细胞的分化(公开课)

分裂
第六章
细胞的生命历程
第2节 细胞的分化
成年人全身细胞总数约 1012个。 细胞种类 有200 多种。这么多种类细 胞均来自一个受精卵.
有丝分裂
分 化
神经细胞
红细胞
肌肉细胞
上皮组织细胞
>
动物体细胞
2、受精卵
>
生殖细胞
>
体细胞
3、能够增殖的细胞
> 停止增殖的细胞
练一练 2011年广东高考理综生物试题 26题（3） 蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞 的 全能性 ，通过植物组织培养技术 大规模生产，此过程中细胞分化的根 本原因是 基因的选择性表达 。
4、动、植物细胞全能性的应用： （1） 快速繁殖花卉、蔬菜
课堂小结：
1、概念： 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结
构和生理功能上发生稳定性差异的过程
2、特点： 稳定性 普遍性 持久性 不可逆性 3、原因： 基因的选择性表达 4、意义：
（1）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。
分化的对象：相同细胞 分化的结果：产生形态、结构、生理功能 不同的细胞。
以下事例可说明细胞分化具有什么特点?
想一想
1.细胞分化发生在整个生命进程中。(动物）胚胎 时期达到最大限度。 —持久性 2.黑色素细胞在体外培养30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，而 不会变成其他类型的细胞。 —稳定性 3.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 —不可逆性 4.细胞的分化是普遍存在现象，是生物个体发育的基 础。
－普遍性
分化是以分裂为基础的。就一个个 体来说，各种细胞具有完全相同的遗 传信息。只是在不同细胞中遗传信息 的执行情况不同。
胚 胎 细 胞
红细 胞
血红蛋白基因开启 肌动蛋白基因关闭
肌动蛋白基因开启 血红蛋白基因关闭
大量合成血红蛋白
大量合成肌动蛋白
心肌细胞
细胞分化的根本原因：不同细胞中遗传信息的 执行情况不同，是基因的“选择性”表达
讨论：
健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
2 骨髓与血细胞的形成有什么关系？
骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生 不同种类的血细胞。
红 细 胞
造 血 干 细 血 小 板
胞
白细胞
骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞
2、干细胞的类型：
（1）全能干细胞
可发育成完整个体，如胚胎干细胞
（2）多能干细胞
4、细胞分化有什么意义？
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和组 织器官的修复。
比较细胞分裂与细胞分化：
小肠上 皮细胞 血红 细胞
神经 细胞
有丝分裂
受精卵
细胞分化
细胞分裂
细胞分化
不 细胞 不变 增加 同 数量 点 形态 结构 相同 差异 功能 相 遗传信息都不变 同 点 联 共同完成生物个体发育过程 系
蝴蝶兰的大规模生产
（2） 拯救珍稀、濒危动植物
长江女神 白鳍豚
百合花杜鹃
丹顶鹤
思考：
动物和人体内有没有具有分裂 和分化能力的细胞呢？
三、干细胞
1、定义
动物和人体内仍保留着少数 具有分裂和分化能力的细胞， 这些细胞叫做干细胞。
在我们体内，红细胞的寿命为120天左右， 白细胞的寿命更短，只有5-7天。这些血 细胞都是失去了分裂能力的细胞。 白血病患者的血液中出现了大量的异常白 细胞，而正常的血细胞又明显减少。 通过骨髓移植可以有效地治疗白细胞。 1 为什么健康人的血细胞数量不会随着血细 胞的死亡而减少？
3、细胞分化的结果是（ D ） A、细胞的数量增多 B、细胞的形态和结构相同 C、细胞的生理功能相同 D、相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳 定性差异 4、下列关于细胞分化及细胞分裂的叙述，错误的是 （ D） A、生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果 B、细胞分化发生在生物体的整个生命进程中 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
2、原因：
细胞内含有本物种全套的遗传信息
植 物 组 织 培 养 实 例
植物组织培养
离体的植物器官、组织或细胞
过程 脱分化
外植体
愈伤组织 再分化 根、芽
植物激素： 细胞分裂素、生长素
植物组织培养条件：
含有全部营养成分的培养 基、一定的温度、空气、无菌 环境、适合的PH、适时光照等。
植wk.baidu.com体
动物细胞是否具有全能性？
“多利”的诞生证明 :已分化的动物体细 胞的细胞核具有全能 性 但是目前为止,人们 还没有成功地将单个 已分化的动物体细胞 培养成新的个体。
克隆羊的全过程
白面羊乳 腺细胞的 细胞核 黑面羊卵 细胞的细 胞质
融合 新的细胞
体外培养 一段时间
代孕母羊
白面羊的克隆羊
3、全能性高低的比较：
细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞 低 ；分化程度越低， 分化程度越高，全能性越____ 高。 全能性越___ 1、植物体细胞
可发育成多种组织和器官，如造血干细胞
（3）专能干细胞
可发育成专门的组织和器官，如神经细胞
练一练
2010年高考生物广东卷
3、骨髓移植是治疗白血病常用的有效 方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造 血干细胞可在患者体内
A.正常生长 B. 增殖并分化成多种细胞 C.分泌抗体 D. 杀死各种病原菌
一、细胞分化
练一练
1.下列对细胞分化的叙述正确的是 （ D） A．细胞分化是遗传物质改变的结果 B．细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程 C．细胞分化也可实现细胞数量的增加 D．细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的 2.人胰岛B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B细胞中（ C ） A．只有合成胰岛素的基因 B．在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化 C．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 D．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
第五章 第二节
细胞分化、衰老和凋亡
细胞分化 细胞的全能性
受精作用形成受精卵
受精卵经细胞分裂形成多细胞胚
多细胞胚发育为人的幼体，完成胚胎发育。
示意图：
细胞的有丝分裂
细胞分化
仅有细胞的增殖，受精卵能形成 许多不同类型的细胞，进而发育 成多细胞生物体吗？
一、细胞分化
1、分化的定义：
在个体发育中，由一个或一种细 胞增殖产生的后代，在形态、结构和 生理功能上发生稳定性差异的过程。
1958年，美国 科学家斯图尔 德用胡萝卜韧 皮部细胞成功 地培育出了一 棵完整的植株。
实验证明：高度分化的植物细 胞仍然具有发育成完整植株的 潜能，即植物细胞具有全能性。
二、细胞的全能性：
1、定义：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
为什么任意一个体细胞会具有发 育成完整个体的潜能？
二、细胞的全能性
1、概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 2、原因：细胞内含有本物种全套的遗传信息。
三、干细胞
1、概念: 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化 能力的细胞。
2、类型：
巩固练习
1、下列关于细胞分化的说法，错误的是（ A ） A、细胞分化仅发生在胚胎时期 B、细胞分化与生物发育有密切的关系 C、细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象 D、细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差 异的过程 2、一个受精卵能发育成一个多细胞的个体，这主要是通 过下列哪两项生命现象完成的？（ C ） A、细胞分裂与细胞生长 B、细胞生长和细胞分化 C、细胞分裂与细胞分化 D、细胞的无丝分裂和有丝分裂
2012年高考——生物（广东卷）
26题（4）
叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大， 是细胞分裂 ______ 的结果。叶肉细胞与表皮细 胞的形态、结构和功能差异显著，其根本 基因的选择性表达 原因是 ________ 。
思考：
既然细胞分化具有稳定性和不可逆性、 持久性、普遍性，那么已经发生高度 分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那 样，再分化成其它细胞吗?
5、正常人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细胞，在 体外，在某些因素的诱导下，却可以分化为神经细胞和 肝细胞。其根本原因是这些造血干细胞（ D ） A、有旺盛的分裂能力 B、还没有分化 C、能合成神经细胞或肝细胞需要的蛋白质 D、具有与受精卵相同的全套遗传基因
6、下列哪种细胞的全能性最容易表达出来（ B ） A、青蛙的上皮细胞 B、胡萝卜的韧皮部细胞 C、大白鼠的肝脏细胞 D、人皮肤生发层细胞