6.2 细胞的分化课件-高一上学期生物人教版（2019）必修1

问题探讨1具有保护作用不断分裂产生新细胞根生长的重要原因之一；吸收水分和无机盐观察根尖各部分细胞的形态、结构特点，分析细胞功能有何不同？问题探讨2骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞上皮细胞观察分析人的上皮细胞、骨骼肌细胞、软骨细胞和神经细胞在哪些方面存在差异？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。问题探讨3在个体发育过程中，往往存在这样的现象：

由细胞分裂得到的新生细胞是高度相似的，新生细胞逐渐在形态、结构和生理功能上发生变化，形成不同种类的细胞，且这种变化是持久、稳定的，这种变化就叫做细胞分化。第六章

细胞的生命历程第2节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，关注干细胞在生物医学上的应用，提升社会责任意识。学习目标一、细胞分化及其意义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

的过程。稳定性差异分化的对象：

分化的结果：

细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化使细胞种类增加。

一个或一种细胞产生形态、结构、功能不同的细胞一、细胞分化及其意义2.特点：资料一：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。资料三：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。资料四：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。资料二：从受精卵形成胎儿的胚胎发育过程中存在细胞分化。细胞分化不仅发生在人的胚胎发育阶段,还贯穿于整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。普遍性持久性稳定性不可逆性一、细胞分化及其意义3.意义：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。①

细胞分化是生物个体发育的基础。一、细胞分化及其意义4.原因（实质）：思考1：个体发育过程中，形成了许多形态、结构和功能各异的体细胞，根据有丝分裂的意义分析，这些不同的细胞含有的遗传信息有何特点？思考2：细胞的形态、结构和功能主要由哪种化学物质直接体现？亲代细胞的DNA经过复制后平均分配到两个子细胞。体细胞和受精卵一样，含有该物种全套的遗传物质，全套的基因。蛋白质是生命活动的承担者，不同的体细胞由于含有不同种类和数量的蛋白质，因而在形态、结构和功能上表现出差异。思考3：为什么体细胞含有相同的基因，但却合成出不同的蛋白质呢？4.原因（实质）：小组活动：三种卡片代表三种基因，三种基因在胰岛β细胞与红细胞中基因表达情况不同，卡片正面代表基因开启，卡片反面代表基因关闭，请两名同学上台模拟这两种不同细胞中每个基因表达情况，并说出你这么做的原因。资料：基因表达指基因的遗传信息合成功能性蛋白质的过程基因1基因2基因3DNA蛋白质同学1模拟表示分化成红细胞时基因的开启或关闭情况同学2模拟表示分化成胰岛β细胞时基因的开启或关闭情况一、细胞分化及其意义4.原因（实质）：细胞分化的原因：是基因选择性表达的结果，即个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的执行情况不同。

血红蛋白基因ATP合成酶基因胰岛素基因血红蛋白ATP合成酶胰岛素红细胞＋＋＋＋＋—胰岛细胞＋＋＋—＋＋总DNA（基因）蛋白质“＋”表示有，“－”表示无一、细胞分化及其意义5.分化表达的基因：（1）管家基因所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。（2）奢侈基因不同类型细胞特异性表达的一类基因，其表达产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因等。

一、细胞分化及其意义6.细胞分化的“变”与“不变”：不完全相同相同一、细胞分化及其意义7.比较细胞分裂与细胞分化：细胞分裂细胞分化不同点细胞变化形态结构功能相同点联系数量增加种类不变相同数量不变种类增加染色体和遗传物质（遗传信息）都不变差异①在个体发育中，细胞先分裂，后分化；②细胞分裂是分化的基础，两者共同完成生物个体发育过程；③细胞分化程度越高，分裂能力越弱（体细胞>生殖细胞>受精卵）。高度分化的细胞往往不再分裂。1.图中A、B、C是正常情况下人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态,据图得出下列结论错误的是()A.三种人体细胞有各自不同的形态,根本原因是基因的选择性表达B.三种细胞都可以将葡萄糖分解为丙酮酸C.图中B代表的细胞是红细胞D.图中A代表的细胞是胰岛细胞当堂检测C

2.取同一生物体的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如下图所示。下列分析正确的是()A.基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因

最可能是基因4B.细胞a～g中生理功能最为近似的应该是

细胞b和细胞eC.组成1～6基因的脱氧核苷酸种类、数量

和排列方式均不同D.a～g各个细胞中染色体上所含基因的种类和数量完全不同B

当堂检测思考：已经高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗?甚至分化成一个完整的个体呢？肌细胞分化？【植物组织培养】资料1：1958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。【植物组织培养】胡萝卜根韧皮部的细胞外植体(离体植物器官、组织、细胞)愈伤组织(细胞团块)脱分化再分化【植物组织培养】讨论3：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？讨论4：资料1中可以得到什么结论？高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。讨论2：资料1中得到的新的胡萝卜植株的细胞中的遗传信息与提供根部韧皮部细胞的胡萝卜植株有何关系？讨论1：韧皮部细胞是不是高度分化的细胞？二、细胞的全能性1.概念细胞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

的潜能和特性。分化成其他各种细胞思考1：具有全能性必须是一个已经分化的细胞吗？思考2：已分化和未分化的细胞之间，有什么共性是使其具有全能性呢？资料：高等植物成熟的筛管细胞已分化，无细胞核，在适宜的条件下离体培养，不能得到完整的小植株。思考3：细胞具有全能性的根本原因是什么？二、细胞的全能性1.概念细胞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

的潜能和特性。2.原因细胞内含有本物种的全套遗传信息。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。

3.表达条件离体、适宜的外界条件、一定的营养物质等。分化成其他各种细胞【动物体细胞核移植实验】资料2：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。核移植实验的成功，说明已分化的动物细胞的细胞核是具有全能性的。胚胎细胞核移植成功率远高于体细胞核移植。分化程度越高的细胞，越不容易表现出全能性。4.细胞全能性的高低二、细胞的全能性一般而言，细胞的分化程度越高，具有的全能性越小。特例：卵细胞的分化程度较高，全能性也较高②同一生物：受精卵生殖细胞体细胞①不同生物：植物体细胞动物体细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)③幼嫩的细胞衰老的细胞。④分化程度低的体细胞分化程度高的体细胞。⑤细胞分裂能力强的体细胞细胞分裂能力弱的体细胞。＞＞＞＞＞＞5.细胞全能性的应用二、细胞的全能性01.快速繁殖花卉、蔬菜等02.拯救珍稀、濒危动植物长江女神白鳍豚百合花杜鹃03.克隆人体器官，用于器官移植心脏移植肾脏移植注意：目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。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③普遍性④不可逆性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。③全能性的体现要经过诱导和离体培养结果形成形态、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6.细胞分化和细胞全能性的比较三、干细胞动物和人体内仍保留着的，少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。如骨髓造血干细胞、神经干细胞、胚胎干细胞。1、概念：可分化为各种细胞，构成各种组织和器官。具有分化出多种组织细胞的潜能，如造血干细胞。2、分类：(1)全能干细胞：(2)多能干细胞：(3)专能干细胞：只能分化成某一类型的细胞，如神经干细胞3、应用：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

脐带血中含有大量干细胞，可以培养并分化成人体各种血细胞。目前，脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。3、应用：脐带血采集处胎盘分娩后被废弃的部分新生儿娩出断脐脐带血的采集是在新生儿出生以后，取婴儿端3～8cm脐带储两把止血钳结扎、断脐，婴儿被抱走处理，贴近母端止血钳处消毒并将针头插入脐静脉，采集脐血。4、iPS细胞：资料：iPS细胞(inducedpluripotentstemcells,iPScells诱导多能干细胞)是通过对人体组织的细胞进行重新编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型。这种细胞具有超强的分化能力。可以分化出这个人的血细胞，骨细胞，神经细胞等，进而培养出这个人的脏器，骨头，眼角膜，胰腺等。小结1.

2022年中科院宣布一项研究成果，首次真正意义上将人体多能干细胞“转化”为全能性的胚胎细胞。下列叙述错误的是（）A.受精卵和人体早期胚胎细胞都具有全能性B.细胞具有全能性的原因是细胞内含有个体发育所需的全套基因C.若某种干细胞可分化