生物（人教版）高中生物必修一第六章細(xì)胞的生命歷程第2節(jié)細(xì)胞的分化第1課時2023/12/7？問題探討

在人體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命為120d左右，白細(xì)胞的壽命為5～7d。這些血細(xì)胞都是失去分裂能力的細(xì)胞。白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效地治療白血病。討論：1、為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會隨著血細(xì)胞的死亡而減少？2、骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？健康人會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞,補(bǔ)充到血液中去。骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化,不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。2023/12/7個體發(fā)育中各組織細(xì)胞形成的過程2023/12/7胚胎形成的過程比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞上皮細(xì)胞1、這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么不同?2、這些細(xì)胞都源于早期胚胎中一群彼此相似的細(xì)胞，正常情況下，它們還能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞嗎？就這四種組織來說，一種組織的細(xì)胞會不會轉(zhuǎn)變成其它組織的細(xì)胞？一、細(xì)胞分化及其意義2023/12/7思考·討論

1.這些細(xì)胞在形態(tài)上相差很大,結(jié)構(gòu)上也有區(qū)別,功能上各不相同,但總體上都由胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核組成。

2.在正常情況下,它們是不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞的;這四種組織中的某種細(xì)胞不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞的。2023/12/7

同一植物體的這些細(xì)胞也都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。光合作用保護(hù)功能儲藏營養(yǎng)物質(zhì)葉肉細(xì)胞

表皮細(xì)胞（無葉綠體）儲藏細(xì)胞2023/12/71、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(xì)胞分化。一、細(xì)胞分化及其意義一個或一種細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能穩(wěn)定性差異有絲分裂2023/12/7細(xì)胞分化分化的結(jié)果：產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞。2、細(xì)胞分化的特點(diǎn)（1）持久性：細(xì)胞分化是一種持久性的變化，持久發(fā)生在整個生命進(jìn)程中。細(xì)胞分化是否意味著細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變呢？就一個個體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息。（2）不可逆性：一般情況下，分化后的細(xì)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。（3）普遍性：是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。2023/12/7（2）細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。（1）細(xì)胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。2023/12/73、細(xì)胞分化的意義4、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)ABDCEEDCABEDCABEDCABEDCAB基因選擇性表達(dá)的過程

問：就一個個體來說，各種細(xì)胞具有相同的遺傳信息，

為什么形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大的差異呢？ABDCEEDCABEDCABEDCABEDCAB基因細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。2023/12/74、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)

√：基因活動狀態(tài)，表達(dá)產(chǎn)生相應(yīng)蛋白質(zhì)×：基因關(guān)閉狀態(tài)肌肉細(xì)胞紅細(xì)胞血紅蛋白基因肌動蛋白基因

××√××√受精卵不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同（基因的選擇性表達(dá)）4、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)

紅細(xì)胞合成血紅蛋白(不合成肌動蛋白)肌細(xì)胞肌動蛋白基因開啟合成肌動蛋白(不合成血紅蛋白)肌動蛋白基因關(guān)閉血紅蛋白基因關(guān)閉血紅蛋白基因開啟同一生物體內(nèi)不同的細(xì)胞所含DNA相同，所含蛋白質(zhì)不一定相同小腸上皮細(xì)胞受精卵紅細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞細(xì)胞群細(xì)胞分裂細(xì)胞分化5、細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的關(guān)系2023/12/7細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點(diǎn)聯(lián)系增加相同不變穩(wěn)定性差異正常情況下遺傳信息都不變①先分裂，后分化；②細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個體發(fā)育過程；③分化程度越高，分裂能力越低。既然細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性、持久性、不可逆

性，那么已經(jīng)發(fā)生高度分化的細(xì)胞，還能像早期胚胎細(xì)胞那樣，再分化成其它細(xì)胞嗎?思考：1、從資料1中可以得出什么結(jié)論?2、如果將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞換成其他已高度分化的植物細(xì)胞，在適宜的條件下，這些細(xì)胞也能形成新的植株嗎？3、將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新的個體嗎？與資料1中的實(shí)驗(yàn)相比，你能從資料2中的實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？二、細(xì)胞的全能性2023/12/7思考·討論資料1資料21958年，美國科學(xué)家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部細(xì)胞成功地培育出了一棵完整的植株。實(shí)驗(yàn)證明：高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能.

1.植物組織培養(yǎng)的過程植物組織培養(yǎng)離體的細(xì)胞、組織或器官

脫分化（又叫去分化）愈傷組織（排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞）

再分化根或芽等器官植物體（1）脫離母體（2）給予適宜的營養(yǎng)和外界條件的必要條件：1.從資料1中可以得出的結(jié)論是:已經(jīng)分化的細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整的植物體。

2.能。2023/12/73.將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)不能獲得新的個體;與資料1中的實(shí)驗(yàn)相比,資料2中的實(shí)驗(yàn)說明已分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。2023/12/7二、細(xì)胞的全能性1、概念：是指細(xì)胞經(jīng)過分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。2、原因：3、植物細(xì)胞全能性表現(xiàn)的必要條件：

體細(xì)胞中都具有該物種全套的遺傳物質(zhì)，都具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因。

（1）離體（必要條件）；（2）植物激素和一定的營養(yǎng)物質(zhì)（無機(jī)鹽、糖類等）；（3）適宜的外界條件（適宜溫度、pH等）、無菌無毒的環(huán)境。

2023/12/74、植物細(xì)胞的全能性（1）高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性（2）實(shí)驗(yàn)證據(jù)：植物組織培養(yǎng)（3）應(yīng)用：①快速繁殖花卉和蔬菜等作物；②培養(yǎng)微型觀賞植株；③拯救珍稀瀕危植物。2023/12/75、動物細(xì)胞的全能性（1）高度分化的動物體細(xì)胞核具有全能性（2）實(shí)驗(yàn)證據(jù)：克隆動物分娩胚胎移植母綿羊A

乳腺細(xì)胞

母綿羊B未受精的卵細(xì)胞母綿羊C

新的重構(gòu)卵細(xì)胞

發(fā)育成胚胎去核卵細(xì)胞提取細(xì)胞核細(xì)胞融合多莉

目前為止，人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。綿羊“多莉”整個克隆過程如下：母綿羊A

乳腺細(xì)胞

（體細(xì)胞）母綿羊B未受精的卵細(xì)胞

母綿羊C“多莉”新的重組細(xì)胞

發(fā)育成胎去核卵細(xì)胞提取細(xì)胞核細(xì)胞融合胚胎移植已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性“多利”的誕生證明:已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性但是目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。

6、細(xì)胞全能性大小的比較（1）同一生物

受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞（2）不同生物

植物細(xì)胞>動物細(xì)胞

一般情況下，細(xì)胞分化程度越高，全能性越低；細(xì)胞分化程度越低，全能性越高。2023/12/7三、干細(xì)胞1、定義：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(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。２.干細(xì)胞的分類３.干細(xì)胞研究的應(yīng)用前景干細(xì)胞移植治療白血病在體外培養(yǎng)出組織和器官,并最終通過組織和器