细胞的分化-课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一

第2节细胞的分化问题探讨P118：在人体内，红细胞的寿命为120天左右，白细胞的寿命为５－７天。这些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治疗白血病。讨论：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？在血细胞死亡的同时，有相应数量的血细胞产生。2.骨髓与血细胞的形成有什么关系？骨髓中有造血干细胞，可分裂、分化成血细胞。成年人细胞总数约1012-14个，种类有200多种。有四大组织、八大系统。这些细胞均来自于同一个受精卵。思考：一个受精卵如何发育成一个完整的个体的？一、细胞的分化及其意义１.定义：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。思考：这种差异是怎样形成的呢？例：以人的胚胎发育过程来说明。受精卵卵裂及早期胚胎发育（只分裂不分化）细胞分化：可形成不同的细胞、组织和器官受精卵胚胎发育的不同阶段受精卵（起点）有丝分裂细胞分化系统人体骨细胞上皮细胞肌肉细胞神经细胞结缔组织肌肉组织神经组织器官早期胚胎干细胞上皮组织小结：人体的发育思考·讨论比较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，这些组织又是由相似的细胞构成。上皮细胞骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞讨论1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？上皮细胞骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞形态扁平、立方、柱状圆柱形，细长椭圆形星形、锥形、梨形、圆形结构排列紧密，间质少有横纹，多核细胞间质发达有轴突、树突功能保护等收缩支持感受刺激传导冲动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？细胞分化是稳定的、不可逆的，故既不能恢复成早期胚胎细胞，也不会转变成其他组织的细胞。光合作用保护功能贮藏营养物质植物细胞分化：形成不同的组织（不同功能）2.细胞分化的概念、特征和意义１）概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上产生稳定性差异的过程。２）特征：持久性、普遍性、不可逆性。３）意义：使多细胞生物的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率，3.细胞分化的实质这是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。例：基因的选择性表达的机理血红蛋白基因肌动蛋白基因血红蛋白血红蛋白基因肌动蛋白基因肌动蛋白（开）（关）（开）（关）红细胞肌肉细胞4、细胞分化的意义：使多细胞生物体中的细胞趋向于专门化,有利提高各种生理功能的效率。细胞分裂细胞分化不同点细胞数量形态结构功能相同点联系增加相同不变有差异遗传信息都不改变分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程小结：比较细胞分裂与分化既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗?思考：可以，但需要一定的条件。二、细胞的全能性１.概念细胞的全能性，是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。２.表达条件１）离体状态２）一定的营养和激素３）适宜的外界条件：如温度、水分、氧气、光照、pH、无菌等。资料1：1958年斯图尔德[美]的植物实验思考·讨论细胞的全能性资料2：非洲爪蟾核移植上皮细胞去核卵细胞重组细胞资料3：克隆羊（体细胞核移植）讨论1.从资料1中可以得出什么结论？高度分化的细胞，仍然能够发育成完整的个体，体现细胞的全能性。2.如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已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？可以；每个细胞都含有发育成完整个体的全部基因（全套遗传信息）。3.将上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？与资料1相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？不能；动物的细胞核虽然具有全能性，但上皮细胞的分化程度更高，且细胞内缺乏早期发育所需要的营养，故上皮细胞单独培养不能获得新个体。拓展：植物组织培养离体的植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织（排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞）再分化根或芽等器官植物体动物和人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞。３.干细胞2）在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官移植，实现对临床疾病的治疗。４.干细胞的用途（万能细胞）1）如干细胞移植治疗白血病；血细胞红细胞白细胞血小板例：骨髓中造血干细胞分化分裂分类拓展：干细胞的分类发育阶段胚胎干细胞（全能性）成体干细胞（多能性或专能性）发育潜能全能性干细胞多能性干细胞专能性干细胞如：胚胎干细胞（个体）如：造血干细胞（多种）如：成肌细胞（一种）延伸阅读：P122科学·技术·社会骨髓移植和中华骨髓库拓展：细胞全能性高低的比较：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；细胞分裂能力越强，细胞的全能性越高。1.连续分裂的细胞，相邻的两个细胞周期可表示为下图，下列叙述不正确的是A.b+c为一个细胞周期B.c、d两段都要消耗ATPC.d段主要完成遗传物的平均分配D.a段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的2.有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA分子的数量比是1∶2∶2，该细胞所处的时期是A.前期或后期B.中期或末期C.前期或中期D.后期或末期练习题