高中生物 專題6.2 細胞的分化課件 新人教版必修1.ppt

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必修1第6章第2節(jié) 細胞的分化 在個體發(fā)育中 一個或一種細胞增殖產生的后代 在形態(tài) 結構和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 一 細胞分化 1 概念 2 特點 黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素 離體培養(yǎng)的上皮細胞 始終保持為上皮細胞 而不會變成其他類型的細胞 穩(wěn)定性 遺傳物質不變 不可逆性 細胞分化發(fā)生在整個生命進程中 動物 胚胎時期達到最大限度 持久性 是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象 是生物個體發(fā)育的基礎 普遍性 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 3 細胞分化的過程 4 細胞分化的實質 同一個體內各種細胞具有完全相同的遺傳物質 但不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同 即基因的選擇性表達 紅細胞 肌肉細胞 開 關 開 關 5 細胞分化的意義 是個體發(fā)育的基礎 能形成具有特定形態(tài) 結構和功能的組織和器官 使多細胞生物體中的細胞趨于專門化 有利于提高各種生理功能的效率和組織器官的修復 4 細胞分化的實質 基因的選擇性表達 增加 相同 不變 差異 染色體和遺傳信息都不變 先分裂 后分化 細胞分裂是分化的基礎 共同完成生物個體發(fā)育過程 分化程度越高 分裂能力越低 6 細胞分裂與細胞分化的關系 細胞分裂 細胞分化 典型例題 動物細胞中的一類基因是維持基本生命活動的 在各種細胞處于活動狀態(tài) 另一類基因是選擇性表達的基因 如圖是能產生A抗體的細胞 關于該細胞中三個基因的開閉狀態(tài) 下列說法正確的是 A 其中有一個處于活動狀態(tài) 即A抗體基因B 其中有一個處于活動狀態(tài) 即ATP合成酶基因C 號染色體上的兩個基因均處于活動狀態(tài)D 三個都處于活動狀態(tài) B 點撥 胰島素基因和A抗體基因是特定細胞選擇性表達的基因 ATP合成酶基因屬于維持細胞的基本生命活動的基因之一 在活細胞中都可表達 已經(jīng)分化的細胞 仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能 原因 體細胞中都具有該物種全套的遺傳物質 都具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因 細胞全能性表現(xiàn)的必要條件 1 離體 必要條件 2 一定的營養(yǎng)物質 無機鹽 維生素 氨基酸等 和植物激素 概念 3 適宜的外界條件 適宜的溫度 pH等 無菌無毒的環(huán)境 二 細胞的全能性 離體的植物器官組織或細胞 植物激素 愈傷組織 根 芽 植物體 脫分化 再分化 由胡蘿卜的韌皮部細胞培養(yǎng)成完整的胡蘿卜植株充分說明高度分化的植物組織細胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力 即具有全能性 1 高度分化的植物體細胞具有全能性 4 植物細胞的全能性 2 植物組織培養(yǎng)技術 原理 植物細胞具有全能性 過程 5 動物體細胞核全能性 動物細胞核具有全能性 目前為止 人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的個體 細胞核含有本物種遺傳所需的全套基因 6 細胞全能性大小的比較 受精卵 干細胞 生殖細胞 體細胞 植物細胞 動物細胞 分化程度越高 全能性越低 反之 則越高 1 細胞分化的標志 在特定細胞中選擇性表達的基因如胰島素基因 血紅蛋白基因可以證明細胞發(fā)生了分化 7 細胞分化與全能性的標志 2 判斷細胞全能性的標志 看起點和終點起點是 已分化的體細胞 終點是發(fā)育成 個體 典型例題 下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學過程是 A 玉米種子萌發(fā)長成新植株B 小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞C 小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株D 胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株 點撥 細胞的全能性 是指已經(jīng)分化的細胞 仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能 表達的結果是得到完整新個體 花粉屬于生殖細胞 胡蘿卜根韌皮部細胞是已分化的細胞 經(jīng)組織培養(yǎng)后得到了完整的新植株 D 8 細胞的分化與細胞的全能性的比較 基因選擇性表達 細胞含有本物種全套遺傳物質 持久性 穩(wěn)定性 不可逆性 普遍性 高度分化的植物細胞具有全能性 分化的動物體細胞核具有全能性 形成形態(tài) 結構 功能不同的細胞 形成新的個體 體細胞 生殖細胞 受精卵動物細胞 植物細胞等 受精卵 生殖細胞 體細胞植物細胞 動物細胞等 細胞分化不會導致遺傳物質改變 細胞分化程度越高 全能性越難以實現(xiàn) 細胞分化程度越低 全能性就越高 動物和人體內保留的少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞 概念 在體外培養(yǎng)出組織和器官 并最終通過組織和器官移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療 應用 干細胞移植治療白血病 9 干細胞 全能干細胞 多能干細胞 專能干細胞 2 分類 能分化發(fā)育成完整個體 如胚胎干細胞 能分化發(fā)育成組織或器官 如造血干細胞 只能分化成某一類型的細胞 如神經(jīng)干細胞 典型例題 如圖所示干細胞的特征 具有分化能力和分裂能力 據(jù)圖分析正確的是 雙選 A 如果該干細胞存在于正常人體骨髓中 那么其分化形成的細胞中染色體都是23對B 干細胞具有分裂 分化的能力稱為細胞的全能性C 如果是胚胎干細胞 則其分裂形成的細胞不會發(fā)生突變D 細胞分化是基因選擇性表達的結果 AD 點撥 骨髓中的干細胞與人體正常體細胞來源于同一個受精卵 細胞核內有23對同源染色體 細胞全能性的結果是形成完整個體 細胞分裂DNA復制時 其雙螺旋結構解開 容易發(fā)生突變 胚胎干細胞也不例外 一 細胞分化 1 概念 在個體發(fā)育中 由一個或一種細胞增殖產生的后代 在形態(tài) 結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 2 特點 3 原因 基因的選擇性表達 個體發(fā)育的基礎 細胞趨于專門化 提高生理功能的效率 穩(wěn)定性 不可逆性 持久性 不變性 二 細胞的全能性 4 意義 1 概念 指已經(jīng)分化了的細胞 仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能 2 條件 離體 營養(yǎng)物質 適宜條件3 對象 植物細胞具有全能性 動物細胞核具有全能性4 干細胞 動物和人體內仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞 課堂小結