《細胞分化》課件(新人教版必修1)

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1、寶坻一中寶坻一中0606屆屆2 2班學(xué)生班學(xué)生 高遠高遠白血病是造血系統(tǒng)的惡性疾病，俗稱白血病是造血系統(tǒng)的惡性疾病，俗稱“血癌血癌”，是國內(nèi)十大高發(fā)惡性腫瘤之，是國內(nèi)十大高發(fā)惡性腫瘤之一，其特點為造血組織中某一類型的白一，其特點為造血組織中某一類型的白血病細胞在骨髓或其他造血組織中的發(fā)血病細胞在骨髓或其他造血組織中的發(fā)生惡性增生，并浸潤體內(nèi)各臟器、組織，生惡性增生，并浸潤體內(nèi)各臟器、組織，導(dǎo)致正常造血細胞受抑制，產(chǎn)生各種癥導(dǎo)致正常造血細胞受抑制，產(chǎn)生各種癥狀，臨床表現(xiàn)以發(fā)熱、出血、貧血、肝狀，臨床表現(xiàn)以發(fā)熱、出血、貧血、肝脾、淋巴結(jié)腫大為特點。脾、淋巴結(jié)腫大為特點。 你知道什么是白血病嗎你知道

2、什么是白血病嗎?通常如何治療呢通常如何治療呢?放療放療 化療化療 目前最先進的治療手段是目前最先進的治療手段是骨髓移植骨髓移植器官移植器官移植的一種，將正常骨髓由靜脈的一種，將正常骨髓由靜脈輸入患者體內(nèi)，以取代病變骨髓的治療輸入患者體內(nèi)，以取代病變骨髓的治療方法。用此療法可提高療效，得到延長方法。用此療法可提高療效，得到延長生存期乃至根治的目的。生存期乃至根治的目的。 為什么骨髓移植可以治療白血病呢為什么骨髓移植可以治療白血病呢?骨髓中有造血干細胞骨髓中有造血干細胞,可以產(chǎn)生新的可以產(chǎn)生新的血細胞血細胞.這些形態(tài)多樣的血細胞是怎樣產(chǎn)生的這些形態(tài)多樣的血細胞是怎樣產(chǎn)生的?第第2 2節(jié)節(jié) 細胞的分

3、化細胞的分化一一.細胞分化及其意義細胞分化及其意義這些細胞的相同點和不同點是什么？這些細胞的相同點和不同點是什么？1.細胞分化的概念：細胞分化的概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能產(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。上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。受精卵受精卵細胞群細胞群上皮組織上皮組織肌肉組織肌肉組織神經(jīng)組織神經(jīng)組織結(jié)締組織結(jié)締組織是通過什么過程實是通過什么過程實現(xiàn)的？現(xiàn)的？主要通過什主要通過什么實現(xiàn)？兩者有何區(qū)么實現(xiàn)？兩者有何區(qū)別和聯(lián)系呢？我們試別和聯(lián)系呢？我們試著比較一下著比較一下細胞分裂細胞分裂細胞分

4、化細胞分化不不同同點點細胞數(shù)量細胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)功能功能相同點相同點聯(lián)系聯(lián)系增加增加相同相同不變不變差異差異染色體和遺傳信息都不變?nèi)旧w和遺傳信息都不變先分裂，后分化，細胞分裂是分化的基先分裂，后分化，細胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個體發(fā)育過程礎(chǔ)，共同完成生物個體發(fā)育過程2.細胞分化與分裂的區(qū)別和聯(lián)系細胞分化與分裂的區(qū)別和聯(lián)系通過前面的學(xué)習(xí)我們知道了造血干細胞通通過前面的學(xué)習(xí)我們知道了造血干細胞通過過分裂、分化分裂、分化可以形成紅細胞、白細胞、可以形成紅細胞、白細胞、血小板等血細胞，那么細胞分化有什么特血小板等血細胞，那么細胞分化有什么特點呢？點呢？ 2. 黑色素細胞在體外培養(yǎng)黑色素

5、細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。 3. 分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，不分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，不能再回到分化前的狀態(tài)，直到死亡。能再回到分化前的狀態(tài)，直到死亡。1.細胞分化發(fā)生在整個生命進程中細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。3.細胞分化的特點細胞分化的特點持久性、穩(wěn)定性、不可逆性持久性、穩(wěn)定性、不可逆性請大家舉例說明細胞分化發(fā)生在個體發(fā)育請大家舉例說明細胞分化發(fā)生在個體發(fā)育的什么時期呢？的什么時期呢？4.細胞分化的時

6、期細胞分化的時期整個生命歷程，（幼年、成年、老年）整個生命歷程，（幼年、成年、老年）胚胎期達最大限度胚胎期達最大限度細胞為什么會出現(xiàn)分化的呢？細胞為什么會出現(xiàn)分化的呢？紅細胞紅細胞合成血紅蛋白合成血紅蛋白血紅蛋白基因開啟血紅蛋白基因開啟合成肌動蛋白合成肌動蛋白肌細胞肌細胞資料：資料：在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白（肌細的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白（肌細胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因則處胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細胞中則相反。于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細胞中則相反。肌動蛋白基因開啟肌動蛋白基因開啟細胞分化是不同細胞中

7、遺傳信息的執(zhí)行細胞分化是不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同導(dǎo)致情況不同導(dǎo)致 。5.細胞分化的機理：細胞分化的機理：細胞分化的意義是什么呢？細胞分化的意義是什么呢？ 是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)思考：思考：6.細胞分化的意義細胞分化的意義如果只有細胞增殖受精卵能否發(fā)育成如果只有細胞增殖受精卵能否發(fā)育成一個完整的個體？一個完整的個體？細胞細胞組織組織 器官器官 系統(tǒng)系統(tǒng) 個體個體葉脈葉脈上表皮上表皮葉肉葉肉下表皮下表皮使多細胞生物體中的細胞趨于專門化使多細胞生物體中的細胞趨于專門化,有有利于提高各種生理功能的效率。利于提高各種生理功能的效率。思考：思考：早期胚胎細胞（如受精卵）通過細胞分

8、早期胚胎細胞（如受精卵）通過細胞分化逐漸發(fā)育，形成各種組織和器官。化逐漸發(fā)育，形成各種組織和器官。思考：思考：這些組織和器官中高度分化的細胞（這些組織和器官中高度分化的細胞（如如表皮細胞表皮細胞），還能像早期胚胎細胞那樣，），還能像早期胚胎細胞那樣，再分化成其他細胞嗎？植物體內(nèi)高度分再分化成其他細胞嗎？植物體內(nèi)高度分化的細胞如表皮細胞、根細胞能否繼續(xù)化的細胞如表皮細胞、根細胞能否繼續(xù)分化發(fā)育嗎？分化發(fā)育嗎？我們共同看一下美國科學(xué)家斯圖爾德我們共同看一下美國科學(xué)家斯圖爾德的一個實驗的一個實驗1.1.植物組織培養(yǎng)的過程植物組織培養(yǎng)的過程韌皮部韌皮部細胞細胞植物激素?zé)o機鹽糖類植物激素?zé)o機鹽糖類細胞細

9、胞團團胚狀胚狀體體有根、莖、有根、莖、葉的試管葉的試管苗苗1、該實驗說明什么問題？、該實驗說明什么問題？植物體細胞發(fā)育成一個個體植物體細胞發(fā)育成一個個體這是一個什么樣的體細胞？這是一個什么樣的體細胞？如果我們不把胡蘿卜韌皮部取下來這些細如果我們不把胡蘿卜韌皮部取下來這些細胞能否發(fā)育成個體？胞能否發(fā)育成個體？不能，說明這些細胞具備這個能力，但不能，說明這些細胞具備這個能力，但生長在生物體內(nèi)則不能實現(xiàn)。也就是說生長在生物體內(nèi)則不能實現(xiàn)。也就是說細胞只是具有這樣的潛能。我們把整個細胞只是具有這樣的潛能。我們把整個過程用一句話概括一下：過程用一句話概括一下：二二.細胞的全能性細胞的全能性1.概念概念:

10、是指已經(jīng)分化的細胞是指已經(jīng)分化的細胞, ,仍然具有發(fā)育仍然具有發(fā)育成完整個體的成完整個體的潛能潛能。你知道植物組織培養(yǎng)技術(shù)在哪些方面有所你知道植物組織培養(yǎng)技術(shù)在哪些方面有所應(yīng)用嗎應(yīng)用嗎?2.條件條件3.細胞全能性的比較細胞全能性的比較具有分裂能力的細胞具有分裂能力的細胞高度分化的細胞高度分化的細胞4.植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：組織培養(yǎng)進行快速繁殖組織培養(yǎng)進行快速繁殖拯救瀕危物種拯救瀕危物種與基因工程結(jié)合培育作物新類型與基因工程結(jié)合培育作物新類型用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的玫瑰、蘭花手用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的玫瑰、蘭花手機吊墜機吊墜思考思考為什么已經(jīng)分化的細胞具有全能性呢？為什么已經(jīng)分

11、化的細胞具有全能性呢？ 由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的染色體，也即帶有該生物個體全套的遺傳的染色體，也即帶有該生物個體全套的遺傳信息。信息。如胡蘿卜韌皮部細胞沒有葉綠體，可培養(yǎng)如胡蘿卜韌皮部細胞沒有葉綠體，可培養(yǎng)的植株具有葉綠體說明什么？的植株具有葉綠體說明什么？5.細胞全能性的理論基礎(chǔ)細胞全能性的理論基礎(chǔ)細胞內(nèi)含有該物種的全部遺傳信息細胞內(nèi)含有該物種的全部遺傳信息剛才我們學(xué)習(xí)的是植物細胞的全能性，剛才我們學(xué)習(xí)的是植物細胞的全能性，那么動物細胞是否具有全能性？下面我那

12、么動物細胞是否具有全能性？下面我們以多利羊的培育為例們以多利羊的培育為例多莉是怎多莉是怎么誕生的？么誕生的？母綿羊母綿羊B 乳腺細胞乳腺細胞母綿羊母綿羊A未受精的未受精的卵細胞卵細胞 母綿羊母綿羊C“多莉多莉” 重組細胞重組細胞 發(fā)育成胚胎發(fā)育成胚胎去細胞核去細胞核取細胞核取細胞核子代個體與哪只羊相子代個體與哪只羊相似？表現(xiàn)性狀與什么似？表現(xiàn)性狀與什么有關(guān)？這個實驗說明有關(guān)？這個實驗說明了什么了什么?“多利多利”的誕生證明的誕生證明:已分化的動物已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性體細胞的細胞核具有全能性6.動物細胞核的全能性動物細胞核的全能性但是，到目前為止，人們還沒有成功地但是，到目前為止

13、，人們還沒有成功地將單個已經(jīng)分化的動物細胞培育成新的將單個已經(jīng)分化的動物細胞培育成新的個體。個體。除受精卵外，植物體和人體內(nèi)有沒有具有除受精卵外，植物體和人體內(nèi)有沒有具有分裂分化能力的細胞？分裂分化能力的細胞？植物植物體內(nèi)體內(nèi)分生組織細胞（如根分生組織細胞（如根尖分生區(qū)細胞）尖分生區(qū)細胞）三、三、動物體內(nèi)動物體內(nèi)干細胞干細胞（動物和人體內(nèi)少數(shù)具有分裂和分化能（動物和人體內(nèi)少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞）力的細胞）任務(wù)：任務(wù)： 1 、什么是干細胞？干細胞可以、什么是干細胞？干細胞可以分為哪幾類？分為哪幾類？ 2 、干細胞的研究取得了、干細胞的研究取得了哪些成果？從這些成果中分析干細胞的哪些成果？從

14、這些成果中分析干細胞的研究有哪些意義？研究有哪些意義？ 思考：思考：細胞分化特點中細胞分化特點中“分化的不可逆性分化的不可逆性” 與與“細胞全能性細胞全能性”矛盾嗎？矛盾嗎？1.1.下列對細胞分化的敘述正確的是下列對細胞分化的敘述正確的是 （ ）A A細胞分化是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果細胞分化是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果B B細胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程細胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程C C細胞分化從原腸胚后期開始至生命結(jié)束細胞分化從原腸胚后期開始至生命結(jié)束D D細胞分化是由細胞內(nèi)遺傳信息執(zhí)行情況不同產(chǎn)生的細胞分化是由細胞內(nèi)遺傳信息執(zhí)行情況不同產(chǎn)生的2.2.人胰島人胰島B B細胞能產(chǎn)生胰島素

15、，但不能產(chǎn)生紅細胞中的血細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生紅細胞中的血紅蛋白，根據(jù)此推測人胰島紅蛋白，根據(jù)此推測人胰島B B細胞中細胞中 （ ）A A只有合成胰島素的基因只有合成胰島素的基因B B在細胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化在細胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化C C既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的基因，但既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的基因，但不同細胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同不同細胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同D D只有合成胰島素的基因和其他基因，但沒有合成血紅只有合成胰島素的基因和其他基因，但沒有合成血紅蛋白的基因蛋白的基因D DC C3.3.下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是下列實例

16、中能體現(xiàn)細胞全能性的是 （ ） 用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株 植物用種子進行繁殖植物用種子進行繁殖 用煙草組織培養(yǎng)的單個細胞培育出了可育的完整植株用煙草組織培養(yǎng)的單個細胞培育出了可育的完整植株 A A B B C.C. D. D.4.4.科學(xué)家用甲母羊乳腺細胞的細胞核與乙母羊卵細胞的細科學(xué)家用甲母羊乳腺細胞的細胞核與乙母羊卵細胞的細胞質(zhì)重組成一個細胞，成功培養(yǎng)了胞質(zhì)重組成一個細胞，成功培養(yǎng)了“多莉多莉”羊。下列關(guān)羊。下列關(guān)于此實驗的說法正確的是（多選）于此實驗的說法正確的是（多選） （ ） A A高度分化的動物細胞的細胞核具有全能性高

17、度分化的動物細胞的細胞核具有全能性 B B重組細胞的細胞核內(nèi)含有保持物種遺傳性所需要的重組細胞的細胞核內(nèi)含有保持物種遺傳性所需要的全部遺傳物質(zhì)全部遺傳物質(zhì) C C在理論上，可以運用上述方法開拯救瀕危物種在理論上，可以運用上述方法開拯救瀕危物種 D D運用上述方法，科學(xué)家已經(jīng)可以用單個細胞來培養(yǎng)運用上述方法，科學(xué)家已經(jīng)可以用單個細胞來培養(yǎng)新的動物體新的動物體B B A B C A B C 練習(xí)練習(xí)1、細胞分化過程中，一般不會出現(xiàn)的、細胞分化過程中，一般不會出現(xiàn)的是是A細胞核遺傳物質(zhì)的改變細胞核遺傳物質(zhì)的改變 B細胞器種類和數(shù)量的改變細胞器種類和數(shù)量的改變C蛋白質(zhì)種類和數(shù)量的改變蛋白質(zhì)種類和數(shù)量的改變 D細胞表面結(jié)構(gòu)的改變細胞表面結(jié)構(gòu)的改變A2、要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完、要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株，需要整植株，需要A具有完整的細胞核的細胞具有完整的細胞核的細胞B離體狀態(tài)離體狀態(tài)C導(dǎo)入外源基因?qū)胪庠椿駾一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素一定的營養(yǎng)物質(zhì)和激素ABD大量科學(xué)實驗證明，高度分化的植物細胞仍有發(fā)育成完整植株的能力，也就是保持細胞的_性。高度特化的動物細胞它的細胞_性受限制，但是它的_仍然保持著_性，這是因為它含有保持本物種遺傳性所需要的全套_物質(zhì)。