江苏省田家炳中学高中生物 6.2《细胞分化和细胞的全能性》课件新人教版必修1.ppt

细胞分化和细胞的全能性细胞分化和细胞的全能性细胞约细胞约1014个个受精卵受精卵个体个体细胞数目增多细胞数目增多一团相似的早一团相似的早期胚胎细胞期胚胎细胞个体发育个体发育细胞的增殖细胞的增殖细胞种类增加细胞种类增加细胞的分化细胞的分化 在胚胎发育的过程中细胞都进行了哪些生理活动？在胚胎发育的过程中细胞都进行了哪些生理活动？血红蛋白血红蛋白运输氧气运输氧气肌动蛋白肌动蛋白心肌细胞心肌细胞行使运动功能行使运动功能红细胞红细胞短柱状，短柱状，有分支有分支中间微凹中间微凹的圆饼状的圆饼状细胞名称细胞名称形状形状所含蛋白所含蛋白生理功能生理功能细胞分化的实例细胞分化的实例1细胞分化的实例细胞分化的实例2叶肉细胞叶肉细胞表皮细胞表皮细胞贮藏细胞贮藏细胞一个受精卵一个受精卵分化分化分化分化分化分化分化分化分化分化一、细胞的分化：一、细胞的分化：1.1.概念：概念： 在个体发育中，由一个或一种细在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在胞增殖产生的后代，在形态、结构形态、结构和和生生理功能理功能上发生稳定性差异的过程上发生稳定性差异的过程。

组成人体细胞的种类有组成人体细胞的种类有200多种多种受精卵受精卵细胞群细胞群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①①②②①①是通过什么过程实是通过什么过程实现的？现的？②②主要通过什主要通过什么实现？两者有何区么实现？两者有何区别和联系呢？我们试别和联系呢？我们试着比较一下着比较一下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功能相同点相同点联系联系增加增加相同相同不变不变差异差异染色体和遗传信息都不变染色体和遗传信息都不变先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基先分裂，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础，共同完成生物个体发育过程2.2.细胞分化与分裂的区别和联系细胞分化与分裂的区别和联系3.3.特点：特点：⑶⑶普遍性普遍性⑴⑴持久性持久性⑵⑵不可逆性不可逆性　　　事实　事实1.1.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中细胞分化发生在生物体的整个生命进程中事实事实2.2.在不脱离生物体的前提下，分化了的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，直到死亡细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。

事实事实3.3.对于多细胞生物来说，从低等生物到高对于多细胞生物来说，从低等生物到高等生物都存在细胞分化现象等生物都存在细胞分化现象问问1：：就一个个体来说各种细胞的就一个个体来说各种细胞的遗传信息是否相同？遗传信息是否相同？问问2：：既然各个细胞的遗传信息相同，既然各个细胞的遗传信息相同，为什么形态、结构和生理功能还有为什么形态、结构和生理功能还有很大差异呢？很大差异呢？答：答：完全相同完全相同思考题思考题遗传信息的执行情况不同遗传信息的执行情况不同（基因的选择性表达）（基因的选择性表达）心肌细胞心肌细胞红细胞红细胞关闭关闭有有关闭关闭开启开启细胞名称细胞名称血红蛋白基因血红蛋白基因肌动蛋白基因肌动蛋白基因资料：资料：4.4.原因：原因：心肌细胞心肌细胞红细胞红细胞无无有有无无有有细胞名称细胞名称血红蛋白血红蛋白肌动蛋白肌动蛋白开启开启有有有有有有细胞分化的意义是什么呢？细胞分化的意义是什么呢？ 　　①①是生物个体发育的基础是生物个体发育的基础思考：思考：5.5.细胞分化的意义细胞分化的意义如果只有细胞增殖受精卵能否发育成如果只有细胞增殖受精卵能否发育成一个完整的个体？一个完整的个体？细胞细胞组织组织 器官器官 系统系统 个体个体叶脉叶脉上表皮上表皮叶肉叶肉下表皮下表皮②②使多细胞生物体中的细胞趋于专门化使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有有利于提高各种生理功能的效率。

利于提高各种生理功能的效率细胞的分化细胞的分化已分化已分化的细胞的细胞？？定义定义:在个体发育中，在个体发育中，由一个或一种细胞由一个或一种细胞增殖产生的后代增殖产生的后代在在形态形态、、结构结构和和生理功能生理功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异的过程的过程稳定性稳定性不可逆性不可逆性持久性持久性特征特征:* * 细胞分化在什么时候发生？什么时候达到最大限度？细胞分化在什么时候发生？什么时候达到最大限度？整个生命进程中，整个生命进程中，胚胎时达最大限度胚胎时达最大限度* 细胞分化会导致细胞遗传物质的改变吗？细胞分化会导致细胞遗传物质的改变吗？同一个体的细胞都同一个体的细胞都来源于受精卵来源于受精卵，经，经有丝分裂有丝分裂产生 * 同一个体，各种细胞的遗传信息完全相同，为什么其同一个体，各种细胞的遗传信息完全相同，为什么其形态、结构、功能却有很大差异？形态、结构、功能却有很大差异？基因选择性表达基因选择性表达的结果的结果组织培养实验：组织培养实验：1958年年美国科学家美国科学家斯图尔德斯图尔德一个细胞分裂一个细胞分裂形成的细胞团形成的细胞团胡萝卜的胡萝卜的根部根部含有植物激素、无机盐、含有植物激素、无机盐、糖类等物质的培养液中糖类等物质的培养液中实验结论：实验结论： 高度分化的植物细胞仍然高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。

具有发育成完整个体的潜能植物组织培养的应用：植物组织培养的应用：组织培养进行快速繁殖组织培养进行快速繁殖拯救濒危物种拯救濒危物种与基因工程结合培育作物新类型与基因工程结合培育作物新类型二、细胞的全能性二、细胞的全能性 已经分化的细胞，仍然具有发育成已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能完整个体的潜能1.概念：概念：问：问：既然植物细胞具有全能性，那既然植物细胞具有全能性，那动物细胞呢？动物细胞呢？事实：事实：到目前为止，人们还没有成到目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体！养成新的个体！绵绵羊羊甲甲绵绵羊羊乙乙 绵羊绵羊丙丙多多莉莉 乳乳腺腺 细细胞核胞核 重组细胞重组细胞去去核核早期胚早期胚胎胎克隆羊克隆羊——多莉多莉 你能简述一下多利羊产生过你能简述一下多利羊产生过程吗程吗?实验结论：实验结论： 已分化的动物已分化的动物体细胞的体细胞的细胞核细胞核具具有全能性有全能性指已经指已经______的细胞，仍然具有的细胞，仍然具有 ___________的潜能的潜能 。

分化分化发育成完整个体发育成完整个体细胞的全能性细胞的全能性受精卵受精卵和和早期胚胎细胞早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞都是具有全能性的细胞植物植物体细胞体细胞具有全能性具有全能性，动物体细胞的，动物体细胞的______具具有全能性有全能性细胞核细胞核动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力动物和人体内仍保留少数具有分裂和分化能力的细胞，称为的细胞，称为干细胞干细胞如人的骨髓骨髓中有许多中有许多造造血干细胞血干细胞干细胞干细胞植物：植物：动物：动物：体细胞具有全能性体细胞具有全能性细胞核具有全能性细胞核具有全能性全能性全能性细胞为什么具有全能性呢？细胞为什么具有全能性呢？2.原因：原因： 已分化的细胞与受精卵一样，都已分化的细胞与受精卵一样，都具有具有全部遗传物质全部遗传物质问：问： 动物体内有没有具有全能性的细胞呢？动物体内有没有具有全能性的细胞呢？3.干细胞干细胞:干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞•全能干细胞全能干细胞•多能干细胞多能干细胞•专能干细胞专能干细胞按分化潜能按分化潜能按发育状态按发育状态•胚胎干细胞胚胎干细胞•成体干细胞成体干细胞胚胚胎胎干干细细胞胞造造血血干干细细胞胞干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞受精卵受精卵全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞造血干细胞造血干细胞 (骨髓骨髓)治疗：治疗：白血病白血病（血癌）（血癌）骨髓移植骨髓移植运输氧气运输氧气免疫免疫凝血凝血白血病是造血系统的恶性疾病，俗称白血病是造血系统的恶性疾病，俗称“血癌血癌”，是国内十大高发恶性肿瘤之一，其特点，是国内十大高发恶性肿瘤之一，其特点为造血组织中某一类型的白血病细胞在骨髓为造血组织中某一类型的白血病细胞在骨髓或其他造血组织中的发生恶性增生，并浸润或其他造血组织中的发生恶性增生，并浸润体内各脏器、组织，导致正常造血细胞受抑体内各脏器、组织，导致正常造血细胞受抑制，产生各种症状，临床表现以发热、出血、制，产生各种症状，临床表现以发热、出血、贫血、肝脾、淋巴结肿大为特点。

贫血、肝脾、淋巴结肿大为特点 知识点知识点 归纳与结论归纳与结论1 1、细胞、细胞分化及其分化及其意义意义a.a.概念：概念：b.b.细胞分化的特点：细胞分化的特点：c.c.细胞分化的实质：细胞分化的实质：d.d.细胞分化的意义：细胞分化的意义： 2 2、细胞的、细胞的全能性全能性a.a.概念：概念：b.b.高度分化的植物细胞具有全能性高度分化的植物细胞具有全能性c.c.动物细胞的细胞核具有全能性动物细胞的细胞核具有全能性d.d.干细胞干细胞在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，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在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程持久性，稳定性，不可逆转，遗传持久性，稳定性，不可逆转，遗传物质没有改变物质没有改变细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致情况不同导致 （基因的选择性表达）基因的选择性表达）细胞分化是个体发育的基础；是生物界中普细胞分化是个体发育的基础；是生物界中普遍存在的生命现象；细胞分化使多细胞生遍存在的生命现象；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。

生理功能的效率已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能1 1、细胞分化与细胞增殖的主要不同点是前者产生的子细、细胞分化与细胞增殖的主要不同点是前者产生的子细胞胞A. A. 生理功能不同　　　　生理功能不同　　　　B. B. 形态，结构不同　　　　形态，结构不同　　　　C. C. 数量少数量少 D. D. 形态结构和生理功能发生稳定性差差异形态结构和生理功能发生稳定性差差异 2.2.下列人体细胞中分化程度最低的是下列人体细胞中分化程度最低的是A.A.胚胎干细胞　　　　胚胎干细胞　　　　B.B.造血干细胞　　　　造血干细胞　　　　C.C.胰腺细胞　　　　胰腺细胞　　　　 D.D.肌肉细胞肌肉细胞3 3、治疗白血病经常用髓中的造血干细胞来产生不同种类、治疗白血病经常用髓中的造血干细胞来产生不同种类的细胞，这是因为造血干细胞是的细胞，这是因为造血干细胞是A. A. 未经分化的细胞　　　　未经分化的细胞　　　　B. B. 高度分化的细胞　　　　高度分化的细胞　　　　C. C. 癌细胞癌细胞D. D. 发生了一定程度的分化，产生的新细胞最终完成分化发生了一定程度的分化，产生的新细胞最终完成分化的细胞的细胞DAD1 1、植物细胞表现出全能性的必要条件是、植物细胞表现出全能性的必要条件是A. A. 给予适宜的营养和外界条件给予适宜的营养和外界条件B. B. 脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件C. C. 导入其他植物的基因　　　　导入其他植物的基因　　　　D. D. 将韧皮部的细胞核移到去核的卵细胞内将韧皮部的细胞核移到去核的卵细胞内B2 2、取高度分化的月季叶肉细胞，经离体组织培养出月季、取高度分化的月季叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞幼苗，说明植物细胞A. A. 具有全能性　　　　具有全能性　　　　B. B. 分化后可自动恢复到原来状态分化后可自动恢复到原来状态C. C. 可发生癌变　　　　可发生癌变　　　　D. D. 会出现衰老会出现衰老A3 3、下列哪种细胞的全能性容易表达出来、下列哪种细胞的全能性容易表达出来A.A.蛙的口腔上皮细胞　　　　蛙的口腔上皮细胞　　　　B.B.蚕豆的叶肉细胞蚕豆的叶肉细胞C.C.蛔虫的卵细胞　　　　　　蛔虫的卵细胞　　　　　　D.D.水螅的神经细胞水螅的神经细胞B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．细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束．细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束D D．细胞分化是由细胞内遗传信息执行情况不同产生的．细胞分化是由细胞内遗传信息执行情况不同产生的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，根据此推测人胰岛红蛋白，根据此推测人胰岛B B细胞中细胞中 （（ ））A A．只有合成胰岛素的基因．只有合成胰岛素的基因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．既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但．既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同不同细胞遗传信息的执行情况不同D D．只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红．只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因蛋白的基因D DC C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 （（ ））①①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 ②②植物用种子进行繁殖植物用种子进行繁殖 ③ ③用烟草组织培养的单个细胞用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株培育出了可育的完整植株 A A．．①② ①② B B．．①③ ①③ C.②③ D.①②③C.②③ D.①②③4.4.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了细胞质重组成一个细胞，成功培养了““多莉多莉””羊。

下列羊下列关于此实验的说法正确的是（多选）关于此实验的说法正确的是（多选） （（ ）） A A．高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性．高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性 B B．重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的．重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质全部遗传物质 C C．在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种．在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种 D D．运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养．运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体新的动物体B B A B C A B C  干细胞具有全能性，美国干细胞具有全能性，美国《《科学科学》》杂杂志也把干细胞的研究推举为志也把干细胞的研究推举为21世纪最重要世纪最重要的研究领域之一，并且排在的研究领域之一，并且排在“人类基因组人类基因组计划计划”之前P120））请大家课后查阅干细胞的相关资料！请大家课后查阅干细胞的相关资料！思考题思考题 是否可以在体外培养和保存各种干细是否可以在体外培养和保存各种干细胞，并将其培养成组织和器官，替换因意胞，并将其培养成组织和器官，替换因意外或疾病而受损的组织和器官呢？外或疾病而受损的组织和器官呢？。