高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的分化公开课教学ppt课件

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生命观念：理解细胞分化是生物体发育的基础，认识到细胞分化在生物体形态建成和功能实现中的重要作用。科学思维：能够运用归纳与演绎的方法，分析细胞分化过程中遗传信息的选择性表达；通过比较不同细胞类型的特征，理解细胞分化的多样性。科学探究：通过阅读资料、讨论交流等方式，探究细胞分化的机制，培养信息收集、处理和分析的能力。社会责任：认识到细胞分化研究在医学、农业等领域的应用价值，如干细胞治疗、作物育种等，激发探索生命奥秘的兴趣和责任感。
在人体内，红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命为5~7d， 这些血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地治疗白血病。
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？
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系？
骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。
一个成年人体内有1014个体细胞，约有200多种不同类型的细胞
阅读课本p118-121初步解决以下问题
1.什么是细胞分化？它有什么特点？2.细胞分化有何意义？3.细胞分化的实质是什么？4.什么是细胞的全能性？5.什么是干细胞？
实例 ①:思考·讨论 比较构成人体组织的细胞
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同?形态相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同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?正常情况下，它们不能恢复成早期胚胎细胞，也不会转变成其他组织的细 胞。
与动物一样，同一个植物体内也存在各不相同的细胞
叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体，能够进行光合作用;
表皮细胞没有叶绿体，细胞壁上有明显的角质层，具有保护功能;
储藏细胞没有叶绿体，也没有角质层，细胞中储藏着许多营养物质;
同一植物体内的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞
在个体发育中，由________________细胞增殖产生的后代，在_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _上发生稳定性差异的过程。
细胞分化只发生在胚胎时期，还是发生在生物体生命的整个过程中呢？你能举例说明吗？
多细胞生物发育的起点_____
贯穿在生物体整个个体发育过程中（胚胎时期达到最大限度）
一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡（如红细胞不能逆分化成造血干细胞）
2）不可逆性（稳定性）
细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础
形成不同形态、结构、生理功能的细胞，构成不同的器官和组织。
结果：保持遗传物质保持一致
什么是生命活动的主要承担者？
就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，为什么彼此会有很大差异？
各种细胞具有　　　　　的遗传信息,但不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的,即　 的结果。
1）细胞分化是生物个体　　 　的基础。能形成具有特定形态、结构、和生理功能的组织和器官。2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向　　　　,有利于提高　　　　　　　　　　。 
合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白)
合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白)
注意：细胞分化的根本原因是 ， 直接原因是 。
判断细胞发生分化的方法
细胞的形态、结构和功能发生改变
细胞器的种类数量以及细胞质基质成分发生改变
蛋白质种类数量发生改变
细胞分裂和细胞分化比较
①②分别是什么生命现象？两者有何区别和联系呢？
已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞呢?
比较细胞分裂与细胞分化
（1）细胞分化程度越高，细胞的分裂能力就越 ， 高度分化的细胞往往不再发生细胞分裂。
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?分化成一个完整的个体呢？
资料1 1958年,美国科学家斯图尔德(F.C. Steward)取胡萝卜韧皮部的一些细胞,放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养,结果这些细胞旺盛地分裂和生长,形成一个细胞团块,继而分化出根、茎和叶,移栽到花盆后,长成了一株新的植株。
资料2科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验,将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中,结果获得了新的个体。
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
讨论1：从资料1中可以得出什么结论？
讨论2：如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他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？
讨论3：将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？与资料1中的实验相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？
提示：将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体；与资料1中的实验相比，资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
高度分化的动物细胞能否保持全能性呢？
多莉羊的诞生说明了什么问题？
1.概念：具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性的细胞。2.原因：体细胞中都具有该物种全套的遗传物质，都具有发育成完整个体所 必需的全部基因。3.细胞全能性表现的必要条件：(1)离体(必要条件);(2)一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)和植物激素；(3)适宜的外界条件(适宜的温度、pH等)、无菌无毒的环境。
（3）细胞的全能性与细胞的分裂能力呈 相关，即分裂能力越强，全能性越 。
（1） 细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响； 细胞分化程度越高，全能性越____； 细胞分化程度越低，全能性越___；
4、细胞全能性的大小比较：
在①受精卵、②生殖细胞、③高度分化的体细胞中，全能性最大的是____,最小的是____；
（2）植物细胞全能性_____动物细胞；
应用：通过植物组织培养，使植物细胞全能性得以利用
和基因工程结合培育作物新类型
分生组织细胞（如根尖分生区，茎的形成层细胞）
除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞（如造血干细胞），这些细胞叫做干细胞
2）种类（按全能性大小）
具有无限分化潜能，如胚胎干细胞
具有分化出多种组织的潜能，如骨髓造血干细胞
只能分化成某一类型的细胞，如神经干细胞专门分化成各类神经细胞
（2）种类（按分化潜能的大小）
干细胞移植治疗白血病
遗传性及先天性疾病（骨髓衰竭、血红蛋白病、重症免疫缺陷病、代谢性疾病）获得性恶性疾病（急性白血病、慢性白血病、骨髓增生异常综合征、多发性骨髓瘤、恶性淋巴瘤及其他某些恶性肿瘤）获得性非恶性疾病（重症再生障碍性贫血、重症放射病）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
正常人的红细胞的寿命为120d，白细胞的寿命为5－7d，这些血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的治疗白血病。
（骨髓移植：从供者的血液中将造血干细胞分离出来然后注入患者身上）
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
不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达
①个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。②使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
稳定性、不可逆性、持久性、不变性
1．概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。2．条件：离体、营养物质、适宜条件。3．对象：植物细胞具有全能性，动物细胞核具有全能性。4．干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
1. 下列实例中能体现细胞全能性是（ ）（1）用悬浮液培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株（2）壁虎断尾再生（3）用烟草组织培养出可育的完整植株
A、（1）（2） B、（2）（3）C、（1）（3） D、（1）（2）（3）
2．如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是（ ）①a过程是有丝分裂，b是细胞分化②乙和丙的染色体组成不同③丁和戊因遗传物质不同而发生分化④甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同A．①②　 B．①④ C．③④ D．②③④
3.下列有关细胞全能性的叙述，错误的是（ 　） A．克隆绵羊“多利”的诞生证明了动物细胞具有全能性 B．细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信息 C．斯图尔德的组织培养成功表明植物细胞具有全能性 D．细胞分化程度越高，它的全能性就越低