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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.阐明细胞分化的概念，说出细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，是形成多细胞生物体的必要过程。
2.举例说明细胞全能性概念及应用。
3.能说出干细胞的特点，并解释其在生产实践中的应用。
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）
【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
资料分析
【思考】
仅有细胞增殖，受精卵能形成这两百多种不同类型的细胞，进而发育成为具有一定形态和结构的个体吗？
成年人全身细胞总数约 1014个,细胞种类有200多种，这么多种类细胞均来自一个受精卵。
细胞分化
一、细胞分化及其意义骨骼肌细胞软骨细胞神经细胞上皮细胞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。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。表皮细胞
储藏细胞
叶肉细胞
总结：同一植物体的这些细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
一、细胞分化及其意义
功能：光合作用
功能：保护作用
功能：贮藏营养
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。
1、细胞分化：
细胞分裂
细胞分化
一、细胞分化及其意义
细胞分裂使细胞数目增多，
细胞分化使细胞种类增加。
2、细胞分化的特点
（1）持久性：细胞分化是一种持久性的变化，持久发生在整个生命进程中。
（2）不可逆性：一般情况下，分化后的细胞将一直保持分化后的状态，不能再回到分化前的状态，直到死亡。
（3）普遍性：是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
（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。
3、细胞分化的意义
细胞分化是否意味着细胞中的遗传物质发生改变呢？
就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。
A
B
D
C
E
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
基因
细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
4、细胞分化的实质
A
A
D
红细胞
合成血红蛋白(不合成抗体)
抗体合成相关基因关闭
血红蛋白基因开启
形成具有特定形态、结构和功能的细胞。
5、细胞分化的结果
同一生物体内不同的细胞所含DNA相同，所含蛋白质不完全相同
合成抗体(不合成血红蛋白)
血红蛋白基因关闭
B细胞
抗体合成相关基因开启
管家基因：例如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因等。
C基因的表达产物是维持细胞基本生命活动所必须的，活细胞中均要表达
奢侈基因：组织特异性基因，是指不同类型细胞中特异性表达的基因，奢侈基因的表达产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。如血红蛋白基因、胰岛素基因。
提醒：①同一生物的不同体细胞，含有相同的基因(遗传物质)，管家基因都表达，奢侈基因选择性表达形成不同的蛋白质，从而导致形态结构和功能不相同。
②分化过程中遗传物质不改变，只是奢侈基因选择性表达。
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
稳定性差异
正常情况下遗传信息都不变
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。
小肠上皮细胞
受精卵
红细胞
神经细胞
细胞群
细胞分裂
细胞分化
细胞分裂与细胞分化的关系
资料１：1958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。
胚状体
细胞团
愈伤组织
韧皮部细胞
幼苗
植株个体
二、细胞的全能性
实验结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力
细胞的全能性
实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
材料二
科学家曾用非洲爪檐的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。
二、细胞的全能性1、概念：是指细胞经过分裂和分化后，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、原因：3、植物细胞全能性表现的必要条件：　　　　　该细胞中都具有该物种全套的遗传信息（1）离体（必要条件）；（2）植物激素和一定的营养物质（无机盐、糖类等）；（3）适宜的外界条件（适宜温度、pH等）、无菌无毒的环境。　拯救珍稀、濒危动植物
疾病的治疗：克隆人体器官，用于器官移植
4、细胞全能性的应用
快速繁殖花卉、蔬菜等
高度分化的植物体细胞具有全能性
高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
　　6、细胞全能性大小的比较
（1）同一生物 受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞
（2）不同生物 植物细胞 >动物细胞
一般情况下，细胞分化程度越高，全能性越低；细胞分化程度越低，全能性越高。(P122)
干细胞可以用于治疗血液系统疾病
应用
体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病
干细胞
概念：动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
(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(　)
(1) 成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化(　　)
(2) 种子发育成完整个体体现了细胞的全能性(　　)
(3) 壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性(　　)
(4) 造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性(　　)
×
×
×
1.判断
×
×
×
×
2.下列关于细胞分化的叙述，正确的是（ ）
A.单细胞生物和多细胞生物均可发生细胞分化 B.细胞分化仅仅引起细胞形态的改变
C.细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果 D.只有在胚胎时期才会发生细胞分化
C
3.取自同种生物的不同类型的正常细胞，检测其基因表达，结果如图。下列关于此图说法不正确的是（ ）
A.若基因1～8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因2
B.图中7种细胞的遗传物质是相同的
C.图中7种细胞中细胞器的种类和数量相同
D.此图可用于说明基因的选择性表达
C
4. 哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，下列不正确的是（ ）
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞和成熟红细胞的分化程度各不相同
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的表达情况不同 D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
D

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