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第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
授课人：
我们如何发育而来？
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？
不能。 不会。
问题探论：
表皮细胞
储藏细胞
叶肉细胞
功能：光合作用
功能：保护作用
功能：贮藏营养
一、细胞的分化
细胞分化
一群彼此相似的早期胚细胞
1.概念：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。
细胞分裂
细胞分化
细胞 分裂 分化
不同点 细胞 数量
形态结构功能
相同 联系 增加
相同
不变
差异
遗传信息都不变
共同完成个体发育过程。
分裂是分化的基础；
B、 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。
C、 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
A、 细胞分化发生在整个生命进程中。
D、 在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
持久性：
稳定性：
不可逆性：
普遍性：
2、特点
小试牛刀
资料1：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。这体现了细胞分化的________
资料2：细胞分化发生在整个生命进程 ，胚胎时期达到最大限度。这体现了细胞分化的________ 。
资料3：人、动物、植物、真菌等生物个体发育过程中都存在着细胞分化。体现了细胞分化的__________ 。
资料4：造血干细胞可分化为成熟红细胞，而红细胞不能再分化为造血干细胞。体现了细胞分化的__________ 。
稳定性
持久性
普遍性
不可逆性
骨细胞
结缔组织
器官
肌肉组织
神经细胞
肌肉细胞
上皮组织
上皮细胞
神经组织
系统
人体
细胞分化
有丝分裂
受精卵
（1）生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础；
（2）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。
4、意义：
3、结果：
形成不同的细胞、组织和器官。
思考讨论：为什么遗传信息相同的细胞，形态、结构和功能差异如此之大，细胞分化的实质是什么呢？
其他基因
肌肉细胞
红细胞
血红蛋白基因
肌动蛋白基因
血红蛋白
血红蛋白基因
肌动蛋白基因
肌动蛋白
（开）
（关）
（开）
（关）
其他基因
实质：是细胞中基因的选择性表达的结果，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。
检测3种细胞 是否含有四种基因 卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达 ATP合成酶基因表达
输卵管细胞 + + + + + - - +
红细胞 + + + + - + - +
胰岛细胞 + + + + - - + +
补充：
问：为什么ATP合成酶基因在三种细胞中都能表达？
其产物ATP是对维持细胞基本生命活动所必需的。
二、细胞的全能性
韧皮部细胞
愈伤组织
胚状体
有根茎叶的试管苗
思考.讨论：
新的植株
1：从资料1可以得出什么结论？
2：如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他高度分化的植物细胞，在适宜条件下，这些细胞也能形成新的植株吗？
能
3：该技术需要什么条件？
无菌。
离体状态、
营养和植物激素、
适宜的温度和pH值、
高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力
资料1、
P120
3、将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗？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？
已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
资料2、
不能获得新的个体。
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
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？
二、细胞的全能性
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
注意：
1.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.哺乳动物成熟红细胞不具有全能性
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。
二、细胞的全能性
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：
3、细胞全能性的大小比较
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
4、细胞的全能性应用：
白血病 ,俗称“血癌” ,是一种恶性程度极高的血液病 。患者的血液中出现大量异常的白细胞，而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。此外用化疗、放疗等方法也可以遏制病变的白细胞 ,延长病人的生命。
你知道什么是白血病吗
【知识链接】
1、为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡减少？
2、骨髓与血细胞的形成有什么关系？
目前最先进的治疗手段是骨髓移植
骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化，不断的产生不同种类的血细胞。
会通过细胞分裂产生新的血细胞来补充
1、概念：
2、种类（按分化潜能的大小）
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
按分化潜能分
多能干细胞（ ）
神经干细胞
造血干细胞
专能干细胞（ ）
全能干细胞（ ）
三、干细胞
受精卵
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
1.在骨髓中的多能造血干细胞只能分化产生各种血细胞，但是这种造血干细胞在体外受某些促进分化的因子诱导，还可以分化为神经细胞。下列有关叙述错误的是（ ）
A．造血干细胞的细胞核中含有与受精卵相同的全套基因B．造血干细胞分化形成上述各种类型的细胞体现了细胞的全能性
C．造血干细胞通过基因的选择性表达分化成各种血细胞D．造血干细胞中不同基因的表达受环境因子的影响
B
小试牛刀
干细胞可以用于治疗血液系统疾病
体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病
3、干细胞的研究及应用
新闻背景：英国足球名星--贝克汉姆储存了来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗；
脐带血里头含有大量的干细胞，称为脐带干细胞，为胎儿制造血液和免疫细胞的主要来源。
脐带干细胞
课堂小结
如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b表示细胞所进行的生理过程。下列叙述错误的是
A.a过程是有丝分裂，b过程是细胞分化
B.丁与戊因遗传物质不同而发生分化
C.乙和丙的染色体组成相同
D.甲、丁、戊的功能不同
√
课堂练习
思考·讨论 P120
1．提示：由资料1可知，适宜条件下，植物细胞可以发育成完整的植物体。
2．提示：理论上也是可以的，但高度分化的细胞表现出全能性难度较大。
3．提示：不能。由资料2可知，已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
练习与应用 P122
一、概念检测
1．(1)×　提示：受精卵具有全能性。 (2)√　 2.D　3.D
二、拓展应用
1．提示：通过植物组织培养技术繁殖花卉，保证花木的优良品质不变，并且繁殖得快。
2．提示：干细胞移植治疗是把健康的干细胞移植到患者体内，以达到修复或替换受损细胞或组织，从而达到治愈的目的。
感谢聆听!

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