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第2节　　　　　　　　　　　　　　细胞的分化
第六章　细胞的生命历程
学习目标
1.举例说出细胞分化的概念和特点
2.简述细胞分化的生物学意义和原因
3.理解细胞全能性
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受精卵.
有丝分裂
分化
构成人体四种组织的部分细胞
上皮细胞
神经细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
早期胚胎细胞
功能：光合作用
功能：保护功能
功能：贮藏营养物质
总结：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。
1、分化的定义：
在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代（相同细胞的后代），在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
一、细胞分化
分化的结果：产生形态、结构、功能不同
的细胞。
分化的对象：相同细胞
　　注意：什么是稳定差异？
例如：在动物胚胎发育过程中，红细胞和心肌细胞都是来自中胚层。但是，后来红细胞能够合成血红蛋白，而心肌细胞则能够合成肌动蛋白和肌球蛋白。这两种细胞的稳定性是不可逆转的。
以下事例可说明细胞分化具有什么特点
—稳定性
—不可逆性
—持久性
3.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
想一想
1.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。
2.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。
2、细胞分化的特点：
（1）细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础，具有 性。
（2）一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡，细胞分化具有 性和 性。
（3）细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎(动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所以具有 性。
持久
稳定
不可逆
普遍
课堂巩固
(1)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同(　　)
(2)蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性
表达的结果(　　)
(3)同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性
表达的结果(　　)
×
×
×
下列关于细胞分化的说法不正确的是(　)
A . 细胞分化仅存在于胚胎时期
B . 细胞分化是生物界普遍存在的生命现象
C . 细胞分化与生物生长发育有密切关系
D . 细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程
课堂巩固
A
比较细胞分裂与细胞分化：
细胞分化使细胞种类增多，每种细胞执行特定的功能
细胞分裂
细胞分化
细胞分化的意义
1）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
细胞分化的原因
细胞内遗传信息的执行情况不同— 基因的选择性表达
管家基因
奢侈基因
在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因处于关闭状态。
在肌细胞中，与肌动蛋白合成有关的基因处于活动状态，而与血红蛋白合成有关的基因处于关闭状态。
分化是以分裂为基础的。就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。只是在不同细胞中遗传信息的执行情况不同。
比较项目 细胞分裂 细胞分化
不 同 细胞 数量
形态结构功能
相 同
联系
增加
相同
不变
稳定性差异
正常情况下遗传物质都不变
共同完成生物个体发育过程
细胞分裂是细胞分化的基础；没有细胞分化，生物体就不能进行正常的生长发育
★细胞分裂与分化的比较
下列关于细胞分化与细胞分裂的叙述，错误的是(　　)
A . 生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果
B . 细胞分化是基因选择性表达的结果
C . 细胞分裂是细胞分化的基础
D . 细胞分化过程中遗传物质逐渐减少
课堂巩固
D
既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗
思考：
1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。
实验证明：给予一定条件，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，即植物细胞具有全能性。
二、细胞的全能性：
1、定义：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。
思考
为什么任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能？
每一个细胞内都含有本物种全套的遗传物质。
2、原因:
核移植实验表明：已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
为什么在生物体内细胞一般不表现全能性的？
在生物体内，由于基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官。也就是在个体发育的不同时期，表达的基因不同，合成的蛋白质也不一样，从而形成不同的组织和器官。
1）受精卵
生殖细胞
体细胞
＞
＞
4、全能性的比较
2）植物细胞＞动物细胞
3、细胞表现全能性的条件
3）幼嫩的细胞＞衰老的细胞
4）分裂能力强的＞分裂能力弱的
5）分化程度低的＞分化程度高的
①离体，无菌
②适宜的营养（含植物激素、无机盐、糖类等）和适宜的外界条件
①快速繁殖花卉和蔬菜作物，
②拯救珍稀濒危物种，
③和基因工程结合培育作物新类型
5.细胞全能性的应用（P121）
6.动物方面
实验：
结论：
克隆羊多利
我国科学家于2017年获得的首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”等
※已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
绵羊“多莉” 整个克隆过程如下：
母绵羊A
乳腺细胞
（体细胞）
母绵羊B
未受精的卵细胞
母绵羊C
“多莉”
新的卵细胞
发育成胚胎
去核卵细胞
提取细胞核
动植物细胞全能性的区别 优P56NO1 优化P56NO6 应用
细胞融合
胚胎移植
遗传物质主要存在于细胞核中
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
“多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
但是目前为止,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.
7.干细胞：
概念：
动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞
类型
①全能干细胞：
能分化发育成完整个体，如胚胎干细胞
②多能干细胞：
能分化发育成组织或器官，如造血干细胞
③专能干细胞：
能分化发育成特定的组织，如神经干细胞
骨髓中的造血干细胞，他们能够通过增殖和分化，不断产生形态、结构、生理功能有很大的差异的红细胞、血小板和白细胞。
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。
干细胞的用途:
干细胞移植治疗白血病
细胞的分化
细胞分化及其意义
细胞的全能性
概念：在形态、结构和功能上发生稳定性差异
特点：持久性、普遍性和原因
意义：个体发育的基础、使细胞趋向专门化
原因：基因的选择性表达
课堂总结
概念：已分化的细胞产生完整有机体的潜能
应用：植物组织培养、动物克隆

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