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第六章 细胞的生命历程
第二节 细胞的分化
种子的萌发
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
这些细胞在形态结构功能有什么不同？
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。
一、细胞分化
2、细胞分化的特点：
（1）稳定性（不可逆性）：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。
（2）持久性：发生在整个生命进程中，胚胎（动物）时期达到最大限度。
（3）普遍性：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
3、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。
细胞分化的机理：不同细胞中遗传信息的执行情况不同，是基因的“选择性”表达。
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。
肌动蛋白合成有关的基因
与血红蛋白合成有关的基因
表达
关闭
表达
关闭
细胞分化
有丝分裂
受精卵
小肠上皮细胞
血红细胞
神经细胞
比较细胞分裂与细胞分化：
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
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：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、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。
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？
体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！
植物组织培养:是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织及细胞进行培养，使其再生完整植株的技术。
条件：细胞或组织在离体的情况下；无菌；有一定营养物质的培养液、激素及适宜的外界环境。
植物细胞全能性的应用：
蝴蝶兰的大规模生产
快速繁殖花卉、蔬菜
动物细胞是否具有全能性？
用非洲爪蟾的蝌蚪做实验
克隆羊的全过程
白面羊乳腺细胞的细胞核
黑面羊卵细胞的细胞质
融合
新的细胞
代孕母羊
白面羊的克隆羊
体外培养 一段时间
非洲爪蟾和“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。
为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？
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。
细胞核中有遗传物质。
按全能性大小
（1）全能干细胞：是从哺乳动物的早期胚胎中分离出来的，可分化成人体的各种细胞，构成人体的各种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。
（2）多能干细胞：胚胎干细胞进一步分化，可以形成各种组织干细胞，它具有形成一种器官的多种组织的潜能，但不能发育成完整的个体。
（3）专能干细胞：多能干细胞进一步分化成为专能干细胞，专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如神经干细胞专门分化成各类神经细胞。
造血干细胞
红细胞
血小板
白细胞
骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞
资料
在我们体内，红细胞的寿命为120天左右，白细胞的寿命更短，只有5-7天。这些血
细胞都是失去了分裂能力的细胞。
白血病患者的血液中出现了大量的异常白
细胞，而正常的血细胞又明显减少。
通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。
讨论：
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？
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
2 骨髓与血细胞的形成有什么关系？
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。
2、克隆人体器官，用于器官移植
心脏移植
肾脏移植
细胞全能性大小的比较：
在①受精卵、②生殖细胞、③高度分化的动物细胞中，全能性最大的是____,最小的是____。
细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越高，全能性越____；分化程度越低，全能性越___。
另外，植物细胞全能性____动物细胞！
①
③
低
高
高于
一、细胞分化
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
2、特点：
3、机理：
不同细胞中遗传信息的执行情况不同
持久性
不可逆性
稳定性
小结：
二、细胞的全能性
1、概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
2、应用：植物组织培养繁殖花卉和蔬菜、动物克隆技术
3、条件：离体、适宜条件
4、干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化 能力的细胞。
5、细胞的全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞

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