细胞的分化课件【高效备课精研+知识精讲提升】 高一上学期生物人教版（2019）必修1

6.26.2细胞的分化细胞的分化1.阐明细胞的分化。2.举例说明细胞的全能性。3.说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。学习目标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120d左右，白细胞的寿命为57d。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?提示：健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。提示：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。比较构成人体组织的细胞有丝有丝分裂分裂细胞细胞分化分化受精卵上皮细胞骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞动物细胞分化比较构成人体组织的细胞 构成人体器官有四种组织：上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织。组织由形态相似，结构、功能相同的细胞构成。上皮细胞骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞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。思考.讨论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？上皮细胞骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞正常情况下，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。叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞形态、结构、生理功能有很大的差异，它们都来自一群彼此相似的早期胚细胞。分生组织叶肉细胞表皮细胞储藏细胞细胞分裂细胞分化植物细胞分化1概念:(1)分化的对象：分化的对象：一个或一种细胞。一个或一种细胞。(2)分化的结果：分化的结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。产生形态、结构、功能不同的细胞。在个体发育中，在个体发育中，一个或一种细胞一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生结构和生理功能上发生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。2特点稳定性、持久性、普遍性、不可逆性、遗传物质不变性稳定性、持久性、普遍性、不可逆性、遗传物质不变性是生物个体发育的基础基础；使多细胞生物体中的细胞趋于专门化专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率效率。3意义细胞分化 在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同，即基因的选择性表达。4细胞分化的实质细胞分化与分裂的区别和联系项目项目细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞数量细胞数量形态结构形态结构功能（蛋白质种类）功能（蛋白质种类）相同点相同点联系联系增加增加相同相同不变不变不同不同遗传信息（遗传物质）不变遗传信息（遗传物质）不变先分裂，后分化，先分裂，后分化，分裂是分化的基础，共同完成分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程。一般来说，分化程度越高，生物个体发育过程。一般来说，分化程度越高，分裂能力就越低分裂能力就越低相同相同不同不同1.下列对细胞分化的相关叙述，错误的是（）A.从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果B.从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类不变、数量改变的结果C.从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生了改变D.从细胞器水平分析，细胞分化时细胞器的种类、数目发生改变B课中必练课中必练2.下列有关细胞分化的叙述，错误的是（）A.细胞分化具有持久性、不可逆性和遗传物质多变性等特点 B.细胞分化增加了细胞的种类C.细胞胞分化有利于提高生物体各种生理功能的效率D.细胞分化的原因是不同细胞中遗传信息的执行情况不同A课中必练3.下列关于细胞分化与细胞分裂的叙述,错误的是（）A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果 B.细胞分裂是细胞分化的基础C.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中 D.细胞分化过程中细胞的遗传物质逐渐减少D特别提醒(1)分化细胞表达的基因区分细胞分化的关键点(2)细胞分化的“变”与“不变”特别提醒区分细胞分化的关键点原因是：原因是：亲代细胞的染亲代细胞的染色体经过复制之后，精色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子确的平均分配到两个子细胞中细胞中不完全相同不完全相同细胞分化的标志是基因的选择性表达，含有MyoD基因的细胞能分化为其他细胞，C错误。1.MyoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因，其表达产物MyoD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录，还能促进MyoD基因的表达，最终使前体细胞分化为肌细胞。以下叙述不正确的是A.前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的B.与肌细胞相比，前体细胞的分化程度较低C.含有MyoD基因的细胞只能分化为肌细胞D.MyoD蛋白对MyoD基因的表达存在正反馈调节2.取同一生物体的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如下图所示。下列分析正确的是A.基因16中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因4B.细胞ag中生理功能最为近似的应该是细胞b和细胞eC.组成16基因的脱氧核苷酸种类、数量和排列方式均不同D.ag各个细胞中染色体上所含基因的种类和数量完全不同愈伤组织胚状体韧皮部细胞植物激素、无机盐糖类有根、茎、叶的试管苗资料1：1958年，美国科学家斯图尔德的实验细胞的全能性脱分化再分化1.分化的细胞长成完整植株需要什么条件？（1）离体（必要条件）；（2）一定的营养物质（无机盐、糖类、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）。愈伤组织胚状体韧皮部细胞植物激素、无机盐糖类有根、茎、叶的试管苗资料1：1958年，美国科学家斯图尔德的实验2.由此可以得出什么结论？已经分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整的植物体细胞的全能性愈伤组织胚状体韧皮部细胞植物激素、无机盐糖类有根、茎、叶的试管苗资料1：1958年，美国科学家斯图尔德的实验细胞的全能性3.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？能，所有细胞遗传物质相同。进行了核移植，而不是直接培养高度分化的细胞高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性思考：这个过程与植物组织培养过程有什么不同?从这个实验可以得出什么结论？资料2：非洲爪蟾核移植实验细胞的全能性克隆羊多莉克隆猴“中中”“华华”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。2.细胞具有全能性的原因：细胞内含有本生物全套的遗传信息1.概念：细胞的全能性方法提炼：判断细胞有没有全能性细胞内含不含有本生物全套的遗传信息判断体不体现全能性离体起点是已分化的细胞终点是完整有机体或各种细胞植物体细胞 动物体细胞受精卵 生殖细胞 体细胞（1）不同生物（2）同一生物细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。判断：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。（）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。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。3.细胞全能性高低的比较：4.细胞的全能性应用：快速繁殖花卉和蔬菜培养微型观赏植物拯救珍稀濒危物种优点：繁殖周期短，繁殖速度快，不受季节限制，可实现工厂化生产，同时还能保持植物的优良品质方法：植物组织培养1.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。2.下列关于细胞全能性的叙述，正确的是（）A.酵母菌的出芽生殖体现了细胞的全能性B.植物组织培养没体现细胞的全能性C.植物细胞均可表现出全能性D.多细胞动物体细胞的细胞核具有全能性【解析】酵母菌通过出芽生殖产生后代，不是细胞全能性的体现。通过植物组织培养可得到完整植株，体现了细胞的全能性。植物细胞需在离体条件下，给予适宜的营养和激素等条件，才能表现出全能性。将多细胞动物体细胞的细胞核移植到去核卵细胞内培养可得到克隆个体，这说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。【答案】D 动物和人体内仍保留着少数具有分裂能力和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。干细胞：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）类型胚胎干细胞如受精卵如造血干细胞专能干细胞专能干细胞干细胞：分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比较受精卵胚胎干细胞多能干细胞专能干细胞体细胞分裂能力、分化能力、全能性逐渐减弱；分化程度逐渐增强细胞分化与细胞全能性的比较细胞分化与细胞全能性的比较细胞分化细胞分化细胞全能性细胞全能性原因原因细胞内细胞内基因的选择性表达基因的选择性表达已分化的细胞依旧含有本物已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息种的全套遗传信息结果结果形成形态、结构和功能形成形态、结构和功能不同的细胞不同的细胞可形成可形成新的个体新的个体比较比较分化程度：分化程度：体细胞生殖细胞受精卵体细胞生殖细胞受精卵全能性：全能性：受精卵生殖细胞体细胞受精卵生殖细胞体细胞关系关系两者的遗传物质都不发生变化两者的遗传物质都不发生变化细胞的分化程度越高，具有的全能性越小细胞的分化程度越高，具有的全能性越小人人体体许许多多疾疾病病或或意意外外仿仿害害,都都是是由由组组织织或或器器官官受受到到损损伤伤而而引引起起的的。如如果果能能够够在在体体外外保保存存和和培培养养各各种种干干细细胞胞,使使之之形形成成组组织织或或器器官官,不不就就可可以以对对受受到到损损伤伤的的组组织织或或器器官官进进行行修修复复或或更更换换了了吗吗?这这正正是是许许多多科科学学家家目目前前研研究究的的课课题题,但但任任务务艰艰巨巨,难难度度极极大大。有有兴兴趣趣的的同同学学可可以以查查阅阅相相关关资资料料,了了解解干干细胞研究的新进展。细胞研究的新进展。与社会的联系中新网上海新闻 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P122 科学技术社会 骨髓移植和中华骨髓库课堂小结课堂小结走向高考一细胞分化的原因和实例例 1 2016海南高考 难度 典型下列关于植物细胞的叙述，错误的是（）A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能B.植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂、分化而来的D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果【解析】高度分化的植物细胞含有该生物发育所需的全套遗传信息，具有发育的全能性，A 项错误。【答案】A 二细胞分裂与分化的综合考查例 2 2016全国高考 难度 典型在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是（）A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株【解析】有丝分裂使亲代细胞染色体复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定，A 项正确。哺乳动物的造血干细胞是已分化的专能干细胞，B 项错误。细胞分化的实质是基因的选择性表达，C 项正确。植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，通过该技术可将离体的植物叶肉细胞培育成新植株，D 项正确。【答案】B 三干细胞的特点例 3 2015海南高考 难度 典型 关于人体造血干细胞的叙述，错误的是（）A.造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异 B.造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的C.健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中D.造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同【解析】造血干细胞与成熟红细胞的功能不同，细胞中的酶也存在差异，这是基因选择性表达的结果，A 项正确。细胞的分化具有稳定性和不可逆性，另外哺乳动物成熟红细胞没有