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1、第第6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程第第2节节 细胞的分化细胞的分化人教版必修人教版必修1生物体由多种形态的细胞构成生物体由多种形态的细胞构成受精卵受精卵平滑肌组织平滑肌组织红细胞红细胞肌肉细胞肌肉细胞神经细胞神经细胞骨细胞骨细胞上皮组织上皮组织有丝有丝分裂分裂早期胚胎早期胚胎细胞细胞组织组织器官器官系统系统个体个体细胞分裂和分化细胞分裂和分化细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化一一. .细胞的分化及其意义细胞的分化及其意义 在个体发育中，由一个或在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。上发生稳定
2、性差异的过程。分化是个体发育的基础分化是个体发育的基础 构成人体的细胞构成人体的细胞有二百多种有二百多种神经细胞神经细胞红细胞红细胞平滑肌平滑肌脂肪细胞脂肪细胞疏松结缔组织疏松结缔组织骨细胞骨细胞横纹肌细胞横纹肌细胞小肠上皮细胞小肠上皮细胞植物体中有细胞分化现象吗植物体中有细胞分化现象吗? ? 细胞分化的意义：细胞分化的意义：细胞分化是细胞分化是个体发育的基础个体发育的基础；是生物界；是生物界中普遍存在的生命现象。使多细胞生物中普遍存在的生命现象。使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于体中的细胞趋向专门化，有利于提高各提高各种生理功能种生理功能的效率。的效率。 黑色素细胞在体外培养黑色素细胞
3、在体外培养3030多代后仍多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。类型的细胞。 哺乳类红细胞在晚幼红细胞阶段，哺乳类红细胞在晚幼红细胞阶段，排出细胞核。人的成熟的无核红细胞进排出细胞核。人的成熟的无核红细胞进入血液循环，生活入血液循环，生活120120天左右即死亡。天左右即死亡。下列事实说明细胞分化具有哪些特征？下列事实说明细胞分化具有哪些特征？稳定性稳定性不可逆性不可逆性细胞分化发生在整个生命进程中。细胞分化发生在整个生命进程中。持久性持久性 问：问：就一个个体来说，各种细胞具
4、有相同的就一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息，为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？遗传信息，为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？资料：资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状在红细胞中，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。则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。分析分析：1.1.红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？2.2.红细胞红细胞血红蛋白基因开启血红蛋白基因开启合成血红蛋白合成血红蛋白肌细胞肌
5、细胞肌动蛋白基因开启肌动蛋白基因开启合成肌动蛋白合成肌动蛋白结论：结论：细胞分化是不同细胞中遗传信息的执细胞分化是不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致，即行情况不同导致，即基因的选择性表达。基因的选择性表达。相同相同 如人的成熟红细胞，神经细胞是不如人的成熟红细胞，神经细胞是不分裂细胞分裂细胞细胞细胞分化分化程度越高，细胞的程度越高，细胞的分分裂裂能力越差，高度分化的细胞能力越差，高度分化的细胞往往不再分裂往往不再分裂。细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞细胞数量数量形态形态结构结构功能功能相相同同点点联联系系增加增加相同相同不变不变差异差异遗传信息都不变遗传信息都不变共同完成生物
6、个体发育过程共同完成生物个体发育过程1.1.植物组织培养植物组织培养的过程的过程 由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株体现出植物细胞的什么特性？萝卜植株体现出植物细胞的什么特性？已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。二二. .细胞的全能性细胞的全能性2.2.克隆羊的诞生克隆羊的诞生动物动物细胞核细胞核的全能性的全能性原理：含有本物种发育所需要的全原理：含有本物种发育所需要的全套遗传物质套遗传物质( (基因基因) )绵羊绵羊“多莉多莉” ” 整个克隆过程如下：整个克隆过程如下： 母绵羊母绵羊A 乳腺细胞
7、乳腺细胞（体细胞）（体细胞） 母绵羊母绵羊B未受精的未受精的卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C“多莉多莉” 新的卵细胞新的卵细胞 发育成胚胎发育成胚胎去核去核卵细胞卵细胞提取细胞核提取细胞核细胞融合细胞融合胚胎移植胚胎移植遗传物质主要存在于细胞核中遗传物质主要存在于细胞核中已分化的动物体细胞的已分化的动物体细胞的细胞核细胞核具有全能性具有全能性植物体内植物体内分生组织细胞（如根尖分生区细胞）分生组织细胞（如根尖分生区细胞）动物体内动物体内干细胞干细胞动物和人体内少数具有分裂动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞和分化能力的细胞除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？除受精卵外，生物体内有
8、没有具有分裂分化能力的细胞？干细胞的分类干细胞的分类全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞专能干细胞专能干细胞如如: 上皮基底层干细胞上皮基底层干细胞 成肌干细胞成肌干细胞 神经元干细胞神经元干细胞上皮细胞上皮细胞肌细胞肌细胞神经细胞神经细胞（根据分化潜能）（根据分化潜能）如受精卵如受精卵如胚胎干细胞如胚胎干细胞干细胞干细胞的应用的应用已经实施已经实施治疗造血系统疾病治疗造血系统疾病可用于神经损伤的修复可用于神经损伤的修复. .如可用于治疗帕如可用于治疗帕金森病金森病( (神经性颤动和肌肉僵化神经性颤动和肌肉僵化) )和阿尔茨和阿尔茨海默病海默病( (记忆衰退和认知丧失记忆衰退和认知丧失)
9、)烧伤应用烧伤应用用干细胞喷洒创面以达到皮肤的再生用干细胞喷洒创面以达到皮肤的再生（用于疾病的治疗）（用于疾病的治疗） 干细胞诱导治疗肝病干细胞诱导治疗肝病肝损伤肝损伤肝组织再生肝组织再生干细胞干细胞实施的目标实施的目标近期（近期（1-31-3年）：年）： 部分疾病的干细胞治疗，如糖尿病、角膜病、部分疾病的干细胞治疗，如糖尿病、角膜病、 肝病、血液病、老年痴呆症、帕金森式症等。肝病、血液病、老年痴呆症、帕金森式症等。中期（中期（3-63-6年）：年）： 对干细胞进行包括基因修饰在内的体外操作，对干细胞进行包括基因修饰在内的体外操作， 用修饰后的干细胞替代治疗肿瘤及遗传疾病等。用修饰后的干细胞替
10、代治疗肿瘤及遗传疾病等。远期（远期（6-106-10年）：年）： 人体器官体外克隆，建立人体器官人体器官体外克隆，建立人体器官“配件厂配件厂” 1.1. 下列对细胞分化的叙述正确的是下列对细胞分化的叙述正确的是 A A细胞分化是遗传物质改变的结果细胞分化是遗传物质改变的结果 B B细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程 C C细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束 D D细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的2.2.人胰岛人胰岛B B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中细胞能产生胰岛素，但不能产生
11、红细胞中的的 血红蛋白，根据此推测人胰岛血红蛋白，根据此推测人胰岛B B细胞中细胞中 A A只有合成胰岛素的基因只有合成胰岛素的基因 B B在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化 C C既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同基因，但不同细胞遗传信息的执行情况不同 D D只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因合成血红蛋白的基因D D C C练习练习 3. 3. 下列实例中能体现细胞全能性的是下列实例中能体现细胞全能性的是 用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株育的植株 植物用种子进行繁殖植物用种子进行繁殖 用烟用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株植株 A A B B C. D. C. D. B B
