《细胞分化》上课课件

第第6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程第第2节节 细胞细胞的分化的分化人教版生物必修一人教版生物必修一受精作用受精作用人体胚胎发育过程人体胚胎发育过程细胞的分化细胞的分化细胞的分裂细胞的分裂情境激趣情境激趣：观察与思考？观察与思考？观察发现：细胞分裂的结果是观察发现：细胞分裂的结果是形成形成相同的细胞相同的细胞。仅有仅有细胞分裂不能发育细胞分裂不能发育为一个完整的生物体。为一个完整的生物体。观察发现：一个成熟的胎儿观察发现：一个成熟的胎儿是由和是由和很多种细胞很多种细胞构成的。构成的。发育发育相同细胞的后代是怎么成为这相同细胞的后代是怎么成为这些些形态、结构、功能形态、结构、功能不同不同的细的细胞的呢？胞的呢？有丝分裂有丝分裂受精卵受精卵分化分化一、一、细胞的分化细胞的分化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。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有角质层有角质层功能：功能：保护功能保护功能功能：功能：贮藏营养物质贮藏营养物质叶肉细胞叶肉细胞表皮细胞表皮细胞贮藏细胞贮藏细胞功能：功能：光合作用光合作用有大液泡有大液泡有叶绿体有叶绿体思考思考1：个体发育过程中，细胞数目增多的方式是：个体发育过程中，细胞数目增多的方式是什么？什么？思考思考2：个体发育过程中，形成了许多形态结构功：个体发育过程中，形成了许多形态结构功能各异的细胞，根据有丝分裂的意义分析，这些能各异的细胞，根据有丝分裂的意义分析，这些不同的细胞含有的遗传物质有何特点？不同的细胞含有的遗传物质有何特点？思考思考3：细胞的形态结构和功能主要由哪种化学物：细胞的形态结构和功能主要由哪种化学物质体现？质体现？思考思考4：为什么同一个体中的细胞含有相同的基因，：为什么同一个体中的细胞含有相同的基因，但却含有不同的蛋白质？但却含有不同的蛋白质？相同细胞的后代是怎么成为这些形相同细胞的后代是怎么成为这些形态、结构、功能不同的细胞的呢？态、结构、功能不同的细胞的呢？互动解疑：互动解疑：资料分析 红细胞红细胞合成血红蛋白合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白不合成肌动蛋白)肌细胞肌细胞肌动蛋白基因开启肌动蛋白基因开启合成肌动蛋白合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白不合成血红蛋白)肌动蛋白基因关闭肌动蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭血红蛋白基因开启血红蛋白基因开启2 2、细胞分化的实质、细胞分化的实质基因的选择性表达基因的选择性表达注：分化不会改变细胞的遗传物质注：分化不会改变细胞的遗传物质细胞分化只发生在胚胎时期，还细胞分化只发生在胚胎时期，还是发生在生物体生命的整个过程是发生在生物体生命的整个过程中呢？你能举例说明吗？中呢？你能举例说明吗？造造血血干干细细胞胞红红细细胞胞血血小小板板白细胞白细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞例一：例一：例二：例二：表皮的生发层细胞能分裂表皮的生发层细胞能分裂分化成角质层细胞，以补分化成角质层细胞，以补充死亡脱落的角质层细胞充死亡脱落的角质层细胞 黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养3030多代后多代后仍能仍能合成合成黑色素；离体培养的上皮细胞，黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持始终保持为上皮细为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。胞，而不会变成其他类型的细胞。哺乳类红细胞在哺乳类红细胞在晚幼红细胞阶段晚幼红细胞阶段，排出，排出细胞细胞核核。人的成熟的无核红细胞进入血液循环，生活。人的成熟的无核红细胞进入血液循环，生活120120天左右即死亡。天左右即死亡。下列事实说明了下列事实说明了细胞分化的细胞分化的哪一哪一特征特征稳定性稳定性不可逆性不可逆性它发生在生物体的它发生在生物体的整个整个生命进程中，生命进程中，胚胎时期胚胎时期达到最大限度达到最大限度。持久性持久性3 3、细胞分化的特点、细胞分化的特点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，有利于提高各种生理功能的效率。效率。一、细胞一、细胞的的分化分化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点点联联系系增加相同不变差异遗传信息都不变共同完成生物个体发育过程巩固练习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.细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象细胞分化是生物界中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.细胞分化是细胞在形态结构和功能上发生稳定性细胞分化是细胞在形态结构和功能上发生稳定性差异的过程差异的过程C巩固练习2、下列细胞中，能再恢复到原来分化前状态下列细胞中，能再恢复到原来分化前状态的是的是 （）A.种皮细胞种皮细胞B.神经细胞神经细胞C.人体表皮细胞人体表皮细胞D.以上三种都不能以上三种都不能D3、人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红、人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，胰岛细胞（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、比人的受精卵基因要少受精卵基因要少 C、既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因它基因 D、有胰岛素基因和其它基因，但没有血红蛋有胰岛素基因和其它基因，但没有血红蛋白基因白基因C巩固练习细胞分化具有细胞分化具有稳定性、持久性、稳定性、持久性、不可逆性不可逆性，那么是否已经发生，那么是否已经发生高度分化的细胞，就不再具有高度分化的细胞，就不再具有分裂分化的能力？它们还能像分裂分化的能力？它们还能像受精卵那样发育成一个完整的受精卵那样发育成一个完整的个体吗？个体吗？思考思考1：从遗传的角度分析，受精卵为什么：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？能发育成一个完整的个体？思考思考2：体细胞含有的遗传物质和受精卵相：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？同，是否也能够发育成一个完整的个体？成熟胡萝卜成熟胡萝卜 植株植株离体的韧皮部细胞离体的韧皮部细胞(营养，植物激素等）营养，植物激素等）切取切取试管苗试管苗结论：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1958年年 斯图尔德的实验斯图尔德的实验(美国美国)已分化的细胞已分化的细胞具有什么样的特性？具有什么样的特性？二、细胞的全能性二、细胞的全能性已经分化的细胞，仍然具有发育已经分化的细胞，仍然具有发育成成完整个体完整个体的潜能的潜能。.原因：原因：体细胞中具有该物种全套的遗传物质，有体细胞中具有该物种全套的遗传物质，有发育成完发育成完整整个体所必需的全部基因个体所必需的全部基因.植物细胞植物细胞全能性表现的必要条件？全能性表现的必要条件？（1）离体离体（2）给予适宜的）给予适宜的营养和外界条件营养和外界条件.概念：概念：动物细胞是否也具有全能性？动物细胞是否也具有全能性？到目前为止，人们还没有成功将单个到目前为止，人们还没有成功将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。已分化的动物体细胞培养成新的个体。绵羊绵羊“多莉多莉”整个克隆过程如下：整个克隆过程如下：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胞卵细胞 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卵细去核卵细胞胞提取细胞核提取细胞核胚胎移植胚胎移植遗传物质主要存在于细胞核中遗传物质主要存在于细胞核中已分化的动物体细胞的已分化的动物体细胞的细胞核细胞核具有全能性具有全能性思考思考1、受精卵和高度分化的体细胞都具有全、受精卵和高度分化的体细胞都具有全能性，哪个更容易发育成完整个体？哪能性，哪个更容易发育成完整个体？哪个全能性高？个全能性高？2、全能性高低与细胞的分化程度有什么、全能性高低与细胞的分化程度有什么关系？关系？受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞植物体细胞植物体细胞 动物体细胞动物体细胞 思考思考3、个体发育过程中，细胞的分化程度、个体发育过程中，细胞的分化程度越来越高，发育潜能越来越窄，大多数越来越高，发育潜能越来越窄，大多数高度分化的体细胞甚至失去了分裂和分高度分化的体细胞甚至失去了分裂和分化的能力，成年人体内还有能继续分裂化的能力，成年人体内还有能继续分裂和分化的细胞吗？和分化的细胞吗？问题探讨：问题探讨：1、为什么健康人的血细胞数量不会随着、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡减少？血细胞的死亡减少？会通过细胞分裂产生新的血细胞来补充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？骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化，不断的产生不同种类的血细胞。动物和人体内保留的动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力少数具有分裂和分化能力 的的细胞。细胞。如如人骨髓中的造血干细胞。人骨髓中的造血干细胞。三、三、干细胞干细胞在体外培养出组织和器官在体外培养出组织和器官,并最终通过组并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。织和器官移植实现对临床疾病的治疗。干细胞的用途干细胞的用途:干细胞移植治疗白血病干细胞移植治疗白血病 巩固练习1、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（）用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株可育的植株植物种子发育成完整的植株植物种子发育成完整的植株用烟草组织培养的单个细胞培育出了可用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株育的完整植株巩固练习2、下列具有分化能力的细胞是下列具有分化能力的细胞是（）A.心肌细胞心肌细胞B.红细胞红细胞C.肠上皮细胞肠上皮细胞D.神经干细胞神经干细胞D巩固练习3、一个受精卵能发育形成复杂的生物体，主一个受精卵能发育形成复杂的生物体，主要是下列哪项生理过程起作用要是下列哪项生理过程起作用（）A.细胞分裂细胞分裂B.细胞生长细胞生长C.细胞成熟细胞成熟D.细胞的分裂和分化细胞的分裂和分化D