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6.2 细胞分化
问题探讨：在人体内，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。
正常白细胞（放大2000倍）
【思考】
骨髓与血细胞的形成有什么关系？
骨髓中造血干细胞通过增殖与分化，不断产生不同种类的血细胞
有丝分裂
细胞分化
红细胞
血小板
白细胞
骨髓中的
造血干细胞
细胞分化
///////
一
有丝分裂
细胞分化
小肠上皮细胞
血红细胞
上皮组织细胞
神经细胞
肌肉细胞
1个受精卵
早期胚胎干细胞
多细胞生物从小到大，不仅有细胞_____的增加，还有细胞在_____和_____上的分化。即使在成熟的个体中，仍有一些细胞具有产生不同种类的新细胞的能力。
数量
结构
功能
细胞数目增多
使细胞具有不同结构与功能
小肠上皮细胞
血红细胞
上皮组织细胞
神经细胞
肌肉细胞
这些细胞在形态上相差 ，结构上也有 ，功能上 ，但总体上都是由 、细胞质、 组成的。
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？
很大
区别
各不相同
细胞膜
细胞核
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？
思考·讨论
正常情况下不能，不会。
细胞分化
///////
一
1. 什么是细胞分化呢 ？
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，且遗传物质不变。
细胞分化发生在整个生命进程，胚胎时期达到最大限度。
分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
普遍性
稳定性
持久性
不可逆性
人、动物、植物、细菌、真菌等生物个体发育过程中都存在着细胞分化。
2. 分析以下现象体现了细胞分化的什么特点，并连线。
细胞分化
///////
一
1. 什么是细胞分化呢 ？
2. 细胞分化的特点：
①持久性：
②稳定性（不可逆性）：
③普遍性：
④遗传信息（基因）不变性：
发生在整个生命进程中。
一般情况，分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡。
细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。
一般情况下，分化后的细胞，细胞内的遗传信息不发生改变。
细胞分化
///////
一
1. 什么是细胞分化呢 ？
3. 细胞分化的意义是什么呢？
实例1：人体在生长发育过程中,如果仅有细胞增殖，而没有细胞分化，就不可能形成有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体不能正常发育。
实例2：哺乳动物成熟红细胞，没细胞核和细胞器，细胞中有大量的血红蛋白，提高了运输氧气的能力。肌肉细胞含有大量线粒体，细胞中有大量收缩蛋白质，因此肌肉细胞有很强的收缩功能。
(1) 细胞分化是生物个体发育的基础
(2)胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率
2. 细胞分化的特点：
细胞分化
///////
一
4. 分化的实质
人体内几种体细胞的基因表达
细胞 类型 细胞中DNA 细胞中的蛋白质
唾液淀粉酶基因 血红蛋白基因 胰岛素 基因 ATP水解酶基因 唾液淀粉酶 血红 蛋白 胰岛素 ATP水解酶
唾液腺细胞
未成熟红细胞
胰岛细胞
(1) 分析上述表格，可以发现人体不同种类的细胞含有的基因 ，
但不同种类的细胞内表达的基因 。
相同
不同


















(2)为什么高度分化的动植物细胞中含有本物种全套的遗传信息？
高度分化的动植物细胞都由同一受精卵分裂、分化而来。
细胞分化
///////
一
4. 分化的实质
人体内几种体细胞的基因表达
细胞 类型 细胞中DNA 细胞中的蛋白质
唾液淀粉酶基因 血红蛋白基因 胰岛素 基因 ATP水解酶基因 唾液淀粉酶 血红 蛋白 胰岛素 ATP水解酶
唾液腺细胞
未成熟红细胞
胰岛细胞


















(3) 为什么遗传信息相同，而形态、结构和功能差异如此之大呢？
是基因选择性表达的结果，即个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的执行情况不同。
细胞分化
///////
一
4. 分化的实质
人体内几种体细胞的基因表达
细胞 类型 细胞中DNA 细胞中的蛋白质
唾液淀粉酶基因 血红蛋白基因 胰岛素 基因 ATP水解酶基因 唾液淀粉酶 血红 蛋白 胰岛素 ATP水解酶
唾液腺细胞
未成熟红细胞
胰岛细胞


















不同细胞基因表达不同
不同细胞mRNA不同
不同细胞蛋白质种类有差异
合成
不同结构功能的细胞
形成
细胞分化
///////
一
4. 分化的实质
人体内几种体细胞的基因表达
细胞 类型 细胞中DNA 细胞中的蛋白质
唾液淀粉酶基因 血红蛋白基因 胰岛素 基因 ATP水解酶基因 唾液淀粉酶 血红 蛋白 胰岛素 ATP水解酶
唾液腺细胞
未成熟红细胞
胰岛细胞


















管家基因：所有细胞中均表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本
生命活动所必需的。如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
奢侈基因：只在特定细胞中表达的基因，赋予各种细胞特异的形态结构与功能。如唾液淀粉酶基因、血红蛋白基因、胰岛素基因。
细胞分化
///////
一
5. 分化的标志
合成了某些细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。
形成了不同种类的细胞。
①分子水平：
②细胞水平：
6. 分化的时期：
它发生在生物体的整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。
细胞分化
///////
一
1.提出问题
既然细胞分化具有不可逆性，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
体细胞
2.提出假说
高度分化的细胞具有该生物全部遗传物质，因此，这些细胞可以再分化为其他细胞。
细胞的全能性
///////
二
3.实验验证
（1）资料
1
植物组织培养技术
思考1：从资料1中可以得出什么结论？
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整植物体。
思考2：该技术需要什么条件？
离体状态
营养、植物激素、无菌
适宜的温度和PH值
细胞的全能性
///////
二
3.实验验证
（1）资料
1
植物组织培养技术
思考3：为什么分化后的植物细胞能发
育成完整个体？
体细胞中含有该物种全套遗传物质，含有发育成完整个体所必需的全部基因。
思考4：该技术有哪些应用？
①组织培养进行快速繁殖
②拯救濒危物种
③与基因工程结合培育作物新类型
细胞的全能性
///////
二
3.实验验证
（1）资料
2
核移植技术
讨论1：将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？为什么？
资料2说明已分化的动物细胞的细胞核有全能性。
讨论2：与资料1的实验相比，你能从资料2中得出什么结论？
不能！到目前为止，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。
细胞的全能性
///////
二
核移植技术
母黄牛丙
刚出生的小牛
母牛乙
母牛甲
3.实验验证
（1）资料
2
早期胚胎
体细胞
卵母细胞
体细胞核
去核的卵母细胞
重组细胞
3
思考：为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？
已分化的动物细胞体细胞的细胞核中含有该动物几乎全部的遗传物质。
细胞的全能性
///////
二
4.得出结论
(1) 细胞的全能性的概念
细胞经____________后，仍具有____________________或_________________的______和______；
分裂和分化
产生完整有机体
分化成其他各种细胞
潜能
特性
（没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性）
(2) 细胞具有全能性原因:
每个细胞具有该生物生长发育的全部的遗传物质。
哺乳动物成熟红细胞不具有全能性。
细胞的全能性
///////
二
细胞全能性的大小比较：
细胞的全能性与细胞的分裂能力呈 相关，即分裂能力越强，全能性越 。
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____；
细胞分化程度越低，全能性越___；
另外，植物细胞全能性_____动物细胞；
在①受精卵、②生殖细胞、③高度分化的体细胞中，全能性最大的是____,最小的是____；
低
高
＞
正
大
①
③
细胞的全能性
///////
二
干细胞
///////
三
问题：什么是干细胞？
分裂
分化
更多干细胞
干细胞
各种细胞
①干细胞可以用于治疗血液系统疾病（如白血病）、肿瘤、免疫系统疾病等。
②体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病。
干细胞的应用：
干细胞
///////
三
按发育状态可分为：
胚胎干细胞 成体干细胞
来源
功能
举例
特点 实例
全能干细胞
多能干细胞
专能干细胞
可分化成各种细胞，形成各种组织和器官。
胚胎干细胞
可分化形成多种细胞，但不能发育成完整个体。
造血干细胞
神经干细胞
只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。
按分化潜能可分为：
早期胚胎
来自各种组织
可以分化成各种组织和器官
具有分化成特定功能细胞的能力
囊胚期的内细胞团细胞
骨髓造血干细胞、神经干细胞
作 业
1.完成课后题目。
2.复习学过的内容。
3.完成练习册的作业。

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