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细胞的分化
人体内，红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命约为5—7d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。
思考：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？
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新的血细胞。
问题探讨
红细胞
白细胞吞噬病菌
？
细胞分化：由来源相同的细胞形成各种形态、结构和功能差异的细胞的过程。
一、细胞分化的概念
二、细胞分化的过程
多种细胞（形态结构功能各不相同）
分裂分化
受精卵
干细胞
（保持分化潜能）
分裂分化
各种组织、器官（和系统）
生物个体
意义：①细胞分化对于个体的生长发育和组织更新具有重大的意义。
资料：
1、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。
2、细胞分化贯穿生命全过程。胚胎发育的阶段，是细胞分化的活跃时期。
3、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。
4、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。
——稳定性
——持久性
—不可逆性
——普遍性
三、细胞分化的特点
问题1：细胞分化是否意味着细胞内的遗传物质发生改变？
结论：细胞分化过程中遗传物质没有发生改变。
四、细胞分化的实质
实验探究：对同一植物不同细胞中的基因进行了电泳检测。（如果所含物质相同，则会出现同样的条带）
所有细胞共同来源于受精卵，推论遗传物质没有改变。
细胞1
细胞2
问题3：同样来自于一个受精卵，且细胞中的遗传物质相同，为什么细胞还会出现差异？
问题2：分化后的细胞的不同形态、结构和功能主要依靠哪种物质直接体现出来？
蛋白质
基因控制蛋白质的合成
基因的表达
四、细胞分化的实质
可能是蛋白质不同导致的，与基因的表达有关。
问题4：以肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关基因和血红蛋白合成有关基因为例，请分析有关基因在同一个体的红细胞和肌细胞中是否存在、是否表达。
细胞种类 血红蛋白合成有关基因 血红蛋白 肌动蛋白合成有关基因 肌动蛋白
是否存在 是否表达 是否存在 是否存在 是否表达 是否存在
红细胞
肌细胞
√
√
√
√
√
√
X
X
√
X
√
X
四、细胞分化的实质
？
实质：来源相同的细胞，在形态、结构和功能上产生差异，是基因选择性表达的结果。
四、细胞分化的实质
五、细胞分化的意义
①细胞分化对于个体的生长发育和组织更新具有重大的意义。
②细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。
六、比较细胞分裂与细胞分化的异同
细胞分裂分化示意图
六、比较细胞分裂与细胞分化的异同
细胞分裂 细胞分化
细胞数量
形态结构功能
蛋白质种类
遗传物质
联系 增加
不变
不变
稳定差异化
细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程。
不变
差异
不变
不变
那么已经发生高度分化的细胞，在一定条件下，能否像早期胚胎细胞那样，再分化成其他细胞呢？
问题探讨
资料1、植物组织培养技术
胡萝卜韧皮
部组织细胞
完整胡萝
卜植株
体外培养
结论：已分化的植物细胞在离体培养下能够发育成完整植物体。
资料1、植物组织培养技术的应用
快速繁殖花卉、蔬菜
拯救濒危植物
资料2、动物细胞核移植实验
部分重组
卵细胞
核移植
原因：移植过程中细胞核受到了损伤
结论：具有完整细胞核的已分化的动物细胞在人工培养下能够发育成完整动物个体。
七、细胞的全能性
1、概念：理论上任何一个具有完整细胞核的细胞都具有形成一个完整个体的潜在能力。
思考分析：细胞具有全能性的原因？
2、实质：因为分化后的细胞含有发育成完整个体所必需的全套遗传信息。
(如胡萝卜韧皮部细胞中遗传物质与受精卵完全相同）
遗传信息主要储存在细胞核中
？
资料3、核移植技术与克隆动物
克隆猴 “中中”（左）和“华华”（右）
克隆羊 “多莉”
资料4、iPS细胞及其应用
2009年，我国科学家将已分化的细胞逆转为未成熟的干细胞，即诱导多能干细胞（iPS细胞），并首次证实iPS细胞可被独立培育成完整的动物个体，动物细胞全能性再次得到证实。
应用：通过核移植技术或iPS细胞，人们可以获得丰富的干细胞来源为研究相关疾病治疗提供材料。
3、干细胞及应用
干细胞：是指那些继续保持分化潜能的细胞。
胚胎干细胞 成体干细胞
分化 结果
分化 潜能
可形成多种不同的组织和器官，甚至可发育成完整个体
只能分化成特定的细胞或组织
分化潜能大
分化潜能小
3、干细胞及应用
3、干细胞的应用
干细胞可以用于治疗血液系统疾病（如骨髓移植治疗白血病）
任务：请结合学习任务单上的资料，了解干细胞在多个领域的研究进展。
课堂小结

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