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第2课时　细胞的分化
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。
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。
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
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。
一、细胞分化及意义
受精卵
多个细胞
细胞分裂
细胞分化
思考·讨论
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？
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？
细胞分化

不可
分生组织
细胞分裂
细胞分化
1.1 比较植物组织细胞
1.1 比较植物组织细胞
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
没有叶绿体，没有角质层
细胞壁上形成角质层
有叶绿体
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。
1.2 细胞分化及意义
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
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。(教材P119)
1
概念:
1.2 细胞分化及意义
2
时期: 细胞分化发生在生物体的整个生命过程中。
3
特点:
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。
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
持久性
不可逆性
(稳定性)
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
1.2 细胞分化及意义
2
时期: 细胞分化发生在生物体的整个生命过程中。
3
意义:
① 细胞分化是生物个体发育的基础。
② 细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。
1.2 细胞分化及意义
4
特点:
② 一般来说，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 细胞分化是一种持久性的变化，发生在整个生命进程中。
③ 细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
④ 就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息。
（仔细阅读教材119页总结特点）
(持久性)
(不可逆性）
(普遍性)
(遗传物质不变性)
1.3 细胞分化的实质
在同一生物体内，细胞分化所形成的不同组织细胞含有的遗传信息（基因）相同吗？
基因 结论
卵清蛋白基因 唾液淀粉酶 基因 胰岛素基因 分化后的体细胞
遗传信息不变
输卵管细胞 + + + 唾液腺细胞 + + + 胰岛B细胞 + + + 注：“+”表示有 ，“－”表示无
表1 人体内几种体细胞含有的基因
1.3 细胞分化的实质
为什么不同组织细胞功能不同呢（完成不同的生命活动）？
注：“+”表示有 ，“－”表示无
表2 人体内几种体细胞的基因表达
基因 蛋白质 卵清蛋白基因 唾液淀粉酶 基因 胰岛素基因 卵清蛋白 唾液淀粉酶 胰岛素
输卵管细胞 + + + + － －
唾液腺细胞 + + + － + －
胰岛B细胞 + + + － － +
1.3 细胞分化的实质
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。
细胞分化的实质
分裂
分化
①②分别是什么生命现象？
两者有何区别和联系呢？
①
②
细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化使细胞种类增加
二、细胞的全能性
思考·讨论
资料1　1958年，美国科学家斯图尔德F.C.Steward)取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛地分裂和生长，形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。
讨论
从资料1中可以得出什么结论？
如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞，在适宜的条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？
已分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
能
胡萝卜经组织培养产生完整植株示意图
组织块
愈伤组织
胚状体
分散处理
脱分化
再分化
思考·讨论
非洲爪蟾的核移植示意图
去核
核移植
蛙卵
蝌蚪的肠上皮细胞
细胞核
8细胞胚
蝌蚪
紫外线
资料2　科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，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。
讨论：将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？与资料1中的实验相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？
不能；
资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
1
概念：
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。
细胞内含有发育成完整个体的全套遗传信息
（1）离体（必要条件）；
（2）一定的营养物质（无机盐、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）、无菌无毒的环境。
植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组织和器官，为什么呢？
2
原因：
3
条件：
2.1 细胞的全能性
（教材P121）
快速繁殖花卉和蔬菜等作物
拯救珍稀濒危物种
国家一级保护植物——珙桐
1996年诞生的克隆羊“多莉”
我国科学家于2017年获得的世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”，就是将体细胞移植到去核的卵细胞中培育而成的。
问题探讨
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。
白血症患者的血液中出现大量异常白细胞，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症。
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。
讨论2：骨髓与血细胞的形成有什么关系？
2.2 干细胞
干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
骨髓中的造血干细胞，能够增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。
脐带血中含大量干细胞，可以形成分化成人体的各种血细胞。脐带血干细胞可用于治疗血液系统疾病。
2.2 干细胞
1
概念：
分裂和分化
动物和人体内仍保留着少数具有____________能力的细胞。
2
干细胞类型
①胚胎干细胞
②成体干细胞
项目 胚胎干细胞 成体干细胞
来源 来自成体的组织或器官
功能 可以分化成 组织和器官 具有分化成 细胞的能力
早期胚胎
各种
特定功能
造血干细胞：也叫做多能干细胞。
神经干细胞
精原干细胞
专能干细胞
也叫做全能干细胞
3
应用
a.干细胞移植治疗白血病；
b.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。
2.3 细胞全能性与细胞分化关系
受精卵
胚胎干细胞
多能干细胞
专能干细胞
体细胞
分裂/分化能力逐渐减弱；分化程度逐渐增强；全能性表现潜力越弱。
全能性表现潜力：受精卵 > > 体细胞
生殖细胞
分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比较
1
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 （1）不同生物全能性：
植物体细胞 ＞动物体细胞
（2）同一生物全能性：
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 2
细胞全能性高低的比较：
2.3 细胞全能性与细胞分化关系
父方
母方
精子
卵细胞
受精卵
受精作用
减数分裂
新个体
分裂、分化
花粉
胚珠内发育的
八核胚囊
种子
传粉
新个体
父本
母本
（注：种子植物）
受精卵发育为新个体有无体现全能性？种子发育为个体呢？


种子是生殖器官，全能性是对细胞的定义。
思考·讨论
知识梳理·建构体系
细胞分化
细胞的形态、结构和生理功能发生差异
基因的选择性表达
各种细胞具有完全相同的遗传信息
一个细胞(受精卵)增殖产生的后代
一种细胞(干细胞)增殖产生的后代
生物个体发育的基础
细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率
起源
导致
基础
结果
稳定性
持久性
普遍性
特点
细胞的全能性
原因
干细胞
意义
实质
原因
结论
形成不同组织、器官
结果
结论
细胞分裂
能够

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