高中生物第二册第7章细胞的分裂和分化7.4细胞分化和植物细胞的全能性解析(1)沪科版解析
沪科版高中生命科学第二册7.4《细胞分化和植物细胞的全能性》ppt课件1
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离体的组织或细胞
胚状体
在培养基上生长增殖 愈伤组织
试管苗
离体的组织 脱分化 或细胞
愈伤组织
细胞分裂 细胞分化
新植株
胚状体
新植株
发育
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二、细胞的全能性
1. 植物细胞的全能性: (1) 概念：高度分化的植物细胞具有发 育成完整植株的潜能。 (2) 原因：已分化的细胞具有保持本物种 遗传特性的全部遗传物质 2. 植物组织培养技术
2. 实质: 基因选择性表达的结果
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细胞分化是否只发生在人的胚胎发育阶段,还
是贯穿于整个生命进程中?这说明细胞分化具
有什么特点?
持久性
下列事实说明细胞分化还具有哪些特点?
在细胞分化过程中,假如当A细胞分化形成B细胞后,
一般不会再表现出B细胞反方向分化形成A细胞,这
说明细胞分化具有
2019/12/31
一、细胞分化
1. 概念: 同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态 结构和生理功能上形成稳定性的差异,产生不 同的细胞类群的过程称为细胞分化。 2. 实质: 基因选择性表达的结果 3. 特点: 持久性 不可逆性
稳定性 4.对多细胞生物体的意义 能增加细胞的类型，使细胞趋于专门化，由 不同的细胞类群构成多种组织，再进一步形 成结构完整和功能统一的多细胞生物体。
许多不同类型的细胞，进而发育
成多细胞生物体吗？
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一、细胞分化
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骨髓干细胞
造血干细胞
淋巴干细胞
单核 细胞 2019/12/31
粒细胞
红细胞 血小板
高中生物细胞的分裂和分化细胞分化和植物细胞的全能性课件1沪科版
细胞分化和植物细胞的全能性
细胞分化 细胞的全能性
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受精作用形成受精卵
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受精卵经细胞分裂形成多细胞胚
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多细胞胚发育为人的幼体，完成胚胎发育。
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示意图：
细胞的有丝分裂
细胞分化
仅有细胞的增殖，受精卵能形成
许多不同类型的细胞，进而发育
A.物理致癌因子：辐射等
B .化学致癌因子：砷、苯、煤焦油等
C .病毒致癌因子：乙肝病毒等
（2）原癌基因——内因
原癌基因由于某种原因从抑制状态 转变成激活状态。
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4、防癌知识
细嚼慢咽 ：慢食可以防癌，主要是慢食能增加
唾液分泌。唾液能抑制诱发癌变的过氧化脂质的生成。
食物：少吃肥肉类等高脂肪食物；不吃或少吃腌制、
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1.细胞分化是否意味着细胞中遗传物质 发生改变？为什么?
遗传物质没有改变，不同组织 的细胞共同来源于受精卵，经有丝 分裂产生。
2.同样来自一个受精卵,且每个细胞都 携带有相同的遗传信息,为什么还会出 现差异?
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胰脏细胞
眼晶体细胞（胚 胎）
神经细胞
糖酵解酶 基因 晶体蛋白 基因 胰岛素 基因
持久性 不可逆性 稳定性
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植物器官切片图
保卫细胞
筛管 导管
成熟区 (根毛区)
气 孔
这些形态结构和
根尖
功能不同的细胞
群是如何产生? 天竺葵
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2017沪科版高中生命科学第二册7.4《细胞分化和植物细胞的全能性》ppt课件2
克 隆 羊 多 利 的 培 育 过 程
A
B
母羊A提供了什么？
体细胞核
母羊B提供了什么？ 去核卵细胞
C
多利羊与英国科学家威尔穆 特（Ian Wilmut)
多利于1996年7月 5日出生，于1997 年2月23日被介绍 给公众，它是罗斯 克隆羊多利和 新生羊羔邦妮 林研究所与英国 PPL医疗公司共同 培育的。
2.植物细胞的全能性
（1）概念： 单个细胞经细胞分裂和细胞分化后仍 具有形成完整生物体的潜能，这就是 细胞的全能性。
（2）组织培养： 将植物组织细胞接种在合适的人工培养 基上，在一定的外界条件下，培育出完 整植株的技术。
条件：无菌、温度、光照、PH、 人工培养基：糖类、无机盐、维生素、植物激素
植物组织培养
2、细胞全能性
1）概念：单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有 形成完整生物体的潜能。
2）具有细胞全能性的细胞类型
受精卵细胞具有全能性 胚胎干细胞具有全能性 植物细胞具有全能性 卵细胞具有全能性（生殖细胞具有全能性） 动物体细胞核具有全能性
3）细胞分化与细胞全能性的关系：
细胞全能性是细胞分化的基础，细胞分化是细胞全能性的具体体现。
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“没有外祖父的癞蛤蟆”
朱洗（1900－1962），中国实验生物学家，第一 届中国科学院院士。他从1931年开始，研究脊椎动物 （两栖类）人工单性发育。自1951年开始，用10 μ m直径的玻璃丝针尖点刺了将近4万粒蟾蜍（俗称 癞蛤蟆）的卵，再将刺激后的卵进行培养、孵化。经 过长达8年的实验研究，终于在1959年获得了成功。 孵育出了25只蟾蜍的幼体——小蝌蚪。其中有2只经 过变态发育到成体（都是雌性）。1961死去了一只， 仅存的这只没有父亲的雌蟾蜍在1961年3月初的繁殖 季节，与正常雄性个体抱合，排出了3000多颗卵，均 能受精，发育良好，育成“没有外祖父的蝌蚪”800 多个，多数变态登陆为正常的蟾蜍成体。
17高中生物第二册第7章细胞的分裂和分化7.4细胞分化和植物细胞的全能性课件3沪科版
组 构 器官 合 成
结缔 组织
分 化 细胞
肌肉 组织 神经 组织
一、细胞分化 同一来源的细胞逐渐发生形态结构、 生理功能和蛋白质合成上的差异。
（一）结果 产生了细胞的多样性 （二）实质 基因的选择性表达
胰岛素基因开启 胰岛B细胞 胃蛋白酶基因关闭 胃蛋白酶基因开启 胃腺细胞 胰岛素基因关闭 分泌胰岛素 分泌胃蛋白酶
每个细胞都包含该物种所特有 的全套遗传物质，都有发育成 完整个体所必需的全部基因
（三）植物组织培养技术
1、理论基础 植物细胞的全能性
2、条件
（1）离体培养 （2）人工培养基 糖类、无机盐、维生素、 植物激素 （3）控制温度、pH、光照
（4）无菌
3、过程
脱分化 愈伤组织 再分化 组织细胞 根芽 完整植株
第4节 细胞分化和植物细胞的全能性
细胞分裂
细胞分化
胚胎发育
保护 组织 根 营养 组织
营养 器官
茎
分 细胞 化
输导 组织
构 成
生殖 器官
叶
花
果实
植 构 物 成 体
分生 组织
机械 组织
Hale Waihona Puke 种子消化 系统内分泌 系统
上皮 组织
神经 系统 运动 系统 循环 系统 排泄 系统 呼吸 系统 生殖 系统
动 物 构 体 成
愈伤组织：一团没有特定结构 和功能的分生状态的细胞。
生根的薰衣草
内部文件，请勿外传
4、应用 植物的快速繁殖
植物组织培养 所得的植株是 新品种吗？
内部文件，请勿外传
（三）特点 1、贯穿个体发育的全过程 2、稳定、不可逆
（四）意义 多细胞生物个体发育的基础
高中生物第二册第7章细胞的分裂和分化7.4细胞分化和植物细胞的全能性教案沪科版(2021年整理)
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第4节细胞分化和细胞全能性一、学习目标1、理解细胞分化的概念、过程、特点和意义。
2、知道细胞全能性的概念。
3。
学会植物细胞分化装片的制作和观察二、知识回顾1、填空题（1）、同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异,这个过程称为。
（2)、细胞的全能性是指单个细胞经分裂和分化后仍具有。
（3）、大量科学实验证明，高度分化的植物细胞在离体情况下，仍具有发育成完整植物体能力，也就是保持了植物细胞的。
但高度分化的动物细胞和人体细胞的细胞受限制，可是动物细胞的仍然保持 ,这是因为它含有本物种遗传性所需要的。
（细胞分化细胞全能性原理细胞内选择性表达含有本物种特点①：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度②：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡③：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础①高度分化的植物具有全能性植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质，激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性②动物已分化的体细胞全能性受限制,但仍具有全能性。
例如：动物克隆技术结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体关系①两者的都不发生改变②细胞的分化程度越高,具有的全能性（5）选取已长1—2 cm有的小麦苗幼根置于载玻片，用刀片将其剖，留其中一片，用镊子将其压扁。
第七章细胞分裂和分化 第4节细胞分化和植物细胞的全能性教案
第七章第4节细胞分化和植物细胞的全能性课题：细胞分化和植物细胞的全能性课时安排：1课时教材分析：通过以前生殖的类型、有丝分裂和减数分裂的学习，学生已经对高等生物种族的延续——繁殖是通过减数分裂和受精作用共同完成的；生物个体发育则由于细胞有丝分裂而得以完成这样的过程有了基本了解，但在个体发育过程中还缺失一环——细胞分化，本节教学便是补上这一环的，因为细胞分化主要出现在多细胞生物的发育过程中，是形成组织、器官乃至系统的基础。
通过向学生展示从受精卵发育成个体的过程，经过细胞分裂、生长和细胞分化，形成形态各异和功能不同的细胞的发育过程。
细胞分化不仅反映出细胞间形态结构和功能的差异，主要是因为细胞内蛋白质组成上的差异，这是细胞分化的分子基础。
通过组织培养实例说明细胞全能性的概念、分析植物组织培养与细胞全能性的关系，介绍植物组织培养技术的应用。
教学目标知识与技能：能举例说明细胞分化，能说出细胞分化与生物个体发育的关系。
能举例说明细胞全能性。
能说出园艺和农业生产上应用细胞全能性的例子。
过程与方法：观察人类的胚胎发育照片，说出从受精卵发育成个体过程中的细胞分化现象。
通过观察植物根尖装片，注意不同区域细胞形态结构和功能的差异，了解细胞分化的过程和意义。
情感态度和价值观：从植物组织培养的成功实例中，感悟植物组织培养技术对社会经济发展的价值和作用。
教学重点和难点：重点：细胞分化的概念和特点。
细胞全能性的概念和应用。
难点：细胞的全能性。
教学用具：自制PPT板书：第4节细胞分化和植物细胞的全能性一、细胞分化1、定义：同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异，这个过程称为细胞分化。
2、细胞分化是稳定、不可逆的。
二、植物细胞的全能性1、定义：单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有形成完整生物体的潜能，就是细胞的全能性。
2、组织培养3、单倍体育种4、植物细胞组织培养理论基础：植物细胞具有全能性培养条件：无菌控制温度、PH和光照条件培养基：糖类、无机盐、维生素、植物激素过程：组织细胞——脱分化——愈伤组织——再分化——根和芽——完整植株。
高中生物 第七章第四节《细胞分化和植物细胞的全能性》优质 沪科版第2册
ppt课件
第四节 细胞分化和细胞全能性
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教学目标与要求
态度与价值观目标 通过本节的学习，认识生命的延续方 式是多姿多彩的，建立科学的生命观 和辨证唯物主义的自然观。
认识生命科学与技术同人类生活和社 会发展的密切关系，关注与生命科学 有关的社会热点问题
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❖ 参考资料： ❖ 影响细胞分化的因素： 近距离细胞间的影
响，靠相邻细胞间的联接，包括物质的诱 导，如花粉管萌发；远距离细胞间的影响， 靠扩散的物质，如激素。 环境中各种因子 如温度、湿度、光照、水分、土壤等对细 胞分化也有影响。（详见高三教材与教参）
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区别（续）
❖ 细胞工程中，植物组织培养技术、动物克隆 技术等的生物学理论，依靠细胞的全能性
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❖ 第三课时 克隆技术
❖ 教学方法：“收集资料——问题讨论— —合作学习”教学
❖ 1、收集有关克隆的文字、录象及多媒体 资料，交流观看。
❖ 2、讨论克隆技术在工业、农业和医学中 的应用前景和相关问题。
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教学建议
❖ 5、实验后指导阅读教材第22——24页，引 导学生总结和理解细胞分化的概念、特点， 了解细胞分化是一个过程，它的结果是形成 细胞的多样性，分化是贯穿于生物个体发育 的全过程。
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区别
❖ 细胞生长与细胞分化 ❖ 细胞生长仅是数量增加，干重增加 ❖ 细胞分化是一种细胞、组织和器官产生新的
❖ 3、通过阅读教材了解高度分化的植物细 胞具全能性；动物细胞的细胞核具全能 性。
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❖ 4、阅读“细胞分化的内在因素”，了解 科学家的实验过程，了解细胞核和细胞 质在细胞分化中的作用，了解DNA和 RNA在细胞分化中的作用。
高中生物第二册第7章细胞的分裂和分化7.4细胞分化和细胞全能性素材(1)沪科版
细胞分化和细胞全能性体细胞克隆羊的诞生在全世界掀起了动物克隆热，它表明了动物体细胞的细胞核具有发育全能性；干细胞研究的突破使人们对细胞的发育全能性有了一个崭新的认识，即成熟组织中也存在具有全能性的干细胞，那么细胞全能性和细胞核全能性是否具有相同的含义呢？一、细胞全能性和细胞核全能性是两个不同的概念全能性最早用于动物胚胎学，是指分裂球发育成为完整胚的能力。
现在所谓的全能性问题指与合子具有相同遗传内容的体细胞、胚胎细胞或它们的细胞核是否也同合子一样具有相同的发育潜能，即细胞发育全能性和细胞核发育全能性问题。
所谓细胞全能性，是指细胞如受精卵一样，具有经过分裂、分化形成各种组织和细胞，最终发育成一个完整的个体的能力；细胞核全能性则指细胞虽不具备发育成一个完整个体的能力，但是当将其细胞核通过核移植等方法导入去核的卵细胞或受精卵，经过受体卵细胞质的诱导去分化、体细胞核和受体卵细胞质共同作用，依然可能发育成一个完整的个体。
因此，细胞全能性和细胞核全能性是两个完全不同的概念，不能混为一谈。
细胞核的全能性并不代表细胞具有全能性。
二、植物体细胞具有全能性无性繁殖技术，即利用营养器官进行植物栽培，在生产实践中已经有上千年的历史。
例如，用马铃薯的块根和番薯的块茎进行栽培可以得到完整植株，还有我们常说的“无心插柳柳成荫”也都是无性繁殖的真实写照。
虽然科学家隐隐约约认识到植物体细胞具有全能性，但是由于实验技术的限制，真正用科学的试验方法证明植物的组织和体细胞具有全能性，则是20世纪50年代的事。
1902年，德国植物学家HabeaHandt就指出，植物的体细胞含有母细胞的全部遗传信息，具有发育成完整植株个体的潜能。
因而每个植物细胞都像胚胎一样，经离体培养能再生出完整植株。
以后许多科学家为证实这一论断做了不懈的努力。
1958年，Steward等将高度分化的胡萝卜根的韧皮部组织细胞放在合适的培养基上培养，发现根细胞会失去分化细胞的结构特征，发生反复分裂，最终分化成具有根、茎、叶的完整的植株；1964年，Cuba和 Mab esbwari利用毛叶曼陀罗的花药培育出单倍体植株；1969年Nitch将烟草的单个单倍体孢子培养成了完整的单倍体植株；1970年Steward用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株。
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教学建议
• （3）实验可以以“取材”即第25页上的分 析讨论第2题为思考题。（为什么观察植物 细胞有丝分裂时选择材料是吊兰根尖部分， 而植物细胞分化实验则选择吊兰的整个侧 根？） ，让学生通过实验理解各组织细胞 是由生长点细胞分化形成的。然后通过观 察比较各组织细胞的形态结构后，得出细 胞的多样性是与细胞分化有关的结论。
知识与技能
• 了解克隆技术与细胞全能性的关系，了解 克隆技术在工业、农业和医学中的应用前 景及相关问题，理解细胞全能性对生产实 际、人类生活的意义。 • 通过植物细胞分化的观察实验，学会比较 各组织细胞的形态、结构特点，掌握压片 制作技术。
过程能力与方法
• 通过资料搜集、交流，培养学生获取信息 和表达信息的能力。 • 创设问题讨论情景，培养学生合作学习的 能力、实验设计能力。 • 通过阅读教材，培养学生提取信息的能力
• 第二课时 细胞全能性 • 教学方法：“交流——引导”教学 • 1、由“干细胞的研究”引入（事先布置 收集资料的专题内容，如：什么是干细 胞；干细胞的研究近况；干细胞的研究 对人类生活的意义）
• 2、学生交流有关干细胞的研究资料，教 师引导学生从交流中，从课文阅读中引 导学生理解细胞全能性的概念，了解不 仅受精卵具有全能性，胚胎干细胞也具 有全能性。区别全能性、多能性与单能 性干细胞
重点和难点
• 细胞分化 • 细胞全能性
课时建议 三课时
• 细胞分化与植物细胞分化的观察实验 课时 • 细胞的全能性 一课时 • 克隆技术 一课时 一
教学建议“实验组织”教学 • 教具 根尖构造图 细胞分化图
教学建议
• 1、课题导入： • 由减数分裂 形成生殖细胞 受精 受精卵复习 开始，导入本节的关键问题“一个受精卵 是怎样形成一个多细胞生物体的”，引出 “细胞分化”的课题
第四节 细胞分化和细胞全能性
教学目标与要求
态度与价值观目标 通过本节的学习，认识生命的延续方 式是多姿多彩的，建立科学的生命观 和辨证唯物主义的自然观。
认识生命科学与技术同人类生活和社 会发展的密切关系，关注与生命科学 有关的社会热点问题
知识与技能目标
• 理解细胞分化的概念，细胞分化是生物界 普遍存在的一种生命现象，与生物发育密 切相关。 • 理解细胞全能性。了解干细胞的研究在临 床医学上的应用前景。
• 3、从学生的干细胞研究专题中获得有关细 胞全能性的概念，充分利用教材的有关 “胡萝卜根韧皮部组织培养”实验图示 （也可以请参加过组织培养的学生介绍）， 说明植物细胞的全能性比动物细胞更明显。
区别
• 细胞全能性与细胞工程 • 细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然 具有分化、发育成为完整的新个体的现象。 细胞工程是指应用细胞生物学或分子生物 学的方法，通过类似于工程学的步骤，在 细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们 的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新 型生物或一定细胞产品一门综合型细胞科 学技术
教学建议
• 5、实验后指导阅读教材第22——24页，引 导学生总结和理解细胞分化的概念、特点， 了解细胞分化是一个过程，它的结果是形 成细胞的多样性，分化是贯穿于生物个体 发育的全过程。
区别
• 细胞生长与细胞分化 • 细胞生长仅是数量增加，干重增加 • 细胞分化是一种细胞、组织和器官产生新 的结构蛋白质的过程，细胞分化是有物质 基础的，没有化学物质的变化，就没有分 化。
教学建议
• 2、什么是细胞分化？ • 请学生阅读第一节：有丝分裂中的有关细 胞分化的内容，按照自己的理解，说明什 么是细胞分化
教学建议
• 3、细胞分化在生物个体发育中的作用 • 教师指导学生阅读，第22页上的引言部分， 使学生了解受精卵只有经过细胞分裂和生 长以及细胞分化，才能发育成一个多细胞 生物体。（用细胞分化形成组织的挂图）
• 4、阅读“细胞分化的内在因素”，了解 科学家的实验过程，了解细胞核和细胞 质在细胞分化中的作用，了解DNA和 RNA在细胞分化中的作用。
• 5、讨论“细胞所处的环境对细胞分化会 有影响吗？”以小组为单位进行实验方 案设计（教师提示：高一第二学期“探 究激素对蝌蚪生长发育的影响”
• 参考资料： • 影响细胞分化的因素： 近距离细胞间的影 响，靠相邻细胞间的联接，包括物质的诱 导，如花粉管萌发；远距离细胞间的影响， 靠扩散的物质，如激素。 环境中各种因子 如温度、湿度、光照、水分、土壤等对细 胞分化也有影响。（详见高三教材与教参）
区别（续）
• 细胞工程中，植物组织培养技术、动物克 隆技术等的生物学理论，依靠细胞的全能 性
• 第三课时 克隆技术 • 教学方法：“收集资料——问题讨论— —合作学习”教学 • 1、收集有关克隆的文字、录象及多媒体 资料，交流观看。 • 2、讨论克隆技术在工业、农业和医学中 的应用前景和相关问题。 • 3、通过阅读教材了解高度分化的植物细 胞具全能性；动物细胞的细胞核具全能 性。
教学建议
• 4、（1）教师引导阅读第24页实验第一自 然段，配合教学挂图说明“多细胞生物的 生长发育始于细胞的分类”，“对多细胞 的高等植物来说，分生组织细胞的有丝分 裂增加了细胞数目，同时在生长素、细胞 分裂素等植物激素的作用下，促进了细胞 分化，形成各种组织”。由此叙述实验目 的。
教学建议
• （2）用根尖构造图配合说明今天实验的材 料——侧根；镜检的要求——找到根的各 组织细胞，如根冠细胞、导管、根毛细胞 等