细胞的分化教学课件-高一上学期生物人教版必修一

6.2细胞的分化学习目标1.通过比较不同细胞在形态、结构和功能方面发生的特异性变化，归纳细胞分化的概念，进而阐明细胞分化是基因选择性表达的结果。2.通过分析植物组织培养和动物体细胞核移植等方面的事例，阐明细胞的全能性。3.通过了解干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用，提升社会责任意识。问题探讨1.这个过程中包含了我们前面学过的哪些方面的细胞学知识?2.人体由最初的一个受精卵,到多种多样的组织细胞,是依靠哪种生理过程实现的?思考细胞分裂细胞分化问题探讨受精卵胚胎细胞神经细胞上皮细胞骨骼肌细胞软骨细胞思考1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？这些细胞在

上相差很大，

上也有区别，

上各不相同，但总体上都由

、

和

组成。在胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似。通过细胞的有丝分裂，细胞的数量越来越多。与此同时，这些细胞又逐渐向不同的方向变化。细胞膜细胞质细胞核形态结构功能问题探讨受精卵胚胎细胞神经细胞上皮细胞骨骼肌细胞软骨细胞在胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似。通过细胞的有丝分裂，细胞的数量越来越多。与此同时，这些细胞又逐渐向不同的方向变化。思考

2.正常情况下，它们还能恢复成早期胚胎细胞吗？3.就这四种组织来说，一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？不能恢复；不会转变。问题探讨叶肉细胞表皮细胞储藏细胞受精卵胚胎细胞与动物一样，同一个植物体也存在各不相同的细胞。追根溯源：同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。有丝分裂细胞分化红细胞血小板白细胞骨髓中的造血干细胞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。(教材P119)一、细胞分化分化的结果

细胞分化发生在生物体的整个生命过程中。2.时期：一、细胞分化在人体的生命过程中，血液中的血细胞需源源不断的产生，因为红细胞的寿命一般为120天左右，白细胞的寿命更短只有5—7天。骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生不同种类的血细胞，以维持这些细胞数目的稳定。资料1持久性、不可逆性稳定性普遍性3.特点：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。资料3资料3：造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→成熟红细胞→死亡资料4人表皮的生发层细胞能分裂分化成角质层细胞，以补充死亡脱落的角质层细胞。植物分生区细胞不断分裂分化形成伸长区细胞和根冠细胞。资料2一、细胞分化思考就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差异，这是怎么回事呢？答：这是细胞中基因选择性表达的结果，即：在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。一、细胞分化（2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。4.细胞分化的意义：人体在生长发育过程中,如果仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体不能正常发育。资料5哺乳动物成熟的红细胞，没有细胞核和众多的细胞器，细胞中有大量的血红蛋白，因此提高了红细胞运输氧气的能力。肌肉细胞含有大量线粒体，细胞中有大量收缩蛋白质，因此肌肉细胞有很强的收缩功能。资料6（1）细胞分化是生物个体发育的基础。一、细胞分化5.细胞分化的原因一、细胞分化活动：用五种磁卡片代表五种基因，在不同细胞基因表达情况不同，请五位同学上台模拟三种不同细胞中每个基因表达情况，一面代表基因开启，另外一面代表基因关闭。1.模拟表示分化成肌细胞时基因的开启或关闭情况；2.模拟表示分化成红细胞时基因的开启或关闭情况；3.模拟表示分化成胰岛B细胞时基因的开启或关闭情况。

呼吸酶基因开启胰岛素基因开启ATP合成酶基因开启血红蛋白基因开启呼吸酶基因关闭胰岛素基因关闭ATP合成酶基因关闭血红蛋白基因关闭肌肉生长因子基因开启肌肉生长因子基因关闭基因开启基因关闭

基因的状态（开启或关闭）“+”表示开启“-”表示关闭呼吸酶基因ATP合成酶基因胰岛素基因肌肉生长因子基因血红蛋白基因肌细胞

未成熟红细胞

胰岛B细胞

模拟结果个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息相同，但表达情况不同，即基因的选择性表达。(1)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同()(2)蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性表达的结果()(3)同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果()×同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵分裂而来的，所含基因相同；随堂小练：判断正误不同生物，基因不同；基因的选择性表达：（同一个体，不同细胞）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。××同一细胞蛋白质不同，是因为该细胞表达了很多不同基因。二、细胞的全能性思考

既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗?【资料7】1958年，美国科学家斯图尔德(F.C.Steward)取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛地分裂和生长，形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。讨论1:从资料7中可以得出什么结论？已经分化的植物细胞在

下能够形成完整的植株。离体培养讨论2：如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的植物细胞，在适宜条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？能讨论3：该技术需要什么条件？离体状态

适宜的温度和PH值

营养和植物激素无菌二、细胞的全能性【资料8】科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。资料8能否说明动物细胞也具有全能性？不能，只能说明已经分化的.具有全能性。动物细胞核讨论4：讨论5：高度分化的细胞为什么具有全能性？高度分化的细胞仍保留着该物种个体发育所需的全套基因。二、细胞的全能性（2）拯救珍稀、濒危动植物2.细胞全能性的应用

（1）快速繁殖花卉、蔬菜等二、细胞的全能性（3）克隆人体器官，用于器官移植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1.细胞全能性的概念名为“中中”和“华华”的雌性克隆猴在2017年年底相继诞生在中国科学院的实验室里，它们的基因都来自同一个流产的雌性猕猴胎儿，科学家们提取了其体细胞，然后将细胞核“植入”若干个“摘除”了细胞核的卵细胞内。从克隆羊“多莉”到这次克隆猴“中中”和“华华”，历经20多年。1997年2月27日的英国《自然》杂志报道了一项震惊世界的研究成果：1996年7月5日，英国爱丁堡罗斯林研究所（Roslin）的伊恩·维尔穆特（Wilmut）领导的一个科研小组，利用克隆技术培育出一只小母羊。这是世界上第一只用已经分化的成熟的体细胞核（乳腺细胞）通过核移植技术克隆出的羊。二、细胞的全能性骨髓移植的方法治疗白血病利用胚胎干细胞修复病人损伤组织概念：动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。三、细胞的全能性1.分类：①

干细胞：有的干细胞能发育为完整的个体；例如:胚胎干细胞②

干细胞：有的干细胞能分化出不同种类的细胞；例如:骨髓造血干细胞③

干细胞：有的干细胞只能分化成某种特定的细胞；例如:神经干细胞全能多能专能2.用途：①干细胞移植治疗白血病②脐带血干细胞治疗血液系统疾病③在体外培养出组织和器官，并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗三、细胞的全能性细胞分化基因的选择性表达全套的遗传信息细胞全能性实质基础表现普遍性特点持久性稳定性结果形成不同组织、器官小结(1)成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化()(2)种子发育成完整个体体现了细胞的全能性()(3)壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性()(4)造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性()×成熟植物有分生区细胞，成熟动物有造血干细胞，分化程度较低；随堂小练：1.判断正误种子不是一个细胞，由胚发育成个体是正常的生长发育；没有发育成完整的有机体或分化成其他各种细胞，不能体现全能性；×××没有发育成完整的有机体或分化成其他各种细胞，不能体现全能性；2．细胞分化发生在（）A.胚胎发育早期B.胚胎发育时期C.生物体的整个生命进程中D.幼体时期3．下列有关细胞分化和细胞分裂的叙述中，不正确的是（）A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果B.细胞分化发生在生物体的整个生命过程中C.细胞分裂是细胞分化的基础D.细胞分化过程使细胞中的遗传物质逐渐减少4．下列关于细胞分化的叙述，不正确的是（）A.细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命过程中B.经过细胞分化，在多细胞生物体内形成了相同的细胞和组织C.经过细胞分化导致细胞在形态、结构和功能上产生稳定性的差异D.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CDB5.下列发生了细胞分化且能体现细胞全能性的生物学过程是()A.壁虎尾巴的再生B.植物种子萌发长成新植株C.将棉花根尖细胞培育成棉花植株D.给去核蛙卵植入体细胞核后发育成正常的蝌蚪6.中风，也叫脑卒中，起因一般是由脑部血液循环障碍导致局