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(共31张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
教学目标
生命观念
初步用结构和
功能观，说明
细胞分化的实
质和意义。
科学思维
通过比较和分类
明确不同细胞全
能性大小的不同。
社会责任
关注干细胞研
究进展和人类
健康的关系。
01
03
02
新课导入
新课导入
知识讲解
课堂小结
基础检测
3.72 1013
20微米/细胞
地球圆周40075公里
19圈
细胞分化及其意义
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知识讲解
课堂小结
基础检测
思考·讨论
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。
细胞分化及其意义
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知识讲解
课堂小结
基础检测
思考·讨论
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
上皮细胞
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。
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早期胚胎细胞
叶肉细胞
表皮细胞
储藏细胞
细胞质中有叶绿体，能进行光合作用。
没有叶绿体，细胞壁上形成角质，具有保护作用
没有叶绿体，没有角质层，储藏着许多营养物质。
细胞分化及其意义
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细胞分化及其意义
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，叫作细胞分化。
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基础检测
细胞分化及其意义
蛋白质
控制合成
DNA
肌动蛋白基因
抗体基因
控制合成
控制合成
抗体
肌动蛋白
实质
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课堂小结
基础检测
细胞分化及其意义
实质
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
红细胞
合成血红蛋白（不合成肌动蛋白）
血红蛋白基因关闭
肌动蛋白基因开启
肌细胞
合成肌动蛋白（不合成血红蛋白）
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基础检测
持久性：
不可逆性（稳定性）：
普遍性：
遗传物质不变性：
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。
一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡。
在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变。
特点
细胞分化及其意义
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基础检测
根据下列事实分别说出细胞分化的特点是什么？
事实1：细胞分化发生在整个生命进程中；
事实2：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；
事实3：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；
事实4：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
持久性
稳定性
不可逆性
普遍性
细胞分化及其意义
特点
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细胞分化及其意义
意义
（1）细胞分化是生物个体发育的基础， 能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
（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。
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细胞分化及其意义
细胞分裂与细胞分化的关系
项目 细胞分裂 细胞分化
发生时间 从受精卵开始 发生在整个生命进程中
原因 细胞增殖需要 基因的选择性表达
结果 细胞数目增多 细胞种类增多
意义 保持了亲、子代间遗传的稳定性 保证了生物体的正常发育
联系 细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，随分化程度加大，分裂能力逐渐下降（体细胞>生殖细胞>受精卵）
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细胞分化及其意义
细胞分裂与细胞分化的关系
分裂
有丝分裂
分化
继续分化
……
受精卵
各方面都相同的细胞
首先出现化学成分上的不同，如酶不同
继而出现形态结构和功能上的不同
模型：
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基础检测
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。
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
细胞的全能性
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基础检测
细胞的全能性
①
②
③
⑥
④
⑤
胡萝卜韧皮部细胞是不是已分化的细胞？
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。
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基础检测
细胞的全能性
①
②
③
⑥
④
⑤
韧皮部细胞如何才能再度分裂和分化？
②脱分化：
④再分化：
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。
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基础检测
细胞的全能性
①
②
③
⑥
④
⑤
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
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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。
细胞的全能性
2.科学家通过核移植获得了能够发育成新个体的细胞，与资料1中的实验相比，说明了什么
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保留着使细胞发育成完整个体的潜能。
1. 蝌蚪的性状主要与供卵的蛙相同还是与供核的蛙相同，为什么？
供核的蛙；
细胞核是遗传和代谢的控制中心。
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细胞的全能性
全能性大小比较
植物细胞 动物细胞
受精卵 生殖细胞 体细胞
（1）不同生物
（2）同一生物
＞
＞
＞
细胞分化程度越高，细胞的全能性 。
细胞分裂能力越强，细胞的全能性 。
越低
越高
细胞具有全能性＝表现/体现全能性？
①理论上活细胞都具有全能性（哺乳动物成熟红细胞除外）
②发育为完整个体或分化成其他各种细胞，才能体现/表现全能性
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细胞的全能性
概念
细胞的全能性是指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。
没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞也具有全能性。
细胞内含有保持该物种遗传所需的全套遗传物质。
原因
一般而言，随着细胞分化程度的升高，细胞的全能型逐渐降低。
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细胞的全能性
应用
1.快速繁殖花卉、蔬菜——植物组织培养
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细胞的全能性
应用
2.拯救珍稀、濒危动植物
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细胞的全能性
应用
3.克隆人体器官，用于器官移植
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细胞的全能性
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
①胚胎干细胞
②成体干细胞
①胚胎干细胞（ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
特点：体积小，细胞核大、核仁明显。取自早期胚胎。也叫做全能干细胞。
②成体干细胞：存在于成体组织或器官内中。
造血干细胞 多能干细胞
神经干细胞
专能干细胞
干细胞
概念
类型
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细胞的全能性
干细胞
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细胞的全能性
干细胞
应用
干细胞领域依然面临着很多问题，也存在很多争议，有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞的研究进展，思考科学、技术和社会的关系。
骨髓移植的方法治疗白血病
利用胚胎干细胞修复病人损伤组织
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细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性； ②稳定性（不可逆性）； ③普遍性； ④不变性：遗传物质不变 ①高度分化的植物体细胞具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制，
但细胞核仍具有全能性
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成完整有机体或其他细胞
大小 比较 细胞分化程度有高低之分， 如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性有大小之分，
如受精卵>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
细胞的全能性
课堂小结
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基础检测
练习与应用
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基础检测
一、概念检测1.判断下列有关细胞分化与细胞全能性关系的表述是否正确。（1）受精卵没有分化，所以没有全能性。（ ）（2）细胞的分化程度越高，表现出来的全能性就越弱。（ ）2.将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是（ ）A.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况不同B.“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成不同，基因表达情况相同C.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同，基因表达情况也相同D.骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成相同，基因表达情况不同3.在一个多细胞的生物体内，存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞，这是因为（ ）A. 细胞发生了变异 B. 不同细胞的基因不同C. 某些细胞失去了全能性 D. 不同细胞中的基因选择性地表达
×
×
D
D
练习与应用
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基础检测
二、拓展应用
4.植物组织培养的产业化发展十分迅猛，许多企业运用植物组织培养技术大规模生产蔬菜、瓜果和花卉的组培苗，获得可观的经济效益。同传统的生产方式相比，用组织培养技术生产植物幼苗有什么优势呢？你将来愿意从事这方面的工作吗？
5.干细胞疗法让许多恶性疾病患者看到了希望，但也有不少惨痛的教训。有兴趣的同学，可以了解这方面的信息，思考科学、技术和社会的关系。
用植物组织培养技术生产植物幼苗的优势有（1）后代不会发生性状分离，保持优良特性。（2）植株的繁殖不需要种子即可进行。（3）在温室中进行，不受气候、季节、地域的限制。
答案合理即可。

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