细胞的分化省优质课一等奖.ppt

第六章第六章 细胞的生命历程细胞的生命历程第第2节节 细胞的分化细胞的分化人教版人教版 生物生物 必修必修1 高一第一学期第六章高一第一学期第六章 第二节第二节 小资料：小资料：急性单核细胞白血病的血象急性单核细胞白血病的血象 白血病俗称白血病俗称血癌血癌，我，我国目前有国目前有400400多万人，每年多万人，每年新增约新增约6 6万万名患者。患者体名患者。患者体内白细胞出现异常的增殖，内白细胞出现异常的增殖，且多数白细胞是不能行使正且多数白细胞是不能行使正常的功能，容易受病菌的常的功能，容易受病菌的感感染染。2可编辑版可编辑版12什么叫细胞什么叫细胞分化分化？肌肉细胞肌肉细胞红细胞红细胞骨细胞骨细胞神经细胞神经细胞 造造血血干干细细胞胞红红细细胞胞血血小小板板白白细细胞胞造血干细胞的作用造血干细胞的作用3可编辑版可编辑版一、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，在增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能形态、结构和生理功能上上发生稳定性差异的过程。发生稳定性差异的过程。红细胞红细胞4可编辑版可编辑版人体胚胎发育过程人体胚胎发育过程5可编辑版可编辑版6可编辑版可编辑版思考一：1、在个体发育过程中，各种组织细胞在形态、结构、功能上产生了差异，这些不同细胞的遗传性息有没有变化？答：答：都含有该物种全套的遗传物质，都一样。都含有该物种全套的遗传物质，都一样。2、那么细胞的形态、结构以及生理功能是由哪、那么细胞的形态、结构以及生理功能是由哪种化学物质直接表现出来的呢？种化学物质直接表现出来的呢？答：蛋白质答：蛋白质7可编辑版可编辑版一、细胞分化一、细胞分化2、实质实质：胚胚 胎胎细细胞胞心肌心肌细胞细胞大量合成大量合成胰岛素胰岛素开启另一些基因（如肌动蛋白基因开启另一些基因（如肌动蛋白基因开启）开启）大量合成肌大量合成肌动蛋白动蛋白 关闭另一些基因关闭另一些基因开启某些基因开启某些基因(如胰岛素合成基因如胰岛素合成基因开启）开启）关闭某些基因（如肌动蛋白基因关闭某些基因（如肌动蛋白基因关闭）关闭）分化成分化成分化成分化成胰岛胰岛B细胞细胞（如胰岛素合成基因（如胰岛素合成基因关闭）关闭）基因选择性表达基因选择性表达a a、时间：同一细胞在不同的发育时期基因表达不同。、时间：同一细胞在不同的发育时期基因表达不同。b b、空间：机体不同位置的细胞基因表达不同。、空间：机体不同位置的细胞基因表达不同。8可编辑版可编辑版一、细胞分化一、细胞分化思考二思考二：对于人未成熟的红细胞和胰岛对于人未成熟的红细胞和胰岛B细胞，细胞，下列哪些基因能表达，哪些基因不能表达？下列哪些基因能表达，哪些基因不能表达？细胞呼吸酶基因，核糖体相关酶的基因细胞呼吸酶基因，核糖体相关酶的基因 血红蛋白基因、胰岛素基因血红蛋白基因、胰岛素基因管家基因管家基因奢侈基因奢侈基因9可编辑版可编辑版3、特点特点：（1 1）持久性）持久性 细胞分化是否是贯穿在生物体的整个个体发细胞分化是否是贯穿在生物体的整个个体发育过程中。育过程中。（2 2）稳定性、不可逆性）稳定性、不可逆性 分化了的细胞是不是将一直保持分化后的状分化了的细胞是不是将一直保持分化后的状态，直到死亡态，直到死亡一、细胞分化一、细胞分化。（。（胚胎时期胚胎时期达到最大限度）达到最大限度）10可编辑版可编辑版受精卵受精卵系系统统人人体体骨细胞骨细胞上皮上皮细胞细胞肌肉肌肉 细胞细胞神经神经细胞细胞上皮组织上皮组织肌肉组织肌肉组织神经组织神经组织结缔组织结缔组织器器官官有丝有丝分裂分裂细胞细胞分化分化思考三：思考三：来来来来源相同的这些源相同的这些源相同的这些源相同的这些细胞为什么要细胞为什么要细胞为什么要细胞为什么要进行分化呢？进行分化呢？进行分化呢？进行分化呢？4、意义：、意义：（1 1）是生物个体发育的基础；是生物个体发育的基础；（2 2）使多细胞生物体中的细胞趋向使多细胞生物体中的细胞趋向专门化专门化，有利于提高各种生理功能的效率。有利于提高各种生理功能的效率。11可编辑版可编辑版思考四：思考四：2、体细胞和受精卵体细胞和受精卵一样都含有全套的遗传一样都含有全套的遗传物质，能否像受精卵那样，分化成一个完整的物质，能否像受精卵那样，分化成一个完整的个体呢？个体呢？1、从遗传的角度来分析从遗传的角度来分析,为什么受精卵能为什么受精卵能够发育成一个完整的个体？够发育成一个完整的个体？因为受精卵含有该物种生长、发育全套的遗传因为受精卵含有该物种生长、发育全套的遗传物质（全套基因）物质（全套基因）12可编辑版可编辑版二、细胞的全能性二、细胞的全能性资料一、资料一、资料一、资料一、19581958年斯图尔德年斯图尔德年斯图尔德年斯图尔德 美美美美 实验实验实验实验胡萝卜的根部胡萝卜的根部放入含有植物放入含有植物激素、无机盐激素、无机盐和糖类等的培和糖类等的培养液中养液中愈伤组织愈伤组织资料二、资料二、1969年科学家将烟草的花粉培育成了完整的单倍体植株年科学家将烟草的花粉培育成了完整的单倍体植株资料三、资料三、1970年科学家用悬浮的胡萝卜的单个细胞也培育成了一个完整的年科学家用悬浮的胡萝卜的单个细胞也培育成了一个完整的个体。个体。脱分化脱分化再分化再分化13可编辑版可编辑版植物细胞全能性的应用植物细胞全能性的应用：蝴蝶兰的大规模生产蝴蝶兰的大规模生产快速繁殖花卉、蔬菜快速繁殖花卉、蔬菜14可编辑版可编辑版结论结论:已分化的植物细胞，具有已分化的植物细胞，具有发育成一个完整个体的潜能发育成一个完整个体的潜能15可编辑版可编辑版思考：思考：已经高度分化的动物细胞已经高度分化的动物细胞是否也能发育成为一个完整的是否也能发育成为一个完整的个体呢？个体呢？16可编辑版可编辑版 为什么受精卵能够发育成一个完整的个体呢？而体细胞就不可以呢？动物体细胞和受精卵的细胞核几乎是差不多的，对此你有什么看法?思考五：思考五：资料：资料：植物细胞培养取得成功后，科学家试着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培养用动物细胞进行培养，预计能够将一个动物培养成一个完整的动物体，但是成一个完整的动物体，但是无一列成功无一列成功，17可编辑版可编辑版母绵羊母绵羊A A 乳腺细胞乳腺细胞（体细胞）（体细胞）母绵羊母绵羊B未受精的未受精的卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C子宫内子宫内“多利多利”新的细胞新的细胞去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核绵羊绵羊“多利多利”整个克隆过程如下：整个克隆过程如下：这说明什么呢？这说明什么呢？高度分化的动物细胞高度分化的动物细胞没有表现出全能性没有表现出全能性植入代孕母羊子宫内植入代孕母羊子宫内无法发育成多利无法发育成多利4 4、现今只证明已分化的动物体、现今只证明已分化的动物体细胞细胞核具有全能性。细胞细胞核具有全能性。该实验证明了该实验证明了什么呢？什么呢？18可编辑版可编辑版克隆鼠（克隆鼠（2002年年 美国）美国）克隆猪克隆猪(2000年年 美国）美国）克隆牛克隆牛(1998年年 日本）日本）克隆猕猴克隆猕猴（2000年年 美国）美国）19可编辑版可编辑版克隆人体器官，用于器官移植克隆人体器官，用于器官移植心脏移植心脏移植肾脏移植肾脏移植20可编辑版可编辑版 长江女神长江女神 白鳍豚（水中大熊猫）白鳍豚（水中大熊猫）丹顶鹤丹顶鹤动物细胞核全能性的应用动物细胞核全能性的应用：用用克隆技术克隆技术拯救濒危动物拯救濒危动物21可编辑版可编辑版二、细胞的全能性二、细胞的全能性1、概念、概念:细胞具有发育成各种组织和细细胞具有发育成各种组织和细胞，并能发育成完整个体的潜能。胞，并能发育成完整个体的潜能。2、原因、原因：细胞核内含有保持物种遗传性所需要细胞核内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质全套遗传物质。22可编辑版可编辑版3、细胞全能性和细胞分化程度的关系总结：1 1、植物细胞、植物细胞 动物细胞动物细胞 2 2、受精卵、受精卵 低分化的体细胞低分化的体细胞 生殖细胞生殖细胞 高分化的体细胞高分化的体细胞 3 3、幼嫩的细胞、幼嫩的细胞 衰老的细胞衰老的细胞 4 4、细胞分裂能力强的、细胞分裂能力强的 细胞分裂能力弱的细胞分裂能力弱的23可编辑版可编辑版 1、概念：动物和人体内保留、概念：动物和人体内保留具有分裂和分化能具有分裂和分化能力的力的少数细胞。少数细胞。干细胞干细胞2 2、分类：全能干细胞：胚胎干细胞、分类：全能干细胞：胚胎干细胞 多能干细胞：造血干细胞多能干细胞：造血干细胞 专能干细胞：神经干细胞专能干细胞：神经干细胞24可编辑版可编辑版（1 1）、利用干细胞，人体组织器官将能再）、利用干细胞，人体组织器官将能再生生 新闻背景英国足球名星新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。接受干细胞移植手术治疗。3、干细胞的研究及应用、干细胞的研究及应用25可编辑版可编辑版细胞分裂细胞分化细胞变化发生时间在个体发育中的意义思考并讨论：思考并讨论：数量增多细胞形态、结构、生理功能发生稳定性差异，且这种变异是不可逆转的从受精卵开始，有些部位的细胞终生保持分裂能力，有的细胞发育到一定的时期就停止分裂。胚胎早期开始出现细胞分化，是一种持久性的变化，在胚胎期达到最大限度。保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性。没有细胞分化，生物体就不能进行正常的发育。26可编辑版可编辑版小结：小结：细胞分化细胞分化1、概念：、概念：3、实质：、实质：细胞全能性细胞全能性1、概念：、概念：2、表现条件：、表现条件：3、原因：、原因：4、动植物细胞、动植物细胞全能性：全能性：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 上发生稳定性差异的过程。上发生稳定性差异的过程。形态、结构和生理功能形态、结构和生理功能（1 1）持久性）持久性（2 2）稳定性、不可逆性）稳定性、不可逆性基因的选择性表达基因的选择性表达生物个体发育的基础生物个体发育的基础（3 3）遗传物质没有改变）遗传物质没有改变已经分化的细胞，仍然具有已经分化的细胞，仍然具有细胞核内含有保持物种遗传性所需要细胞核内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质全套遗传物质。（1 1）脱离母体）脱离母体（2）给予适宜的营养和外界条件）给予适宜的营养和外界条件植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性动物细胞核具有全能性动物细胞核具有全能性发育成完整个体的潜能。发育成完整个体的潜能。2、特点：、特点：4、意义：、意义：27可编辑版可编辑版1、下列关于细胞分化的说法错误的是（、下列关于细胞分化的说法错误的是（）A、细胞分化与生物发育有密切关系、细胞分化与生物发育有密切关系 B、细胞分化是一种普遍存在的生命现象、细胞分化是一种普遍存在的生命现象 C、细胞分化仅发生在胚胎时期、细胞分化仅发生在胚胎时期 D、一般条件下细胞分化是不可逆的、一般条件下细胞分化是不可逆的C课堂巩固课堂巩固28可编辑版可编辑版2、下列实例中能体现细胞全能性是（、下列实例中能体现细胞全能性是（）（1）用悬浮液培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植）用悬浮液培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株株（2）用烟草组织培养出可育的完整植株）用烟草组织培养出可育的完整植株（3）旺盛的花药细胞用人工的方法培育成植株）旺盛的花药细胞用人工的方法培育成植株A、（、（1）（）（2）B、（、（2）（）（3）C、（、（1）（）（3）D、（、（1）（）（2）（）（3）D课堂巩固课堂巩固29可编辑版可编辑版3、人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能、人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能 产产生血红蛋白，胰岛细胞（生血红蛋白，胰岛细胞（）A、只有胰岛素基因、只有胰岛素基因 B、比人的受精卵基因要少、比人的受精卵基因要少 C、既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因、既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因和其它基因 D、有胰岛素基因和其它基因，但没有血、有胰岛素基因和其它基因，但没有血红蛋白基因红蛋白基因C课堂巩固课堂巩固30可编辑版可编辑版4、动物体内各种类型的细胞中具有最高、动物体内各种类型的细胞中具有最高全能性的细胞是（全能性的细胞是（）A、体细胞、体细胞 B、生殖细胞、生殖细胞 C、受精卵、受精卵 D、肝细胞、肝细胞C课堂巩固课堂巩固31可编辑版可编辑版5、下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述、下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述,错误的是（错误的是（）A、生物体的生长发育是细胞分裂和细胞、生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果分化的结果 B、生物体通过细胞分化，细胞之间逐渐、生物体通过细胞分化，细胞之间逐渐发生了稳定性的差异发生了稳定性的差异 C、细胞分裂是细胞分化的基础、细胞分裂是细胞分化的基础 D、细胞分化过程中细胞的遗传物质发生、细胞分化过程中细胞的遗传物质发生了改变了改变D课堂巩固课堂巩固32可编辑版可编辑版6 6动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是（为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是（）A Aa a过程表示干细胞能自我更新过程表示干细胞能自我更新B Bb b、c 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C Ca a、b b、c 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D Db b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课堂巩固课堂巩固33可编辑版可编辑版