高中生物 第五章 細胞增殖、分化、衰老和凋亡 第二節(jié) 細胞分化、衰老和凋亡 第1講 細胞分化　細胞的全能性課件 蘇教版必修1

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1、第二節(jié)第二節(jié)細胞分化、衰老和凋亡細胞分化、衰老和凋亡第第1課時課時細胞分化細胞分化細胞的全能性細胞的全能性第五章細胞增殖、分化、衰老和凋亡第五章細胞增殖、分化、衰老和凋亡學習導航學習導航1掌握細胞分化的概念、實質、意義。掌握細胞分化的概念、實質、意義。重點重點2.知道細胞知道細胞全能性的概念、事例與植物組織培養(yǎng)技術。全能性的概念、事例與植物組織培養(yǎng)技術。重難點重難點第五章細胞增殖、分化、衰老和凋亡第五章細胞增殖、分化、衰老和凋亡形態(tài)結構形態(tài)結構生理功能生理功能造血干細胞造血干細胞紅細胞紅細胞3.時期：時期：發(fā)生在生物體的整個生命進程中。發(fā)生在生物體的整個生命進程中。4.原因：原因：細胞分化是細

2、胞分化是_的結果。的結果。5結果：結果：有序的細胞分化能夠增加細胞的有序的細胞分化能夠增加細胞的_，進而，進而構成生物體的不同組織和器官。構成生物體的不同組織和器官?；蜻x擇性表達基因選擇性表達類型類型二、閱讀二、閱讀P102最后一段最后一段P104第二段分析細胞的全能性第二段分析細胞的全能性1.細胞的全能性：細胞的全能性：_的細胞仍然具有發(fā)育成的細胞仍然具有發(fā)育成_的潛能。的潛能。已經(jīng)分化已經(jīng)分化完整個體完整個體全能性全能性愈傷組織愈傷組織(3)意義及應用意義及應用通過植物組織培養(yǎng)技術，可以將通過植物組織培養(yǎng)技術，可以將_的植物的植物組織或細胞在適宜的條件下培養(yǎng)成完整的植株。組織或細胞在適宜

3、的條件下培養(yǎng)成完整的植株。采用植物組織培養(yǎng)技術，可以在較短時間內采用植物組織培養(yǎng)技術，可以在較短時間內_大量的苗木，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟價值。大量的苗木，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟價值。離體離體繁殖繁殖1判斷下列各小題說法是否正確判斷下列各小題說法是否正確(1)在細胞分化的過程中遺傳物質并沒有發(fā)生改變在細胞分化的過程中遺傳物質并沒有發(fā)生改變( )(2)細胞分化過程的實質是基因選擇性表達的過程細胞分化過程的實質是基因選擇性表達的過程( )(3)細胞分化程度的高低與細胞的全能性無關細胞分化程度的高低與細胞的全能性無關( )(4)細胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的基礎細胞的全能性是植物組織培養(yǎng)的基礎( )(5)細胞分化只發(fā)

4、生在個體發(fā)育的胚胎時期細胞分化只發(fā)生在個體發(fā)育的胚胎時期( )(6)生物體內的所有細胞都要發(fā)生細胞分化生物體內的所有細胞都要發(fā)生細胞分化( )2以下能體現(xiàn)植物細胞具有全能性的是以下能體現(xiàn)植物細胞具有全能性的是_。(1)從一粒菜豆種子長成一棵植株從一粒菜豆種子長成一棵植株(2)用一小片土豆葉片，培養(yǎng)成一株完整的植株用一小片土豆葉片，培養(yǎng)成一株完整的植株(3)用莖尖細胞人工培育而成的荷蘭郁金香用莖尖細胞人工培育而成的荷蘭郁金香(4)用胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株用胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株(2)(3)(4) 1觀察細胞分化的示意圖觀察細胞分化的示意圖，完善下列細胞分化過程完善下列細胞分化

5、過程主題一細胞分化主題一細胞分化相同相同相同相同 2觀察細胞分化的實質示意圖觀察細胞分化的實質示意圖，分析下列問題分析下列問題 A、B基因中，細胞甲含有的是基因中，細胞甲含有的是_基因基因,表表達達 的是的是_基因。細胞乙含有的是基因。細胞乙含有的是_基基 因，表達的是因，表達的是_基因。由此可見，細胞分基因。由此可見，細胞分化化 的實質是的實質是_。A和和BAA和和BB基因的選擇性表達基因的選擇性表達3總結分化的特點總結分化的特點(1)細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎期達到最細胞分化貫穿于生物體整個生命進程中，在胚胎期達到最大限度，說明細胞分化具有大限度，說明細胞分化具有_性。性。

6、(2)在細胞分化過程中，假如當在細胞分化過程中，假如當A細胞分化形成細胞分化形成B細胞后，一細胞后，一般不會再表現(xiàn)出般不會再表現(xiàn)出B細胞反方向分化形成細胞反方向分化形成A細胞，這說明細胞分細胞，這說明細胞分化化具有具有_性。性。(3)分化后的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其分化后的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞，這說明細胞分化具有他類型的細胞，這說明細胞分化具有_性。性。持久持久不可逆不可逆穩(wěn)定穩(wěn)定細胞分裂與細胞分化的區(qū)別和聯(lián)系細胞分裂與細胞分化的區(qū)別和聯(lián)系項目項目細胞分裂細胞分裂細胞分化細胞分化細胞細胞變化變化細胞數(shù)量增多細胞數(shù)量增多細胞形態(tài)、結構和生理功細

7、胞形態(tài)、結構和生理功能發(fā)生穩(wěn)定性差異能發(fā)生穩(wěn)定性差異，細胞細胞種類增多種類增多發(fā)生發(fā)生時間時間從受精卵開始從受精卵開始發(fā)生在整個生命進程中發(fā)生在整個生命進程中意義意義保持了親、子代間遺保持了親、子代間遺傳性狀的穩(wěn)定性傳性狀的穩(wěn)定性保證了生物體正常發(fā)育保證了生物體正常發(fā)育聯(lián)系聯(lián)系細胞分裂是細胞分化的基礎細胞分裂是細胞分化的基礎，兩者往往是相伴相兩者往往是相伴相隨的隨的，分化程度大分化程度大，分裂能力則逐漸下降分裂能力則逐漸下降 小組討論小組討論 細胞分化中細胞內的遺傳物質是否發(fā)生改變？細胞分化中細胞內的遺傳物質是否發(fā)生改變？ 提示：提示：分化的細胞是通過有絲分裂產(chǎn)生的分化的細胞是通過有絲分裂產(chǎn)生

8、的，其核內遺傳物其核內遺傳物質質 完全相同完全相同，細胞分化是基因選擇性表達的結果細胞分化是基因選擇性表達的結果，遺傳物質遺傳物質并并 沒有發(fā)生改變。沒有發(fā)生改變。 1下列關于人體內細胞正常分化的敘述下列關于人體內細胞正常分化的敘述,不正確的是不正確的是() A細胞內蛋白質的種類和數(shù)量不同細胞內蛋白質的種類和數(shù)量不同 B細胞器的數(shù)量和種類改變細胞器的數(shù)量和種類改變 C細胞形態(tài)結構發(fā)生改變細胞形態(tài)結構發(fā)生改變 D細胞核遺傳物質已改變細胞核遺傳物質已改變 解析：細胞分化是基因選擇性表達的結果解析：細胞分化是基因選擇性表達的結果，所以細胞內蛋所以細胞內蛋白白 質的種類和數(shù)量不同質的種類和數(shù)量不同，細

9、胞器的數(shù)量和種類也可能改變細胞器的數(shù)量和種類也可能改變，導導 致細胞形態(tài)結構發(fā)生改變致細胞形態(tài)結構發(fā)生改變，但是遺傳物質不變。但是遺傳物質不變。D2下圖表示同一生物體內不同體細胞的基因表達狀況，據(jù)圖下圖表示同一生物體內不同體細胞的基因表達狀況，據(jù)圖判斷下列說法中不正確的是判斷下列說法中不正確的是()A圖中黑色方框表示表達的基因圖中黑色方框表示表達的基因B圖中的圖中的3種細胞的基因組成具種細胞的基因組成具有特異性差異有特異性差異C圖解可說明細胞的分化是基因圖解可說明細胞的分化是基因選擇性表達的結果選擇性表達的結果D圖中白色方框表示組織特異性基因圖中白色方框表示組織特異性基因B 解析：胰島解析：胰

10、島B細胞、眼晶狀體細胞和神經(jīng)細胞由同一個受細胞、眼晶狀體細胞和神經(jīng)細胞由同一個受精精 卵經(jīng)過有絲分裂、分化得到卵經(jīng)過有絲分裂、分化得到，遺傳物質相同；性狀不同是遺傳物質相同；性狀不同是基基 因選擇性表達的結果因選擇性表達的結果，眼晶狀體細胞中眼晶狀體蛋白基因眼晶狀體細胞中眼晶狀體蛋白基因表表 達了達了，其他體細胞中此基因沒有表達；胰島其他體細胞中此基因沒有表達；胰島B細胞中胰島細胞中胰島素素 基因表達了基因表達了，其他體細胞中此基因沒有表達其他體細胞中此基因沒有表達，呼吸酶基因呼吸酶基因在在 所有活細胞中都表達了。所有活細胞中都表達了。 方法規(guī)律方法規(guī)律 細胞分化過程的理解分析細胞分化過程的理

11、解分析 (1)從細胞水平分析：細胞的形態(tài)、結構和功能發(fā)生改變。從細胞水平分析：細胞的形態(tài)、結構和功能發(fā)生改變。 ( (2)從亞顯微結構水平分析：細胞器的數(shù)目及細胞質基質成從亞顯微結構水平分析：細胞器的數(shù)目及細胞質基質成分分 和功能發(fā)生改變。和功能發(fā)生改變。 (3)從分子水平分析從分子水平分析 蛋白質角度：蛋白質種類、數(shù)量、功能發(fā)生改變。蛋白質角度：蛋白質種類、數(shù)量、功能發(fā)生改變。 基因角度：基因有選擇性的表達基因角度：基因有選擇性的表達，即遺傳信息的執(zhí)行情即遺傳信息的執(zhí)行情況況 不同不同，這是細胞分化的根本原因。這是細胞分化的根本原因。主題二主題二細胞的全能性細胞的全能性1細胞的全能性細胞的全

12、能性觀察胡蘿卜根韌皮部的組織塊的培養(yǎng)示意圖觀察胡蘿卜根韌皮部的組織塊的培養(yǎng)示意圖,完成下列問題。完成下列問題。(1)一個高度分化的植物細胞經(jīng)過細胞一個高度分化的植物細胞經(jīng)過細胞_和細和細胞胞_，最終形成了完整的植物體，這說明植，最終形成了完整的植物體，這說明植物細胞具有物細胞具有_。(2)植物細胞的全能性是由于已經(jīng)植物細胞的全能性是由于已經(jīng)_的植物細的植物細胞具有發(fā)育成完整個體的全部胞具有發(fā)育成完整個體的全部_，在，在_的條件下能夠發(fā)育成的條件下能夠發(fā)育成_的新植株。的新植株。(3)全能性的原因：由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來全能性的原因：由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的的,因此已

13、分化的細胞都有一整套和受精卵相同的因此已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的_,具有發(fā)育成一個完整個體所需要的全部遺傳信息。所以，分具有發(fā)育成一個完整個體所需要的全部遺傳信息。所以，分化的細胞具有發(fā)育成完整新個體的潛能。化的細胞具有發(fā)育成完整新個體的潛能。分裂分裂分化分化全能性全能性分化分化遺傳物質遺傳物質適宜適宜完整完整遺傳物質遺傳物質2全能性的比較全能性的比較一般來說，分化程度越高，細胞表達潛能越窄一般來說，分化程度越高，細胞表達潛能越窄,全能性越低；全能性越低；但是生殖細胞分化程度高，全能性也較高，是個例外。據(jù)此但是生殖細胞分化程度高，全能性也較高，是個例外。據(jù)此比較下列細胞全能性的大?。?/p>

14、比較下列細胞全能性的大?。?1)植物細胞植物細胞_動物細胞。動物細胞。(2)受精卵受精卵_生殖細胞生殖細胞_體細胞。體細胞。(3)葉肉細胞葉肉細胞_形成層細胞。形成層細胞。3植物組織培養(yǎng)技術植物組織培養(yǎng)技術 1細胞在生物體內沒有表現(xiàn)全能性的原因：在生物體內細胞在生物體內沒有表現(xiàn)全能性的原因：在生物體內細胞不表現(xiàn)全能性細胞不表現(xiàn)全能性，而是分化為不同的組織、器官而是分化為不同的組織、器官，其原其原因在于基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達。因在于基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達。 2實現(xiàn)植物細胞全能性的條件實現(xiàn)植物細胞全能性的條件:離體離體(必要條件必要條件)、一定的、一定的營養(yǎng)物質營養(yǎng)

15、物質(水、無機鹽、維生素、氨基酸等水、無機鹽、維生素、氨基酸等)、激素、激素(細胞分細胞分裂素、生長素裂素、生長素)、適宜的條件、適宜的條件(適宜的溫度、適宜的溫度、pH)。 小組討論小組討論 (1)為什么已分化的細胞仍具有全能性？為什么已分化的細胞仍具有全能性？ (2)誘導干細胞發(fā)育成特定的組織或器官是否體現(xiàn)了細胞的誘導干細胞發(fā)育成特定的組織或器官是否體現(xiàn)了細胞的全全 能性？核移植技術培育的克隆羊能性？核移植技術培育的克隆羊，說明了什么？說明了什么？ 提示：提示：(1)已分化的細胞都由受精卵經(jīng)有絲分裂而來已分化的細胞都由受精卵經(jīng)有絲分裂而來，都具都具有和受精卵相同的全套遺傳物質。有和受精卵相

16、同的全套遺傳物質。 (2)不能體現(xiàn)出全能性不能體現(xiàn)出全能性，因為只是發(fā)育形成組織或器官因為只是發(fā)育形成組織或器官，而而沒有發(fā)育成完整個體。利用核移植技術培育出克隆羊說明沒有發(fā)育成完整個體。利用核移植技術培育出克隆羊說明了動物細胞核具有全能性。了動物細胞核具有全能性。 1下列有關細胞全能性的敘述中，不正確的是下列有關細胞全能性的敘述中，不正確的是() A受精卵在自然條件下能形成完整個體，因此全能性最受精卵在自然條件下能形成完整個體，因此全能性最高高 B生物體內的細胞由于細胞分化，全能性不能表達生物體內的細胞由于細胞分化，全能性不能表達 C卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化，全能性最高卵細胞與受精卵一

17、樣，細胞未分化，全能性最高 D植物細胞在一定的條件下離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性植物細胞在一定的條件下離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性 解析：受精卵是未分化細胞解析：受精卵是未分化細胞，全能性最高全能性最高，故故A正確；生正確；生物物 體內的細胞會發(fā)生細胞分化體內的細胞會發(fā)生細胞分化，全能性不能表達全能性不能表達，故故B正確；正確； 卵細胞是高度分化的細胞卵細胞是高度分化的細胞，不是未分化的細胞不是未分化的細胞，故故C錯誤；錯誤； 植物細胞在離體培養(yǎng)時植物細胞在離體培養(yǎng)時，給予適宜的條件給予適宜的條件，可以表現(xiàn)出全可以表現(xiàn)出全能能 性性，故故D正確。正確。C2下列對于細胞全能性的理解，正確的是下列對于細胞全能

18、性的理解，正確的是()A從理論上講，生物體的每一個細胞都具有全能性從理論上講，生物體的每一個細胞都具有全能性B未脫離植株的幼葉，在適當?shù)那闆r下能表現(xiàn)出全能性未脫離植株的幼葉，在適當?shù)那闆r下能表現(xiàn)出全能性C在個體發(fā)育的不同時期，由于細胞內的基因發(fā)生變化，在個體發(fā)育的不同時期，由于細胞內的基因發(fā)生變化，細胞不能表現(xiàn)出全能性細胞不能表現(xiàn)出全能性D脫離了植株的芽，一定能表現(xiàn)出全能性脫離了植株的芽，一定能表現(xiàn)出全能性解析解析:生物體的每一個細胞都與受精卵具有相同的遺傳物質生物體的每一個細胞都與受精卵具有相同的遺傳物質, ,從理論上來說都具有全能性。離體的組織在適宜條件下才能從理論上來說都具有全能性。離體

19、的組織在適宜條件下才能表現(xiàn)出全能性。在個體發(fā)育的不同時期表現(xiàn)出全能性。在個體發(fā)育的不同時期, ,由于基因的選擇性表由于基因的選擇性表達達, ,導致細胞不能表現(xiàn)出全能性而形成不同的組織、器官。導致細胞不能表現(xiàn)出全能性而形成不同的組織、器官。A 易錯警示易錯警示 全能性表現(xiàn)條件全能性表現(xiàn)條件 (1)植物細胞全能性表現(xiàn)的前提條件是細胞脫離植物體植物細胞全能性表現(xiàn)的前提條件是細胞脫離植物體，在在植物體上細胞只能進行基因有選擇地表達植物體上細胞只能進行基因有選擇地表達分化。分化。 (2)動物細胞不能表現(xiàn)其全能性動物細胞不能表現(xiàn)其全能性，只能培養(yǎng)分裂、分化到某只能培養(yǎng)分裂、分化到某些特定細胞些特定細胞,

20、,但動物細胞核移植時但動物細胞核移植時,動物細胞核表現(xiàn)其全能動物細胞核表現(xiàn)其全能性。性。核心知識小結核心知識小結網(wǎng)絡構建網(wǎng)絡構建持久持久基因的選擇性表達基因的選擇性表達離體離體外界條件外界條件整體整體植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)關鍵語句關鍵語句1.細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎,結果形成形態(tài)、結構和生結果形成形態(tài)、結構和生理功能各異的細胞。細胞分化的實質是基因的選擇性表達。理功能各異的細胞。細胞分化的實質是基因的選擇性表達。2已分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，這是細胞已分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能，這是細胞的全能性，通過植物組織培養(yǎng)可證明植物細胞具有全能性。的全能性，通過植物組織培養(yǎng)可證明植物細胞具有全能性。