高中生物第六章细胞的生命历程62细胞的分化新人教版必修课件

第二节第二节 细胞的分化细胞的分化奋飞中学奋飞中学第二节 细胞的分化奋飞中学1新课导入：新课导入：人从受精卵开始发育成一个个体，成年人全身细人从受精卵开始发育成一个个体，成年人全身细胞总数约胞总数约 10101212个。细胞种类有个。细胞种类有230230多种。细胞数目的多种。细胞数目的增多依靠细胞分裂，那么，细胞种类的增多呢？增多依靠细胞分裂，那么，细胞种类的增多呢？胚胎发育的过程胚胎发育的过程2024/5/21新课导入：人从受精卵开始发育成一个个体，成年人全身细21 1、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡减少？的死亡减少？健康人会不断产生新的血细胞来进行补充。健康人会不断产生新的血细胞来进行补充。2 2、骨髓与血细胞的形成有什么关系？、骨髓与血细胞的形成有什么关系？骨髓中的骨髓中的造血干细胞造血干细胞通过通过增殖和分化增殖和分化，不断的，不断的产生不同种类的血细胞。产生不同种类的血细胞。问题讨论：课本问题讨论：课本P117P1172024/5/211、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡减少？问题讨3学习目标：学习目标：1.1.能说出细胞分化的定义、原因及特点能说出细胞分化的定义、原因及特点 2.2.举例说出细胞的全能性举例说出细胞的全能性 3.3.了解干细胞的相关知识及干细胞研究进展了解干细胞的相关知识及干细胞研究进展2024/5/21学习目标：1.能说出细胞分化的定义、原因及特点2023/4学生自学学生自学：1.1.看书看书P117-119P117-119填写课时练填写课时练P102P102页新知自学。页新知自学。2.2.解决以下问题解决以下问题 细胞分化的定义？细胞分化的定义？细胞分化的原因是？细胞分化的原因是？什么是细胞的全能性？什么是细胞的全能性？细胞具备全能性的原因？细胞具备全能性的原因？要求：要求：6-86-8分钟独立完成。分钟独立完成。2024/5/21学生自学：1.看书P117-119填写课时练P102页新5胚细胞胚细胞 生理功能生理功能叶绿体叶绿体角质层角质层大液泡大液泡光合作用光合作用保护保护贮藏营养物质贮藏营养物质 结构结构细胞名称细胞名称教师精讲教师精讲：细胞分化的概念细胞分化的概念实例实例1 1：植物细胞分化：植物细胞分化叶肉细胞叶肉细胞表皮细胞表皮细胞贮藏细胞贮藏细胞思考：思考：上述三种细胞的来源相同吗？现在有什么不同？上述三种细胞的来源相同吗？现在有什么不同？它们来源于一群相似的早期胚细胞，三种细胞的形它们来源于一群相似的早期胚细胞，三种细胞的形态、结构和生理功能不同。态、结构和生理功能不同。2024/5/21胚细胞 生理功能叶绿体角质层大液泡光合作用保护贮藏营养物6受精卵受精卵早期胚胎早期胚胎细胞细胞红细胞红细胞实例实例2 2：动物细胞分化：动物细胞分化肌细胞肌细胞神经细胞神经细胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化根据以上两个实例，说出细胞分化的概念？根据以上两个实例，说出细胞分化的概念？在在个体发育个体发育中，由中，由一个或一种细胞一个或一种细胞增殖产生的增殖产生的后代后代，在在形态、结构和生理功能形态、结构和生理功能上发生稳定性差异上发生稳定性差异的过程的过程，叫做细胞分化。，叫做细胞分化。受精卵早期胚胎细胞红细胞实例2：动物细胞分化肌细胞神经细胞7细胞分化的特点细胞分化的特点资料资料1.1.细胞分化发生在整个生命历程中。细胞分化发生在整个生命历程中。资料资料2.2.红细胞形成后，始终保持为红细胞，而不会变成红细胞形成后，始终保持为红细胞，而不会变成其他类型的细胞。其他类型的细胞。资料资料3.3.红细胞形成后，始终保持为红细胞，直到死亡，红细胞形成后，始终保持为红细胞，直到死亡，而不会再变成幼红细胞。而不会再变成幼红细胞。资料资料4.4.细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。持久性持久性稳定性稳定性不可逆性不可逆性 受精卵受精卵胚胎干细胞胚胎干细胞幼红细胞幼红细胞原红细胞原红细胞造血干细胞造血干细胞红细胞红细胞普遍性普遍性细胞分化的特点资料1.细胞分化发生在整个生命历程中。持久8 细胞分化的意义细胞分化的意义意义：意义：（1 1）细胞分化是生物个体发育的基础。）细胞分化是生物个体发育的基础。（2 2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门）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。化，有利于提高各种生理功能的效率。合作探究：合作探究：结合个体发育的实例，从细胞分化的结果结合个体发育的实例，从细胞分化的结果并联系实际总结细胞分化的意义？并联系实际总结细胞分化的意义？细胞细胞 组织组织 器官器官 （系统（系统）个体个体 细胞分化的意义意义：合作探究：结合个体发育的实例，从细胞9基因基因蛋白质蛋白质卵清卵清蛋白蛋白基因基因唾液淀唾液淀粉酶粉酶基因基因胰岛胰岛素素基基因因卵清卵清蛋白蛋白唾液唾液淀粉淀粉酶酶胰岛胰岛素素输卵管细胞输卵管细胞+唾液腺细胞唾液腺细胞+胰岛胰岛B B细胞细胞+“+”表示有表示有 ，“”表示无表示无讨论一：科学家用讨论一：科学家用基因探针技术、抗原抗体杂基因探针技术、抗原抗体杂交技术交技术对人体内这三种体细胞中相应的蛋白质对人体内这三种体细胞中相应的蛋白质情况进行了调查，结果如下：情况进行了调查，结果如下：细胞分化的原因细胞分化的原因2024/5/21基因蛋白质卵清蛋白基因唾液淀粉酶胰岛素基因卵清蛋白唾液淀粉酶10基因 蛋白质 相同不同？基因基因蛋白质蛋白质卵清卵清蛋白蛋白基因基因唾液淀唾液淀粉酶粉酶基因基因胰岛胰岛素素基基因因卵清卵清蛋白蛋白唾液唾液淀粉淀粉酶酶胰岛胰岛素素输卵管细胞输卵管细胞+唾液腺细胞唾液腺细胞+胰岛胰岛B B细胞细胞+原因：原因：遗传信息不变，只是遗传信息的执行情况不同遗传信息不变，只是遗传信息的执行情况不同 （在特定时间和空间下，基因选择性表达的结果）（在特定时间和空间下，基因选择性表达的结果）2024/5/21基因的选择性表达 基因 蛋白质 相同不同？基11细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞细胞数量数量形态形态结构结构功能功能相相同同联联系系增加增加相同相同不变不变差异差异遗传信息都不变遗传信息都不变 细胞分裂是细胞分化的基础，共同完成生物个体细胞分裂是细胞分化的基础，共同完成生物个体发育过程。发育过程。对比：细胞分裂和细胞分化对比：细胞分裂和细胞分化2024/5/21细胞分裂细胞分化细胞数量形态结构功能相联系增加相同不变差异遗12？教师精讲：教师精讲：细胞的全能性细胞的全能性高度分化的细胞高度分化的细胞完整植株完整植株 思考：思考：高度分化的细胞，能否像受精卵一高度分化的细胞，能否像受精卵一样，再分化成一个完整的个体呢？样，再分化成一个完整的个体呢？教师精讲：细胞的全能性高度分化的细胞完整植株 思考：高度分131.1.在不脱离生物体的前提下，分化了的细胞将一直保持分在不脱离生物体的前提下，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。化后的状态，直到死亡。2.2.高度分化的细胞在自然状态下往往失去细胞分裂能力。高度分化的细胞在自然状态下往往失去细胞分裂能力。（激素、营（激素、营养等条件）养等条件）设想：设想：脱离母体脱离母体脱分化脱分化再分化再分化 细胞的全能性细胞的全能性事实：事实：新个体新个体（切割）（切割）（激素、营（激素、营养等条件）养等条件）探究探究历程：历程：19021902年，德国科学家提出细胞全能性的年，德国科学家提出细胞全能性的理论理论。19371937年，美国科学家将烟草年，美国科学家将烟草形成层细胞形成层细胞培育成植株。培育成植株。19581958年，斯图尔德将胡萝卜年，斯图尔德将胡萝卜韧皮部细胞韧皮部细胞培养成植株。培养成植株。19651965年，沃索将烟草年，沃索将烟草单细胞单细胞培养成植株。培养成植株。19701970年，斯图尔德将胡萝卜年，斯图尔德将胡萝卜单细胞单细胞培养成植株。培养成植株。1.在不脱离生物体的前提下，分化了的细胞将一直保持分化后的状14胚胚状状体体韧皮部细胞韧皮部细胞根切片根切片细胞团细胞团胡萝卜胡萝卜植株植株试管苗试管苗 19581958年，美国科年，美国科学家斯图尔德用胡萝学家斯图尔德用胡萝卜卜韧皮部细胞，韧皮部细胞，成功成功地培育出地培育出完整植株完整植株。说明高度说明高度分化的植物分化的植物细胞细胞仍然具有发育成仍然具有发育成完整植株完整植株的能力。的能力。实例：植物组织培养实例：植物组织培养实验结果说明了什么实验结果说明了什么？胚状体韧皮部细胞根切片细胞团胡萝卜植株试管苗 195815条件：条件：（1 1）脱离母体）脱离母体 （2 2）给予适宜的营养）给予适宜的营养(例：植物激素、无机盐和糖类等例：植物激素、无机盐和糖类等)和外和外界条件（例：无菌、温度和光照等）界条件（例：无菌、温度和光照等）过程：过程：外植体外植体外植体外植体 愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织 胚状体胚状体胚状体胚状体 植物体植物体植物体植物体再分化再分化脱分化脱分化 栽培栽培 植物组织培养植物组织培养2024/5/21条件：过程：再分化脱分化 栽培 植物组织培养2023/8/16 细胞的全能性细胞的全能性1.1.什么是细胞的全能性？什么是细胞的全能性？2.2.细胞全能性的理论基础是什么？细胞全能性的理论基础是什么？.含有本物种全套的遗传物质。含有本物种全套的遗传物质。细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。有发育成完整个体的潜能。思考：思考：植物细胞具有全能性，那动物细胞呢？植物细胞具有全能性，那动物细胞呢？到目前为止，人们还没有成功地将单个已到目前为止，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。分化的动物体细胞培养成新的个体。细胞的全能性1.什么是细胞的全能性？含有本物种全套的遗传17母绵羊母绵羊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卵细胞胞 母绵羊母绵羊C“多莉多莉”重组细胞重组细胞 发育成胚胎发育成胚胎去核去核卵细胞卵细胞提取细胞核提取细胞核核移植核移植胚胎移植胚胎移植 实例：实例：克隆技术克隆技术思考：多利长得与哪只羊最相似思考：多利长得与哪只羊最相似?这个实验说明了什么这个实验说明了什么?说明已分化的动物体细胞的说明已分化的动物体细胞的细胞细胞核核具有全能性。具有全能性。2024/5/21母绵羊A 乳腺细胞（体细胞）母绵羊B未受精的卵细胞 母18讨论：讨论：植物细胞的全能性与动物细胞的全能性比较？植物细胞的全能性与动物细胞的全能性比较？受受精卵、生殖细胞（精子、卵细胞）、体细胞全能性的精卵、生殖细胞（精子、卵细胞）、体细胞全能性的比较？比较？植物细胞的全能性动物细胞的全能性植物细胞的全能性动物细胞的全能性 受精卵生殖细胞（精子、卵细胞）体细胞受精卵生殖细胞（精子、卵细胞）体细胞结论：一般情况下，细胞分化程度越高，全能性越低结论：一般情况下，细胞分化程度越高，全能性越低2024/5/21讨论：植物细胞的全能性动物细胞的全能性结论：一般情况下191.1.快速繁殖花卉、蔬菜等作物快速繁殖花卉、蔬菜等作物2.2.培育转基因作物新类型培育转基因作物新类型3.3.拯救珍稀濒危物种拯救珍稀濒危物种细胞全能性的应用细胞全能性的应用濒危动物白鱀豚濒危动物白鱀豚转基因蓝玫瑰转基因蓝玫瑰蝴蝶兰的大规模培养蝴蝶兰的大规模培养视频：克隆工厂视频：克隆工厂1.快速繁殖花卉、蔬菜等作物细胞全能性的应用濒危动物白鱀豚转20干细胞的概念及研究前景干细胞的概念及研究前景干细胞：干细胞：动物和人体内保留的少数具有分化和分裂能力的细胞。如动物和人体内保留的少数具有分化和分裂能力的细胞。如人骨髓中的造血干细胞。人骨髓中的造血干细胞。分类：分类：全能干细胞：如受精卵全能干细胞：如受精卵 多能干细胞：如胚胎干细胞多能干细胞：如胚胎干细胞 专能干细胞：如神经元干细胞（分化为神经细胞）、成肌专能干细胞：如神经元干细胞（分化为神经细胞）、成肌干细胞（分化为肌肉细胞）等干细胞（分化为肌肉细胞）等应用应用：（：（1)干细胞移植治疗白血病；干细胞移植治疗白血病；(2)在体外培养出组织和器官在体外培养出组织和器官,并最终并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗2024/5/21干细胞的概念及研究前景干细胞：2023/8/321白血病患者白血病患者白血病白血病：亦称作血癌，是一类亦称作血癌，是一类造血干细胞造血干细胞异常异常的恶性疾病。白血病患者的血液中出现大量异常的恶性疾病。白血病患者的血液中出现大量异常白细胞，而正常血细胞减少。白细胞，而正常血细胞减少。骨髓移植：骨髓移植：即即造血干细胞移植造血干细胞移植，是通过静脉输，是通过静脉输送造血干细胞，重建患者的造血功能和免疫功能，送造血干细胞，重建患者的造血功能和免疫功能，达到治疗某些疾病的目的。达到治疗某些疾病的目的。通过骨髓移植为什么可以有通过骨髓移植为什么可以有效地治疗白血病？效地治疗白血病？骨髓中造血干细胞能够通过分裂和骨髓中造血干细胞能够通过分裂和分化不断产生不同种类的血细胞。分化不断产生不同种类的血细胞。白血病患者白血病：亦称作血癌，是一类造血干细胞异常的恶性疾病22课堂小结：课堂小结：2024/5/21课堂小结：2023/8/323课堂精练：课堂精练：1 1、下列对细胞分化的叙述正确的是下列对细胞分化的叙述正确的是 （）A A细胞分化是遗传物质改变的结果细胞分化是遗传物质改变的结果 B B细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程 C C细胞分化是只有人才具有的现象细胞分化是只有人才具有的现象 D D细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的 2 2、人胰岛、人胰岛B B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛据此推测人胰岛B B细胞中细胞中 （）A A只有胰岛素基因只有胰岛素基因 B B在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化 C C既有胰岛素基因也有血红蛋白基因，但不同细胞遗传信息的既有胰岛素基因也有血红蛋白基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同执行情况不同 D D只有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因只有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因2024/5/21课堂精练：1、下列对细胞分化的叙述正确的是 （）224课堂精练：课堂精练：3 3、下列实例中能体现细胞全能性的是、下列实例中能体现细胞全能性的是 （）A.A.用悬浮培养的胡萝卜单个细胞也能培养成可育的植株用悬浮培养的胡萝卜单个细胞也能培养成可育的植株 B.B.植物以种子繁殖新个体植物以种子繁殖新个体 C.C.壁虎断尾后重新长出尾巴壁虎断尾后重新长出尾巴 D.D.造血干细胞分化成不同的血细胞造血干细胞分化成不同的血细胞 4 4、动物细胞内各种类型的细胞中，具有最高全能性的细胞是、动物细胞内各种类型的细胞中，具有最高全能性的细胞是 A.A.体细胞体细胞 B.B.生殖细胞生殖细胞 C.C.受精卵受精卵 D.D.干细胞干细胞2024/5/21课堂精练：3、下列实例中能体现细胞全能性的是 （）25