细胞的分化-课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
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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
红细胞
血红蛋白基因 （开） 血红蛋白
肌动蛋白基因 （关）
肌肉细胞
血红蛋白基因 （关）
肌动蛋白基因 （开）
肌动蛋白
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。
形态 结构 功能
上皮细胞
骨骼肌细胞 软骨细胞
神经细胞
扁平、立方、 圆柱形，
柱状
细长
椭圆形
星形、锥形、 梨形、圆形
排列紧密，间 有横纹，多 细胞间质发 有轴突、树
质少
核
达
突
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？
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
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。
思考·讨论 细胞的全能性
资料1：1958年斯图尔德 [美] 的植物实验
资料2：非洲爪蟾核移植
上皮组织
有丝分 裂
细胞 分化
受精卵 早期胚胎干细 （起点） 胞
Hale Waihona Puke 肌肉细胞肌肉组织
神经细胞
神经组织
骨细胞
结缔组织
器 系人 官 统体
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？
拓展：细胞全能性高低的比较：
（1）不同生物
植物体细胞
＞动物体细胞
（2）同一生物
受精卵 ＞生殖细胞
体＞细胞
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。
练习题
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ATP C.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 C.前期或中期
B.中期或末期 D.后期或末期
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
小结：人体的发育
上皮细 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。
植物细胞分化：形成不同的组织（不同功能）
光合作用
保护功能
贮藏营养物质
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，
例：骨髓中造血干细胞
分裂
血细胞
分化
红细胞
白细胞
血小板
拓展：干细胞的分类
胚胎干细胞（全能性）
发育 阶段
成体干细胞（多能性或专能性）
分 类
全能性干细胞
如：胚胎干细胞（个体）
发育 多能性干细胞
如：造血干细胞（多种）
潜能
专能性干细胞
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
去核卵细胞
重组细胞
上皮细胞
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。
小结：比较细胞分裂与分化
细胞分裂
细胞分化
不 细胞 同 数量
增加
不变
点 形态 结构 功能
相同
有差异
相
遗传信息都不改变
同
点
联 分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过 系程
思考：
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?
可以，但需要一定的条件。
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
３.干细胞 动物和人体内保留的具有分裂和分化能力 的细胞。
４.干细胞的用途（万能细胞）
1）如干细胞移植治疗白血病； 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。
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
红细胞
血红蛋白基因 （开） 血红蛋白
肌动蛋白基因 （关）
肌肉细胞
血红蛋白基因 （关）
肌动蛋白基因 （开）
肌动蛋白
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。
形态 结构 功能
上皮细胞
骨骼肌细胞 软骨细胞
神经细胞
扁平、立方、 圆柱形，
柱状
细长
椭圆形
星形、锥形、 梨形、圆形
排列紧密，间 有横纹，多 细胞间质发 有轴突、树
质少
核
达
突
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？
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
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。
思考·讨论 细胞的全能性
资料1：1958年斯图尔德 [美] 的植物实验
资料2：非洲爪蟾核移植
上皮组织
有丝分 裂
细胞 分化
受精卵 早期胚胎干细 （起点） 胞
Hale Waihona Puke 肌肉细胞肌肉组织
神经细胞
神经组织
骨细胞
结缔组织
器 系人 官 统体
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？
拓展：细胞全能性高低的比较：
（1）不同生物
植物体细胞
＞动物体细胞
（2）同一生物
受精卵 ＞生殖细胞
体＞细胞
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。
练习题
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ATP C.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 C.前期或中期
B.中期或末期 D.后期或末期
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
小结：人体的发育
上皮细 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。
植物细胞分化：形成不同的组织（不同功能）
光合作用
保护功能
贮藏营养物质
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，
例：骨髓中造血干细胞
分裂
血细胞
分化
红细胞
白细胞
血小板
拓展：干细胞的分类
胚胎干细胞（全能性）
发育 阶段
成体干细胞（多能性或专能性）
分 类
全能性干细胞
如：胚胎干细胞（个体）
发育 多能性干细胞
如：造血干细胞（多种）
潜能
专能性干细胞
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
去核卵细胞
重组细胞
上皮细胞
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。
小结：比较细胞分裂与分化
细胞分裂
细胞分化
不 细胞 同 数量
增加
不变
点 形态 结构 功能
相同
有差异
相
遗传信息都不改变
同
点
联 分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过 系程
思考：
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?
可以，但需要一定的条件。
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
３.干细胞 动物和人体内保留的具有分裂和分化能力 的细胞。
４.干细胞的用途（万能细胞）
1）如干细胞移植治疗白血病； 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。