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1、第2节 细胞的分化,多细胞生物发育的起点是什么？ 个体发育过程中，细胞增多的方式是什么？,受精卵,有丝分裂,肌肉细胞、神经细胞、红细胞等有哪些不同？,形态、结构和生理功能不同,受精卵,骨细胞,神经细胞,有丝 分裂,细胞 分化,1.概念：,在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生_上发生 _的过程。,一、细胞的分化,形态、结构和生理功能,稳定性差异,【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系,稳定性,不可逆性,持久性,思 考,胚胎时期,3
2、、细胞分化的特点,普遍性,（4）、个体发育过程中，形成了形态、结够和功能各异的细胞，根据有丝分裂的意义分析，这些不同细胞含有的遗传信息相同吗？,相同,（5）细胞的形态、结构和功能主要由那种化学物质直接体现呢?,生命活动的主要承担者（体现者）,蛋白质。,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,未成熟红细胞,肌细胞,4.细胞分化的实质,血红蛋白基因关闭 肌动蛋白基因启动,实质：,细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致的（基因的选择性表达）。,不同的体细胞由于含有不同种类和数量的蛋白质，因而在形态、结构和功能上表现出差异。,肌细胞,胰岛细胞,基因的选择性表达,思考：对
3、于人未成熟的红细胞和胰岛素细胞，下列哪些基因能表达，哪些基因不能表达？ 细胞呼吸酶基因，ATP合成酶基因 血红蛋白基因、胰岛素基因,管家基因,奢侈基因,5.细胞分化的意义,细胞,组织 器官 系统 个体,（1）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。,（2）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？,思考：,2、体细胞和受精卵一样都含有全套的遗传物质，能否像受精卵那样，分化成一个完整的个体呢？,1、 从遗传的角度来分析,为什么受精卵能够发育成一个完整的个体？,因为受精卵含有该物种生长、发育全套的遗传物质（全套基因
4、）,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。,细胞的全能性,二、细胞的全能性,1、概念： 细胞的全能性是指离体的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。,为什么理论上任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能？,体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！,你知道植物组织培养技术在哪些方面有所应用吗,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。,2、你知道植物组织培养技术在哪些方面有所应用吗?,4.
5、植物组织培养的应用：,组织培养进行快速繁殖,植物组织培养:是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织及细胞进行培养，使其再生完整植株的技术。,组织培养与基因工程培育出新品种,思考：,已经高度分化的动物细胞是否也能发育成为一个完整的个体呢？,分化,？,母绵羊A,母绵羊B,新的细胞,绵羊“多利” 整个克隆过程如下：,这说明什么呢？,高度分化的动物细胞没有表现出全能性,4、现今只证明已分化的动物体细胞细胞核具有全能性。,该实验证明了什么呢？,克隆鼠（2002年 美国）,克隆猪(2000年 美国）,克隆牛(1998年 日本）,克隆猕猴（2000年 美国）,长江女神 白鳍
6、豚（水中大熊猫）,丹顶鹤,动物细胞核全能性的应用：,用克隆技术拯救濒危动物,克隆人体器官，用于器官移植,心脏移植,肾脏移植,【思考】细胞全能性的原因是什么？,细胞核内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。,细胞全能性大小的比较：,在受精卵、生殖细胞、高度分化的动物细胞中，全能性最大的是_,最小的是_。 细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越高，全能性越_；分化程度越低，全能性越_。 另外，植物细胞全能性_动物细胞！,低,高,高于,3、细胞全能性和细胞分化程度的关系,总结： 1、植物细胞动物细胞 2、受精卵低分化的体细胞生殖细胞高分化的体细胞 3、幼嫩的细胞衰老的细胞 4、细胞分裂
7、能力强的细胞分裂能力弱的,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（少数具有分裂和分化能力的细胞）,【思考】,1、概念：动物和人体内保留具有分裂和分化能力的少数细胞。“干”有树干和起源的意思，类似于一颗树干可以长出树枝、树叶、开花结果,三、干细胞,2、分类：全能干细胞：胚胎干细胞 多能干细胞：造血干细胞 专能干细胞：神经干细胞,干细胞,全能干细胞,多能干细胞,专能干细胞,（受精卵）,体细胞,（多能骨髓造血 干细胞）,（专能骨髓造血 干细胞）,（红细胞）,成体干细胞,动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。,1
8、.概念：,低,低,高,高,2.分类：,红细胞,血小板,白细胞,骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞,（1）、利用干细胞，人体组织器官将能再生 新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。,3、干细胞的研究及应用,（2)、移植弟弟脐带血治好血癌！3岁女童健康成长 一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有10%的存活率。她过后好不容易等到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。,小结：,细胞分化,1、概念：,3、实质：,细胞全能性,1、概念：,
9、2、表现条件：,3、原因：,4、动植物细胞全能性：,在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 上发生稳定性差异的过程。,形态、结构和生理功能,（1）持久性,（2）稳定性、不可逆性,基因的选择性表达,生物个体发育的基础,（3）遗传物质没有改变,已经分化的细胞，仍然具有,细胞核内含有保持物种遗传性所需要全套遗传物质。,（1）脱离母体,（2）给予适宜的营养和外界条件,植物细胞具有全能性,动物细胞核具有全能性,发育成完整个体的潜能。,2、特点：,4、意义：,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
10、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
11、胞凋亡，不发生细胞分化；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
12、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
13、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,一、细胞分化及其意义,思考： 多细胞生物发育的起点是什么？ 个体发育过程中，细胞增多的方式是什么？,受精卵,有丝分裂,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 胚胎时期分化程度达到最大,3.细胞分化的特点,细胞分化发生在整个生命进程中。,生命活动的承担者,蛋白质,生命活动的决定者,核酸 （遗传信息）,遗传信息的执行情况不同,（基因的选择性表达）,(3)、克隆人体器官，用于器官移植,心脏移植,肾脏移植,
