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(共49张PPT)
6.2细胞的分化
CELLULAR SPLIT APART
什么是细胞分化？
举例说明细胞的全能性。
学习目标
01
02
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治疗白血病。
新课导入
正常白细胞（放大2000倍）
讨论
正常白细胞（放大2000倍）
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？
2. 骨髓与血细胞的形成有什么关系？
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
骨髓中的造血干细胞能够通过细胞增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。
这么多种类细胞均来自一个小小的
。
思考·讨论
成年人全身细胞总数约 1014个。
细胞种类有200多种。
受精卵
思考：
我们是如何从一个受精卵发育成个体。
我们如何发育而来？
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
构成人体组织的细胞
构成人体器官有四种组织：
组织由 相似， 、 相同的细胞构成。
上皮组织
神经组织
结缔组织
肌肉组织
形态
结构
功能
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。
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。
构成人体组织的细胞
叶肉细胞（有叶绿体）
表皮细胞（有角质层）
储藏细胞（有大液泡）
功能：光合作用
功能：保护作用
功能：贮藏营养
同一个体的不同细胞都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
构成植物组织的细胞
总结
细胞分化
阅读课本 P119 了解细胞分化的相关知识。
概念
概念
实质
特点
实例
结果
意义
在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 、
和 上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。
形态
结构
生理功能
细胞分化
细胞分化具备哪些特点？
2. 普遍性
在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
3. 持久性
发生在生物体的整个生命过程中，在胚胎时期达到最大限度 。
概念
特点
实质
实例
结果
意义
1. 稳定性
不可逆性
一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
细胞分化
细胞水平
试着从细胞水平、亚显微结构水平、分子水平来分析。
概念
实质
特点
实例
结果
意义
亚显微结构水平
分子水平
细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。
① 蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。
② 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。
1、个体发育过程中形成形态、结构、功能各异的体细胞，这些体细胞的遗传物质相同吗？
2、细胞的形态、结构、功能由哪种化学物质直接体现？
3、为什么含有相同的基因却形成不同的蛋白质？
基因选择性表达的结果。
细胞分化
实质
细胞分化的实质是什么？
基因选择性表达的结果。
ABCDE
细胞1
细胞2
ABCDE
细胞3
ABCDE
细胞4
ABCDE
遗传信息没变
细胞形态、结构和功能不同
概念
实质
特点
实例
结果
意义
活动
模拟细胞的分化：
现有四种基因——肌动蛋白基因、血红蛋白基因、胰岛素基因、ATP合成酶基因，用卡片模拟这些基因在不同细胞中表达的情况。
肌肉细胞
红细胞
胰岛B细胞
概念
细胞分化
实质
特点
实例
结果
思考·讨论
形成不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同的器官和组织。
细胞分化最终产生的结果是什么？
意义
细胞分化的结果
概念
细胞分化
实质
特点
实例
结果
思考·讨论
联想现代社会如果没有职业分工，社会的运转状况会怎样。那么细胞也如此，细胞分化有什么生物学意义？
意义
细胞分化的意义
(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。
判断细胞发生分化的技巧
细胞形态的改变
如肌细胞的梭形、红细胞的圆饼状、神经细胞的突起状等。
细胞结构的变化
形成不同种类的细胞(尤其是细胞器种类和数量有较大差异)。
特殊分子的合成
如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白、肌动蛋白等。
细胞功能的特化
运动功能、运输功能、储存功能、反射功能、免疫功能等。
细胞分裂与细胞分化的比较
细胞分裂 细胞分化
从受精卵开始
发生在整个生命过程中
细胞种类增多，生成不同的细胞，形成组织和器官
细胞数量增多，生成相同的细胞
重要的生命活动，生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
类别
时间
结果
意义
关系
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。
① 细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的。
② 一般来说，分化程度越高，细胞的分裂能力就越低。
思考·讨论
早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育，形成各种组织和器官。
如果给予一定的条件，这些组织和器官中高度分化的细胞，能不能像早期胚胎那样，再分化成其他细胞呢？
已经分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整的植物体，即植物细胞具有全能性。
细胞的全能性
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。
结论
资料一
资料分析
比较
概念
原因
应用
细胞的全能性
条件
思 考
资料分析
比较
概念
原因
应用
植物细胞全能性表达的需要哪些条件：
① 离体状态。
② 需要适宜的水分、无机盐、有机营养和激素等。
③ 适宜的温度等条件。
也可以，只要该高度分化的植物细胞有细胞活性（导管细胞除外）。
细胞的全能性
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？
答案
资料一
资料分析
比较
概念
原因
应用
资料分析
细胞的全能性
比较
概念
原因
应用
资料二
将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？
与资料一中的实验相比，你能从资料二中的实验得出什么结论？
不能获得新的个体。
说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
细胞的全能性
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
克隆羊“多莉”的诞生
资料分析
比较
概念
原因
应用
世界首批克隆猴“中中”和“华华”
人们有没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体呢？
资料分析
细胞的全能性
比较
概念
原因
应用
原因
为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性？
体细胞内含有本生物生长发育的全套遗传信息。
资料分析
细胞的全能性
比较
概念
原因
应用
阅读课本 P121 学习细胞全能性的相关知识。
概念
细胞经 和 后，仍具有产生 或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
一些没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的 细胞、植物体的 细胞也具有 。
分裂
分化
完整有机体
早期胚胎
分生组织
全能性
资料分析
细胞的全能性
比较
概念
原因
应用
细胞的全能性对于实际生活有什么应用？
01. 快速繁殖花卉、蔬菜等
02. 拯救珍稀、濒危动植物
03. 克隆人体器官，
用于器官移植
长江女神白鳍豚
百合花杜鹃
心脏移植
肾脏移植
资料分析
细胞的全能性
比较
概念
原因
应用
生物体内各种细胞表现全能性的难易程度都一样吗？
表现全能性较容易
表现全能性较难
植物细胞
动物细胞
能够分裂的细胞
不再分裂的细胞
未分化或分化程度低的细胞
分化程度高的细胞
受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞
细胞的全能性：
思考·讨论
在动物体和人体中有没有一种细胞具有高强度的细胞全能性，能随时分化形成其他的组织？
如果有，这样的细胞属于什么细胞？
干细胞
干细胞
阅读课本 P121，思考干细胞的特点和类型。
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。
类 型
全能干细胞：
能分化成各种细胞，如胚胎干细胞。
多能干细胞：
能分化成多种细胞，如造血干细胞。
专能干细胞：
只能向特定细胞分化，如神经干细胞。
干细胞
干细胞分化成红细胞的过程：
全能胚胎干细胞
多能骨髓造血干细胞
专能骨髓造血干细胞
红细胞
渐变性
干细胞
干细胞主要在动物体和人体的哪些部位？
存在部位
人的骨髓
干细胞
存在部位
脐带血中含有大量的干细胞，可以培养并分化成人体的各种血细胞。
目前，脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。
课堂小结
意义
结果
细
胞
的
分
化
细胞的全能性
概念
特点
实质
概念
实例
干细胞
是多细胞生物个体发育的基础
使细胞趋于专门化
形成各种组织、器官
细胞分化 细胞全能性
原因
结果
比较
关系 细胞分化与细胞全能性的比较
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
可形成新的个体
全能性：
受精卵＞生殖细胞＞体细胞
分化程度：
体细胞＞生殖细胞＞受精卵
形成形态、结构和功能不同的细胞
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。
细胞分化
在人体内，红细胞的寿命一般为120天左右，白细胞的寿命更短只有5—7天。这些细胞都是失去了分裂能力的细胞。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，以维持这些细胞数目的稳定。
资料一
资料一体现了细胞分化的哪个特点？
持久性
概念
实质
特点
实例
结果
意义
细胞分化
资料二
资料二体现了细胞分化的哪个特点？
稳定性
黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素。
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。
概念
实质
特点
实例
结果
意义
概念
细胞分化
实质
特点
实例
结果
资料三
这体现了细胞分化的哪个特点？
不可逆性
造血干细胞 → 原红细胞 → 早幼红细胞 → 中幼红细胞 → 晚幼红细胞 → 成熟红细胞 → 死亡
下面是某一个造血干细胞的生命历程：
意义
当堂检测
判断题
1. 单细胞生物的细胞分化现象更加明显（ ）
2. 细胞分化过程中细胞内的遗传物质种类发生了变化（ ）
3. 生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果（ ）
4. 细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转（ ）
×
×


当堂检测
填空题
1. 同一个体的不同体细胞的形态、结构和生理功能不同的直接原因是 ，根本原因是不同的细胞 不同。
2. 细胞分裂增加细胞数量属于细胞“量变”，而 增加细胞种类，属于细胞“质变”。
所含的蛋白质种类有所不同
表达的基因
细胞分化
当堂检测
选择题
1. 细胞分化过程中不会出现的是（ ）
A. 细胞形态结构改变
B. 细胞器种类和数量改变
C. 蛋白质种类和数量的改变
D. 细胞核遗传物质的改变
D
当堂检测
选择题
2. 蝌蚪能长成青蛙，小树能长成大树依靠的是（ ）
A. 细胞分裂、分化
B. 细胞分裂、生长
C. 细胞生长、分化
D. 细胞分裂
A
当堂检测
选择题
3. 如图所示的细胞类型转换过程为(　 　)
A. 细胞融合　　　　 B. 细胞生长
C. 细胞分裂 D. 细胞分化
D
当堂检测
选择题
4. 下列有关细胞的全能性说法不正确的是 (　 　)
A. 植物组织培养成功表明高度分化的植物细胞具有全能性
B. 动物克隆成功表明高度分化的动物细胞具有全能性
C. 细胞具有全能性是因为具有该生物的全套遗传物质
D.全能性的大小依次为：受精卵>生殖细胞；植物体细胞>动物体细胞
B
当堂检测
拓展应用
1. 人的神经细胞和心肌细胞都是由受精卵发育而来，但是它们的形态、结构和功能不同，其根本原因和直接原因分别是什么
根本原因：是遗传信息的表达情况不同。
直接原因：是合成了具有特定结构和功能的蛋白质。
当堂检测
拓展应用
2. 一个人体内肌肉细胞、骨骼细胞、神经细胞和肝细胞内的遗传物质相同吗？为什么？
一般相同。
同一个体的不同细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂，有丝分裂保证了母细胞和子细胞遗传物质的稳定性。
当堂检测
拓展应用
3. 一粒种子萌发为幼苗，并长成参天大树是否体现细胞的全能性？
没有体现细胞的全能性，因为种子是植物的幼体，不是一个细胞。
当堂检测
拓展应用
4. 高度分化的细胞是否一定难以表达全能性？试举例说明。
不一定。
如生殖细胞是高度分化的细胞，但一定条件下可以表达细胞的全能性。

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