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1、第第2节节 细胞的分化细胞的分化教学目标：教学目标：1 1、说明细胞的分化、说明细胞的分化2 2、举例说明细胞的全能性、举例说明细胞的全能性3 3、进行有关干细胞研究进展与人类健康、进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析的资料搜集和分析细胞约细胞约1014个个受精卵受精卵个体个体细胞数目增多细胞数目增多一团相似的早一团相似的早期胚胎细胞期胚胎细胞个体发育个体发育细胞的增殖细胞的增殖细胞种类增加细胞种类增加细胞的分化细胞的分化 在胚胎发育的过程中细胞都进行了哪些生理活动？在胚胎发育的过程中细胞都进行了哪些生理活动？一、细胞的分化及意义一、细胞的分化及意义1.1.概念：概念：在个体发育中
2、，由一个或一种细胞在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在增殖产生的后代，在形态、结构形态、结构和和生理生理功能功能上发生稳定性差异的过程。上发生稳定性差异的过程。2 2.特点：特点：普遍性普遍性持久性持久性不可逆性不可逆性事实事实1.1.细胞分化发生在生物体的整个生命进程中。细胞分化发生在生物体的整个生命进程中。事实事实2.2.在不脱离生物体的前提下，分化了的在不脱离生物体的前提下，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。事实事实3.3.对于多细胞生物来说，从低等生物到高对于多细胞生物来说，从低等生物到高等生物都存在细胞分化现象。等生物都存
3、在细胞分化现象。(稳定性稳定性)是生物个体是生物个体发育发育的基础的基础思考：思考：3 3.细胞分化的意义细胞分化的意义如果只有细胞增殖受精卵能否发育成如果只有细胞增殖受精卵能否发育成一个完整的个体？一个完整的个体？否否使使多细胞生物体多细胞生物体中的细胞趋于中的细胞趋于专门化专门化,有有利于提高各种生理功能的效率。利于提高各种生理功能的效率。问问1：就一个个体来说各种细胞的就一个个体来说各种细胞的遗传信息是否相同？遗传信息是否相同？问问2：既然各个细胞的遗传信息相同，既然各个细胞的遗传信息相同，为什么形态、结构和生理功能还有为什么形态、结构和生理功能还有很大差异呢？很大差异呢？答：答：完全相
4、同完全相同思考题思考题遗传信息的执行情况不同遗传信息的执行情况不同（基因的选择性表达）（基因的选择性表达）心肌细胞心肌细胞红细胞红细胞关闭关闭有有关闭关闭开启开启细胞名称细胞名称血红蛋白基因血红蛋白基因肌动蛋白基因肌动蛋白基因资料：资料：4.4.原因：原因：心肌细胞心肌细胞红细胞红细胞无无有有无无有有细胞名称细胞名称血红蛋白血红蛋白肌动蛋白肌动蛋白开启开启有有有有有有受精卵受精卵细胞群细胞群上皮组织上皮组织肌肉组织肌肉组织神经组织神经组织结缔组织结缔组织是通过什么过程实是通过什么过程实现的？现的？主要通过什主要通过什么实现？两者有何区么实现？两者有何区别和联系呢？我们试别和联系呢？我们试着比较
5、一下着比较一下细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同点点细胞数量细胞数量形态结构形态结构功能功能相同点相同点联系联系增加增加相同相同不变不变差异差异染色体和遗传信息都不变染色体和遗传信息都不变先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基先分裂，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础，共同完成生物个体发育过程2.2.细胞分化与分裂的区别和联系细胞分化与分裂的区别和联系不可逆性不可逆性(稳定性稳定性)持久性持久性特征特征*细胞分化在什么时候发生？什么时候达到最大限度？细胞分化在什么时候发生？什么时候达到最大限度？整个生命进程中，整个生命进程中，胚胎时达最大限度胚胎时达最大限度*细胞分化会
6、导致细胞遗传物质的改变吗？细胞分化会导致细胞遗传物质的改变吗？不会，同一个体的细胞都不会，同一个体的细胞都来源于受精卵来源于受精卵，经，经有有丝分裂丝分裂产生。产生。*同一个体，各种细胞的遗传信息完全相同，为什么其同一个体，各种细胞的遗传信息完全相同，为什么其形态、结构、功能却有很大差异？形态、结构、功能却有很大差异？基因选择性表达基因选择性表达的结果的结果普遍性普遍性小结小结已经发生高度分化的细胞已经发生高度分化的细胞,还能像早期还能像早期胚胎细胞那样胚胎细胞那样,再分化成其他细胞吗再分化成其他细胞吗?思考：思考：植物组织培养实验：植物组织培养实验：1958年年美国科学家美国科学家斯图尔德斯
7、图尔德一个细胞分裂一个细胞分裂形成的细胞团形成的细胞团胡萝卜的胡萝卜的根部根部含有植物激素、无机盐、含有植物激素、无机盐、糖类等物质的培养液中糖类等物质的培养液中二、细胞的全能性二、细胞的全能性 已经已经 的细胞，仍然具有的细胞，仍然具有发育成发育成 的潜能。的潜能。1.概念：概念：分化分化完整个体完整个体（2）体现：）体现：高度分化的植物细胞仍然高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。具有发育成完整个体的潜能。（1）植物组织培养的应用）植物组织培养的应用组织培养进行快速繁殖组织培养进行快速繁殖拯救濒危物种拯救濒危物种与基因工程结合培育作物新类型与基因工程结合培育作物新类型2、植物细胞
8、的全能性（3）实现全能性的技术：）实现全能性的技术：植物组织培养技术植物组织培养技术问：问：既然植物细胞具有全能性，那既然植物细胞具有全能性，那动物细胞呢？动物细胞呢？事实：事实：到目前为止，人们还没有成到目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体！养成新的个体！绵绵羊羊甲甲绵绵羊羊乙乙 绵羊绵羊丙丙多莉多莉 乳腺乳腺 细胞核细胞核 重组细胞重组细胞去去核核早期胚胎早期胚胎克隆羊克隆羊多莉多莉你能简述一下多利羊产生过程吗你能简述一下多利羊产生过程吗?3、动物细胞核的全能性：、动物细胞核的全能性：已分化的动物体细已分化的动物体细胞的胞的细胞核细
9、胞核具有全具有全能性。能性。特别提醒特别提醒（1 1）细胞全能性高低与分化关系：）细胞全能性高低与分化关系：分化程度越大，全能性越低分化程度越大，全能性越低。（2 2）动植物细胞全能性表达能力比较：）动植物细胞全能性表达能力比较：植物细胞动物细胞植物细胞动物细胞 植物细胞全能性易表达，动物细胞全能性受限制，植物细胞全能性易表达，动物细胞全能性受限制，但动物细胞核仍具全能性。但动物细胞核仍具全能性。（3 3）同一生物体内全能性表达能力比较：）同一生物体内全能性表达能力比较：受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞；体细胞；细胞为什么具有全能性呢？细胞为什么具有全能性呢？4.原因：原因：已分化的细胞
10、与受精卵一样，都已分化的细胞与受精卵一样，都具有具有全部遗传物质。全部遗传物质。问：问：造血干细胞造血干细胞三三:干细胞干细胞1、特点、特点（1）是一类具有分裂和分化能力的细胞。）是一类具有分裂和分化能力的细胞。（2）在动物和人体内，数量很少。）在动物和人体内，数量很少。资料：资料：科学家把干细胞大致分为：科学家把干细胞大致分为：全能干细胞全能干细胞（胚胎干（胚胎干细胞），细胞），多能干细胞多能干细胞（组织干细胞），和（组织干细胞），和专能干细胞。专能干细胞。全能干细胞的一大特点是具有发育的全能性，可以参与全能干细胞的一大特点是具有发育的全能性，可以参与整个生物体的发育，构成人体的各种组织和器
11、官。受精卵整个生物体的发育，构成人体的各种组织和器官。受精卵便是一个最初始的全能干细胞。便是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体，如血液组织干细胞、神经组织干细胞和育成完整的个体，如血液组织干细胞、神经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。皮肤组织干细胞等。多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分胞只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞，血液组织干细胞可以分化成红化成各
12、种类型的神经细胞，血液组织干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。细胞、白细胞等各类血细胞。动物和人体内保留的少数具有分裂和分化动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞能力的细胞干细胞干细胞:e.g.人的骨髓的造血干细胞人的骨髓的造血干细胞在体外培养出组织和器官在体外培养出组织和器官,并最终通过组织并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。和器官移植实现对临床疾病的治疗。干细胞的用途干细胞的用途:干细胞移植治疗白血病干细胞移植治疗白血病 1 1、细胞分化与细胞增殖的主要不同点是前者产生的子细、细胞分化与细胞增殖的主要不同点是前者产生的子细胞胞A.A.生理功能不同生理功能不同B.B
13、.形态，结构不同形态，结构不同C.C.数量少数量少 D.D.形态结构和生理功能发生稳定性差差异形态结构和生理功能发生稳定性差差异 2.2.下列人体细胞中分化程度最低的是下列人体细胞中分化程度最低的是A.A.胚胎干细胞胚胎干细胞B.B.造血干细胞造血干细胞C.C.胰腺细胞胰腺细胞 D.D.肌肉细胞肌肉细胞3 3、治疗白血病经常用髓中的造血干细胞来产生不同种类、治疗白血病经常用髓中的造血干细胞来产生不同种类的细胞，这是因为造血干细胞是的细胞，这是因为造血干细胞是A.A.未经分化的细胞未经分化的细胞B.B.高度分化的细胞高度分化的细胞C.C.癌细胞癌细胞D.D.发生了一定程度的分化，产生的新细胞最终
14、完成分化发生了一定程度的分化，产生的新细胞最终完成分化的细胞的细胞DAD4 4、植物细胞表现出全能性的必要条件是、植物细胞表现出全能性的必要条件是A.A.给予适宜的营养和外界条件给予适宜的营养和外界条件B.B.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件C.C.导入其他植物的基因导入其他植物的基因D.D.将韧皮部的细胞核移到去核的卵细胞内将韧皮部的细胞核移到去核的卵细胞内B5 5、取高度分化的月季叶肉细胞，经离体组织培养出月季、取高度分化的月季叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞幼苗，说明植物细胞A.A.具有全能性具有全能性B.B.分化后可自动恢复到原来
15、状态分化后可自动恢复到原来状态C.C.可发生癌变可发生癌变D.D.会出现衰老会出现衰老A5 5、下列哪种细胞的全能性容易表达出来、下列哪种细胞的全能性容易表达出来A.A.蛙的口腔上皮细胞蛙的口腔上皮细胞B.B.蚕豆的叶肉细胞蚕豆的叶肉细胞C.C.蛔虫的卵细胞蛔虫的卵细胞D.D.水螅的神经细胞水螅的神经细胞B7 7.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
16、D细胞分化是由细胞内遗传信息执行情况不同产生的细胞分化是由细胞内遗传信息执行情况不同产生的8.8.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的血细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛红蛋白，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基因，但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，但没有合成血红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蛋白的基因D DC C下课下课