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1、第2节 细胞的分化,思考：多细胞生物发育的起点是什么？受精卵进行分裂的方式是什么？,思考：肌肉细胞、神经细胞、红细胞等有哪些不同？这些差异是如何形成的呢？,1.说明细胞的分化。（重点）2.举例说明细胞的全能性。（难点）3.进行有关细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析。,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,【思考】分别是什么生命现象？两者有何区别和联系呢？,增加,相同,不变,存在差异,染色体和遗传信息都不变,先分裂，后分化，细胞分裂是细胞分化的基础，共同完成生物个体发育过程,2.细胞分化与分裂的区别和联
2、系,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,下列事实分别说明了细胞分化的哪一特点？,稳定性,不可逆性,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。,持久性,3.细胞分化的特点,细胞分化发生在整个生命进程中。,资料：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。,【思考】红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？,相同,为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？,血红蛋白基因启动肌动蛋白基因关闭,合成血红蛋白,合成肌动蛋白,红细胞,肌细胞,4.细胞分化的机理
3、,血红蛋白基因关闭肌动蛋白基因启动,机理：,细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致（基因的选择性表达）。,5.细胞分化的意义,细胞,组织 器官 系统 个体,（1）是生物个体发育的基础,（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。,【思考】细胞分化对个体发育有什么意义？,【例1】（2011全国卷）下列能说明某细胞已经发生分化的是（ ）A.进行ATP的合成 B.进行mRNA的合成C.存在血红蛋白 D.存在纤维蛋白原基因,【解题关键】解答本题要求掌握细胞分化的概念和实质。,【解析】任何有生命活动的细胞都会生成ATP；进行mRNA合成的细胞正在进行DNA复制，说明其在
4、进行分裂；能合成纤维素的任何植物细胞都含纤维蛋白原基因。,C,植物组织培养的过程,韧皮部细胞,植物激素、无机盐、糖类,愈伤组织,胚状体,有根、茎、叶的试管苗,【警示】细胞必须离体处理,【思考】该实验说明了什么问题？体现了植物细胞的什么特性？,植物的体细胞能发育成一个个体。,二、细胞的全能性,1.概念:,是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。,你知道植物组织培养技术在哪些方面有所应用吗?,2.条件:,3.细胞全能性的比较:,受精卵生殖细胞体细胞,离体状态,【点拨】细胞全能性的体现必须是形成完整的个体，而不是只分化成为其他的细胞或是形成一个器官。,4.植物组织培养的应用：,组织培养进行
5、快速繁殖,拯救濒危物种,与基因工程结合培育新类型作物,“多利”羊的培育,母绵羊B,乳腺细胞,母绵羊A,未受精的卵细胞,母绵羊C,“多利”,重组细胞,发育成胚胎,去细胞核,取细胞核,【思考】子代个体与哪只羊相似？表现性状与什么有关？,绵羊B,细胞核,“多利”的诞生证明了:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。但是到目前为止，人们还没有成功地将单个已经分化的动物细胞培育成新的个体。,5.动物细胞核的全能性,【思考】细胞全能性的理论基础是什么？,每个细胞内含有该物种的全部遗传信息。,除受精卵外，生物体内还有没有具有分裂分化能力的细胞呢？,植物体内,分生组织细胞（如根尖分生区细胞）,动物体内,干细胞（
6、少数具有分裂和分化能力的细胞）,【例2】（2011山东高考）下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是（ ）A玉米种子萌发长成新植株 B小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株,【解题关键】解答本题要求掌握细胞全能性的概念、原因及实例。,D,【解析】A、B、C、D都涉及细胞分化，C、D体现细胞的全能性，但花粉经离体培养发育成单倍体植株体现的是生殖细胞的是全能性而不是体细胞的全能性。,本质,细胞分化,概念,特点,多种细胞,全能性,概念,实例,应用,形成,具 有,1.细胞分化的实质是（ ）A.基因组的改变B.基因的选择
7、性表达 C.细胞器数量和种类的变化D.细胞亚显微结构的变化,B,【解析】细胞分化的过程中细胞中的遗传物质是相同的，只是不同细胞的基因表达不同，导致形成的蛋白质不同，进而使细胞的结构、形态及生理功能不同。,2.下列生命过程中，没有发生细胞分化的是（ ）A.断尾壁虎长出新尾巴B.砍伐后的树桩长出新枝条C.蝌蚪尾巴消失的过程D.胚胎发育中出现造血干细胞,C,【解析】A项，断尾壁虎长出的新尾巴为器官，是由不断分裂的细胞群经过分裂、分化逐渐形成的；B项，砍伐后的树桩长出的新枝条是由茎、叶等器官构成的，所以要由不断分裂的细胞群经过分裂、分化逐渐形成；C项，蝌蚪尾巴的消失，是细胞编程性死亡的过程细胞凋亡，不
8、发生细胞分化；D项，造血干细胞属于专能干细胞，是由胚胎发育过程中细胞分化得来的。,3.下列关于细胞分化及细胞分裂的叙述，错误的是()A细胞的分化不一定增加细胞的总面积和蛋白质的种类B生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果C细胞分裂是细胞分化的基础D细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少,D,4.以下不能说明细胞全能性的实验是( )A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B.紫色糯性玉米种子培育出植株C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株,B,5. 干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。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
9、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，基因表达产物不同 B骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达存在差异C骨髓干细胞分化成为胰岛样细胞时基因丢失D骨髓干细胞分化成胰岛样细胞体现了细胞全能性,B,【解析】胰岛样细胞由自体骨髓干细胞分化而来，所以骨髓干细胞与胰岛样细胞基因组成相同，但基因选择性表达，产物不同；细胞分化过程中遗传物质没有改变，细胞全能性的体现必须是形成完整的个体，而不是只分化成为其他的细胞或是形成一个器官。,6. 请据图回答：（1）、的过程叫做_。（2）的过程叫做_。（3）的过程叫做_。（4）所示的各细胞群中，具有分裂能力的是标号_所示的细胞群。,（5）若从中取一个细胞，在适宜条件下培养，结果产生了一个新个体，这体现了_。（6）组成的细胞在_、_和_上是不同的，因此它们属于不同的_。,【解析】从图中可以看出，和细胞形态和结构都发生了变化，属于细胞的分化；是2个细胞变成4个细胞，属于细胞分裂；是细胞体积增大，属于细胞的生长。高度分化的细胞离体培养成一个完整个体，体现了细胞的全能性。,答案：（1）细胞的分化 （2）细胞的分裂（3）细胞的生长 （4） （5）细胞的全能性 （6）形态 结构 生理功能 组织,地球上一切美丽的东西都来源于太阳，而一切美好的东西都来源于人。普朗克,
