-5植物体的不同细胞叶肉细胞

表皮细胞

储藏细胞功能：光合作用功能：保护功能功能：贮藏营养物质

叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞形态、结构、生理功能有很大的差异，它们都来自一群彼此相似的早期胚细胞。思考·讨论1.1概念在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。胚胎干细胞细胞分裂细胞分化肌肉细胞红细胞神经细胞上皮细胞受精卵1.1概念在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。1.2细胞分化的特点任务一：根据下列事实分别说出细胞分化的特点是什么？事实1：细胞分化发生在整个生命进程中。事实2：黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；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。事实3：分化后的细胞将一直保持分化后的状态，一般不会再回到分化前的状态，

直到死亡。事实4：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。持久性稳定性不可逆性普遍性1.3细胞分化的原因和结果任务二：从分子水平分析细胞分化浆细胞

抗体1.比较来自同一哺乳动物的肌细胞和红细胞及浆细胞。思考：由同一个受精卵通过有丝分裂产生的三个子代细胞的遗传物质——DNA(基因)具有稳定性，分化前的细胞中的遗传物质——DNA(基因)相同，为什么分化后却合成不同的蛋白质？请提出你的假设。假设1：分化导致细胞内的遗传物质丢失，所以分化后合成不同的蛋白质。假设2：分化只是基因的表达不同，所以分化后基因指导合成不同的蛋白质。1.3细胞分化的原因和结果2.科学家利用技术检测到来自同一哺乳动物的红细胞和肌细胞及浆细胞内含有的基因和蛋白质的情况如下表所示：细胞总DNA蛋白质ATP合酶基因β-珠蛋白基因胰岛素基因ATP合酶β-珠蛋白胰岛素胰岛B细胞++++-＋红细胞+++++-浆细胞++++-－注：“＋”表示有，“－”表示无。思考：三种细胞的DNA相同吗？蛋白质相同吗？DNA（基因）ATP合酶基因β-珠蛋白基因胰岛素基因蛋白质ATP合酶β-珠蛋白胰岛素控制合成控制合成控制合成控制合成根本原因：基因的选择性表达直接原因：蛋白质的种类不同1.3细胞分化的原因和结果几乎所有细胞中均表达的基因，如ATP合酶基因、微管蛋白基因等。不同类型细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因、β-珠蛋白基因等。ABCDEABCDEABCDEABCDEABCDEABCDE上皮细胞肌肉细胞红细胞神经细胞

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，即基因的选择性表达。有相同的基因，但表达的基因不同。1.3细胞分化的原因和结果

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，即基因的选择性表达。像E基因这样，在所有细胞均表达，维持生命活动所必需的的基因，称为管家基因。像A、B、C、D基因这样，在不同类型细胞中特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。这类基因称为奢侈基因。管家基因奢侈基因ATP合成酶基因呼吸酶基因核糖体合成酶基因胰岛素基因β-珠蛋白基因抗体基因1.4细胞分化的意义(1)细胞分化是生物个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。细胞组织器官系统个体【小结归纳】细胞分裂和细胞分化的关系①②项目①细胞分裂②细胞分化发生时间从受精卵开始发生在整个生命进程中原因细胞增殖需要基因的选择性表达结果细胞数目增多细胞种类增多意义保持了亲、子代间遗传的稳定性保证了生物体的正常发育联系细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，随分化程度加大，分裂能力逐渐下降随堂巩固1．(2022·四川眉山高一检测)下列关于细胞生长、细胞分裂与细胞分化的叙述，错误的是(

)A．细胞在生长、分裂、分化过程中，遗传物质并未发生改变B．细胞分化时，细胞数目增多，其形态、结构和功能发生了变化C．多细胞生物体能够由小长大离不开细胞的生长、分裂和分化D．细胞的分化是建立在细胞生长和细胞分裂的基础上的，但分裂的细胞不一定进行细胞分化√随堂巩固2．下图为同一个人的肌肉细胞、未成熟红细胞和神经细胞部分产生过程的模式图，下列相关叙述正确的是()A．三者含有的遗传物质相同B．三者含有的RNA完全相同C．三者含有的蛋白质种类完全不相同D．形成三者的原因是基因的选择性丢失√随堂巩固3．下列关于细胞分化的说法，正确的是()①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态②分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的形态、结构和功能③细胞分化的实质是基因的选择性表达A．①②B．②③C．①③D．①②③√目录------6.2细胞的分化------01细胞分化及其意义02细胞的全能性03干细胞思考·讨论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。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，再分化成其他的细胞呢？受精卵组织细胞细胞分裂细胞分化？思考·讨论资料1胡萝卜组织培养（1）从资料1中可以得出什么结论？（2）如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞，在适宜的条件下，这些细胞也能形成新的植物吗？能。已经分化的植物细胞在离体培养下能形成完整植株。思考·讨论资料2非洲爪蟾的核移植（4）如果直接将蝌蚪的肠上皮细胞进行培养，能不能形成完整的个体？与资料1中的植物细胞实验相比，你能从该实验得出什么结论？不能形成完整的个体，目前只能培养得到细胞；已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。（3）蝌蚪的性状主要与供卵的蛙相同还是与供核的蛙相同，为什么？供核的蛙；细胞核是遗传和代谢的控制中心。2.1概念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。2.2原因细胞内含有生物生长发育所需的全套遗传物质（遗传信息）。2.3植物细胞全能性表达的条件（1）离体（必要条件）；（2）一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素；（3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。2.4全能性的高低比较图中细胞全能性大小和分化程度高低之间的关系。（1）正常情况下，图中哪些细胞不再分裂了？（2）分化程度最低的细胞是

。（3）最容易表达全能性的细胞是

。细胞全能性大小与分化程度之间的关系：

。皮肤细胞、红细胞、白细胞、血小板、神经细胞和肝细胞，即高度分化的细胞。受精卵受精卵一般情况下，细胞分化程度越高，细胞全能性越低2.4全能性的高低植物体细胞动物体细胞受精卵生殖细胞体细胞＞＞＞（1）不同生物（2）同一生物提醒：①细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。②全能性表达的标志：细胞发育成完整有机体或分化成其他各种细胞。③种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性，因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。细胞分化细胞全能性原理细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点①持久性：②稳定性（不可逆性）：③普遍性：④不变性：遗传物质不变①高度分化的植物体细胞具有全能性②动物已分化的体细胞全能性受限制，

但细胞核仍具有全能性。结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成完整有机体或其他细胞大小比较细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵细胞全能性有大小之分，如受精卵>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【小结归纳】细胞分化和细胞全能性的关系随堂巩固1．(2022·山东青岛高一检测)下列细胞的全能性最容易表达出来的是(

)A．青蛙的上皮细胞 B．胡萝卜的韧皮部细胞C．大白鼠的肝脏细胞 D．人的皮肤生发层细胞2．分析以下事实：①胡萝卜韧皮部细胞通过培养能发育成完整植株；②绵羊乳腺细胞的细胞核移入去核卵细胞中，能发育成有生殖能力的绵羊。基于以上事实，下列选项错误的是()A．高度分化的动物细胞都具有全能性B．动物体细胞的细胞核具有全能性C．分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中，并未消失D．植物细胞具有全能性√√随堂巩固3．(2022·福建厦门高一期末)下图为科学家制备多能干细胞(iPS细胞)的操作流程。下列叙述错误的是()A．该项技术可用于器官的再生研究B．多能干细胞分化程度较低，具有分裂和分化的能力C．多能干细胞分化成表皮细胞是基因选择性表达的结果D．多能干细胞分化成各种类型的细胞体现了细胞的全能性√目录------6.2细胞的分化------01细胞分化及其意义02细胞的全能性03干细胞3.1概念胚胎发育完成后，人和动物体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，叫做干细胞。3.2类型按照发育阶段分为成体干细胞存在于早期发育的胚胎中，具有广泛的分化潜能，可以分化为所有体细胞类型。