高中生物必修一第六章第二节细胞的分化
新人教版必修1高中生物第6章第2节细胞的分化课件
[记知识纲要]
[背关键语句] 1．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。 2．细胞分化的特点：持久性、不可逆性、稳 定性。 3．细胞分化的实质：基因的选择性表达。 4．细胞的全能性是指已分化的细胞，仍然具 有发育成完整个体的潜能。 5．细胞全能性的大小：受精卵>生殖细胞>体
(2)差异： ①植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞 的全能性虽受到极大限制，但细胞核的全能 性仍可以表达。 ②同一生物体内细胞全能性的高低为：受精 卵>生殖细胞>体细胞。 ③随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全 能性逐渐变小。 ④与细胞的分裂能力呈正相关，即分裂能力 越强，全能性越大。
3．动物细胞的全能性 细胞核 (1)已分化的动物体细胞的 ________仍具有全 能性。 (2)目前，还不能将已分化的动物体细胞培养 成新个体。 分裂和分化 4．干细胞 少 (1)特点。 ①具有____________能力。 造血干细胞 ②在动物和人体内，数量很_____。 (2)举例。
第 2 节
细胞的分。 2．理解细胞的全能性。 3．知道有关干细胞的研究与应用。
细胞分化及其意义
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 ______、______和 形态 结构 生理功能 _________ 上发生稳定性差异的过程。 2．据图分析
合作探究 课堂互动
细胞分化
动物和人体内具有分裂和分化能力的 细胞称为干细胞。对图示的相关叙述中，错 误的是( )
A．a过程表示干细胞能自我更新 B．b、c过程表示干细胞具有分化能力 C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况 不同 D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器 官移植使用 [自主解答] ________
人教版高中生物必修一第六章第二节 细胞分化(25张PPT)
【例6】
下列关于细胞分化和细胞全能性的叙述，错误的是 D A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果 B.分化发生在生物体的整个生命进程中，生物体通过 细胞分化，细胞之间逐渐产生了稳定的差异 C.高度分化的植物体细胞具有全能性；动物已分化的 体细胞的全能性受限制，但细胞核仍具有全能性 D.细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少，所以 分化程度越高细胞全能性就越小
2、细胞分化的特点：
（1）普遍性：细胞分化是生物界中普遍存在的生 命现象，是个体发育的基础。 （2）持久性：细胞分化发生在整个生命进程中， 胚胎时期达到最大限度。 （3）稳定性：黑色素细胞在体外培养30多代后 仍能合成黑色素；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。 （4）不可逆性：造血干细胞→原红细胞→早幼红 细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→成熟红细胞 →死亡
【例8】
干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨 髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤 的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是 A．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物 不同 B．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达存在 差异 C．胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛 样细胞 D．胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因 决定的
三、干细胞的概念：
1、定义： 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和 分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
２.干细胞的分类
胚胎干细胞、成体干细胞 ３.干细胞研究的应用前景
干细胞移植治疗白血病
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
【例7】
骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之 一，最主要的原因是移植骨髓中的造血 干细胞可在患者体内 B A.正常生长 B. 增殖并分化成多种细胞 C.分泌抗体 D. 杀死各种病原菌
人教版高一生物必修一第六章第2节细胞的分化ppt课件
一、细胞分化
植物体中细胞分化现象
分化是个体发育的基础普遍生命现象细胞专门化、提高各种生理功能效率
二、细胞分化的意义
资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。
分析：1.红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？
结论：基因的选择性表达
相同
就一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息，为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？
原理
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
差异
遗传信息都不变
共同完成生物个体发育过程
细胞分裂和分化
细胞分化程度越高，分裂能力越差
神经细胞
人的成熟红细胞
A
C
6、正常人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细胞，在体外，在某些因素的诱导下，却可以分化为神经细胞和肝细胞。其根本原因是这些造血干细胞（ ）A、有旺盛的分裂能力B、还没有分化C、能合成神经细胞或肝细胞需要的蛋白质D、具有与受精卵相同的全套遗传基因7、下列哪种细胞的全能性最容易表达出来（ ）A、青蛙的上皮细胞 B、胡萝卜的韧皮部细胞C、大白鼠的肝脏细胞 D、人皮肤生发层细胞
原理：细胞都含有全套遗传物质
>
>
>
①植物体内
分生组织细胞（如根尖分生区细胞）
②动物体内
干细胞
除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？Hale Waihona Puke 动、植物细胞全能性的应用：
蝴蝶兰的大规模生产
1 快速繁殖花卉、蔬菜
长江女神 白鳍豚
课例---必修一第六章第二节细胞分化
第六章细胞的生命历程第二节细胞的分化张海军西南交通大学附属中学 610031一、背景分析本节（《细胞分化》）为高中人教版生物必修一《分子与细胞》中第6章第2节，是帮助学生理解、形成“细胞分化”这一重要概念的重要章节。
细胞分化是核心概念，而细胞全能性、干细胞的研究是对细胞分化进一步的拓展。
细胞全能性的知识是选修课本中细胞培养这一生物技术的理论基础，所以本节内容既是对细胞细胞结构、功能、分裂等知识的拓展和延伸，又为学习遗传变异打下基础，还是克隆技术和胚胎工程的理论基础。
同时这节课与当今国际上生命科学的发展、疑难病症的治疗密切相关。
因此学好这节知识是必要的。
学生通过前期的学习，已经建构了细胞的结构、细胞的功能、细胞增殖等相关概念，对生物个体在发育中的细胞的分化的例子有一些感性的认识，但不能准确的表述与理解“细胞分化”这一概念。
关于分化的本质和细胞全能性的原因，由于学生还没有学习基因的表达，所以会比较抽象难懂。
干细胞知识是新课标教材新增的内容，与科技前沿联系紧密，学生的学习兴趣会比较高。
在学完“细胞的增殖”后学习本节，使学生对生物的个体发育有一个系统的理解。
二、重要概念课标要求“说明细胞的分化”、“举例说明细胞的全能性”、“搜集有关干细胞的研究进展和应用的资料”，都属于理解水平，是知识性目标的较高要求。
“细胞分化”概念的建构，涉及到其概念、特点、实质、意义；而“细胞全能性”概念的建构，需从概念、条件、差异、应用等方面着手形成，并进一步扩展“干细胞”概念。
概念图：三、教学目标1、通过细胞分化的学习，确立结构与功能相适应，逐步树立生物进化的生命观念。
2、在教师的引导下，师生共同探究“细胞分化的概念及在生物个体发育中的意义”，使学生学会学习，培养学生分析、归纳的科学思维和自主学习的能力。
3、通过职业分工与细胞分化的结合学习，培养学生类比推理的科学思维和分析材料的能力。
4、探究细胞分化的特点，通过细胞全能性的概念的探究，培养学生的科学探究方法和生物学素养。
第六章第二节细胞的分化—细胞的全能性(高中生物必修一)
二、干细胞
三、总结
随堂检测
3.下列有关细胞全能性的叙述，错误的是 A.植物细胞培养的实验原理是植物细胞的全能性 B.受精卵和早期胚胎细胞都是具有全能性的细胞 C.克隆羊的诞生，表明动物细胞也具有全能性 D.细胞的全能性指的是已经分化的细胞，仍然具有发
育成完整个体的潜能
6．(2011安徽高考)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓 干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖 尿病的目的。下列叙述正确的是( )
目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新 的个体。
所以，说已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
克隆猴 克隆猪 克隆猫
非洲爪蟾核移植
3、原因
为什么已分化的体细胞（或细胞核）具有全能性？ 答：已分化的体细胞（或细胞核）具有本物种个体发育所需的 全部基因。
4、细胞全能性大小比较
分化程度越高，全能性越小
具有全能性≠能表达全能性
2、实例
（1）植物细胞具有全能性
植物细胞实现（表达）
全能性的条件： 1、离体 2、适宜条件（营养、 激素、水、无机盐、温 度等）
排列疏松；薄壁；高 度液泡化；不定形
2、实例
（2）动物细胞的细胞核具有全能性
伊恩·维尔穆特和多利
克隆羊多利是世界上第一只用已经分化的成熟 的体细胞（乳腺细胞）克隆出的羊。存活不到 七年（1996年—2003年）。
第六章 第二节 细胞分化
（细胞的全能性）
学习目标
1、掌握细胞全能性的概念。 2、理解高度分化的植物细胞和动物细胞细胞核 全能性的不同。 3、了解干细胞的相关知识。
重点 细胞全能性的概念和发生条件
人教版生物必修一6.2《细胞的分化》经典授课课件(共63张PPT)
C．细胞分化从胚胎后期开始至生命结束
D．细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的
2.人胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的
血红蛋白，根据此推测人胰岛B细胞中 （ C ）
A．只有合成胰岛素的基因 B．在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化 C．既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因， 但不同细胞遗传信息的执行情况不同 D．只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血 红蛋白的基因
细胞的分化
细胞的分化
上皮组织 肌肉组织
神经组织 结缔组织
细胞分化举例
红 细 胞
肌
受精卵
细
肉
？ 胞
分
细 胞
化
？
神 经细Βιβλιοθήκη 细胞增殖:有丝分裂胞
1、生物体的生长发育靠 细胞分裂和细胞分化完成.
2、 细胞分裂 是 细胞分化 的基础
考点1、细胞分化
１、概念：细胞的分化是在个体发育中，由一 个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构 和功能上发生 稳定性差异 的过程
”
➢应用
干细胞概念 及研究前景
中国造血干细胞捐献者资料库 联系方法：010-6512-6600
3、特性： 不可逆转性:
高度分化的细胞，它们不能再转变为其它类型 的细胞，而且也失去了分裂能力。
B、细胞分化是一种普遍存在的生命现象
C、细胞分化仅发生在胚胎时期
D、
一般条件下细胞分化是不可逆的
课堂巩固
2、下列实例中能体现细胞全能性是（ C）
（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）植物用种子繁殖后代 （3）用烟草组织培养出可育的完整植株
2023新教材高中生物第6章细胞的生命历程第2节细胞的分化课件新人教版必修1
2．(合格考)下列有关细胞分化的叙述，正确的是( ) A.高等动物细胞的分化只发生在胚胎发育过程中 B.细胞分化过程中遗传物质发生了改变 C.细胞分化使细胞数目和种类增多 D.分化的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转
答案：D
解析：细胞分化发生在整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大限度；细胞分 化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，是基因在时间和空 间上选择性表达的结果；细胞分化只改变细胞种类，不改变数目；分化的细胞将 一直保持分化后的状态，直到死亡。
1.细胞的全能性 (1)概念：细胞经分裂和分化后，仍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。 (2)细胞具有全能性的原因： 同一生物体的每一个细胞内都含有该物种所特有的全套遗传物质， 都有发育成完整个体所必需的全部基因。 (3)实现细胞全能性的三个条件： ①离体：细胞脱离原来的母体，单独培养。 ②一定的营养物质和激素。 ③适宜的环境条件。
1.细胞分化的概念和过程 (1)据图归纳细胞分化的概念： 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 构和生理功能上发生稳定性差异 的过程。 (2)复杂生物体的体细胞是由一 个受精卵经过有丝分裂形成的， 因此细胞分化形成的各种细胞细 胞核内的遗传物质没有发生变化。
2．细胞分化的特点 (1)稳定性(不可逆性)；(2)持久性；(3)普遍性。 3．细胞分化的机制 (1)不同细胞中基因“执行情况”不同，即基因“选择性表达”，如 胰岛B细胞中胰岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与之相反。 (2)由于基因的选择性表达，导致含遗传信息相同的细胞中mRNA和
3．干细胞 （1）概念：动物和人体内仍保留着少数具有 分裂 和 分化 能
力的细胞。 （2）举例：人骨髓中的许多 造血干细胞 ，能够通过增殖和分化，不
细胞的分化【新教材】人教版高中生物必修一教学ppt课件
第2节 细胞的分化
-2-
一、细胞分化及其意义2.特点:(2)细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。(3)分化后的细胞内遗传物质不发生改变4.意义:
(1)是生物个体发育的基础。(2)使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
3.原因: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。
-4-
A.细胞分裂 B.细胞生长C.细胞分化 D.细胞融合解析:题干图示细胞形态发生稳定性差异,为细胞分化。 答案:C
2.下图所示的细胞类型转换过程为( )
-5-
解析:细胞分化有不可逆性; 因为基因的选择性表达,分化后的细 胞中的蛋白质不完全相同;细胞分化不会引起遗传物质的改变;细 胞分化的实质是基因的选择性表达。答案:B
骨髓造血干细胞分化出红细胞、白细胞及血小板。
-8-
预习反馈1.判断正误。(1)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。 ( × )(2)克隆猴“中中”“华华”的培育体现了动物细胞具有全能性。 ( ) ×(3)人的骨髓中的造血干细胞通过分裂、分化成各种血细胞体现 了全能性。 ( √ )(4)捐献造血干细胞可刺激骨髓加速造血,不会影响身体健康。 ( √ )(5)受精卵没有分化,所以没有全能性。 ( × )(6)细胞的分化程度越高,表现出来的全能性就越弱。 ( √ )
-9-
2.连线。
-10-
细胞分化情境导引英国伦敦大学国王学院2011年12月6日宣布,该校研究人员培育出没有受动物原料污染的纯度极高的人类胚胎干细胞,并已交付给 英国干细胞库,有需求者可直接从库中取用。这是培育出的首批供 公共用途的高纯度胚胎干细胞。胚胎干细胞在体外可以分化成各 种细胞,包括神经细胞、血细胞、心肌细胞等(见下图)。请分析讨论下列问题。
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第二节细胞的分化
一、细胞的分化
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、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。
2.过程：受精卵→增殖为多细胞→分化为组织、器官、系统→发育为生物体
3.特点：持久性、稳定不可逆转性、普遍性
4.意义：①细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
②细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致（基因的选择性表达）【习题一】
下列关于细胞分化的描述，正确的是（）
A．细胞的高度分化改变了物种的遗传信息
B．可以通过检测细胞中呼吸酶基因是否表达，来确定细胞是否分化
C．一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是mRNA不同
D．神经细胞特有的基因决定了神经递质的精准释放位置
【分析】关于“细胞分化”，考生可以从以下几方面把握：
（1）细胞分化是指在个体发育中，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。
（2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。
（3）细胞分化的实质：基因的选择性表达。
（4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。
【解答】解：A、细胞分化过程中遗传物质并没有改变，A错误；
B、呼吸酶基因在所有细胞中均发生表达，因此不能用来确定细胞是否分化，B
错误；
C、一个人肝细胞和肌细胞结构和功能不同的根本原因是mRNA不同，C正确；
D、突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置，神经细胞中没有特有的基因，D错误。
故选：C。
【习题二】
下列关于细胞分化的叙述，不正确的是（）
A．细胞分化可使细胞内合成特异性蛋白质
B．细胞分化使细胞的全能性逐渐增加
C．细胞分化是细胞固有基因的正常表达过程
D．细胞分化使细胞的形态和功能向专一性状态转变
【分析】细胞分化是指在个体发育中，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．细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，是一种持久性变化，分化导致的稳定性差异一般是不可逆转的．其实质是基因选择性表达．
【解答】解：A、细胞分化的实质是基因选择性表达，所以细胞分化可使细胞内合成特异性蛋白质，A正确；
B、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，细胞分化使细胞的全能性逐渐降低，B错误；
C、细胞分化是细胞固有基因的正常表达过程，而且是选择性表达，C正确；
D、细胞分化是细胞由非专一性的状态向形态和功能的专一性状态转变的过程，D正确。
故选：B。
【习题三】
下列有关细胞分化的相关叙述中，正确的是（）
A．一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态
B．细胞分化与组织、器官的形成有关，只发生于胚胎时期
C．细胞凋亡与基因表达有关，因此属于细胞分化过程
D．细胞分化过程中细胞器的数量可能变化，但种类不会改变
【分析】关于“细胞分化”，考生可以从以下几方面把握：
（1）细胞分化是指在个体发育中，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．
（2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性．
（3）细胞分化的实质：基因的选择性表达．
（4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化
【解答】解：A、正常情况下，细胞分化是稳定、不可逆的，A正确；
B、细胞分化贯穿生物的整个生命历程，不只发生在胚胎时期，B错误；
C、细胞凋亡是程序性死亡，与基因表达有关，但是细胞凋亡不属于细胞分化，C错误；
D、细胞分化后，细胞器的种类和数量都会发生改变，D错误。
故选：A。
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.体细胞具有全能性的原因
由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子，因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。
3.植物细胞全能性
高度分化的植物细胞仍然具有全能性。
例如：胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株
4.动物细胞全能性
高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。
但是，细胞核仍然保持着全能性。
例如：克隆羊多莉
5.全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞
【习题四】
下列生物技术成果说明细胞具有全能性的是（）
A．用花粉培育单倍体植株
B．通过组织培养技术生产紫杉醇
C．用培养的人细胞构建人造皮肤
D．通过核移植、胚胎移植培育克隆羊
【分析】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。
原因：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
【解答】解：A、用花粉培育单倍体植株，体现了花粉细胞（雄配子细胞）的全能性，A正确；
B、通过组织培养技术生产紫杉醇，只是把植物组织培养进行到愈伤组织阶段，没有长成植株，没有体现全能性，B错误；
C、用培养的人细胞构建人造皮肤，没有长成个体，没有体现全能性，C错误；
D、通过核移植、胚胎移植培育克隆羊，只是体现了高度分化的动物细胞核的全能性，没有体现动物细胞的全能性，D错误。
故选：A。
【习题五】
下列有关细胞全能性的叙述，正确的是（）
A．细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素
B．克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞具有全能性
C．用花粉培育成的植株往往高度不育，说明花粉细胞不具有全能性
D．愈伤组织的形成说明高度分化的植物细胞具有全能性
【分析】关于细胞的“全能性”，可以从以下几方面把握：
（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）细胞具有全能性的原因是：细胞含有该生物全部的遗传物质．
（3）细胞全能性大小：受精卵＞干细胞＞生殖细胞＞体细胞．
（4）细胞表现出全能性的条件：离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件．【解答】解：A、细胞具有全能性的原因是细胞内含有个体发育所需的全部基因，A正确；
B、克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，B错误；
C、全能性以细胞形成个体为标志，用花粉培育成的植株，说明花粉细胞具有全能性，C错误；
D、全能性以细胞形成个体为标志，愈伤组织不是完整植株，因此愈伤组织的形成不能说明细胞具有全能性，D错误。
故选：A。
【习题六】
细胞的全能性是指（）
A．细胞具有修复损伤的机体（如皮肤）的能力
B．细胞既能分化，也能恢复到分化前的状态
C．已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能
D．已经分化的细胞均能进一步分化
【分析】每个细胞都含有该个体的整个基因组，这是细胞具有全能性的基础．在离体条件下，加上其他合适条件就可以使基因组基因表达，从而发育成某个器官或个体．
【解答】解：生物体的每个细胞都具有该生物全部的遗传物质，都具有全能性。
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。
故选：C。