细胞的分化-课件-【新教材】人教版(2019)

第6章细胞的生命历程第2节细胞的分化学习目标1.通过比较不同细胞在形态、结构和功能方面发生的特异性变化,归纳细胞分化的概念,进而阐明细胞分化是基因选择性表达的结果。2.通过分析植物组织培养和动物体细胞核移植等方面的事例,阐明细胞的全能性。3.通过了解干细胞的特点,关注干细胞在医学上的应用,提升社会责任意识。探究一细胞的分化分析教材第118页“问题探讨”,观察教材第119页图6-5,阅读教材相关内容,归纳、总结细胞分化的概念、特点、原因及意义。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、______和_________上发生稳定性差异的过程。2.特点。(1)持久性:细胞分化是一种_______的变化。结构生理功能持久性(2)稳定性、不可逆性:一般来说,分化的细胞将________________的状态,直到死亡。(3)普遍性:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。3.原因(实质)。在个体发育过程中,不同种类的细胞中___________________不同。4.意义。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向_______,有利于提高生物体各种生理功能的效率。一直保持分化后遗传信息的表达情况专门化探究二细胞的全能性1.细胞的全能性。分析教材第120页“思考·讨论”,结合教材第121页图6-6、图6-7,阅读教材相关内容,说出细胞全能性的概念及在组织培养和动物克隆等方面的应用。(1)概念:是指细胞经____________后,仍具有产生_____________或分化成其他各种细胞的潜能和特性。(2)应用。分裂和分化完整有机体①现在人们可以利用植物细胞的全能性,通过_______________的方法,快速繁殖花卉和蔬菜等作物。②利用已分化的动物体细胞的_______的全能性克隆动物,如克隆羊“多莉”等。2.干细胞。阅读教材第121页相关内容,说明干细胞的特点。(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有_____________能力的细胞。(2)特点。植物组织培养细胞核分裂和分化下图为造血干细胞增殖分化产生各种细胞的图解。该图解体现了造血干细胞的什么特点?提示:能增殖分化产生各种组织细胞。探究一细胞的分化1.细胞分化的概念和特点。下图表示细胞分裂和分化的过程,结合图示探讨下列问题。(1)图示中胚胎细胞经过细胞分化产生的细胞在哪些方面发生了变化?提示:形态、结构和生理功能。(2)红细胞还能回到分化前的状态吗?这说明细胞分化具有什么特点?此外,细胞分化还具有什么特点?提示:不能。这说明细胞分化具有稳定性、不可逆性。细胞分化还具有持久性、普遍性等。2.细胞分化的实质。资料1:最早试图对细胞分化机制作出解释的学者是魏斯曼,他提出细胞分化是遗传物质丢失造成的。资料2:到了20世纪中期,很多实验证明,不仅是受精卵,甚至高度分化的动植物细胞,都含有本物种全套的遗传信息。资料3:下表表示人体不同细胞中基因和蛋白质的存在情况。细胞名称细胞中的DNA细胞中的蛋白质唾液淀粉酶基因血红蛋白基因胰岛素基因唾液淀粉酶血红蛋白胰岛素唾液腺细胞++++--未成熟的红细胞+++-+-胰岛细胞+++--+注:“+”表示有,“-”表示无。(1)联系有丝分裂的知识,讨论为什么高度分化的动植物细胞中含有本物种全套的遗传信息。提示:细胞分裂保持了亲子代细胞之间遗传的稳定性,而细胞分化又未改变细胞的遗传物质,所以高度分化的动植物细胞中含有本物种全套的遗传信息。(2)生长发育过程中,细胞的形态、结构和生理功能产生了很大差异,原因是什么?提示:细胞分化。(3)根据上述资料,你对科学的发展过程有怎样的认识?提示:科学发展是不断完善的。(4)请归纳细胞分化的实质。提示: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。细胞分裂、分化与生长发育的关系(1)细胞分裂→细胞数目增多→生长。(2)细胞分化→细胞形态、结构、功能专门化。(3)发育是基因顺序表达的过程,是一系列分化(基因选择性表达)的结果。(4)生物体一生中始终存在着细胞分裂和分化。【例1】下图所示为来自同一人体的4种细胞,下列叙述正确的是()A.因为来自同一人体,所以各细胞中的蛋白质种类均相同B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同D.各细胞的生理功能不同,遗传物质也不同答案:C【母题延伸】细胞分化过程中,其内的遗传物质是否发生改变?提示:否。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果,遗传物质并未发生变化。【例2】下列有关细胞分化的说法,错误的是()A.细胞分化是一种持久性的变化B.生物个体发育与细胞分裂和分化有关C.细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率D.细胞分化使不同的细胞具有不同的遗传物质解析:细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化过程中遗传物质没有发生改变,D项错误。答案:D探究二细胞的全能性1.请阅读以下资料,回答相关问题。资料1:1958年,美国科学家斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞,利用植物组织培养技术培养出了完整的新植株;1970年他又用悬浮培养的方式对胡萝卜单个细胞进行植物组织培养,也得到了可育的新植株。资料2:我国科学家培育出世界首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”,培育过程如下图所示。(1)根据资料1,你能得出什么结论?胡萝卜的韧皮部细胞在植株上能够发育成一个完整个体吗?提示:高度分化的植物细胞具有全能性。不能,因为植物细胞表现出全能性必须脱离母体。(2)资料2能否说明动物细胞也具有全能性?提示:不能,只能说明动物细胞核具有全能性。(3)分析两个实例,请你阐明细胞具有全能性的原因是什么。提示:生物体的每个细胞都包含该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因。2.白血病又称“血癌”,是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病。目前,治疗白血病的有效措施是进行骨髓移植,可是大部分患者在中华骨髓库中找不到合适的骨髓。(1)为什么可以通过骨髓移植来治疗白血病?提示:健康人的骨髓中含有造血干细胞,造血干细胞可以分化为红细胞、白细胞和血小板等血细胞。(2)骨髓捐献彰显互助情怀,大爱无言铸就和谐未来,你愿意成为捐献造血干细胞的志愿者吗?提示:回答合理即可。干细胞的类型及应用(1)类型。干细胞分为三类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。三者之间的关系如下(以干细胞分化为红细胞为例)。(2)应用:医学上,干细胞的研究为器官移植提供了新的思路,为癌症、糖尿病等疾病的根治带来了希望。【例3】下列有关细胞全能性的叙述,错误的是()A.受精卵在自然条件下能形成完整个体,因此全能性最高B.动物体内的细胞由于分化,其全能性不能表达C.组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性D.克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞具有全能性解析:克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞核具有全能性,D项错误。答案:D【母题延伸】小麦种子萌发后长成植株,这是否体现了植物细胞的全能性?提示:否。由种子到植株的过程是个体发育的过程,不能体现植物细胞的全能性。【例4】人体造血干细胞可以增殖产生新的造血干细胞,也可以分化为红细胞、白细胞、血小板等多种血细胞。下列相关叙述错误的是()A.各种血细胞形成的实质是基因选择性表达B.成熟红细胞内可以合成血红蛋白C.这些细胞内的蛋白质不完全相同D.在这些细胞中,抑制DNA复制对造血干细胞影响最大解析:成熟红细胞内无核糖体,不可以合成血红蛋白,B项错误。答案:B课堂建构