资源简介

(共29张PPT)
一、胚胎发育
情境视频一
生命之光（视频）
说出几种我们人体的细胞名称
从受精卵到新生命诞生过程中，细胞发生了哪些变化？
一个人所有细胞追根溯源来自哪
成年人全身细胞总数约 1012个。细胞种类有200多种。这么多种类细胞均来自一个
第2节：细胞分化
01
02
03
通过分析植物细胞的组织培养和动物体细胞核移植等,阐明细胞的全能性。
通过了解干细胞的特点,关注干细胞在医学上的应用,提升社会责任感。
通过比较不同细胞在形态、结构和功能方面发生的特异性变化,归纳细胞分化的概念,阐明细胞分化是基因选择性表达的结果。
问题1：不同种类细胞间的差异表现在哪些方面？
问题2：这些细胞都源自于早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，他们还能恢复成早期胚胎细胞吗？这些细胞会不会转变成其他细胞？
形态、结构、功能不同
不能、不会
任务1：分析细胞分化的概念
上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞
形态
结构
功能
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
思考·讨论
比较构成人体组织的细胞
扁平、柱状
排列紧密
保护、吸收等
圆柱形、细长
有横纹、多核
收缩
椭圆形
细胞间质发达
支持
星形、圆形
有轴突、树突
接受刺激，传导冲动
形态、结构和功能都不同
与动物一样，同一植物体中也存在形态、结构、功能不同的细胞
同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞
叶肉细胞
（含叶绿体）
光合作用
表皮细胞
贮藏细胞
（角质层）
保护功能
（有大液泡）
储存营养
早期胚胎细胞
受精卵
细胞分裂
细胞分化
细胞分化
1.实例：
2.概念：
在个体发育中，由____________细胞增殖产生的后代，在_______ 、_______和_________上发生____________的过程。
一个或一种
形态
稳定性差异
结构
生理功能
细胞分化发生在整个生命进程中。动物胚胎时期达到最大限度。
离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞
已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡，都不能恢复到原来胚胎细胞形态和结构
在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础
分化后的细胞核内遗传物质不发生改变
例1
例2
例3
例4
例5
持久性
稳定性
不可逆性
普遍性
遗传物质不变性
2、细胞分化的特点
持久性、稳定性、不可逆性、普遍性、遗传物质不变性
（1）是个体发育的基础
（2）使细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率
3、细胞分化的意义
想一想，现代社会如果没有职业分工，你个人的生活会与现在有什么不同？社会的运转状况会是怎么样的？
资料1：提取分离大鼠8种器官中的蛋白质进行电泳，在介质中，不同大小的蛋白质迁移到不同位置上并形成条带，得出右图所示蛋白质图谱。
思考：大鼠不同组织细胞中所含的蛋白质种类是否相同？
大鼠的不同组织细胞中含有蛋白质种类不同
4、细胞分化的实质
资料2：科学家利用某种技术检测到的细胞中含有的基因情况
基因 呼吸酶基因 ATP合成酶基因 胰岛素基因 抗体基因 血红蛋白基因
输卵管细胞 + + + + +
红细胞 + + + + +
胰岛B细胞 + + + + +
资料3：人体细胞内大约有2-2.5万个（蛋白质编码）基因，分析结果表明，这些基因约50%在所有组织细胞中都表达，而有大概15%的基因在一个或几个特定的组织或器官中表达，比如胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，血红蛋白基因只在红细胞中表达。
思考：阅读资料2、3，分析不同组织细胞中含有的蛋白质不同原因？
细胞分化的实质：基因的选择性表达
4、细胞分化的实质
资料：基因是有遗传效应的DNA片段，基因可以指导特定蛋白质的合成，我们把该过程叫做基因的表达。
思考：
1.直接决定细胞的形态、结构和功能的是哪种物质？
2.蛋白质的合成根本上受哪种物质控制？
蛋白质
基因
基因1
基因2
基因3
蛋白1
蛋白2
蛋白3
DNA
4、细胞分化的实质
小组活动
卡片代表四种基因（卵清蛋白基因、ATP合酶基因、胰岛素基因和血红蛋白基因）的开启和关闭。
卵清蛋白基因开启
血红蛋白基因
开启
胰岛素基因
开启
ATP合酶基因
开启
卵清蛋白基因关闭
血红蛋白基因
关闭
胰岛素基因
关闭
ATP合酶基因
关闭
4、细胞分化的实质
卡片代表四种基因（卵清蛋白基因、ATP合酶基因、胰岛素基因和血红蛋白基因）的开启和关闭。
输卵管细胞
红细胞
胰岛B细胞
卵清蛋白基因
血红蛋白基因
胰岛素基因
ATP合酶基因
开启
或
关闭
开启
或
关闭
开启
或
关闭
开启
或
关闭
开启
或
关闭
开启
或
关闭
开启
或
关闭
开启
或
关闭
开启
或
关闭
开启
或
关闭
开启
或
关闭
开启
或
关闭
4、细胞分化的实质
小组活动
卵清蛋白基因开启
血红蛋白基因
关闭
胰岛素基因
关闭
ATP合酶基因
开启
血红蛋白基因
开启
ATP合酶基因
开启
卵清蛋白基因关闭
胰岛素基因
关闭
胰岛素基因
开启
ATP合酶基因
开启
卵清蛋白基因关闭
血红蛋白基因
关闭
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，即基因的选择性表达。
输卵管细胞
红细胞
胰岛B细胞
卵清蛋白基因
血红蛋白基因
胰岛素基因
ATP合酶基因
细胞分化
实质
细胞总DNA 蛋白质 卵清蛋白基因 β-珠蛋白基因 胰岛素基因 卵清蛋白 血红蛋白 胰岛素
输卵管细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛B细胞 + + + - - +
科学家利用基因探针技术和抗原抗体杂交技术对人体几种细胞含有的基因情况和蛋白质情况进行调查，记录如下：
（“+”表示有，“-”表示无）
细胞分裂与细胞分化的的区别与联系
细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞数量
形态结构功能
相同点 联系 增加
相同
不变
不同
染色体和遗传信息都不变
①先分裂，后分化；
②细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程；
③分化程度越高，分裂能力越低
拓展归纳总结2：
学生活动：探究细胞分化的实质
利用提供的材料，小组合作，完成任务。
（1）你认为红细胞和心肌细胞分别含有哪些基因？请将基因贴在相应细胞内并说明理由。
（2）你认为红细胞和心肌细胞分别含有哪些蛋白质？请把蛋白质贴在细胞内并说明理由。
呼吸酶基因、血红蛋白基因、肌动蛋白基因、胃蛋白酶基因
呼吸酶 血红蛋白 肌动蛋白 胃蛋白酶
红细胞
心肌细胞
呼吸酶基因、血红蛋白基因、肌动蛋白基因、胃蛋白酶基因
呼吸酶基因、血红蛋白基因、肌动蛋白基因、胃蛋白酶基因
呼吸酶、血红蛋白
呼吸酶、肌动蛋白
推测：细胞分化过程中没有基因的缺失，只是表达的基因不同。
如何证明该推测？
问题1：从资料1中可以得出什么结论？
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
问题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，在适宜的条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？
能
实验结论：植物细胞具有全能性。
韧皮部细胞
细胞团块
根或芽
幼苗
胡萝卜植株
二、细胞的全能性
实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
材料二
科学家曾用非洲爪檐的蝌蚪做实验，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。
讨论：资料2说明了什么？将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？
不能，目前只能培养到细胞
二、细胞的全能性
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，称为干细胞
造血干细胞
白细胞
红细胞
血小板
例如：胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞、成肌细胞等
1.干细胞
(1)全能干细胞：
(2)多能干细胞：
(3)专能干细胞：
可分化为各种细胞，构成各种组织和器官，最终发育成完整个体
（胚胎干细胞）
发育形成一种器官的多种组织，但不能发育成完整个体（造血干细胞）
只能分化成某一类型的细胞（神经干细胞）
2.干细胞的种类
细胞全能性的应用
（1）植物组织培养——快速繁殖花卉、蔬菜等
优点：快速、大量繁殖；不受季节影响；保持植物的优良品质。
探究二、细胞的全能性
（2）拯救珍稀、濒危动植物——克隆技术
长江女神白鳍豚
百合花杜鹃
（3）克隆人体器官，用于器官移植
心脏移植
肾脏移植
红豆杉
骨髓移植的方法治疗白血病
利用胚胎干细胞修复病人损伤组织
干细胞领域依然面临着很多问题，也存在很多争议，有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞的研究进展。
细胞分化与细胞分裂
比较 细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞变化
发生时间
相同点 联系 增加细胞数目
从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂
增加细胞种类
发生在整个生命进程中
遗传信息不变
先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，
共同完成生物个体发育过程

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