細胞的分化 全國公開課一等獎

第2節(jié)細胞的分化受精卵細胞群上皮組織肌肉組織神經(jīng)組織結(jié)締組織①②分裂的結(jié)果：分化的結(jié)果：細胞數(shù)目增加，分裂后的細胞完全相同的。細胞數(shù)目不變，但分化后的細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能不同。且遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變。細胞為什么要分化？如果不分化會怎么樣？人的神經(jīng)細胞和心肌細胞都是由受精卵分裂而來的，但它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同，其原因是什么？它們核內(nèi)的遺傳信息是否相同？提示：細胞分化的結(jié)果。它們核內(nèi)的遺傳信息相同。神經(jīng)細胞紅細胞肌肉細胞上皮組織細胞表皮細胞葉肉細胞分生細胞導(dǎo)管、篩管保護組織營養(yǎng)組織分生組織輸導(dǎo)組織2.黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。3.分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，不能再回到分化前的狀態(tài)，直到死亡。穩(wěn)定性（遺傳物質(zhì)未變）不可逆性

1.

細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。持久性細胞分化特性一、細胞分化及其意義1、概念：

在個體發(fā)育中，由

增殖產(chǎn)生的后代，在

上發(fā)生

的過程，叫細胞分化。3、結(jié)果：形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官。2、特征是一種持久性，

的穩(wěn)定變化。一個或一種細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能穩(wěn)定性差異不可逆細胞分裂細胞分化不同點細胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點聯(lián)系增加相同不變差異染色體和遺傳信息都不變先分裂，后分化，細胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個體發(fā)育過程細胞分化與分裂的區(qū)別和聯(lián)系5、原因：4、意義：

使多細胞生物體中的細胞趨于

,有利于

。

專門化提高各種生理功能的效率同一個生物的不同細胞所含的遺傳物質(zhì)相同嗎？相同那為何功能和形態(tài)都不同？紅細胞肌肉細胞血紅蛋白肌動蛋白血紅蛋白血紅蛋白肌動蛋白肌動蛋白（開）（關(guān)）（開）（關(guān)）細胞分化的直接原因：蛋白質(zhì)種類、數(shù)量和功能改變的結(jié)果分化后的細胞里面蛋白質(zhì)的種類、數(shù)量和功能是不相同的。蛋白質(zhì)不相同讓這些細胞擁有的功能也不同?；蚧蚧蚧駻BDCEEDCABEDCABEDCABEDCAB基因選擇性表達的過程細胞分化的根本原因：不同細胞中遺傳信息在特定的時間和空間條件下的執(zhí)行情況不同導(dǎo)致

（基因的選擇性表達）。草履蟲有細胞的分化嗎？為什么？沒有。草履蟲是單細胞生物，一個細胞就是一個個體。但有基因的選擇性表達細胞分化的特點1、普遍性2、持久性3、穩(wěn)定性和（自然狀態(tài)下）不可逆性4、遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變高度分化的細胞能否再分化成其它細胞？紅細胞分化成白細胞?神經(jīng)細胞分化成肌肉細胞?案例1：1958，美國，斯圖爾德植物組織培養(yǎng)1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部細胞成功地培育出了一棵完整的植株。實驗證明：高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能，即植物細胞具有全能性。已經(jīng)分化的細胞在體外發(fā)育成了完整個體。植物細胞實現(xiàn)全能性的條件：植物激素和營養(yǎng)物質(zhì)離體二、細胞的全能性：1、概念：細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。2、原因：

體細胞內(nèi)含有本物種全套的遺傳信息！*為什么任意一個植物體細胞會具有發(fā)育成完整個體的潛能？3．細胞全能性實現(xiàn)的條件：在離體狀態(tài)下，需要適宜的水、無機鹽、有機營養(yǎng)及激素等，還需要適宜的溫度等條件。特別提醒(1)細胞分化過程中遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變，只是基因的選擇性表達。(2)細胞分化伴隨個體的整個生命過程，在胚胎時期達到最大程度。(3)一般來說，細胞分化是不可逆的，但在離體人工培養(yǎng)條件下，高度分化的植物細胞能夠脫分化恢復(fù)全能性。已分化的細胞當(dāng)受到創(chuàng)傷或進行離體(也受到創(chuàng)傷)培養(yǎng)時恢復(fù)細胞分裂能力,失去原有分化狀態(tài)的過程。

脫分化（去分化）已經(jīng)脫分化的愈傷組織在一定條件下，再分化出胚狀體，形成完整植株，這一過程叫作再分化再分化愈傷組織原指植物體的局部受到創(chuàng)傷刺激后，在傷口表面新生的組織。可起源于植物體任何器官內(nèi)各種組織的活細胞。在植物體的創(chuàng)傷部分，愈傷組織可幫助傷口愈合;在嫁接中，可促使砧木與接穗愈合，并由新生的維管組織使砧木和接穗溝通;在扦插中，從傷口愈傷組織可分化出不定根或不定芽，進而形成完整植株。在植物器官、組織、細胞離體培養(yǎng)時，條件適宜也可以長出愈傷組織。其發(fā)生過程是:外植體中的活細胞經(jīng)誘導(dǎo)，恢復(fù)其潛在的全能性，轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚毎?，繼而其衍生的細胞分化為薄壁組織而形成愈傷組織。從植物器官、組織、細胞離體培養(yǎng)所產(chǎn)生的愈傷組織，在一定條件下可進一步誘導(dǎo)器官再生或胚狀體而形成植株。

植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用（1)、快速繁殖花卉、蔬菜；(2)、拯救珍稀瀕危物種；(3)、和基因工程結(jié)合培育作物新類型。用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的玫瑰、蘭花手機吊墜

動物細胞有沒有這種能力？綿羊“多莉”整個克隆過程如下：母綿羊A乳腺細胞

（體細胞）

母綿羊B未受精的卵細胞

母綿羊C新的卵細胞發(fā)育成胚胎去核卵細胞提取細胞核細胞融合胚胎移植“多莉”

多莉羊的誕生說明了什么問題？已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。而且目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的個體。但動物細胞核必須受到卵細胞質(zhì)中相應(yīng)物質(zhì)的刺激，全能性才能表現(xiàn)出來。除受精卵外，植物體和人體內(nèi)有沒有具有分裂分化能力的細胞？植物體內(nèi)分生組織細胞動物體內(nèi)干細胞（如根尖分生區(qū)細胞）干細胞的概念：動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。名稱特點實例全能干細胞可分化成各種細胞，構(gòu)成各種組織和器官，最終發(fā)育成完整個體胚胎干細胞多能干細胞可發(fā)育形成一種器官的多種組織，但不能發(fā)育成完整個體造血干細胞專能干細胞只能分化成某一類型的細胞神經(jīng)干細胞在我們體內(nèi)，紅細胞的壽命為120天左右，白細胞的壽命更短，只有5-7天。這些血細胞都是失去了分裂能力的細胞。白血病患者的血液中出現(xiàn)了大量的異常白細胞，而正常的血細胞又明顯減少。通過骨髓移植可以有效地治療白細胞。討論：1為什么健康人的血細胞數(shù)量不會隨著血細胞的死亡而減少？健康人會不斷產(chǎn)生新的血細胞，補充到血液中去。2骨髓與血細胞的形成有什么關(guān)系？骨髓中造血干細胞能夠通過增殖和分化不斷產(chǎn)生不同種類的血細胞。

造血干細胞紅細胞血小板白細胞骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞新華社北京9月4日電籃球巨星姚明在中國人民大學(xué)現(xiàn)場采集血樣，加入中華骨髓庫捐獻造血干細胞的志愿者行列，并承諾，一旦配型成功，將為患者捐獻造血干細胞。與他一同行動的還有中國大學(xué)生男子超級聯(lián)賽的運動員們。在這個名為“大超——中華骨髓庫校園愛心之旅”啟動儀式上，姚明手執(zhí)一顆紅心模型，將中華骨髓庫的標(biāo)志補充完整，象征發(fā)揚“人道、博愛、奉獻”的紅十字精神。

一、利用干細胞，人體組織器官將能再生

新聞背景英國足球名星----貝克漢姆儲存來自他剛出生時留下的臍帶血干細胞，以便萬一他在賽場上重要器官受傷，則可以接受干細胞移植手術(shù)治療。

二、移植弟弟臍帶血治好血癌！3歲女童健康成長一出世就患上急性骨髓性白血?。ㄋ追Q血癌）的華裔女嬰，被醫(yī)生診斷只有10%的存活率。她過后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的臍帶血干細胞移植活命。今年3歲的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康寶寶。干細胞研究應(yīng)用的媒體報道知識點

歸納與結(jié)論1、細胞分化及其意義a.概念：b.細胞分化的特點：c.細胞分化的實質(zhì)：d.細胞分化的意義：

2、細胞的全能性a.概念：b.高度分化的植物細胞具有全能性c.動物細胞的細胞核具有全能性d.干細胞持久性，穩(wěn)定性，不可逆轉(zhuǎn)，遺傳物質(zhì)沒有改變?；虻倪x擇性表達細胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)；細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。細胞全能性大小的比較：在①受精卵、②生殖細胞、③高度分化的動物細胞中，全能性最大的是____,最小的是____。細胞全能性大小主要受細胞分化程度影響。細胞分化程度越高，全能性越____；分化程度越低，全能性越___。另外，植物細胞全能性____動物細胞?、佗鄣透吒哂诩毎苄缘谋容^(1)植物細胞>動物細胞。(2)受精卵>生殖細胞>體細胞。(3)分裂能力強的細胞>分裂能力弱的細胞。(4)體細胞：分化程度低的細胞>分化程度高的細胞。1.下列對細胞分化的敘述正確的是（）A．細胞分化是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果B．細胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程C．細胞分化從原腸胚后期開始至生命結(jié)束D．細胞分化是由細胞內(nèi)遺傳信息執(zhí)行情況不同產(chǎn)生的2.人胰島B細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生紅細胞中的血紅蛋白，根據(jù)此推測人胰島B細胞中（）A．只有合成胰島素的基因B．在細胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化C．既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的基因，但不同細胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同D．只有合成胰島素的基因和其他基因，但沒有合成血紅蛋白的基因DC3.下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是（）①用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株②植物用種子進行繁殖③用煙草組織培養(yǎng)的單個細胞培育出了可育的完整植株

A．①②B．①③C.②③D.①②③4.科學(xué)家用甲母羊乳腺細胞的細胞核與乙母羊卵細胞的細胞質(zhì)重組成一個細胞，成功培養(yǎng)了“多莉”羊。下列關(guān)于此實驗的說法正確的是（多選）（）

A．高度分化的動物細胞的細胞核具有全能性

B．重組細胞的細胞核內(nèi)含有保持物種遺傳性所需要的全部遺傳物質(zhì)

C