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(共35张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
生物学必修1
分子与细胞（人教版）
导入一
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。
白血病是造血系统的恶性疾病，俗称“血癌”，是国内十大高发恶性肿瘤之一，其特点为造血组织中某一种细胞在骨髓或其他造血组织中发生恶性增生，并浸润体内各脏器、组织，导致正常造血细胞受抑制，临床表现为发热，出血，贫血，肝、脾与淋巴结肿大等特点。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。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。
导入一
导入二
导入二
肌细胞
卵细胞
神经细胞
红细胞
B细胞
精子
柱状上皮细胞
多细胞生物体从小长大，不仅有细胞数量的增加，还有细胞在结构和功能上的分化，导致细胞种类的增多，该过程被称为细胞的分化
环节一：细胞分化及其意义（思路一）
上皮组织
结缔组织
神经组织
肌肉组织
环节一：细胞分化及其意义（思路一）
细胞分化
环节一：细胞分化及其意义（思路一）
概念：指在个体发育中，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。
特点：持久性、普遍性、稳定性和不可逆性。
意义：使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率
环节一：细胞分化及其意义（思路一）
是什么原因让原本形态相似的一群细胞在生长过程中“渐行渐远”，成为具有不同形态、结构与功能的细胞的呢？
细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果
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，有些基因在所有的细胞中均表达，有些基因只在特定的细胞中表达。
红细胞和肌细胞中均表达的基因有哪些
什么基因只在红细胞中表达？什么基因只在肌细胞中表达？
环节一：细胞分化及其意义（思路一）
与细胞呼吸有关的基因及与 ATP合成和水解有关的基因在所有细胞中都表达
在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。
环节一：细胞分化及其意义（思路二）
环节一：细胞分化及其意义（思路二）
①→②使细胞的数目增多
②→③使细胞的形态、结构和功能发生了变化
③→④表示形态、结构和功能相同或相似的细胞有序地集合在一起，形成执行某种特定功能的组织
细胞
分化
环节一：细胞分化及其意义（思路二）
普遍性
持久性
不可逆性
资料1 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。
资料2 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。肌肉细胞中有大量线粒体，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。
环节一：细胞分化及其意义（思路二）
细胞分化的意义：
①细胞分化是个体发育的基础;
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。
如图为斑马鱼受精后发育3天的胚胎和发育5天的胚胎中的蛋白质种类，你能得出什么结论
环节一：细胞分化及其意义（思路二）
不同阶段的胚胎含有的蛋白质种类一部分相同，一部分不同
对细胞分化的原因，你能作出什么假设？
假设1：在细胞分化过程中，遗传物质并没有改变，而蛋白质种类出现差异。
假设2：细胞分化过程中遗传物质发生改变。
环节一：细胞分化及其意义（思路二）
演绎推理：根据各自的假设，预期红细胞、胰岛B细胞中基因和蛋白质种类的存在情况，并填写在下表中。
环节一：细胞分化及其意义（思路二）
环节一：细胞分化及其意义（思路二）
假设1是正确的。
细胞分化的实质是基因的选择性表达。
环节二：细胞的全能性（思路一）
如图为斯图尔德利用胡萝卜进行的植物组织培养的基本过程，从中可以得出什么结论？
已经分化的细胞在离体培养条件下能够形成完整植物体。
细胞的全能性：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。
已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性
环节二：细胞的全能性（思路一）
高度分化的细胞为什么具有全能性呢
因为细胞内含有该物种生长、发育、繁殖所需的全套遗传信息。
有些细胞不具有全能性，你能举例吗
哺乳动物成熟的红细胞不具有全能性。
环节二：细胞的全能性（思路一）
已分化的植物细胞具有全能性，这在哪些方面有应用呢
通过植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，培养
微型观赏植株,拯救濒危物种。
与传统的杂交技术相比，植物的组织培养具有哪些特点
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。
环节二：细胞的全能性（思路一）
在个体发育过程中，随着分化程度的提高，细胞分裂能力逐渐降低，实现全能性逐渐困难，成熟动物和人体内还有没有具有分裂和分化能力的细胞呢
有，人和动物体内有具有分裂和分化能力的细胞，称为干细胞。
干细胞的研究有哪些应用
干细胞可以用于治疗血液系统疾病。
我们经常会听到“骨髓移植”,为什么骨髓移植可以治疗白血病呢
由于骨髓中存在着许多造血干细胞，它们能够通过增殖和分化，不断产
生血细胞，补充到血液中，使得健康人的血细胞数量保持相对稳定。由
于其具有的增殖与分化能力，因此可以通过骨髓移植来治疗白血病。
环节二：细胞的全能性（思路一）
环节二：细胞的全能性（思路二）
如图为濒危植物——鬼兰。鬼兰的繁殖条件很高，人工养殖基本上是不可能完成的。那么如何对它进行繁殖呢
从资料1中可以得出什么结论
高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
环节二：细胞的全能性（思路二）
分化的细胞长成完整植株需要什么条件
离体 (必要条件)、一定的营养物质、激素和适宜的外界条件。
环节二：细胞的全能性（思路二）
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 为什么
能,因为这些细胞内含有该物种生长、发育、繁殖所需的全套遗传物质。
环节二：细胞的全能性（思路二）
环节二：细胞的全能性（思路二）
对于繁殖鬼兰，你有何建议呢？
可将鬼兰的体细胞进行植物组织培养。
科学家将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，称为细胞的全能性。
环节二：细胞的全能性（思路二）
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
环节二：细胞的全能性（思路二）
细胞的全能性在植物界有哪些应用
快速繁殖花卉和蔬菜等作物，培养微型观赏植物，拯救濒危植物等
环节二：细胞的全能性（思路二）
繁殖周期短，繁殖速度快，不受季节限制，可实现工厂化生产
核心总结
课堂练习
2.下列对细胞分化不同水平的分析中，错误的是 （ ）
A.从细胞水平分析，细胞分化时细胞的形态、结构和功能发生了改变
B.从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果
C.从核酸的角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果
D.从蛋白质的角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果，这
是细胞分化的根本原因
D
1.在正常情况下，细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。
下列过程导致细胞类型产生差异的是 （ ）
A.分化 B.凋亡 C.增殖 D.衰老
A
3.下列有关细胞全能性的说法，正确的是 （ ）
A.人的造血干细胞的全能性低于红细胞的全能性
B.人体的每一个细胞都具有全能性且都能表达
C.细胞具有全能性的原因是该细胞含有本物种的全套遗传物质
D.细胞全能性表达的标志就是一个细胞发育成一个个体
C
课堂练习
谢谢！

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