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细胞的分化
思考2：骨髓与血细胞的形成有什么关系
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。
思考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
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。
问题探讨
一、预习课本P118-119，完成下列问题。
1. 什么是细胞分化？
2. 细胞分化有什么特点？
3. 细胞分化有什么意义？
4. 对一个个体来说，分化后的不同种类细胞中所含的遗传物质相同吗？细胞形态结构和功能表现出差异的原因是什么？
一、细胞分化及其意义
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？
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？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？
形态、结构和功能都有所区别
不能
一、细胞分化及其意义
受精卵
多个细胞
神经细胞
骨细胞
小肠上皮细胞
肌细胞
红细胞
细胞分裂
细胞分化
一、细胞分化及其意义
表皮细胞
没有叶绿体，细胞壁上形成角质层
储藏细胞
没有叶绿体，没有角质层，储存营养物质
叶肉细胞
有叶绿体
光合作用
保护作用
贮藏营养
一、细胞分化及其意义
分生组织
叶肉细胞
表皮细胞
贮藏细胞
细胞分裂
细胞分化
一、细胞分化及其意义
1.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。
一、细胞分化及其意义
（1）持久性：
2.特点：
表皮的生发层细胞能分裂分化成角质层细胞，以补充死亡脱落的角质层细胞（比如脱皮、头皮屑）
人体内红细胞的寿命为120d左右，白细胞的寿命为5~7d，血小板寿命约7~14d。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。
分生区细胞不断分裂分化形成伸长区、根冠细胞。
例1
例2
例3
细胞分化发生在生物体的整个生命进程中。
一、细胞分化及其意义
（1）持久性：
2.特点：
细胞分化发生在生物体的整个生命进程中。
分化后的细胞一直保持分化后的状态。
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
（2）稳定性：
已经分化的细胞一直保持分化后的状态，直到死亡，都不能恢复到原来胚胎细胞形态和结构
分化后的细胞不能恢复到分化前的状态。
（3）不可逆性：
人、动物、植物、细菌、真菌等生物个体发育过程中都存在着细胞分化
在生物界普遍存在。
（4）普遍性：
一、细胞分化及其意义
（1）是个体发育的基础；
3. 意义：
（2）使多细胞生物体的细胞趋向专门化，利于提高各种生理功能的效率。
一、细胞分化及其意义
基因的选择性表达
4. 实质：
（遗传信息的表达情况不同）
检测的3种细胞 是否含有四种基因 肌动蛋白基因表达 血红蛋白基因表达 胰岛素基因表达 呼吸酶基因表达
肌细胞 + + + + + - - +
红细胞 + + + + - + - +
胰岛细胞 + + + + - - + +
基因
控制
蛋白质合成
功能
体现
同一个体，不同细胞中的遗传物质都是相同的。
一、预习课本P120-121，完成下列问题。
1. 什么叫细胞的全能性？
2. 细胞具有全能性的基础是什么？
3. 细胞全能性在生产实践中有哪些应用价值？
4. 不同种类、不同分化程度的细胞全能性大小如何？
1．从资料1中可以得出什么结论？
2．如果将胡萝卜韧皮部细胞换成其他
已高度分化的植物细胞，在适宜的条件下，
这些细胞也能形成新的植株吗？
二、细胞的全能性
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。
资料1
已经分化的细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
韧皮部细胞
细胞团
根或芽
幼苗
胡萝卜植株
植物组织培养技术
愈伤组织
脱分化
能
3．将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗？与资料1中的实验相比，你能从资料2中的实验得出什么结论？
二、细胞的全能性
肠上皮细胞单独培养不能获得新个体。
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。
资料2
核移植技术
动物的细胞核具有发育成个体的潜能。
1. 概念：
2. 基础（原因）：
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。
二、细胞的全能性
未分化的细胞，如受精卵、动物和人的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。
细胞中含有该生物物种的全部遗传信息。
植物细胞可通过组织培养表现出全能性，动物细胞目前只有细胞核表现出全能性。
3. 全能性大小比较：
干细胞：
二、细胞的全能性
具有分裂和分化能力的细胞。
全能干细胞
多能干细胞
如：神经干细胞
专能干细胞
如：受精卵、早期胚胎细胞
如：骨髓造血干细胞可分化为多种细胞
未分化的细胞
分化程度低的细胞
按分化潜能分
3. 全能性大小比较：
（1）不同物种：
二、细胞的全能性
动物细胞<植物细胞
（2）不同分化程度：
分化程度越高，分裂能力越弱，全能性越低
受精卵>干细胞>生殖细胞>体细胞
（3）分裂能力：
分裂能力越强，全能性越高
分生区细胞>成熟区细胞
4. 应用：
二、细胞的全能性
（1）植物组织培养——快速繁殖花卉、蔬菜，培养微型观赏植株等
优点：快速、大量繁殖；不受季节影响；保持植物的优良品质。
4. 应用：
二、细胞的全能性
（2）拯救珍稀、濒危动植物——克隆技术
长江女神白鳍豚
红豆杉
金丝猴
4. 应用：
二、细胞的全能性
（3）克隆人体器官，用于器官移植
△与社会的联系 人体许多疾病或意外伤害，都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种干细胞，使之形成组织或器官，不就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换了吗 这正是许多科学家目前研究的课题，但任务艰巨，难度极大。有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞研究的新进展。
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