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(共29张PPT)
第六章 细胞的生命历程
第2节 细胞分化
1
细胞分化及意义
细胞分化
2
细胞的全能性
韧皮部细胞
细胞团
根或芽
幼苗
胡萝卜植株
脱分化
再分化
问题●探讨
在人体内， 红细胞的寿命为120天左右，白细胞的寿命为5-7天。这些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治疗白血病。
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
在血细胞死亡的同时，有相应数量的血细胞产生。
骨髓中有造血干细胞，可分裂、分化成血细胞。
骨髓与血细胞的形成有什么关系
探究一
细胞分化及意义
情境一
比较构成人体组织的细胞
上皮细
软骨细胞
神经细胞
骨骼肌细胞
这些细胞在形态、结构和功能上的差异
这些细胞在形态上相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都是由细胞膜、细胞质、细胞核组成的。
情境一
比较构成人体组织的细胞
上皮细
软骨细胞
神经细胞
骨骼肌细胞
在正常情况下，它们是不能恢复成早期胚胎细胞的；这四种组织中的某种细胞不会被转变成其他组织的细胞。
正常情况下，它们还能恢复成早期胚胎细胞吗？就这四种组织来说，一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？
同一植物体的不相同细胞
叶肉细胞、表皮细胞和储藏细胞形态、结构、生理功能有很大的差异，它们都来自一群彼此相似的早期胚细胞。
叶肉细胞
表皮细胞
储藏细胞
光合作用
保护功能
储藏营养物质
没有叶绿体，没有角质层
细胞壁上形成角质
有叶绿体
情境一
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。
细胞数目增多
细胞种类增多
分析细胞分化的概念、实质、意义
【任务1】
(1)概念:
分析细胞分化的概念、实质、意义
【任务1】
(2)分化的特点:
①普遍性:
是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
②持久性:
细胞分化贯穿于生物体整个生命活动过程中，且在胚胎时期达到最大限度。
③稳定性:
在胚胎时期细胞已经分化成各种组织和器官，分化已经基本完成，达到最大限度，而不是等到成年或者老年才完的。
④遗传物质不变性：
一般情况下，分化后的细胞内遗传物质不发生改变。
细胞中(DNA)基因 细胞中蛋白质 抗体基因 肌动蛋白基因 抗体 肌动蛋白
B细胞 ＋ ＋ ＋ －
肌细胞 ＋ ＋ － ＋
（注：“＋”表示表达，“－”表示为不表达）
情境二
上述两种细胞的差异直接原因和根本原因分别是什么？
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
蛋白质种类的不同
基因的选择性表达
直接原因:
根本原因:
据此对下列基因进行归类:①核糖体蛋白基因　②ATP合酶基因　③血红蛋白基因　④卵清蛋白基因　⑤呼吸酶基因　⑥胰岛素基因　⑦抗体基因　⑧唾液淀粉酶基因
(1)属于管家基因的是： 。
(2)属于奢侈基因的是： 。
①②⑤
③④⑥⑦⑧
情境二
在细胞中表达的基因分为两类，一类是在所有细胞中都表达的基因，这类基因指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，这类基因我们称为管家基因；另一类是在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达的产物赋予各种类型细胞特定的形态、结构与功能，这类基因我们称为奢侈基因。
(3)细胞分化的实质
细胞分裂
细胞分化
上皮细胞
肌肉细胞
红细胞
神经细胞
受精卵
胚胎干细胞
A
B
C
D
E
受精卵基因
A
B
C
D
E
胚胎干细胞基因
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
体细胞基因
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，即基因的选择性表达。
分析细胞分化的概念、实质、意义
【任务1】
(4)细胞分化的意义
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。
细胞分裂
细胞分化
上皮细胞
肌肉细胞
红细胞
神经细胞
组织
器官
系统
个体
受精卵
胚胎干细胞
分析细胞分化的概念、实质、意义
【任务1】
比较细胞分裂与细胞分化
比较 细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞数目
细胞形态、结构
蛋白质种类
相同点 联系 增加细胞数目
增加细胞种类
遗传物质都不变
相同
不同
相同
不同
分裂是分化的基础，共同完成个体发育过程
D
1 . 关于细胞分化的叙述，错误的是（ ）
A．胚胎时期达到最大值
B．实质是基因选择性表达
C．细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异
D．细胞数量和种类都增加
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
D
2.如图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程,下列相关叙述中错误的是( )
A．a过程是细胞生长，该过程导致细胞与外界进行物质交换的效率降低
B．b过程为细胞增殖，该增殖方式可能是有丝分裂
C．c过程为细胞分化，其实质是基因的选择性表达
D．因为c过程导致细胞中某些基因
丢失，所以三种血细胞的形态、结
构和功能不同
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
细胞的全能性
二
植物组织培养
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
脱分化：已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能，恢复分生状态的过程。
再分化：脱分化后的细胞，再一次分裂分化出各种组织和器官。
韧皮部细胞
细胞团
根或芽
幼苗
胡萝卜植株
脱分化
再分化
情境三
胡萝卜的组织培养过程需要哪些条件？
换成其他部位的细胞，该实验能否成功？
能
从资料1中可以得出什么结论？
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整植物体。
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
情境三
植物组织培养
韧皮部细胞
细胞团
根或芽
幼苗
胡萝卜植株
脱分化
再分化
情境三
动物的克隆技术
图为非洲爪蟾的核移植过程，请分析回答下列问题：
如果直接将蝌蚪的肠上皮细胞进行培养，能不能形成完整的个体？与第1题中的植物细胞实验相比，你能从该实验得出什么结论？
不能；已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
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。
(1)概念：
细胞内含有个体发育的_______________。
(2)原因：
全套的遗传信息
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。
细胞分裂
细胞分化
上皮细胞
肌肉细胞
红细胞
神经细胞
受精卵
胚胎干细胞
A
B
C
D
E
受精卵基因
A
B
C
D
E
胚胎干细胞基因
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
体细胞基因
细胞的全能性
【任务2】
正常情况下，图中哪些细胞不再分裂了？
皮肤细胞、红细胞、白细胞、血小板、神经细胞和肝细胞，即高度分化的细胞。
(3)细胞全能性大小的比较
细胞的全能性
【任务2】
分化程度最低的细胞是_________。
最容易表达全能性的细胞是________。细胞全能性大小与分化程度之间的关系为_______________________________________________。
受精卵
受精卵
一般情况下，细胞分化程度越高，细胞全能性越低
(3)细胞全能性大小的比较
细胞的全能性
【任务2】
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 细胞分化与细胞全能性的比较
造血干细胞
白细胞
红细胞
血小板
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，称为干细胞。
(1)干细胞的概念
例如：胚胎干细胞、造血干细胞、神经干细胞、成肌细胞等
分析干细胞的概念及种类
【任务3】
①全能干细胞：
②多能干细胞：
③专能干细胞：
可分化为各种细胞，构成各种组织和器官，最终发育成完整个体(胚胎干细胞）
发育形成一种器官的多种组织,但不能发育成完整个体(造血干细胞)
只能分化成某一类型的细胞（神经干细胞）
(2)干细胞的种类
分析干细胞的概念及种类
【任务3】
B
1 . 下列关于细胞全能性的叙述，正确的是（ ）
A.植物种子萌发形成幼苗，说明植物细胞具有全能性
B.细胞全能性的根本原因是细胞内有能发育成完整个体的全套遗传信息
C.“壁虎断尾后重新长出尾部”体现了动物细胞的全能性
D.雌蜂未受精的卵细胞可以发育成雄蜂，说明动物细胞具有全能性
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
A
2. 下列实验中能体现细胞全能性的有（ ）
①玉米花粉粒培育出植株
②转入某蛋白基因的向日葵细胞培育出植株
③烧伤病人的健康细胞培育出皮肤
④植物用种子繁殖后代
⑤用胡萝卜单个细胞培养成可育的植株
A．①②⑤ B．②③④ C．②③④⑤ D．①②③④⑤
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
本节小结

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