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(共24张PPT)
第2节 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？
2.骨髓移植可以有效地治疗白血病，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。
骨髓中造血干细胞能够通过增值和分化，不断产生不同种类的血细胞。
问题探讨
正常白细胞（放大2000倍）
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
细胞分裂细胞数目增多
细胞分化细胞种类增多
一、细胞分化及其意义
1.细胞分化的概念
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
构成人体的器官有四种组织：上皮组织、肌肉组织、结缔组织、神经组织，这些组织又是由一些相似的细胞所构成。如下图：
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。
一、细胞分化及其意义
一、细胞分化及其意义
上皮细胞
骨骼肌细胞
软骨细胞
神经细胞
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？
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。
功能：光合作用
功能：保护作用
功能：贮藏营养
贮藏细胞
表皮细胞
叶肉细胞
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。
一、细胞分化及其意义
比较植物体的不同细胞
这是细胞中的基因选择性表达的结果，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。
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
E
D
C
A
B
遗传信息没变
（细胞形态、结构和功能不同）
A B C D E
一、细胞分化及其意义
2.细胞分化的实质（原因）
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
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）
红细胞
一、细胞分化及其意义
例：红细胞和肌细胞的遗传信息相同，基因的表达不同。
（1）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，它是生物个体发育的基础。
（3）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。分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
（4）分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。
遗传物质不变性
（2）从受精卵形成胎儿的胚胎发育过程中存在细胞分化。细胞分化不仅发生在人的胚胎发育阶段,还贯穿于整个生命进程中。
普遍性
持久性
稳定性（不可逆性）
3.细胞分化的特点
一、细胞分化及其意义
形成不同形态、结构、功能的细胞，不同类型的细胞构成不同组织和器官。
（1）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。
（2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。
一、细胞分化及其意义
4.细胞分化的结果
5.细胞分化的意义
细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞数量
形态结构功能
相同点 联系 增加
相同
不变
差异
染色体和遗传信息都不变
（1）先分裂，后分化；
（2）细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程；
（3）分化程度越高，分裂能力越低。
细胞分裂与细胞分化的关系
一、细胞分化及其意义
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。
1. 概念:
一些没有分化的细胞，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。
体细胞中都具有该物种全套的遗传物质，都具有发育成完整个体所必需的全部基因。
二、细胞的全能型
2. 原因:
资料1：1958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。
二、细胞的全能型
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。
1.从资料一中可以得到什么结论？
2.换成其他已高度分化的植物细胞，适宜的条件下也可以形成新植株吗？
胚状体
细胞团
愈伤组织
韧皮部细胞
幼苗
植株个体
离体的植物器官组织或细胞
愈伤组织
根、芽
植物体
再分化
植物组织培养技术
（1）原理：植物细胞具有全能性。
（2）过程：
植物激素
脱分化
二、细胞的全能型
二、细胞的全能型
资料2：科学家曾用非洲爪檐的蝌蚪做实验，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。
3.将上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？与资料1相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？
不能，已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
注：目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。
指动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
类型
全能干细胞
具有无限分化潜能，如受精卵、胚胎干细胞。
多能干细胞
具有分化出多种组织的潜能，如骨髓造血干细胞。
专能干细胞
只能分化成某一类型的细胞，如神经干细胞专门分化成各类神经细胞。
二、细胞的全能型
干细胞的概念
干细胞的用途
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。
（通过诱导胚胎干细胞定向分化来及时修补异常或退化的细胞。）
三、细胞全能性的应用
1.脐带血：是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液,通常是废弃不用的，近年来不少产妇把保存脐带血当作给孩子买了一份保险。研究发现，脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细胞，可用于造血干细胞移植，治疗多种疾病。目前，脐带血主要用于治疗血液方面的疾病，尤其是对白血病、地中海贫血等有较大的作用，这是因为现在绝大部分家庭都是独生子女，血液配型相对较难，脐带血在这方面能起到作用。 　　　
中华骨髓库
2.植物组织培养——繁殖周期短，繁殖速度快，不受季节限制，可实现工厂化生产，同时还能保持植物的优良品质。
三、细胞全能性的应用
3.拯救珍稀、濒危动植物——克隆技术。
白鳍豚
丹顶鹤
黄杜鹃
三、细胞全能性的应用
全能性较高 全能性较低
植物细胞 动物细胞
可以增殖的细胞 不再增殖的细胞
未分化或分化程度低的细胞 分化程度高的体细胞
注：一般分化程度越高，全能性越低。
受精卵______生殖细胞_____体细胞
植物细胞______动物细胞
＞
＞
＞
全能性的比较：
三、细胞全能性的应用
三、细胞全能性的应用
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。
细胞分化与细胞全能性的比较
1.下列与细胞分裂、分化有关的叙述，正确的是（ ）
A.通过细胞分化能使细胞种类和数量增加
B.已分化的细胞不可能有分裂能力
C.人体各种器官的形成离不开细胞分化
D.所有的生物均存在明显的细胞分化现象
C
2.生物体形成不同的组织是（ ）
A.细胞分裂的结果 B.细胞生长的结果
C.细胞分裂和生长的结果 D.细胞分裂和分化的结果
D
随堂检测
3.骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内（ ）
A.正常生长 B.增殖并分化成多种血细胞
C.分泌抗体 D.杀死各种病原菌
B
随堂检测
本节内容结束

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