生物必修ⅰ人教新课标 细胞的分化课件

1、第第2节细胞的分化节细胞的分化学习导航学习导航1.简述细胞分化的概念、意义、原因。简述细胞分化的概念、意义、原因。2.举例说明细胞的全能性。举例说明细胞的全能性。新知初探新知初探思维启动思维启动生理功能生理功能一、细胞分化一、细胞分化1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代增殖产生的后代,在形态、结构和在形态、结构和_上发生上发生_的过程。的过程。稳定性差异稳定性差异2.特点：细胞分化是一种特点：细胞分化是一种_的变化，而的变化，而且是生物界中且是生物界中_的生命现象。的生命现象。3.原因：在个体发育过程中，不同的细胞中原因：在个体发育过程中，

2、不同的细胞中_的执行情况不同。的执行情况不同。4.意义意义(1)是生物界中是生物界中_的生命现象，是生的生命现象，是生物物_的基础。的基础。持久性持久性普遍存在普遍存在遗传信息遗传信息普遍存在普遍存在个体发育个体发育(2)使多细胞生物体的细胞趋向使多细胞生物体的细胞趋向_，有利，有利于提高于提高_。5.结果：形成形态、结构和功能都有很大差异的结果：形成形态、结构和功能都有很大差异的_。专门化专门化各种生理功能的效率各种生理功能的效率组织和器官组织和器官同一个体的神经细胞和肌细胞中的遗传物质相同同一个体的神经细胞和肌细胞中的遗传物质相同吗？产生不同细胞的原因是什么？吗？产生不同细胞的原因是什么？

3、【提示提示】相同，基因的选择性表达。相同，基因的选择性表达。想一想想一想二、细胞的全能性二、细胞的全能性1.概念：概念：_的细胞，仍然具有发育成的细胞，仍然具有发育成_的潜能。的潜能。2.实例实例已经分化已经分化完整个体完整个体植物植物细胞细胞全能全能性性分化程度分化程度高度分化的高度分化的_仍具有全仍具有全能性能性技术手段技术手段植物组织培养植物组织培养应用举例应用举例花卉繁殖、拯救珍稀濒危花卉繁殖、拯救珍稀濒危物种，还与物种，还与_结合培育作物新类型结合培育作物新类型动物动物细胞细胞全能全能性性分化程度分化程度已分化的动物体细胞的已分化的动物体细胞的_具有全能性具有全能性不足不足目前，不能

4、将分化的动物目前，不能将分化的动物细胞培育成新个体细胞培育成新个体植物细胞植物细胞基因工程基因工程细胞核细胞核(1)精子、卵细胞只含有生物体细胞内一半的精子、卵细胞只含有生物体细胞内一半的遗传物质，所以没有全能性。遗传物质，所以没有全能性。()(2)植物细胞在其体内没有全能性，只有在离植物细胞在其体内没有全能性，只有在离体的条件下才具有全能性。体的条件下才具有全能性。()(3)动物克隆技术的成功，证明了高度分化的动物克隆技术的成功，证明了高度分化的动物细胞的全能性。动物细胞的全能性。()(4)随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性会逐渐丧失。会逐渐丧失。()判

5、一判判一判三、干细胞三、干细胞1.概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和_能力的细胞。能力的细胞。2.举例：人骨髓中的许多举例：人骨髓中的许多_，能通过增，能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板。分化分化造血干细胞造血干细胞要点突破要点突破讲练互动讲练互动细胞分化细胞分化1.概念剖析概念剖析(1)发生时间：个体发育过程中。发生时间：个体发育过程中。(2)细胞的来源：一个或一种细胞。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结果：形成形态、结构和生理功能上有稳定性差异的细胞。稳定

6、性差异的细胞。2.过程过程个体发育是细胞分裂、细胞分化的结果：大个体发育是细胞分裂、细胞分化的结果：大多数多细胞生物是由受精卵发育而来的，在多数多细胞生物是由受精卵发育而来的，在细胞分裂的基础上，通过细胞分化逐渐发育细胞分裂的基础上，通过细胞分化逐渐发育为成体。其中，细胞分化是生物个体发育的为成体。其中，细胞分化是生物个体发育的主要过程。主要过程。3.细胞分化的原因细胞分化的原因各种细胞具有完全相同的遗传信息，但不同的各种细胞具有完全相同的遗传信息，但不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的(基因选择基因选择性表达的结果性表达的结果)。如图：。如图：4.特点特点(

7、1)持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进持久性：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。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。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。普遍性：是生物界普遍存在的生命现象。(4)遗传物质未发生变化：因为有丝分裂时，遗遗传物质未发生变化：因为有丝分裂时，遗传物质是先复制传物质是先复制,然后精确地平均分配。故细胞然后精确地平均分配。故细胞发生分化发生分化,但遗传物质并没有发生改变。但遗传物质并没有发生改变。动物和人体内具

8、有分裂和分化能力的细胞动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对如图的相关叙述中，错误的是称为干细胞。对如图的相关叙述中，错误的是()Aa过程表示干细胞能自我更新过程表示干细胞能自我更新Db、c过程表示干细胞具有分化能力过程表示干细胞具有分化能力Ca、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不过程中细胞的遗传信息表达情况不同同Db过程形成的细胞直接组成器官，可供器官过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用移植使用【解析解析】干细胞经干细胞经a过程形成的细胞，从形态过程形成的细胞，从形态上与它自身相同，该过程实现了干细胞的自我上与它自身相同，该过程实现了干细胞的自我更新。干细胞经更新。干细

9、胞经b、c两过程形成的细胞与干细两过程形成的细胞与干细胞形态不同，是细胞分化的结果，表明干细胞胞形态不同，是细胞分化的结果，表明干细胞具有分化能力。经具有分化能力。经a、b、c三个过程形成的三种三个过程形成的三种细胞内，蛋白质等不同，这表明它们的遗传信细胞内，蛋白质等不同，这表明它们的遗传信息表达情况不同。息表达情况不同。b过程形成的细胞先形成组织过程形成的细胞先形成组织，再进一步形成器官。，再进一步形成器官。【答案答案】D互动探究互动探究(1)题中题中a过程干细胞自我更新的方式是什么？过程干细胞自我更新的方式是什么？(2)题中题中b、c过程中，细胞内发生改变的蛋白质过程中，细胞内发生改变的蛋

10、白质主要有哪些？主要有哪些？【提示提示】(1)有丝分裂。有丝分裂。(2)组成细胞结构的蛋白质和催化化学反应组成细胞结构的蛋白质和催化化学反应的酶。的酶。【归纳总结归纳总结】细胞分裂与细胞分化细胞分裂与细胞分化细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化细细胞胞变变化化细胞数量增多细胞数量增多细胞形态、结构和生理细胞形态、结构和生理功能发生稳定性差异，功能发生稳定性差异，细胞种类增多细胞种类增多发发生生时时间间从受精卵开始，有些部从受精卵开始，有些部位的细胞终生保持分裂位的细胞终生保持分裂能力，有的细胞发育到能力，有的细胞发育到一定时期停止分裂一定时期停止分裂发生在整个生命进程中发生在整个生命进程中,在胚胎

11、期达到最大限度在胚胎期达到最大限度意意义义保持了亲代和子代之间保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性遗传性状的稳定性没有细胞分化，生物体没有细胞分化，生物体不能正常生长发育不能正常生长发育联联系系细胞的分裂是细胞分化的基础。细胞的分裂与分化细胞的分裂是细胞分化的基础。细胞的分裂与分化往往是相伴随的，随着细胞分化程度的增进，细胞往往是相伴随的，随着细胞分化程度的增进，细胞的分裂能力逐渐下降的分裂能力逐渐下降细胞的全能性剖析细胞的全能性剖析1.细胞全能性的原因细胞全能性的原因已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗传物质，因此，分化的细胞仍具有发育成完整传物质

12、，因此，分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。新个体的潜能。2.细胞全能性的表达细胞全能性的表达(1)条件：在离体状态下，需要适宜的水、无机条件：在离体状态下，需要适宜的水、无机盐、有机营养及激素等，还需要适宜的温度等盐、有机营养及激素等，还需要适宜的温度等条件。条件。(2)差异差异植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的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。性仍可以表达。同一生物体内细胞全能性的高低为：受精卵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。生殖细胞体细胞。随着细胞分化程度的不断

13、提高，细胞的全能随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐变小。性逐渐变小。细胞的全能性与细胞的分裂能力呈正相关细胞的全能性与细胞的分裂能力呈正相关,即即分裂能力越强，全能性越大。分裂能力越强，全能性越大。3.典型实例展示典型实例展示(1)说明植物细胞具有发育成完整植株的能力。说明植物细胞具有发育成完整植株的能力。(2)说明动物细胞的全能性受到限制说明动物细胞的全能性受到限制,但但“细胞核细胞核”仍仍具有全能性。具有全能性。特别提醒特别提醒(1)全能性表达的标志：已分化的细全能性表达的标志：已分化的细胞能形成完整的个体。胞能形成完整的个体。(2)一粒种子萌发为幼苗，并长成参天大树不是一粒种子

14、萌发为幼苗，并长成参天大树不是细胞全能性的体现，原因是一粒种子中已含有细胞全能性的体现，原因是一粒种子中已含有植物的幼体即胚。植物的幼体即胚。(3)胚胎干细胞经培育后形成心脏、肝脏等器官胚胎干细胞经培育后形成心脏、肝脏等器官不是全能性的体现，原因是并没有形成完整的不是全能性的体现，原因是并没有形成完整的新个体。新个体。(2012湖北孝感高中高一检测湖北孝感高中高一检测)下列有下列有关干细胞和细胞全能性的表述，正确的是关干细胞和细胞全能性的表述，正确的是()A植物的成熟体细胞比动物的成熟体细胞更植物的成熟体细胞比动物的成熟体细胞更容易实现全能性容易实现全能性B科学家们已经证实动物的成熟体细胞具有

15、科学家们已经证实动物的成熟体细胞具有全能性全能性C干细胞就是体外培养条件下容易实现全能性干细胞就是体外培养条件下容易实现全能性的细胞的细胞D在生物体内，细胞并没有表现出全能性的原在生物体内，细胞并没有表现出全能性的原因是细胞核遗传物质改变因是细胞核遗传物质改变【思路点拨思路点拨】本题主要考查了不同细胞全能性本题主要考查了不同细胞全能性的表现难易程度，分析时应从以下几个方面入手的表现难易程度，分析时应从以下几个方面入手：明确全能性的含义及不同生物细胞全能性的表明确全能性的含义及不同生物细胞全能性的表现难易程度。现难易程度。理解干细胞的含义及应用。理解干细胞的含义及应用。知道生物体内细胞全能性不易

16、表现的原因。知道生物体内细胞全能性不易表现的原因。【解析解析】由于目前科学家们用细胞核移植由于目前科学家们用细胞核移植的办法证明了动物细胞中细胞核的全能性，而的办法证明了动物细胞中细胞核的全能性，而整个细胞的全能性还没有办法实现，所以整个细胞的全能性还没有办法实现，所以植物成熟细胞的全能性要比动物细胞全能性植物成熟细胞的全能性要比动物细胞全能性更易表达；干细胞是保持有持续分裂、分化更易表达；干细胞是保持有持续分裂、分化能力的细胞；由于生物体内的细胞发生了基能力的细胞；由于生物体内的细胞发生了基因选择性表达而不能体现全能性。因选择性表达而不能体现全能性。【答案答案】A【探规寻律探规寻律】(1)细

17、胞全能性的物质基础：细细胞全能性的物质基础：细胞中含有本物种的全部遗传物质。胞中含有本物种的全部遗传物质。(2)植物细胞的全能性可以通过植物组织培养来植物细胞的全能性可以通过植物组织培养来实现，动物细胞通过核移植表现其细胞核的全实现，动物细胞通过核移植表现其细胞核的全能性。能性。变式训练变式训练下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是()A克隆羊的诞生证明了已分化动物细胞的细胞克隆羊的诞生证明了已分化动物细胞的细胞核仍具有全能性核仍具有全能性B生物体内的细胞由于细胞分化全能性不能表生物体内的细胞由于细胞分化全能性不能表达达C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性

18、卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高最高D植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性能性解析：选解析：选C。生物体内的细胞由于基因的选择性。生物体内的细胞由于基因的选择性表达，而不能表现全能性，在离体和一定的营表达，而不能表现全能性，在离体和一定的营养条件下能体现其全能性。对于动物而养条件下能体现其全能性。对于动物而言，由于条件技术不够成熟，所以细胞全能言，由于条件技术不够成熟，所以细胞全能性不能表达，而克隆羊的成功只能说明动物性不能表达，而克隆羊的成功只能说明动物细胞核的全能性。卵细胞属于已高度分化的细胞核的全能性。卵细胞属于已高度分化的细胞。细胞。对细胞全能性的判断不准确对细胞全能性的判断不准确下列植物细胞的全能性在提供了适宜条下列植物细胞的全能性在提供了适宜条件的情况下，最易表达的是件的情况下，最易表达的是()A枝条上的一个芽枝条上的一个芽B柱头上的花粉柱头上的花粉C胚珠中的珠被细胞胚珠中的珠被细胞D根尖分生区细胞根尖分生区细胞【常见错误常见错误】错选错选A项或项或D项。项。【错因分析错因分析】错选的原因主要是：对细胞的错选的原因主要是：对细胞的全能性大小的判断掌握不牢固，错误地认为分全能性大小的判断掌握不牢固，错误地认为分裂能力越