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1、细胞分化细胞分化授课人授课人邱红岩邱红岩【课前自主预习课前自主预习】一、数量一、数量 结构结构 功能功能 细胞分裂细胞分裂 细胞分化细胞分化二二、1.在在个个体体发发育育中中，有有一一个个或或一一种种细细胞胞增增殖殖产产生生的的后后代代，在在形形态态、结结构构和和生生理理功功能能上上发发生生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。稳定性差异的过程，叫做细胞分化。2.基因选择性表达的结果。基因选择性表达的结果。三三、1.是是指指已已经经分分化化的的细细胞胞，仍仍然然具具有有发发育育成成完整个体的潜能。完整个体的潜能。2.具有与生物个体相同的全套遗传物质。具有与生物个体相同的全套遗传物质。【课前预习自测课
2、前预习自测】1B 2D 3D 4B教学目标：教学目标：1说明细胞的分化说明细胞的分化2举例说明细胞的全能性举例说明细胞的全能性3进行有关干细胞研究进展与人进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析类健康的资料搜集和分析1.1.多细胞生物体发育起点是什么？多细胞生物体发育起点是什么？2.2.受精卵进行分裂的方式是什么？受精卵进行分裂的方式是什么？受精卵受精卵有丝分裂有丝分裂思考思考问题导入：问题导入：资料：资料：人体的血细胞中，红细胞的寿命为人体的血细胞中，红细胞的寿命为 120120天，天，白细胞的寿命为白细胞的寿命为 5-7 5-7 天。这些血细胞都是失去分天。这些血细胞都是失去分裂能
3、力的细胞。健康人的血细胞不会随着血细胞裂能力的细胞。健康人的血细胞不会随着血细胞的死亡而减少，因为在人体中有一些细胞能通过的死亡而减少，因为在人体中有一些细胞能通过分裂和分化产生新的血细胞，例如分裂和分化产生新的血细胞，例如骨髓干细胞。骨髓干细胞。请问为什么骨髓干细胞能产生出形态多样、请问为什么骨髓干细胞能产生出形态多样、功能各异的血细胞呢？功能各异的血细胞呢？细胞分化的结果细胞分化的结果问题探讨问题探讨1 1：细胞分化的过程、概念、原因及意义：细胞分化的过程、概念、原因及意义1.1.定义：定义：在在个体发育个体发育中，由中，由一个一个或或一种一种细胞增细胞增殖产生的后代，在殖产生的后代，在形
4、态、结构和生理形态、结构和生理功能功能上发生上发生稳定性稳定性差异差异的过程。的过程。2.黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，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。而不会变成其他类型的细胞。下列事实分别说明了细胞分化的哪一下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征特征?稳定性稳定性3.造血干细胞造血干细胞 原原红细胞红细胞 早早幼红细胞幼红细胞 中中幼红细胞幼红细胞 晚晚幼红细胞幼红细胞 成成熟红细胞熟红细胞 死死亡亡不可逆性不可逆性1.细胞分化发生在整个生命进程中。细胞分化发生在
5、整个生命进程中。持久性持久性2.2.特点：特点：3.3.意义：意义：细胞分化使多细胞生物细胞分化使多细胞生物体中的体中的细胞趋向细胞趋向专门化专门化，有利于提高，有利于提高各种生理各种生理功能的功能的效率。效率。细胞分化是个体发育的基础；细胞分化是个体发育的基础；相同，都是由受精卵经有丝分裂而获得，核相同，都是由受精卵经有丝分裂而获得，核遗传物质相同遗传物质相同2.2.红细胞为什么能合成血红蛋白？红细胞为什么能合成血红蛋白？肌细胞为什么能合成肌动蛋白？肌细胞为什么能合成肌动蛋白？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？资料：资料：在红细胞中，与血
6、红蛋白合成有关的基因处于在红细胞中，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。成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。血红蛋白血红蛋白基因基因开启开启红细胞红细胞合成血红蛋白合成血红蛋白肌动蛋白肌动蛋白基因基因开启开启肌细胞肌细胞合成肌动蛋白合成肌动蛋白4.4.细胞分化的原因（实质）：细胞分化的原因（实质）：归纳小结：归纳小结：细胞分化的实质：细胞分化的实质：基因的选择性表达基因的选择性表达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细胞的形态细胞的
7、形态结构功能结构功能相同点相同点联系联系遗传信息都不发生改变遗传信息都不发生改变共同完成生物个体的生长发育过程共同完成生物个体的生长发育过程增加增加相同相同不变不变差异差异细胞分裂、细胞分化比较细胞分裂、细胞分化比较迁移训练迁移训练1.下列关于细胞分化的说法不正确的是（下列关于细胞分化的说法不正确的是（）A细胞分化与生物的发育有密切关系细胞分化与生物的发育有密切关系 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细胞分化常常发生在胚胎时期细胞分化常常发生在胚胎时期D细胞分化是细胞的形态结构和生理功能上发细胞分化是细胞的形态结构和生理功能上发 生稳定性差异的
8、过程生稳定性差异的过程迁移训练迁移训练2.在一个多细胞生物的个体发育中，一个受精卵常常在一个多细胞生物的个体发育中，一个受精卵常常能生长发育为一个复杂完整的生物体，其主要是下能生长发育为一个复杂完整的生物体，其主要是下列哪一个生理过程起的作用（列哪一个生理过程起的作用（）A细胞的增殖细胞的增殖 B细胞的生长细胞的生长 C细胞的成熟细胞的成熟 D细胞的增殖和细胞的分化细胞的增殖和细胞的分化CD思考思考1.1.胡萝卜的组织培养成胡萝卜的组织培养成功说明了什么？功说明了什么？高度高度分化的植物分化的植物细胞细胞有发育有发育成完整个体成完整个体的潜能的潜能已经分化的细胞，仍然具有发育成已经分化的细胞，
9、仍然具有发育成完整完整个体的个体的潜能。潜能。3.3.为为什么已经分化什么已经分化的植物细的植物细胞具有全能性呢？胞具有全能性呢？细胞中含有本物种的细胞中含有本物种的全全套遗传物质套遗传物质。2.2.细胞全能性的定义：细胞全能性的定义：4.4.植物细胞全能性的应用植物细胞全能性的应用可利用植物组培技术，进行快速繁殖；可利用植物组培技术，进行快速繁殖；也可拯救濒危物种；也可拯救濒危物种；可以和基因工程结合培育新物种；可以和基因工程结合培育新物种；友情提示友情提示1.植物细胞体现全能性的条件：植物细胞体现全能性的条件：植物细胞离体培养植物细胞离体培养2.植物组织培养的条件：植物组织培养的条件：提供
10、相应的营养和激素提供相应的营养和激素多莉羊多莉羊多莉是怎么诞生的？多莉是怎么诞生的？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细黑面羊卵细胞的细胞质胞的细胞质融合融合重组细胞重组细胞体外培养体外培养 一段时间一段时间代孕母羊子宫内代孕母羊子宫内白面羊的克隆羊白面羊的克隆羊3.3.克隆羊多利的培育成功说明了什么问题？克隆羊多利的培育成功说明了什么问题？动动物体细物体细胞核全能性胞核全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：细胞全能性高低与分化程度成负相关，细胞全能性高低与分化程度成负相关，分化程度越大，全能性越低。
11、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；能够增殖细胞能够增殖细胞 停止增殖细胞停止增殖细胞迁移训练迁移训练3.有关细胞全能性的叙述，错误的是（有关细胞全能性的叙述，错误的是（）A植物细胞离体培养在一定适宜条件下，能表植物细胞离体培养在一定适宜条件下
12、，能表 现出全能性现出全能性 B受精卵细胞全能性最高受精卵细胞全能性最高C在生物体内由于细胞的分化，全能性难以表达在生物体内由于细胞的分化，全能性难以表达 D卵细胞和干细胞的全能性也很高卵细胞和干细胞的全能性也很高C 1.1.除受精卵外，生物体内还有没有具有分除受精卵外，生物体内还有没有具有分裂分化能力的细胞？裂分化能力的细胞？问题探讨问题探讨3 3：干细胞：干细胞植物体内：植物体内：动物体内：动物体内：分生组织的植物细胞分生组织的植物细胞干细胞干细胞造血干细胞造血干细胞2.干细胞干细胞是一类具有分裂和分化能力的是一类具有分裂和分化能力的细胞，在一定条件下。细胞，在一定条件下。资料：资料：科学
13、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
14、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。3.3.干细胞的研究取得了哪些成果？干细胞的研究取得了哪些成果？从这些成果中分析干细胞的研究有哪些意义？从这些成果中分析干细胞的研究有哪些意义？干细胞移植治疗白血病；在体外利用干细胞干细胞移植
15、治疗白血病；在体外利用干细胞培养出组织和器官，并最终通过组织和器官培养出组织和器官，并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。移植实现对临床疾病的治疗。【本节知识小节本节知识小节】细胞分化细胞分化干细胞干细胞细胞全能型细胞全能型【课堂自我检测课堂自我检测】1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也培养成了可育的植株用悬浮培养的胡萝卜单个细胞也培养成了可育的植株植物用种子进行繁殖后代植物用种子进行繁殖后代用烟草组织培养的单个细胞培养出了完整植株用烟草组织培养的单个细胞培养出了完整植株 A B C D2人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细胞
16、，在体外，人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细胞，在体外，经过诱导可以分化为神经系统和肝细胞。其根本原因是经过诱导可以分化为神经系统和肝细胞。其根本原因是这些造血干细胞（这些造血干细胞（）A有旺盛的分裂能力有旺盛的分裂能力 B还没有分化还没有分化 C能合成神经细胞或肝细胞需要蛋白质能合成神经细胞或肝细胞需要蛋白质 D具有与受精卵相同的全套遗传信息具有与受精卵相同的全套遗传信息BD3大大量量科科学学实实验验证证明明，高高度度分分化化的的植植物物细细胞胞在在离离体体情情况况下下，仍仍具具有有发发育育成成完完整整植植物物体体能能力力，也也就就是是保保持持了了植植物物细细胞胞的的 。但但高高度度分分化
17、化的的动动物物细细胞胞和和人人体体细细胞胞的的细细胞胞 受受限限制制，可可是是动动物物细细胞胞的的 仍仍然然保保持持 ，这这是是因因为为它它含含有有本物种遗传性所需要的本物种遗传性所需要的 。4动动物物细细胞胞中中的的细细胞胞核核为为什什么么具具有有全全能能性性？细细胞胞质质没有全能性？没有全能性？细胞的全能性细胞的全能性全能性全能性细胞核细胞核全能性全能性全套遗传物质全套遗传物质核中具有该物种全套的遗传物质（或遗传信息），在核中具有该物种全套的遗传物质（或遗传信息），在一定适宜的条件下，这些遗传信息可以有序表达出来，一定适宜的条件下，这些遗传信息可以有序表达出来，表现出全能性。细胞质中不包含全套遗传物质。表现出全能性。细胞质中不包含全套遗传物质。【课后延伸训练课后延伸训练】1-2 C A3 有丝分裂有丝分裂 分化分化 细胞的全能性细胞的全能性 无机盐小分子有机物无机盐小分子有机物 不是不是 动物细胞一般不具有细胞全能性动物细胞一般不具有细胞全能性 克隆羊多利是将羊的乳腺细胞的核移植到去克隆羊多利是将羊的乳腺细胞的核移植到去核的羊的卵细胞中培育成功的说明了动物细核的羊的卵细胞中培育成功的说明了动物细胞不具有全能性，但动物体细胞的核还具有全胞不具有全能性，但动物体细胞的核还具有全能性能性4囊胚期囊胚期 基因选择性的表达基因选择性的表达 受精卵受精卵 生理排斥生理排斥