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1、 第五章第五章 第二节第二节 细胞分化、衰老和凋亡细胞分化、衰老和凋亡细胞分化细胞分化细胞的全能性细胞的全能性1、理解细胞分化的概念、特点和意义、理解细胞分化的概念、特点和意义2、理解细胞全能性的概念、理解细胞全能性的概念 3、举例说明细胞的全能性、举例说明细胞的全能性教学目标：教学目标：细胞增殖（分裂）细胞增殖（分裂）思考思考1：仅有细胞的增殖，受精卵：仅有细胞的增殖，受精卵能形成许多不同类型的细胞，进能形成许多不同类型的细胞，进而发育成多细胞生物体吗？而发育成多细胞生物体吗？示意图：示意图：细胞分化细胞分化一、细胞分化一、细胞分化一、细胞分化一、细胞分化1.概念概念:同一个或一种细胞经细胞
2、分裂产生的后代同一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代,在在形态结构和生理功能形态结构和生理功能上逐渐发生上逐渐发生稳定性稳定性差异的过程差异的过程,称为细胞分化。称为细胞分化。思考思考2：细胞分化的结果是什么？：细胞分化的结果是什么？单核单核细胞细胞白细胞白细胞红细胞红细胞血小板血小板造血干细胞造血干细胞图图5-7骨髓中造血干细胞分化成各种血细胞骨髓中造血干细胞分化成各种血细胞思考思考3：细胞分化同细胞分裂一样细胞中遗：细胞分化同细胞分裂一样细胞中遗传物质都没有发生改变，请解释为什么？传物质都没有发生改变，请解释为什么？思考思考4：同样来自一个受精卵：同样来自一个受精卵,且每个细胞都携且每个细胞
3、都携带有带有相同的遗传信息相同的遗传信息,为什么还会出现差异呢？为什么还会出现差异呢？因为不同组织的细胞都是来源于因为不同组织的细胞都是来源于受精卵受精卵，并经有丝分裂产生的。并经有丝分裂产生的。思考思考4：比较人体细胞中几种基因及有关蛋比较人体细胞中几种基因及有关蛋白质的种类，分析细胞分化的根本原因？白质的种类，分析细胞分化的根本原因？细胞总细胞总DNADNA蛋白质蛋白质卵清蛋白卵清蛋白基因基因唾液淀粉唾液淀粉酶基因酶基因胰岛素胰岛素基因基因卵清卵清蛋白蛋白唾液淀唾液淀粉酶粉酶胰岛素胰岛素输卵管输卵管细胞细胞唾液腺唾液腺细胞细胞胰岛细胰岛细胞胞基因选择性表达基因选择性表达“”表表示示有有，“
4、”表表示示无无 2、细胞分化的根本原因：、细胞分化的根本原因： 3.3.黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养3030多代后仍能合成多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞细胞，而不会变成其他类型的细胞。 2.2.在细胞分化过程中在细胞分化过程中,假如当假如当A细胞分化形成细胞分化形成B细胞后细胞后,一般不会再表现出一般不会再表现出B细胞反方向分化形成细胞反方向分化形成A细胞细胞,这说明细胞分化具有这说明细胞分化具有 思考思考5 5：以下事例可说明细胞：以下事例可说明细胞分化具有什么分化具有什么特点特点：
5、稳定性稳定性不可逆性不可逆性 1.1.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。( (动物）动物）胚胎时期胚胎时期达到最大限度。达到最大限度。持久性持久性想一想3、细胞分化的特点：、细胞分化的特点：4、细胞分化的意义：、细胞分化的意义： 细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，是生物界中普遍存在的生命现象。是生物界中普遍存在的生命现象。 受精卵小肠上皮细胞血红细胞神经细胞 思考思考6：分别是什么生命现象？两分别是什么生命现象？两者有何区别和联系呢？者有何区别和联系呢？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细胞细胞类型类型相
6、相同同点点联联系系增加增加不变不变不变不变增加增加遗传信息都不变遗传信息都不变共同完成生物个体发育过程共同完成生物个体发育过程填一填填一填细胞分裂和细胞分化的比较细胞分裂和细胞分化的比较持久性持久性不可逆性不可逆性稳定性稳定性细胞分化细胞分化同一种类型的细胞同一种类型的细胞经细胞分裂后经细胞分裂后,逐渐在逐渐在形态结形态结构和生理功能构和生理功能上形成上形成稳定性的差异稳定性的差异,产生产生不同的不同的细胞类群细胞类群的过程称为的过程称为细胞分化细胞分化。小结小结基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果3.特点特点:1.概念概念:2.实质实质:4.意义：意义：是多细胞生物体个体发育的基础是多细
7、胞生物体个体发育的基础1.下列关于细胞分化的说法错误的是下列关于细胞分化的说法错误的是A、细胞分化与生长发育密切相关、细胞分化与生长发育密切相关B、细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象、细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象C、细胞分化仅发生在胚胎时期、细胞分化仅发生在胚胎时期D、细胞分化是在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。、细胞分化是在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。2.人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中细胞中A.只有胰岛素基因只有胰岛素基因B.比人受精卵的基因要少比人受精卵的基因要少C
8、.既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因D.有胰岛素基因和其它基因，但没有血红蛋白基因有胰岛素基因和其它基因，但没有血红蛋白基因CC3.细胞分化与细胞增殖的主要不同是细胞分化与细胞增殖的主要不同是A.细胞的数量是否增多细胞的数量是否增多B.细胞的形态、结构不同细胞的形态、结构不同C.细胞的生理功能不同细胞的生理功能不同D.细胞在形态、结构和生理功能上是否产生差异细胞在形态、结构和生理功能上是否产生差异D思考：思考： 已经高度分化的细胞，能已经高度分化的细胞，能否像早期胚胎细胞那样，分化否像早期胚胎细胞那样，分化成一个完整的个体呢？成一个完整的个体呢
9、？二、细胞的全能性二、细胞的全能性成熟胡萝卜成熟胡萝卜植株植株肉质根薄片肉质根薄片切取切取在培养基中在培养基中离体培养离体培养胚状体发育胚状体发育转接转接试管苗试管苗移栽成活移栽成活斯图尔德的实验斯图尔德的实验知识构建二：植物细胞的全能性知识构建二：植物细胞的全能性思考思考1 1：斯图尔德的实验证明了什么？：斯图尔德的实验证明了什么？高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力1、细胞的全能性：、细胞的全能性：是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。思考2：为什么任意1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
10、信息！2、细胞具有全能性的原因：、细胞具有全能性的原因：离体的组织或细胞离体的组织或细胞愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体试管苗试管苗新植株新植株3、植物组织培养技术、植物组织培养技术离体的组织离体的组织或细胞或细胞愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化胚状体胚状体新植株新植株发育发育再分化再分化植物组织培养技术植物组织培养技术的过程的过程: :脱分化脱分化再分化再分化思考：思考： 已经高度分化的动物细胞已经高度分化的动物细胞是否也具有全能性呢是否也具有全能性呢？多莉是怎么多莉是怎么诞诞生的？生的？思考思考这个试验说明了已经分化的这个试验说明了已经分化的细胞核具有什么特性？细胞核具有什么特性？ 高度分化的动物
11、体细胞高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。的细胞核具有全能性。 4 4、克、克隆羊的诞生隆羊的诞生白面羊乳腺细白面羊乳腺细胞的细胞核胞的细胞核黑面羊卵细胞黑面羊卵细胞的细胞质的细胞质代孕母羊代孕母羊白面羊的克隆羊白面羊的克隆羊体外培养体外培养一段时间一段时间融合融合新的细胞新的细胞2、原因：原因：高度分化高度分化的植物细胞的植物细胞在适宜的在适宜的条件条件下下具有具有发育成发育成完整植株完整植株的的潜能潜能。已分化的植物细胞已分化的植物细胞具有保持本物种遗传特具有保持本物种遗传特性的全部遗传物质性的全部遗传物质1、概念：、概念：3、植物组织培养技术、植物组织培养技术小结小结细胞的全能性细胞
12、的全能性-植物细胞全能性植物细胞全能性4、克隆羊、克隆羊-动物细胞细胞核具有全能性动物细胞细胞核具有全能性1.取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞织培养出月季幼苗，说明植物细胞A.具有全能性具有全能性B.细胞分化后恢复原状态细胞分化后恢复原状态C.细胞癌变细胞癌变D.细胞衰老细胞衰老A2.下图是某细胞进行增殖和细胞分化的概念图，据图回答下列有关下图是某细胞进行增殖和细胞分化的概念图，据图回答下列有关问题：问题：1）.图中图中A部分表示的是部分表示的是过程，图中过程，图中B部分表示的部分表示的是是过程。过程。2）.图中图中b、c、
13、d、e源自于同一个细胞源自于同一个细胞a，所以它们具有相同，所以它们具有相同的的。AB细胞增殖细胞增殖细胞分化细胞分化遗传物质遗传物质abcde2.下图是某细胞进行增殖和细胞分化的概念图，据图回答下列有关下图是某细胞进行增殖和细胞分化的概念图，据图回答下列有关问题：问题：3）.若若e能合成血红蛋白，则能合成血红蛋白，则b、c、d都不能合成，其主要都不能合成，其主要原因是原因是。4）.若若a为植物细胞，而为植物细胞，而d能利用植物组织培养技术在体外条件下能利用植物组织培养技术在体外条件下培养成一个植物体，则说明培养成一个植物体，则说明d具有具有性。性。5）.d细胞具有该特性的原因是细胞具有该特性
14、的原因是。 AB基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果全能全能d细胞含有本物种的全部遗传物质细胞含有本物种的全部遗传物质abcde谢谢谢谢! !全能性最高的细胞是全能性最高的细胞是 。细胞全能性大小与分化程度的关系？细胞全能性大小与分化程度的关系？分化程度小的细胞分化程度小的细胞 分化程度大的细胞分化程度大的细胞 （ 例外）例外）受精卵、精子、体细胞、卵细胞受精卵、精子、体细胞、卵细胞受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞受精卵、体细胞、干细胞受精卵、体细胞、干细胞受精卵受精卵 干细胞干细胞 体细胞体细胞受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞( (卵细胞卵细胞) ) 精子精子 体细胞体细胞植物细胞植物细胞动物
15、细动物细胞胞知识点知识点 归纳与结论归纳与结论1 1、细胞、细胞分化及其分化及其意义意义a.a.概念：概念：b.b.细胞分化的特点：细胞分化的特点：c.c.细胞分化的实质：细胞分化的实质：d.d.细胞分化的意义：细胞分化的意义： 2 2、细胞、细胞的全能性的全能性a.a.概念：概念：b.b.高度分化的植物细胞具有全能性高度分化的植物细胞具有全能性c.c.动物细胞的细胞核具有全能性动物细胞的细胞核具有全能性d.d.干细胞干细胞持久性，稳定性，不可逆转，遗传物质没有改变。基因的选择性表达细胞分化是个体发育的基础；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。已经分化的细胞
16、，仍然具有发育成完整个体的潜能。3、特点、特点:持久性，不可逆性，稳定性持久性，不可逆性，稳定性一、细胞分化一、细胞分化1、概念概念:2、实质实质:基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果4、对多细胞生物体的意义、对多细胞生物体的意义二、细胞的全能性二、细胞的全能性1、定义、定义:4、植物组织培养技术、植物组织培养技术(1)原理原理:(2)过程过程:2、原因：、原因：3、大小：、大小：(3)优点，应用：优点，应用：1.1.细胞分化不同于细胞增殖的主要特点细胞分化不同于细胞增殖的主要特点( )( ) A. A. 细胞的数量增多细胞的数量增多 B. B. 细胞的体积增大细胞的体积增大 C. C.
17、细胞的化学成分含量的变化细胞的化学成分含量的变化 D. D. 能形成各种不同的细胞和组织能形成各种不同的细胞和组织D2.2.细胞分化的结果是细胞分化的结果是 ( )( ) A. A.形成不同的组织形成不同的组织 B.B.形成不同的器官形成不同的器官 C.C.形成不同的系统形成不同的系统 D.D.形成不同的个体形成不同的个体A3. 3. 细胞分化过程中细胞分化过程中, ,不会出现不会出现 ( )( ) A. A. 细胞表面结构的改变细胞表面结构的改变 B. B. 细胞器种类和数量的改变细胞器种类和数量的改变 C. C. 蛋白质种类和数量的改变蛋白质种类和数量的改变 D. D. 细胞核遗传物质的改
18、变细胞核遗传物质的改变D4. 分化的细胞能再恢复到原来分化前的状态的是分化的细胞能再恢复到原来分化前的状态的是 （ ） A. 神经细胞神经细胞 B. 人体表皮细胞人体表皮细胞 C. 肌肉细胞肌肉细胞 D. A、B、C三项都不是三项都不是D5. 取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞（织培养出月季幼苗，说明植物细胞（ ）A.具有全能性具有全能性 B. 分化后恢复原状态分化后恢复原状态C.畸形分化畸形分化 D. 具有再生能力具有再生能力A6.6.生物体内细胞没有表现出全能性生物体内细胞没有表现出全能性, ,原因原因 是是 ( )( )
19、 A. A.细胞丧失了全能性细胞丧失了全能性 B.B.基因的表达有选择性基因的表达有选择性 C.C.基因发生了变化基因发生了变化 D.D.不同细胞基因不同不同细胞基因不同7.7.以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是以下能证明植物细胞具有全能性的生产实践是( ( ) )A. A. 从一粒菜豆种子长成一棵植株从一粒菜豆种子长成一棵植株 B. B. 用植物激素培育无籽果实用植物激素培育无籽果实C. C. 用一小块芹菜叶片用一小块芹菜叶片, ,培养出一棵完整植株培养出一棵完整植株 D. D. 袁隆平杂交水稻培育成功袁隆平杂交水稻培育成功BC8、观察由一个细胞培养出试管植物过程的示意图，并回答问题：
20、、观察由一个细胞培养出试管植物过程的示意图，并回答问题：A AB BD DC C1 1）. .从从A A到到B B经过细胞的经过细胞的_2).A2).A能够形成能够形成D D说明植物细胞具有（说明植物细胞具有（ ）增殖（分裂）增殖（分裂）细胞全能性细胞全能性1.细胞分化的结果是( )A细胞数目增加 B.形成组织 C.生长 D.细胞衰老2.组织培养和克隆技术的应用原理是( )A.所有细胞都具有分化能力 B. 所有细胞都具有分裂能力 C. 所有细胞的细胞核都具有全能性 D. 所有细胞都具有全能性3.细胞分化过程中,遗传物质将( )A.发生改变 B.部分改变 C.不改变 D.是随机的4.细胞分化发生
21、在个体发育的( )A.整个生命过程中 B.胚胎时期 C.受精卵分裂时期 D.性成熟时期5.花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法培育成植株。这成果利用了细胞的（）A。应激性B。全能性C。变异性D。适应性答案:BCCAB反馈训练:多莉是怎么诞生的多莉是怎么诞生的？思考思考这个试验说明了已经分化的这个试验说明了已经分化的细胞核具有什么特性？细胞核具有什么特性？高度分化的动物体细胞的细胞高度分化的动物体细胞的细胞核有发育成完整个体的潜能核有发育成完整个体的潜能2.克隆羊的诞生克隆羊的全过程克隆羊的全过程白面羊乳白面羊乳腺细胞的腺细胞的细胞核细胞核黑面羊卵黑面羊卵细胞的细细胞的细胞质胞质融合融合新的细胞新的细胞代孕母羊代孕母羊白面羊的克隆羊白面羊的克隆羊体外培养体外培养一段时间一段时间上皮细胞肌肉细胞神经细胞血细胞上皮组织肌肉组织神经组织结缔组织细胞分裂细胞分裂细胞生长细胞生长细胞分化细胞分化
