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(共32张PPT)
生物学
第2节 细胞分化
第6章 细胞的生命历程
1.说明细胞分化的概念和意义；能举例说明细胞的全能性。
2.进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。
3.引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类的健康问题；激发学生的社会责任感和使命感，激发学生关爱生命的美好情感。
教学目标
重点难点
重点：1.细胞分化的概念和意义。
2.细胞全能性的概念。
难点：细胞全能性的概念。
问题探讨
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。
正常白细胞（放大2000倍）
讨论：
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。
2.骨髓与血细胞的形成有什么关系？
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。
1
细胞分化及其意义
一、细胞分化及其意义
1.这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同？
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。
比较构成人体组织的细胞
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？一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞？
一、细胞分化及其意义
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。
总结：同一动物体的这些细胞都源自早期胚细胞。
表皮细胞
储藏细胞
叶肉细胞
总结：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
功能：光合作用
功能：保护作用
功能：贮藏营养
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。
1、细胞分化概念：
细胞分裂
细胞分化
细胞分裂使细胞数目增多，
细胞分化使细胞种类增加。
2、细胞分化的特点
二、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。
三、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的形态和结构。
一、细胞分化发生在整个生命进程中。
四、在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
五、分化后的细胞核内遗传物质不发生改变。
(持久性)
(稳定性)
(不可逆性)
(普遍性)
(遗传物质不变性)
血红蛋白基因开启
肌动蛋白基因关闭
红细胞
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）
3.细胞分化的实质
检测的3种细胞 是否含有三种基因 卵清蛋白基因表达 珠蛋白基因表达 胰岛素基因表达
输卵管细胞 + + + + - -
红细胞 + + + - + -
胰岛细胞 + + + - - +
3.细胞分化的实质
实质：细胞分化是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。
细胞分化中的不变与变化
①不同细胞中的遗传物质(遗传信息，即DNA)不发生变化
②不同细胞的形态、结构、功能不同，蛋白质种类不同
细胞分化的意义
产生形态、结构、功能不同的细胞，形成不同的组织。
细胞分化的结果
（1）生物界中普遍存在的生命现象，它是个体发育的基础。
（2）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。
4、细胞分化的结果和意义
比较 细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞变化
发生时间
相同点 联系 增加细胞数目
从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂
增加细胞种类
发生在整个生命进程中
遗传信息都不变
先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，
共同完成生物个体发育过程
5、比较细胞分裂与细胞分化
2
细胞的全能性
早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育，形成各种组织和器官。如果给予一定的条件，这些组织和器官中高度分化的细胞，能不能像早期胚胎那样，再分化成其他细胞呢
小组讨论，问题探究：
二、细胞的全能性
实验结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力
材料一
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。
细胞的全能性
实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
材料二
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。
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。
思考：
为什么高度分化的植物细胞还具有发育成个体的潜能？
细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！
概念：
1．细胞全能性的概念
那些没有分化的细胞，如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织也具有全能性。
哺乳动物成熟红细胞不具有全能性。
2.细胞全能性的大小
受精卵>生殖细胞>体细胞 植物细胞>动物细胞
3.细胞全能性的原因
分化的体细胞具有物种个体发育所需要的全部基因
4.细胞全能性的应用
（1）植物组织培养 （2）干细胞的研究
拯救珍稀、濒危动植物
克隆人体器官，用于器官移植
4.细胞全能性的应用
快速繁殖花卉、蔬菜等
干细胞
（1）概念：动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
4.细胞全能性的应用
按来源分
（发育时期）
成体干细胞
按分化潜能分
全能干细胞（ 、胚胎干细胞 ）
多能干细胞（ ）
（如神经干细胞、皮肤生发层细胞 ）
（２）类型
胚胎干细胞
如受精卵
如造血干细胞
专能干细胞
专能干细胞
2.种类
①全能干细胞
如：胚胎干细胞
②多能干细胞
如：造血干细胞
③专能干细胞
如：神经干细胞
中新网上海新闻 10月29日电 (记者 陈静) 一份来自爱心人士捐赠的脐带血造血干细胞成功挽救了一名罹患再生障碍性贫血的18岁大男孩小池(化名)的生命。
脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病
4.细胞全能性的应用
人体许多疾病或意外仿害，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。
与社会的联系
4.细胞全能性的应用
1.干细胞可以用于治疗血液系统疾病
4.细胞全能性的应用
2.体外培养组织或器官,通过移植治疗疾病
细胞分化与细胞全能性的比较
细胞分化 细胞全能性
原因 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
结果 形成形态、结构和功能不同的细胞 可形成新的个体
比较 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
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 课堂小结
1、(1)受精卵没有分化，所以没有全能性。( )
(2)细胞的分化程度越高，表现出来的全能性就越弱。
√
×
2.将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( )
A.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的基因组成不同，基因表达情况不同
B.“胰岛样”细胞与胰岛B细胞基因组成不同，基因表达情况相同
C.骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同，基因表达情况也相同
D.骨髓干细胞与胰岛B细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
D
3.在一个多细胞的生物体内，存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞，这是因为( )
A.细胞发生了变异 B.不同细胞的基因不同
C.某些细胞失去了全能性
D.不同细胞中的基因选择性地表达
D
二、拓展应用
植物组织培养的产业化发展十分迅猛，许多企业运用植物组织培养技术大规模生产蔬菜、瓜果和花卉的组培苗，获得可观的经济效益。同传统的生产方式相比，用组织培养技术生产植物幼苗有什么优势呢 你将来愿意从事这方面的工作吗
同传统的生产方式相比,用组织培养技术生产植物幼苗的优势是:快速、大量繁殖,不受季节影响,同时还能保持植物的优良品质。

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