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第二节 细胞的分化
（1）说出细胞分化的概念及其意义。
（2）说出细胞全能性的实质及植物细胞和动物细胞全能性的不同。
（3）进行有关干细胞研究进展与人类健康资料的搜集和分析。
学习目标
生物体的结构层次
受精卵
细胞分裂
？
植物体的不同细胞
受精卵
细胞分裂
叶肉细胞
表皮细胞
储藏细胞
功能：光合作用
功能：保护功能
功能：贮藏营养物质
细胞分化
分生组织
实例 ：
1
思考 讨论 比较构成人体组织的细胞
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞 骨骼肌细胞 软骨细胞 神经细胞
形态 扁平、立方、柱状 圆柱形， 细长 椭圆形 星形、锥形、梨形、圆形
结构 排列紧密，间质少 有横纹，多核 细胞间质发达 有轴突、树突
功能 保护、吸收等 收缩 支持 感受刺激
传导冲动
实例 ：
1
思考 讨论 比较构成人体组织的细胞
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？
形态相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同
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？
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。
细胞分化
同一群彼此相似的早期胚细胞
光合作用
保护功能
储藏营养物质
叶肉细胞
表皮细胞（无叶绿体）
储藏细胞
实例 ：
2
受精卵（植物）发育产生不同的细胞类型
没有叶绿体，没有角质层
细胞壁上形成角质
有叶绿体
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：
细胞分裂
细胞分化
细胞分裂使细胞数目增多，
细胞分化使细胞种类增加。
细胞分化的定义
细胞分化的特点
（2）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。
（3）已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡，都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。
（1） 细胞分化发生在整个生命进程中。
（4）在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
(持久性)
(稳定性)
(不可逆性)
(普遍性)
基因：ABCDE
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，直接原因是蛋白质种类的不同
基因的选择性表达
细胞分化的实质
基因的选择性表达
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
红细胞
合成血红蛋白（不合成肌动蛋白）
血红蛋白基因关闭
肌动蛋白基因开启
肌细胞
合成肌动蛋白（不合成血红蛋白）
细胞分化的实质
细胞分化的“变”与“不变”
(1)“变”
①从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
②从亚显微结构水平分析：细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。
③从分子水平分析
a.蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。
b.基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因。
(2)“不变”：细胞数目和细胞内的遗传物质不变。
细胞分化的实质
细胞分化的过程
细胞分化的结果及意义
细胞分化的意义
产生形态、结构、功能不同的细胞，
不同类型的细胞构成不同的器官和组织。
细胞分化的结果
（1）生物界中普遍存在的生命现象，它是个体发育的基础。
（2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
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
染色体和遗传信息都不变
①先分裂，后分化；
②细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程；
③分化程度越高，分裂能力越低
比较细胞分裂与细胞分化
已经高度分化的细胞，能不能再分化成其他细胞呢？
▌回顾：细胞分化一般是不可逆的过程
细胞的全能性
细胞的全能性
▌定义：
细胞具有的发育成完整个体或分化为其他各种细胞的潜能
▌具有全能性的原因：
含有该物种的全套基因
▌常见具有全能性的细胞：
受精卵、早期胚胎细胞、
分生区细胞(未分化)
细胞的全能性
▌高度分化的植物细胞能够发育成完整个体，高度分化的动物细胞可以吗？
细胞质的分化抑制其全能性表达
细胞的全能性
▌高度分化的动物细胞核具有全能性（克隆技术）。
细胞的全能性
▌分化程度和全能性的关系？
分化程度越高，全能性越低。eg...
①植物细胞＞动物细胞，动物细胞只有细胞核具有全能性。
②同一个体内内：受精卵＞生殖细胞＞体细胞。
细胞的全能性
分裂 分化 细胞全能性
原因 ×
特点
结果
关系 分裂、分化和全能性的关系
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传信息
①持久性
②稳定性和不可逆
③普遍性
④遗传物质不变性
①高度分化的植物细胞具有全能性
②高度分化的细胞动物核具有全能性
细胞数量增加
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
分裂能力越小，具有的全能性越小。
细胞分化程度越高，
▌概念：
动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。
▌种类
全能干细胞：如胚胎干细胞
多能干细胞：如造血干细胞
专能干细胞：如肝脏干细胞，肠上皮干细胞
干细胞
▌用途:
① 干细胞移植治疗白血病。
② 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
干细胞
课堂小结
1.将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，基因表达情况不同
B.“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成不同，基因表达情况相同
C.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同，基因表达情况也相同
D.骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
D
随堂小练
2. 下列实例可以说明细胞具有全能性的是（ ）
A.皮肤被划破后，伤口重新愈合
B.蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部
C.造血干细胞增殖分化产生各种血细胞
D.胡萝卜韧皮部细胞经离体培养产生完整植株
D

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