高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的分化示范课课件ppt

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问：从受精卵到新生命诞生的过程，包含了之前学过的哪些方面的细胞学知识？
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系?
在人体内,红细胞的寿命为120 d左右,白细胞的寿命为5~7 d。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地治疗白血病。
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?
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
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。
一 、 细胞分化及其意义
一 、 细胞分化及其意义
思考•讨论 比较构成人体组织的细胞
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？
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。
一、 细胞分化及其意义
表皮细胞（无叶绿体）
没有叶绿体，没有角质层
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。
1.定义：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。
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（比如脱皮、头皮屑.）
人体内红细胞的寿命为120 d左右，白细胞的寿命为5~7 d，血小板寿命约7~14 d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。
分生区细胞不断分裂分化形成伸长区细胞和根冠细胞。
细胞分化发生在生物体的整个生命过程中。
哺乳类红细胞在晚幼红细胞阶段，排出细胞核。人的成熟的无核红细胞进入血液循环，生活120天左右即死亡。
上皮细胞、骨骼肌细胞、神经细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们不可能恢复成早期胚胎细胞；一种组织的细胞也不会转变成其他组织的细胞。
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，不会变成其他类型的细胞。
1、对于某个个体而言，各种细胞中的遗传信息是否相同？
2、导致细胞在形态结构和功能上产生差异大原因是什么呢？
相同，有丝分裂过程中，亲代细胞的DNA经过复制后平均分配到两个子细胞，子细胞的遗传物质和亲代细胞一样。
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。
管家基因（共性）：是指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。
奢侈基因（特性）：组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。
细胞分化是奢侈基因的选择性表达
如胰岛素基因、血红蛋白基因--A
合成血红蛋白（不合成肌动蛋白）
合成肌动蛋白（不合成血红蛋白）
染色体和遗传信息都不变
细胞分裂与细胞分化的关系
从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂
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
比较细胞分裂与细胞分化
（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。
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。
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。
（1）细胞分化是生物个体发育的基础。
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。如果给予一定的条件，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，再分化成其他细胞呢？
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。
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
讨论1：从资料1中可以得出什么结论？
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？
讨论3：该技术需要什么条件？
讨论4：该技术有哪些应用？
①组织培养进行快速繁殖
③与基因工程结合培育作物新类型
讨论5：为什么分化后的植物细胞能发育成完整个体？
体细胞中都含有该物种全套的遗传物质，都含有发育成完整个体所必需的全部基因。
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。
结论：动物细胞的细胞核具有全能性
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。
细胞内含有发育成完整个体的全套遗传信息
（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。
植物体细胞 动物体细胞
受精卵 生殖细胞 体细胞
细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。
判断：①雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。 （ ）
②分化程度高的细胞全能性一定低（ ）
如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然很高。
③分化的细胞一定不再进行分裂（ ）
如B淋巴细胞，接受抗原刺激后仍可再分裂。
细胞分化与细胞全能性的比较
细胞内基因的选择性表达
已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息
形成形态、结构和功能不同的细胞
分化程度：体细胞＞生殖细胞＞受精卵
全能性：受精卵＞生殖细胞＞体细胞
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
动物和人体内仍保留着少数具有_______________能力的细胞。
①胚胎干细胞（ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
特点：体积小，细胞核大、核仁明显。取自早期胚胎。也叫做全能干细胞。
②成体干细胞：存在于成体组织或器官内中。
造血干细胞：也叫做多能干细胞。
讨论：干细胞在我们的生产和生活中有哪些应用？
a.干细胞移植治疗白血病；
b.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。
1、下图所示为来自同一人体的4 种细胞,下列叙述正确的是（ ） A．因为来自同一人体,所以各细胞中的 DNA 含量相同B．因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同C．虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同D．虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同
2、下图为胡萝卜的植物组织培养示意图，有关叙述错误的是（ ）A．③胡萝卜植株的花粉不具有细胞的全能性B．①过程中细胞既进行细胞分裂又进行细胞分化C．图示植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性D．胡萝卜根、茎、叶等功能不同，从根本上说是基因选择性表达造成的
3.下列有关细胞全能性的叙述，正确的是（ ）A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变D.将紫色糯性玉米种子培育成植株，反映了植物种子具有全能性
4.下列关于细胞全能性的叙述，错误的是（ ）A.玉米种子萌发长成新植株体现了细胞全能性B.细胞全能性一般随着细胞分化程度增高而降低C.受精卵能在自然状态下发育成个体，因此全能性最高D.是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整有机体或其他各种细胞的潜能
解析　玉米种子萌发长成新植株属于自然生长过程，不能体现细胞全能性，A错误。