资源简介

(共37张PPT)
6.2
细胞的分化
1. 阐明细胞的分化。
2. 举例说明细胞的全能性。
3. 说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。
学习目标
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系
在人体内，红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命为5~7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。
1.为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少
提示：健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
提示：骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。
比较构成人体组织的细胞
有丝
分裂
细胞
分化
受精卵
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
动物细胞分化
比较构成人体组织的细胞
构成人体器官有四种组织：上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织。组织由形态相似，结构、功能相同的细胞构成。
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？
这些细胞形态相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
思考.讨论
2.这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们还能恢复成早期胚胎细胞吗？一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
正常情况下，它们不能恢复成早期胚胎细胞，也不会转变成其他组织的细胞。
叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞形态、结构、生理功能有很大的差异，它们都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
分生组织
叶肉细胞
表皮细胞
储藏细胞
细胞分裂
细胞分化
植物细胞分化
1
概念:
(1)分化的对象：一个或一种细胞。
(2)分化的结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。
在个体发育中，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
特点
稳定性、持久性、普遍性、不可逆性、遗传物质不变性
①是生物个体发育的基础；②使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
3
意义
细胞分化
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，即基因的选择性表达。
4
细胞分化的实质
细胞分化与分裂的区别和联系
项目 细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞数量
形态结构
功能（蛋白质种类）
相同点 联系 增加
相同
不变
不同
遗传信息（遗传物质）不变
先分裂，后分化，分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程。一般来说，分化程度越高，分裂能力就越低
相同
不同
1. 下列对细胞分化的相关叙述，错误的是（ ）
A.从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果
B.从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类不变、数量改变的结果
C.从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生了改变
D.从细胞器水平分析，细胞分化时细胞器的种类、数目发生改变
B
课中必练
课中必练
2.下列有关细胞分化的叙述，错误的是（ ）
A.细胞分化具有持久性、不可逆性和遗传物质多变性等特点
B.细胞分化增加了细胞的种类
C.细胞胞分化有利于提高生物体各种生理功能的效率
D.细胞分化的原因是不同细胞中遗传信息的执行情况不同
A
课中必练
3.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.细胞分裂是细胞分化的基础
C.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
D.细胞分化过程中细胞的遗传物质逐渐减少
D
特别提醒
(1)分化细胞表达的基因
区分细胞分化的关键点
(2)细胞分化的“变”与“不变”
特别提醒
区分细胞分化的关键点
原因是：亲代细胞的染色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子细胞中
不完全相同
√
细胞分化的标志是基因的选择性表达，含有MyoD基因的细胞能分化为其他细胞，C错误。
1.MyoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因，其表达产物MyoD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录，还能促进MyoD基因的表达，最终使前体细胞分化为肌细胞。以下叙述不正确的是
A.前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的
B.与肌细胞相比，前体细胞的分化程度较低
C.含有MyoD基因的细胞只能分化为肌细胞
D.MyoD蛋白对MyoD基因的表达存在正反馈调节
√
2.取同一生物体的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如下图所示。下列分析正确的是
A.基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因4
B.细胞a～g中生理功能最为近似的应该是细胞b
　和细胞e
C.组成1～6基因的脱氧核苷酸种类、数量和排列
　方式均不同
D.a～g各个细胞中染色体上所含基因的种类和数
　量完全不同
愈伤组织
胚状体
韧皮部细胞
植物激素、无机盐
糖类
有根、茎、叶的试管苗
资料1：1958年，美国科学家斯图尔德的实验
细胞的全能性
脱分化
再分化
1.分化的细胞长成完整植株需要什么条件？
（1）离体（必要条件）；
（2）一定的营养物质（无机盐、糖类、维生素、氨基酸等）和植物激素；
（3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）。
愈伤组织
胚状体
韧皮部细胞
植物激素、无机盐
糖类
有根、茎、叶的试管苗
资料1：1958年，美国科学家斯图尔德的实验
2.由此可以得出什么结论？
已经分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整的植物体
细胞的全能性
愈伤组织
胚状体
韧皮部细胞
植物激素、无机盐
糖类
有根、茎、叶的试管苗
资料1：1958年，美国科学家斯图尔德的实验
细胞的全能性
3.如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的植物细胞，在适宜条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？
能，所有细胞遗传物质相同。
进行了核移植，而不是直接培养高度分化的细胞
高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性
思考：这个过程与植物组织培养过程有什么不同
从这个实验可以得出什么结论？
资料2：非洲爪蟾核移植实验
细胞的全能性
克隆羊多莉
克隆猴“中中”“华华”
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：
细胞内含有本生物全套的遗传信息
1.概念：
细胞的全能性
方法提炼：
判断细胞有没有全能性
细胞内含不含有本生物全套的遗传信息
判断体不体现全能性
①离体
②起点是已分化的细胞
③终点是完整有机体或各种细胞
植物体细胞 动物体细胞
受精卵 生殖细胞 体细胞
＞
＞
＞
（1）不同生物
（2）同一生物
细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。
判断：①雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂证明了动物生殖细胞具有全能性。 （ ）
√
②分化程度高的细胞全能性一定低（ ）
如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然很高。
×
③分化的细胞一定不再进行分裂（ ）
如B淋巴细胞，接受抗原刺激后仍可再分裂。
×
3.细胞全能性高低的比较：
4.细胞的全能性应用：
快速繁殖花卉和蔬菜
培养微型观赏植物
拯救珍稀濒危物种
优点：繁殖周期短，繁殖速度快，不受季节限制，可实现工厂化生产，同时还能保持植物的优良品质
方法：
植物组织培养
1.下列关于细胞全能性的叙述，错误的是
A.玉米种子萌发长成新植株体现了细胞全能性
B.细胞全能性一般随着细胞分化程度增高而降低
C.受精卵能在自然状态下发育成个体，因此全能性最高
D.是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整有机体或其他各种细胞的潜能
√
解析　玉米种子萌发长成新植株属于自然生长过程，不能体现细胞全能性，A错误。
2.下列关于细胞全能性的叙述，正确的是（　　）
A. 酵母菌的出芽生殖体现了细胞的全能性
B. 植物组织培养没体现细胞的全能性
C. 植物细胞均可表现出全能性
D. 多细胞动物体细胞的细胞核具有全能性
【解析】
酵母菌通过出芽生殖产生后代，不是细胞全能性的体现。通过植物组织培养可得到完整植株，体现了细胞的全能性。植物细胞需在离体条件下，给予适宜的营养和激素等条件，才能表现出全能性。将多细胞动物体细胞的细胞核移植到去核卵细胞内培养可得到克隆个体，这说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
【答案】D
√
动物和人体内仍保留着少数具有分裂能力和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
干细胞：
按来源分
（发育时期）
成体干细胞
按分化潜能分
全能干细胞（ ）
多能干细胞（ ）
（如神经干细胞 ）
类型
胚胎干细胞
如受精卵
如造血干细胞
专能干细胞
专能干细胞
干细胞：
分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比较
受精卵
胚胎干细胞
多能干细胞
专能干细胞
体细胞
分裂能力、分化能力、全能性逐渐减弱；分化程度逐渐增强
细胞分化与细胞全能性的比较
细胞分化 细胞全能性
原因 细胞内基因的选择性表达 已分化的细胞依旧含有本物种的全套遗传信息
结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 可形成新的个体
比较 分化程度： 体细胞＞生殖细胞＞受精卵 全能性：
受精卵＞生殖细胞＞体细胞
关系 ①两者的遗传物质都不发生变化 ②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小 人体许多疾病或意外仿害,都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种干细胞,使之形成组织或器官,不就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换了吗 这正是许多科学家目前研究的课题,但任务艰巨,难度极大。有兴趣的同学可以查阅相关资料,了解干细胞研究的新进展。
与社会的联系
中新网上海新闻 10月29日电 (记者 陈静) 一份来自爱心人士捐赠的脐带血造血干细胞成功挽救了 一名罹患再生障碍性贫血的18岁大男孩小池(化名)的生命。
脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病
P122 科学·技术·社会 骨髓移植和中华骨髓库
课堂小结
走向高考
一　细胞分化的原因和实例
例 1 ［2016·海南高考］ 难度★★☆ 典型★★☆
下列关于植物细胞的叙述，错误的是（　　）
A. 高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
B. 植物细胞在有氧条件下的呼吸终产物与无氧条件下的不同
C. 种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂、分化而来的
D. 叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
【解析】
高度分化的植物细胞含有该生物发育所需的全套遗传信息，具有发育的全能性，A 项错误。
【答案】A
二　细胞分裂与分化的综合考查
例 2 ［2016·全国Ⅱ高考］
难度★★☆ 典型★★★
在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是（　　）
A. 细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B. 哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C. 细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D. 通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
【解析】有丝分裂使亲代细胞染色体复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定，A 项正确。
哺乳动物的造血干细胞是已分化的专能干细胞，B 项错误。
细胞分化的实质是基因的选择性表达，C 项正确。
植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，通过该技术可将离体的植物叶肉细胞培育成新植株，D 项正确。
【答案】B
三　干细胞的特点
例 3 ［2015·海南高考］
难度★★☆ 典型★★☆
关于人体造血干细胞的叙述，错误的是（　　）
A. 造血干细胞与成熟红细胞中的酶存在差异
B. 造血干细胞分化为成熟红细胞的过程是可逆的
C. 健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中
D. 造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同
【解析】造血干细胞与成熟红细胞的功能不同，细胞中的酶也存在差异，这是基因选择性表达的结果，A 项正确。
细胞的分化具有稳定性和不可逆性，另外哺乳动物成熟红细胞没有细胞核及各种细胞器，因此不可能再恢复到未分化状态，B 项错误。
健康成年人的造血干细胞主要存在于其骨髓中，C 项正确。
不同细胞的寿命一般不同，造血干细胞分化形成的红细胞和白细胞寿命不同，D 项正确。
【答案】B

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