6.2细胞的分化课件-高一上学期生物人教版（2019）必修1

必修1：分子与细胞中新网上海新闻10月29日电(记者陈静)一份来自爱心人士捐赠的脐带血造血干细胞成功挽救了一名罹患再生障碍性贫血的18岁大男孩小池(化名)的生命。脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病第6章必修1：分子与细胞细胞的生命历程第2节

细胞的分化

学习目标核心素养要求1.阐明细胞分化的概念，说出细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，是形成多细胞生物体的必要过程。2.举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用。3.说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。1.生命观念：说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体。2.科学思维：通过比较不同细胞在形态结构和功能方面发生的特异性的变化，归纳细胞分化的概念，进而概述的重要意义3.科学探究：通过细胞分化的实质的探究活动，形成科学探究的思路和方法4.社会责任：通过了解干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用细胞的分化必修1：分子与细胞内容1内容2细胞的全能性内容聚焦本节目录细胞分化及其意义预习检测预习教材，解决以下问题。1.细胞分化的概念是？细胞分化有何意义？2.单细胞生物有细胞分化吗？分化有什么特点？3.细胞分化的实质是什么？如何理解？4.如何从细胞水平和分子水平判断一个细胞是否分化？5.细胞全能性的概念？原因及发生条件？6.细胞全能性的应用？7.干细胞的概念、定义、类型及应用？8.细胞分化、细胞分裂及全能性的关系？【资料】人体内，红细胞的寿命为120d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。思考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够通过细胞增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。【问题探讨】红细胞与白细胞

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产生的形态、结构和功能不同的血细胞的过程就是细胞分化。【问题探讨】内容1细胞分化及其意义【思考】单细胞生物通过细胞分裂即可完成生长、发育、繁殖。像人这样的多细胞生物，如果在生长发育过程中只有细胞分裂，能否由一个受精卵发育成一个完整个体？这些细胞来源早期胚胎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？1.比较构成人体组织的细胞正常情况下，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。内容1细胞分化及其意义【思考与讨论】2.比较不同植物组织细胞光合作用保护功能储藏营养物质叶肉细胞表皮细胞（无叶绿体）储藏细胞没有叶绿体，没有角质层细胞壁上形成角质层有叶绿体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内容1细胞分化及其意义【思考与讨论】

在个体发育中，由

增殖产生的后代，在

、

和

上发生

的过程;1.对象:

多细胞生物2.概念:一个或一种细胞形态结构生理功能稳定性差异内容1细胞分化及其意义一、细胞的分化小肠上皮细胞神经细胞细胞分裂细胞分化血红细胞肌细胞【资料3】细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是个体发育的基础。②持久性③普遍性①

稳定（不可逆）性3.细胞分化的特点【资料1】一般来说，分化的细胞将一直保持分化的状态，直到死亡，例如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2】细胞分化发生在生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。【资料4】分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。④

遗传物质不变性内容1细胞分化及其意义结论：已分化的不同细胞所含蛋白质存在差异【思考】为什么含有细胞相同的基因，却翻译出不同的蛋白质？细胞总DNA蛋白质卵清蛋白基因β-珠蛋白基因胰岛素基因卵清蛋白β-珠蛋白胰岛素输卵管细胞++++--红细胞+++-+-胰岛B细胞+++--+注：“+”表示有，“－”表示无4.细胞分化的原因内容1细胞分化及其意义

细胞分化（实质）是基因选择性表达的结果（DNA相同，蛋白质种类不完全相同），即在个体发育中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。➊管家基因细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果只在特定细胞中表达的基因，赋予各种细胞特异的形态结构与功能。

如唾液淀粉酶基因、血红蛋白基因、胰岛素基因。➋奢侈基因4.细胞分化的原因内容1细胞分化及其意义所有细胞中均要稳定表达的一类基因，其产物是对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。资料1：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。①细胞分化是个体发育的基础资料2：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。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4.细胞分化的意义内容1细胞分化及其意义比较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增加细胞数目相同增加细胞种类不同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【思维拓展1】比较细胞分裂与细胞分化内容1细胞分化及其意义不变①遗传物质DNA一般②细胞的数目细胞分化改变分子水平①RNA和蛋白质不完全相同③细胞的形态、结构和功能，即细胞的种类细胞水平②细胞器的种类和数量亚显微结构水平【思维拓展2】归纳：细胞分化的“变”与“不变”内容1细胞分化及其意义（1）同一个体中，心肌细胞和神经细胞中mRNA和蛋白质完全不同（

）（2）细胞分裂能增加细胞的类型，细胞分化能增加细胞的数量（

）（3）干细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同，蛋白质却不完全相同（

）（4）能表达ATP合酶和ATP水解酶的细胞不一定发生了分化（

）（5）细胞分化发生在个体生长发育的各个阶段，是基因选择性表达的结果

（

）6.1细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)6.1细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)×××√1.正误辨析√习题检测6.1细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)（6）细胞分化可能导致葡萄糖的运输方式发生改变（

）（7）人的上皮细胞和骨骼肌细胞中遗传信息不同，导致合成的蛋白质不同

（

）（8）细胞分化发生在多细胞生物的整个生命周期中（

）（9）骨髓干细胞通过细胞增殖产生了多种血细胞（

）（10）多细胞生物通过细胞增殖发育为成熟个体（

）（11）细胞分化会导致基因、mRNA、蛋白质都会发生改变（

）√×√×××习题检测2．下列关于细胞分化的叙述，不正确的是（

）A．从个体水平分析，细胞分化是生物个体发育的基础B．从细胞水平分析，细胞分化使细胞功能趋向专门化C．从细胞器水平分析，细胞分化会使细胞器数目发生改变D．从分子水平分析，细胞分化的实质是DNA发生改变3.下列关于细胞分化的叙述，正确的是()A.单细胞生物和多细胞生物均可发生细胞分化B.细胞分化仅仅引起细胞形态的改变C.细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果D.只有在胚胎时期才会发生细胞分化D习题检测C4．研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”，对此种干细胞进行培养后能得到多种细胞（如图所示）。下列叙述正确的是（）A．图中所示过程中不发生DNA分子的复制B．图中不同细胞的蛋白质完全不同C．各种细胞功能的不同与其具有不同的结构无关D．分化后的细胞中某些细胞器的数量会有差异不发生改变D习题检测5.空军军医大学口腔医院金岩教授率领的科研团队，从患者脱落乳牙中获取牙髓干细胞，经过体外培养，将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里，这些干细胞经过细胞分化使得牙齿神经、血管再生，完全恢复牙齿原有的功能。下列与细胞分化相关叙述错误的是（）A．细胞分化过程中，细胞的数目、细胞中的遗传物质未改变B．分化后的细胞一直保持分化后的状态，直至死亡均不能再改变C．若某种细胞内有血红蛋白合成，则该细胞已经进行了细胞分化D．受精卵是人类生命的起点，分裂和分化能力最强，全能性最高B习题检测【思考】1.从遗传的角度分析，受精卵为什么能发育成一个完整的个体?2.已经发生高度分化的细胞体细胞含有的遗传物质和受精卵相同，是否也能够发育成一个完整的个体呢?含有全套遗传物质(全套基因)【资料】

1902年，德国植物学家在细胞学说的基础上，大胆预言离体的植物细胞具有发育的全能性，能够发育成完整的植物体。1.1958年，利用胡萝卜的韧皮部组织培养出

了完整的新植株;2.1969年，将烟草的单个单倍体孢子(花粉)

培养成完整的单倍体植株。内容2细胞的全能性①②③⑥④⑤资料1

1958年美国科学家斯图尔德（F.C.Steward）等，利用胡萝卜韧皮部的细胞，放入含有植物激素、营养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（愈伤组织），继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。韧皮部细胞细胞团根或芽幼苗胡萝卜植株

胡萝卜组织培养示意图【思考·讨论】内容2细胞的全能性1.韧皮部细胞如何才能再度分裂和分化？已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整植物体。3.为什么分化后的植物细胞能发育成完整个体？已分化细胞仍保留着该物种个体发育所需的全套遗传信息。4.如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的细胞，在适宜条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？能1.细胞的全能性【结论】高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。①离体

②一定的营养条件

（无机盐和糖类等）③植物激素

④无菌环境⑤适宜的环境（pH、温度等）2.植物组织培养需要什么条件？（全能性表达）内容2细胞的全能性韧皮部细胞细胞团根或芽幼苗胡萝卜植株

【思考】胡萝卜组织培养示意图资料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。1996年诞生的克隆羊“多莉”卵细胞乳腺细胞去核细胞核核移植代孕母羊多莉【思考·讨论】内容2细胞的全能性[查阅资料]:植物细胞培养取得成功后，科学家试着用动物细胞进行培养，

预计能够将一个动物细胞培养成一个完整的动物体，但是无一

例成功。已经高度分化的动物细胞是否也能发育成为一个完整的个体呢？实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。【思考·讨论】内容2细胞的全能性资料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。实验结论：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。【资料分析】内容2细胞的全能性1996年诞生的克隆羊“多莉”卵细胞乳腺细胞去核细胞核核移植代孕母羊多莉克隆猴“中中”、“华华”（1）概念:细胞经

后，仍具有产生

或分化成其他

的潜能和特性。分裂和分化完整有机体各种细胞（2）原因:细胞内含有生物生长发育所需的

。全套遗传物质理论上，活细胞都具有全能性（哺乳动物成熟的红细胞等除外）1.细胞的全能性内容2细胞的全能性以细胞形成个体为标志植物体细胞的全能性和动物体细胞核的全能性

（3）实例：（4）细胞全能性的体现：

判断:以下现象是否体现细胞的全能性①种子→植株

(

)②花粉→植株

(

)③造血干细胞→各种血细胞

(

)④干细胞→心脏器官

(

)⑤壁虎断尾再生

(

)√✕✕✕✕※注意：在生物的生长发育中，细胞并不表现出全能性，而是分化成各种组织、器官。②拯救珍稀、濒危动植物③克隆人体器官，用于器官移植（5）细胞全能性的应用①快速繁殖花卉、蔬菜等内容2细胞的全能性植物组织培养优点：

能快速、大量繁殖，不受季节影响!①

离体（必要条件）②

一定的营养物质（无机盐、糖类等）和植物激素③

适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）（6）植物细胞全能性表达的条件内容2细胞的全能性韧皮部细胞细胞团根或芽幼苗胡萝卜植株

专能干细胞（

）（1）概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。2、干细胞内容2细胞的全能性成熟动物和人体内还有没有具有分裂和分化能力的细胞呢？按来源分（发育时期）成体干细胞按分化潜能分

全能干细胞（

）多能干细胞（

）如神经干细胞（2）类型胚胎干细胞

如受精卵如胚胎干细胞类型可分化成各种细胞，构成各种组织和器官，最终发育成完整个体可分化形成多种组织细胞，但不能发育成完整个体由多能干细胞分化而来，只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化全能胚胎干细胞专能骨髓干细胞多能骨髓造血干细胞内容2细胞的全能性（2）类型专能干细胞:全能干细胞：多能干细胞：受精卵胚胎干细胞多能干细胞专能干细胞体细胞【关键点解读】分化程度、分裂能力、全能性大小的比较内容2细胞的全能性①植物细胞

动物细胞（动物细胞

表现出了全能性）②

幼嫩细胞

衰老细胞③

受精卵

生殖细胞（精子、卵细胞）

体细胞（受精卵全能性最高）④

与细胞分化的关系：一般情况下，细胞分化程度不断提高，细胞的分裂

能力

，细胞的全能性

。>>>>逐渐变小只有细胞核逐渐变小（4）应用：

脐带血中含有大量的干细胞，可以培养并分化成人体的各种血细胞。目前，脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。

人骨髓中的造血干细胞能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板。2、干细胞内容2细胞的全能性（3）举例:➊干细胞可以用于治疗血

液系统疾病干细胞全能性的应用➋体外培养组织或器官,

通过移植治疗疾病内容2细胞的全能性（4）应用：【与社会的联系】急性白血病（一种血液肿瘤）4岁福建女孩小雯，因肩膀酸痛、膝盖痛、发高烧去看病，起初以为是支气管炎，没想到竟是急性白血病。据统计在儿童白血病中，绝大多数都是急性白血病（占95%）。急性白血病患者的造血干细胞异常分化、恶性增殖，在这个过程中会占据大量的骨髓中的空间和营养物质这意味着其他正常造血干细胞在骨髓中被排挤，缺少营养物质而难以生存因此会导致正常红细胞、白细胞等血细胞数量减少，从而引发贫血、频繁感染等症状。

造血干细胞与父母配型成功概率是50%，与兄弟姐妹配型成功概率是25%，非直系亲属匹配成功的概率，仅有万分之一。内容2细胞的全能性课堂总结完成教材习题

1.下列关于细胞分化的叙述，错误的是（）C习题检测A.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中B.细胞分化本质上是不同细胞中基因选择性表达的结果C.细胞分化过程中细胞器的种类和数量不会发生变化D.细胞分化过程中细胞中的遗传物质不会发生变化