高中生物《第六章 第二節(jié) 細(xì)胞的分化》課件5 新人教版必修1

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1、1.掌握細(xì)胞分化的概念和意義；掌握細(xì)胞分化的概念和意義；2理解細(xì)胞全能性的概念及實(shí)例；理解細(xì)胞全能性的概念及實(shí)例；3知道有關(guān)干細(xì)胞的研究與人類健康。知道有關(guān)干細(xì)胞的研究與人類健康。一、細(xì)胞分化及其意義一、細(xì)胞分化及其意義1多細(xì)胞生物體從小長大，不僅有細(xì)多細(xì)胞生物體從小長大，不僅有細(xì)胞胞 的增加，還有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上的的增加，還有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上的分化，即多細(xì)胞生物的生長和發(fā)育是通過細(xì)分化，即多細(xì)胞生物的生長和發(fā)育是通過細(xì)胞分裂和胞分裂和 實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。2在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)

2、生上發(fā)生 差異的過程，叫做細(xì)胞分化。差異的過程，叫做細(xì)胞分化。該生命現(xiàn)象貫穿生命的始終，所以是持久性該生命現(xiàn)象貫穿生命的始終，所以是持久性的。的。基礎(chǔ)知識(shí)梳理基礎(chǔ)知識(shí)梳理細(xì)胞分化細(xì)胞分化數(shù)量數(shù)量穩(wěn)定性穩(wěn)定性3各種細(xì)胞具有完全相同的各種細(xì)胞具有完全相同的 ，但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，原因是在但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，原因是在個(gè)體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)個(gè)體發(fā)育過程中，不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的。行情況是不同的。遺傳信息遺傳信息1.細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化？細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化？思考思考* *提示：提示：1不改變。不改變。思考二、細(xì)胞的全

3、能性二、細(xì)胞的全能性1細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成仍然具有發(fā)育成 的潛能。的潛能。21958年，美國科學(xué)家年，美國科學(xué)家 取胡蘿取胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞，放入含有植物激素、無卜韌皮部的一些細(xì)胞，放入含有植物激素、無機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果這些機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果這些細(xì)胞旺盛地分裂和生長，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，細(xì)胞旺盛地分裂和生長，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長成繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長成了一株新的植株。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，高度分化的了一株新的植株。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，高度分化的植物細(xì)胞仍然具有

4、植物細(xì)胞仍然具有 。完整個(gè)體完整個(gè)體斯圖爾德斯圖爾德發(fā)育成完整植株的能力發(fā)育成完整植株的能力3科學(xué)家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實(shí)驗(yàn)，將它的腸上皮細(xì)胞的核移植到將它的腸上皮細(xì)胞的核移植到 的卵細(xì)胞中，的卵細(xì)胞中，結(jié)果獲得了新的個(gè)體。我們熟悉的克隆羊多莉，結(jié)果獲得了新的個(gè)體。我們熟悉的克隆羊多莉，是將乳腺細(xì)胞的核移植到去核的卵是將乳腺細(xì)胞的核移植到去核的卵細(xì)胞中培育成的，這說明已分化的動(dòng)物細(xì)胞中培育成的，這說明已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的體細(xì)胞的 是具有全能性的。但是，到目是具有全能性的。但是，到目前為止，人們還沒有成功地將單個(gè)已分化的動(dòng)前為止，人們還沒有成功地將單個(gè)已分化的動(dòng)物

5、體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體。物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體。細(xì)胞核細(xì)胞核去核去核2.花藥離體培養(yǎng)是指把分裂旺盛的花藥細(xì)花藥離體培養(yǎng)是指把分裂旺盛的花藥細(xì)胞用人工的方法在培養(yǎng)基上培育成單倍體植株。胞用人工的方法在培養(yǎng)基上培育成單倍體植株。這一成果是利用了細(xì)胞的什么性質(zhì)？這一成果是利用了細(xì)胞的什么性質(zhì)？思考思考* *提示：提示：2全能性。全能性。思考4正如植物體內(nèi)分生組織的細(xì)胞具有分化能正如植物體內(nèi)分生組織的細(xì)胞具有分化能力一樣，動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分力一樣，動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做 。干細(xì)胞干細(xì)胞1概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一概念

6、：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。課堂互動(dòng)探究課堂互動(dòng)探究細(xì)胞的分化細(xì)胞的分化2過程過程3細(xì)胞分化的特點(diǎn)細(xì)胞分化的特點(diǎn)(1)持久性：細(xì)胞分化貫穿于生物體整個(gè)生持久性：細(xì)胞分化貫穿于生物體整個(gè)生命進(jìn)程中，在胚胎期達(dá)到最大限度。命進(jìn)程中，在胚胎期達(dá)到最大限度。(2)不可逆性：一般來說，分化了的細(xì)胞將不可逆性：一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。(3)普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，

7、是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。(4)遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化。遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化。4細(xì)胞分化的原因：各種細(xì)胞具有完全細(xì)胞分化的原因：各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息，但不同的細(xì)胞中遺傳信息的相同的遺傳信息，但不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的執(zhí)行情況是不同的(基因選擇表達(dá)的結(jié)果基因選擇表達(dá)的結(jié)果)。5細(xì)胞分化的結(jié)果：產(chǎn)生不同的組織和細(xì)胞分化的結(jié)果：產(chǎn)生不同的組織和器官。器官。6細(xì)胞分化的意義：是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。細(xì)胞分化的意義：是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。個(gè)體發(fā)育是通過細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化來實(shí)現(xiàn)的。個(gè)體發(fā)育是通過細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化來實(shí)現(xiàn)的。細(xì)胞增殖只能使細(xì)胞的數(shù)目增多，細(xì)胞生長只細(xì)胞增殖只能使細(xì)胞

8、的數(shù)目增多，細(xì)胞生長只能使細(xì)胞體積增大。只有通過細(xì)胞分化才能產(chǎn)能使細(xì)胞體積增大。只有通過細(xì)胞分化才能產(chǎn)生出不同形態(tài)、不同結(jié)構(gòu)、不同功能的細(xì)胞，生出不同形態(tài)、不同結(jié)構(gòu)、不同功能的細(xì)胞，由這些不同的細(xì)胞再構(gòu)成組織，進(jìn)而形成胚胎、由這些不同的細(xì)胞再構(gòu)成組織，進(jìn)而形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體。幼體，并發(fā)育成成體。動(dòng)物和人體內(nèi)具有分裂和分動(dòng)物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞稱為干細(xì)胞。對(duì)圖化能力的細(xì)胞稱為干細(xì)胞。對(duì)圖的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()Aa過程表示干細(xì)胞能自我過程表示干細(xì)胞能自我更新更新Bb、c過程表示干細(xì)胞具過程表示干細(xì)胞具有分化能力有分化能力Ca、b、c過程中細(xì)胞的遺過程

9、中細(xì)胞的遺傳信息表達(dá)情況不同傳信息表達(dá)情況不同Db過程形成的細(xì)胞直接組過程形成的細(xì)胞直接組成器官，可供器官移植使用成器官，可供器官移植使用【嘗試解答【嘗試解答】D【思路點(diǎn)撥【思路點(diǎn)撥】1(2009年高考上海卷年高考上海卷)如圖所示的細(xì)胞如圖所示的細(xì)胞類型轉(zhuǎn)換過程稱為類型轉(zhuǎn)換過程稱為()A細(xì)胞融合細(xì)胞融合B細(xì)胞生長細(xì)胞生長C細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂 D細(xì)胞分化細(xì)胞分化解析解析：選選D。由圖可知，全能干細(xì)胞增殖由圖可知，全能干細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代細(xì)胞，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生產(chǎn)生的后代細(xì)胞，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生了穩(wěn)定性的差異，這個(gè)過程屬于細(xì)胞分化。了穩(wěn)定性的差異，這個(gè)過程屬于細(xì)胞分化。1概念：已經(jīng)分化的

10、細(xì)胞，仍然具有發(fā)概念：已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。這是因?yàn)榉只募?xì)胞核育成完整個(gè)體的潛能。這是因?yàn)榉只募?xì)胞核中含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，中含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，并未因分化而失去基因。并未因分化而失去基因。細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性2植物細(xì)胞全能性和動(dòng)物細(xì)胞全能性植物細(xì)胞全能性和動(dòng)物細(xì)胞全能性(1)高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性植物細(xì)胞全能性表現(xiàn)的條件：在離體的情植物細(xì)胞全能性表現(xiàn)的條件：在離體的情況下，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他適宜的外況下，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他適宜的外界條件下，細(xì)胞才能表現(xiàn)其全能性。界條件下

11、，細(xì)胞才能表現(xiàn)其全能性。應(yīng)用：利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，進(jìn)行快速應(yīng)用：利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，進(jìn)行快速繁殖，拯救瀕危物種，培育轉(zhuǎn)基因植物等。繁殖，拯救瀕危物種，培育轉(zhuǎn)基因植物等。(2)動(dòng)物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)動(dòng)物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核仍具有全能性。例如，動(dòng)物克隆技術(shù)。胞核仍具有全能性。例如，動(dòng)物克隆技術(shù)。(3)動(dòng)植物的體細(xì)胞一般是通過有絲分裂增殖動(dòng)植物的體細(xì)胞一般是通過有絲分裂增殖而來，已分化的體細(xì)胞都有一套和受精卵相同的而來，已分化的體細(xì)胞都有一套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)，這是體細(xì)胞具有全能性的根本原因。遺傳物質(zhì)，這是體細(xì)胞具有全能性的根本原因。3幾種細(xì)胞全能性比較幾種細(xì)胞

12、全能性比較一般情況下，分化程度越高，全能性越低，一般情況下，分化程度越高，全能性越低，二者呈負(fù)相關(guān)。同一生物體內(nèi)細(xì)胞的全能性高二者呈負(fù)相關(guān)。同一生物體內(nèi)細(xì)胞的全能性高低為：受精卵低為：受精卵生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞體細(xì)胞增殖細(xì)胞體細(xì)胞增殖細(xì)胞不不增殖細(xì)胞。增殖細(xì)胞。以下不能說明細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是以下不能說明細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是()A胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株B紫色糯性玉米種子培育出植株紫色糯性玉米種子培育出植株C轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細(xì)胞培育出植株轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細(xì)胞培育出植株D番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植株株【嘗試解答【嘗試解答】B【思路點(diǎn)撥

13、【思路點(diǎn)撥】ACD均為已分化的細(xì)胞最均為已分化的細(xì)胞最后發(fā)育成了完整個(gè)體，后發(fā)育成了完整個(gè)體，B項(xiàng)中的種子本身即是項(xiàng)中的種子本身即是由受精卵發(fā)育而來的，可以認(rèn)為就是一個(gè)個(gè)體，由受精卵發(fā)育而來的，可以認(rèn)為就是一個(gè)個(gè)體，由種子培育成個(gè)體僅是個(gè)體的生長，不能體現(xiàn)由種子培育成個(gè)體僅是個(gè)體的生長，不能體現(xiàn)細(xì)胞全能性。細(xì)胞全能性?！練w納提升【歸納提升】(1)生物體內(nèi)細(xì)胞的全能性；生物體內(nèi)細(xì)胞的全能性；正常生物體內(nèi)細(xì)胞雖具有全能性，但其全能性正常生物體內(nèi)細(xì)胞雖具有全能性，但其全能性受限制，不能得以實(shí)現(xiàn)。受限制，不能得以實(shí)現(xiàn)。(2)細(xì)胞全能性的表現(xiàn)：起點(diǎn)是已分化的細(xì)細(xì)胞全能性的表現(xiàn)：起點(diǎn)是已分化的細(xì)胞胞(組織

14、組織)，終點(diǎn)是完整的個(gè)體。，終點(diǎn)是完整的個(gè)體。(3)細(xì)胞全能性實(shí)現(xiàn)的條件：離體情況下，細(xì)胞全能性實(shí)現(xiàn)的條件：離體情況下，提供適宜的外界條件、營養(yǎng)條件。提供適宜的外界條件、營養(yǎng)條件。2在下列自然現(xiàn)象或科學(xué)研究成果中，在下列自然現(xiàn)象或科學(xué)研究成果中，能為能為“動(dòng)物細(xì)胞具有全能性動(dòng)物細(xì)胞具有全能性”觀點(diǎn)提供直接證觀點(diǎn)提供直接證據(jù)的是據(jù)的是()A壁虎斷尾后重新長出尾部壁虎斷尾后重新長出尾部B蜜蜂的未受精卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂蜜蜂的未受精卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂C用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人D小鼠腺細(xì)胞的自我復(fù)制小鼠腺細(xì)胞的自我復(fù)制解析解析：選選B。根據(jù)細(xì)胞全能性的概念判斷，根據(jù)細(xì)胞全能性

15、的概念判斷，壁虎斷尾后重新長出尾部，用體外培養(yǎng)的皮膚壁虎斷尾后重新長出尾部，用體外培養(yǎng)的皮膚治療燒傷病人，小鼠腺細(xì)胞的自我復(fù)制是細(xì)胞治療燒傷病人，小鼠腺細(xì)胞的自我復(fù)制是細(xì)胞的有絲分裂進(jìn)行增殖，均未發(fā)育成一個(gè)新的個(gè)的有絲分裂進(jìn)行增殖，均未發(fā)育成一個(gè)新的個(gè)體；只有蜜蜂的未受精卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂符合體；只有蜜蜂的未受精卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂符合全能性的概念。全能性的概念。點(diǎn)石成金點(diǎn)石成金1由由1個(gè)或個(gè)或1種細(xì)胞分裂產(chǎn)生的后代，在種細(xì)胞分裂產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生的穩(wěn)定性差異形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生的穩(wěn)定性差異細(xì)胞分化。細(xì)胞分化。2分化后的細(xì)胞遺傳信息完全相同。分化后的細(xì)胞遺傳信息完全相同。3分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。體的潛能。4細(xì)胞分化的原因是基因的選擇性表達(dá)。細(xì)胞分化的原因是基因的選擇性表達(dá)。課后知識(shí)升華課后知識(shí)升華誤區(qū)警示誤區(qū)警示1同一生物體上有多種細(xì)胞是由于基因的同一生物體上有多種細(xì)胞是由于基因的選擇性表達(dá)。選擇性表達(dá)。2動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。3在胚胎時(shí)期，分化潛能最高，并非其他在胚胎時(shí)期，分化潛能最高，并非其他時(shí)期不存在分化。時(shí)期不存在分化。4進(jìn)行組織培養(yǎng)的前提條件是細(xì)胞在離體進(jìn)行組織培養(yǎng)的前提條件是細(xì)胞在離體狀態(tài)下。狀態(tài)下。