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(共30张PPT)
6.2 细胞分化
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系
问题探讨
在人体内,红细胞的寿命为120 d左右,白细胞的寿命为5~7 d。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
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
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。
受精卵
多个细胞
神经细胞
骨细胞
小肠上皮细胞
肌细胞
细胞分裂
思考·讨论
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？
形态、结构和功能上各不相同，但都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
思考·讨论
2.这些细胞还能恢复成早期胚胎细胞吗？会不会转变成其他组织的细胞？
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
受精卵
多个细胞
神经细胞
骨细胞
小肠上皮细胞
肌细胞
细胞分裂
细胞分化
一、细胞分化
分生组织
叶肉细胞
表皮细胞
储藏细胞
细胞分裂
细胞分化
一、细胞分化
光合作用
有叶绿体
保护功能
无叶绿体，细胞
壁上形成角质
储藏营养物质
无叶绿体，
没有角质层
一、细胞分化
在个体发育中，由________________细胞增殖产生的后代，
在形态、________________上发生稳定性差异的过程。
细胞分化只发生在胚胎时期，还是发生在生物体生命的整个过程中呢？你能举例说明吗？
1、概念：
一个或一种
结构和生理功能
小组讨论，问题探究：
分化的对象
分化的结果
表皮的生发层细胞能分裂分化成角质层细胞，以补充死亡脱落的角质层细胞（比如脱皮、头皮屑.）
例1
人体内红细胞的寿命为120 d左右，白细胞的寿命为5~7 d，血小板寿命约7~14 d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。
例2
造血干细胞
分生区细胞不断分裂分化形成伸长区细胞和根冠细胞。
例3
细胞分化发生在生物体的整个生命过程中。
2、时期：
一、细胞分化
持久性
不可逆性
普遍性
3、特点：
哺乳类红细胞在晚幼红细胞阶段，排出细胞核。人的成熟的无核红细胞进入血液循环，生活120天左右即死亡。
例5
上皮细胞、骨骼肌细胞、神经细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞，正常情况下，它们不可能恢复成早期胚胎细胞；一种组织的细胞也不会转变成其他组织的细胞。
例6
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，不会变成其他类型的细胞。
例4
一、细胞分化
（2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向_________,有利于提高生物体各种___________的效率。
4、细胞分化的意义：
专门化
生理功能
一、细胞分化
人体在生长发育过程中,如果仅仅有细胞的增殖，而没有细胞的分化，就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，生物体不能正常发育。
实例7
哺乳动物成熟的红细胞，没有细胞核和众多的细胞器，细胞中有大量的血红蛋白，因此提高了红细胞运输氧气的能力。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。
实例8
（1）细胞分化是生物个体发育的基础。
小组讨论，问题探究：
1、对于某个个体而言，各种细胞中的遗传信息是否相同？
2、导致细胞在形态结构和功能上产生差异大原因是什么呢？
一、细胞分化
相同，有丝分裂过程中，亲代细胞的DNA经过复制后平均分配到两个子细胞，子细胞的遗传物质和亲代细胞一样。
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 唾液淀粉酶 血红 蛋白 胰岛素
唾液腺 细胞
未成熟 红细胞
胰岛细胞
5、细胞分化的原因（实质）：












基因选择性表达
一、细胞分化
一、细胞分化
基因选择性表达指的是奢侈基因的选择性表达！
分裂
分化
（1）①②分别是什么生命现象？
（2）两者有何区别和联系呢？
①
②
细胞分裂 细胞分化
不同点 细胞数量
形态结构功能
相同 联系 增加
不变
相同
差异
遗传信息都不变
①分裂是分化的基础
②共同完成个体发育的过程
③高度分化的细胞一般不分裂
比较细胞分裂与细胞分化
二、细胞的全能性
思考：已经高度分化的细胞，能否像早期胚胎细胞那样，分裂分化成一个完整的个体呢？
1
植物的组织培养技术
资料1 1958年，美国科学家斯图尔德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。
①
②
③
⑥
④
⑤
实验材料：
胡萝卜的韧皮部细胞
培养液成分：
植物激素、无机盐和糖类物质等
实验结果：
离体培养的细胞长成了新植株
1
植物的组织培养技术
韧皮部是指植物体内具有运输产物、贮藏和支持功能的一种组织，属于输导组织。
韧皮部的主要功能是将叶片的光合产物运送到植物的各个部位。
韧皮部细胞属于已分化细胞。
思考1：胡萝卜韧皮部细胞是不是已分化的细胞？
①
②
③
⑥
④
⑤
1
植物的组织培养技术
思考2：韧皮部细胞如何才能再度分裂和分化？
②脱分化：
④再分化：
①
②
③
⑥
④
⑤
让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。
在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。
脱分化
再分化
内细胞团
离体的韧皮部
愈伤组织
根或芽
幼苗
胡萝卜植株
1
植物的组织培养技术
思考3：胡萝卜的组织培养过程需要哪些条件？
离体
植物激素
一定的营养条件
适宜的环境（pH、温度等）
无菌环境
思考4：换成胡萝卜其他部位的细胞，该实验能否成功？
①
②
③
⑥
④
⑤
能
2
细胞的全能性
植物组织培养技术有哪些应用？
获得人工种子
培养微型植株
植物的快速繁殖
培养微型植株
获得人工种子
快速繁殖
2
细胞的全能性
与传统的杂交技术相比，植物组织培养技术有哪些特点？
快速、大量繁殖;
不受季节影响;
同时还能保持植物的优良品质。
受精卵
种子
植株
植物有性生殖
①
②
③
⑥
④
⑤
脱分化
再分化
植物组织培养
资料2
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？
提示：将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体；与资料1中的实验相比，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。
二、细胞的全能性
1、概念：
是指细胞经________________后，仍具有产生__________________或分化成其他各种细胞的___________________。
分裂和分化
完整有机体
潜能或特性
二、细胞的全能性
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；
哺乳动物成熟红细胞不具有全能性；
细胞内含有本生物物种_______________________。
2、细胞具有全能性的原因：
全套的遗传信息
二、细胞的全能性
（3）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 。
（1） 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___；
3、细胞全能性的大小比较：
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
①
③
（2）植物细胞全能性_____动物细胞；
＞
正
大
1.概念：
动物和人体内仍保留着少数具有_________________能力的细胞。
分裂和分化
三、干细胞
自我更新
形成其他类型的细胞
干细胞可以用于治疗血液系统疾病（如白血病）
三、干细胞
名称 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，构成各种组织和器官，最终发育成完整个体
胚胎干细胞
可分化形成多种组织细胞，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
2.种类（按分化潜能的大小）
中新网上海新闻 10月29日电 (记者 陈静) 一份来自爱心人士捐赠的脐带血造血干细胞成功挽救了 一名罹患再生障碍性贫血的18岁大男孩小池(化名)的生命。
脐带血干细胞可以用于治疗
血液系统疾病
白血病患者
白血病：亦称作血癌，是一类造血干细胞异常的恶性疾病。患者的血液中出现了大量的异常白细胞，而正常的血细胞又明显减少。
可通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。
2.通过骨髓移植为什么可以有效地治疗白血病？
骨髓中造血干细胞能够通过分裂和分化不断产生不同种类的血细胞。
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。
细胞分化与细胞全能性的比较
细胞分化 细胞全能性
原因
结果
比较
关系 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
形成形态、结构和功能不同的细胞
可形成新的个体
分化程度：
体细胞＞生殖细胞＞受精卵
全能性：
受精卵＞生殖细胞＞体细胞
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
小组讨论，完成表格
1、下列关于细胞分化的说法错误的是（ )
A、细胞分化与生物发育密切相关。
B、细胞分化是细胞形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程
C、细胞分化仅发生在胚胎期。
D、细胞分化是生物界的一种普遍现象。
2、下列实例中能体现细胞全能性的是( )
①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株B②植物用种子进行繁殖
③用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株
A. ①② B.①③ C.②③ D.①②③
习题巩固
C
B

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