1、第第2 2节细胞的分化节细胞的分化第6章 细胞的生命历程本节目标本节目标 01简述细胞分化的生物学简述细胞分化的生物学意义意义理解细胞分化的理解细胞分化的概念概念 02 01举例说明细胞的全能性举例说明细胞的全能性健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去骨髓中造血干细胞能通过增殖与分骨髓中造血干细胞能通过增殖与分化，不断产生不同种类的细胞。化，不断产生不同种类的细胞。细胞是如何进细胞是如何进行分化的呢？行分化的呢？一、一、细胞分化细胞分化小组小组活动活动：请带着请带着P P118 118 “思考讨论思考讨论”的的2 2个讨论题认真阅读教个讨论题认真阅
2、读教材材P P118119118119“思考与讨论思考与讨论”。（。（时间时间2 2分钟分钟）各不相同，但总体上都是由细各不相同，但总体上都是由细胞膜、细胞质、细胞核组成。胞膜、细胞质、细胞核组成。不能不能不会不会动物中存在各种各样的细胞，那植物体呢？动物中存在各种各样的细胞，那植物体呢？不同植不同植物细胞物细胞细胞质中细胞质中有大量的有大量的叶绿体，叶绿体，能进行光能进行光合作用合作用细胞中没有叶绿细胞中没有叶绿体，有没有角质体，有没有角质层，细胞中储藏层，细胞中储藏着许多营养物质着许多营养物质细胞中没有叶细胞中没有叶绿体，但细胞绿体，但细胞壁上形成明显壁上形成明显的角质层，具的角质层，具有
3、保护功能有保护功能说明：说明：追根溯源追根溯源，同一植物体的，同一植物体的 这细胞也都来自这细胞也都来自 一群彼此相似一群彼此相似 的早期胚的早期胚 细胞细胞一、一、细胞分化细胞分化小组小组活动活动：请带着以下问题认真阅读教材请带着以下问题认真阅读教材P P119119相关文相关文字，然后分组讨论以下问题。（字，然后分组讨论以下问题。（时间时间5 5分钟分钟）1 1：什么是细胞分化？单细胞生物什么是细胞分化？单细胞生物有细胞分化吗？它有什么特点？有细胞分化吗？它有什么特点？2 2：细胞分化有何意义？细胞分化有何意义？3 3：细胞分化的实质是什么？如何细胞分化的实质是什么？如何理解？理解？4 4
4、：如何从细胞水平和分子水平判如何从细胞水平和分子水平判断一个细胞是否分化？断一个细胞是否分化？细胞分化及其意义细胞分化及其意义概念：概念：实质：实质：在个体发育中，由在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、，在形态、结构和生理功能上发生结构和生理功能上发生稳定性差异的过程稳定性差异的过程，叫作细胞分化，叫作细胞分化 这是细胞中的这是细胞中的基因选择性表达基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中的结果，即在个体发育过程中 ，不同种类的细胞中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同遗传信息的表达情况不同。E ED DC CA A B BE ED DC CA
5、 A B BE ED DC CA A B B遗传信息没变遗传信息没变（细胞形态、结构细胞形态、结构和功能不同和功能不同）A B C D EA B C D E一、一、细胞分化细胞分化3 3. .特点：特点：（1 1）普遍性：普遍性：在生物界普遍存在，是生物个体发在生物界普遍存在，是生物个体发育的基础。（多细胞生物）育的基础。（多细胞生物）（2 2）持久性：持久性：发生在生物体的整个生命历程中，在胚发生在生物体的整个生命历程中，在胚胎时期达到最大限度。胎时期达到最大限度。（3 3）不可逆性：不可逆性：一般来说，分化的细胞将一直保持分一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。化后的状态，
6、直到死亡。（4 4）遗传物质不变性：遗传物质不变性：一般来说，分化的细胞遗一般来说，分化的细胞遗传物质不改变。传物质不改变。细胞分化及其意义Diffrenciation cellulaire et leur signification5.细胞分化的意义不同类型的细胞构成不同的器官和组织4.细胞分化的结果红细胞红细胞血红蛋白基因血红蛋白基因肌动蛋白基因肌动蛋白基因血红蛋白血红蛋白血红蛋白基因血红蛋白基因肌动蛋白基因肌动蛋白基因肌动蛋白肌动蛋白（开）（开）（关）（关）（开）（开）（关）（关）其他基因其他基因其他基因其他基因肌肉细胞肌肉细胞是细胞中是细胞中即在个体发育过程中，不同种类的细胞中即在个体
7、发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。遗传信息的表达情况不同。3.3.细胞分化的原因细胞分化的原因思考：思考：就同一个体来说，各种细胞具有完全相同的就同一个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能却又很大差异，这遗传信息，但形态、结构和功能却又很大差异，这是怎么回事呢？是怎么回事呢？思考：对于人未成熟的红细胞和胰岛B细胞，下列哪些基因 一定能表达，哪些基因不会表达？ 细胞呼吸酶基因， 血红蛋白基因、 核糖体相关酶的基因 胰岛素基因未成熟的红细胞未成熟的红细胞胰岛胰岛B B细胞细胞奢侈基因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细胞数量量形态结形态结构功
8、能构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。一般础，共同完成生物个体发育过程。一般来说，分化程度越高，分裂能力就越低来说，分化程度越高，分裂能力就越低细胞分化细胞分化与分裂的区别和联系与分裂的区别和联系小组小组活动活动：请带着以下问题认真阅读教材请带着以下问题认真阅读教材P P120120“思考思考讨论讨论”，然后分组完成，然后分组完成3 3个问题。（个问题。（时间时间2 2分钟分钟）二、二、细胞的全能性细胞的全能性什么是全什么是全能性？
9、能性？二、二、细胞的全能性细胞的全能性1. 1.概念：概念：细胞的全能性是指细胞的全能性是指细胞细胞经分裂和分化后，仍经分裂和分化后，仍具有产生具有产生完整有机体完整有机体或或分化成其他各种细胞分化成其他各种细胞的潜能和的潜能和特性。特性。起点起点终点终点4. 4.特点：特点：a. a.高度分化的高度分化的植物细胞植物细胞具有全能性；具有全能性； b b. .已分化的动物细胞的全能性受到限制，但其已分化的动物细胞的全能性受到限制，但其细胞细胞核核仍具有全能性。仍具有全能性。3.3.机理：机理：细胞内含有该物种的全套（全部）遗传信息。细胞内含有该物种的全套（全部）遗传信息。思考：思考：哺乳动物红
10、哺乳动物红细胞有全能性吗？细胞有全能性吗？2. 2.全能性比较：全能性比较：受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞 提醒：提醒：一般来说一般来说分化程度低，分分化程度低，分裂能力强的细胞裂能力强的细胞全能性高。全能性高。提醒：提醒：分化程分化程度高的细胞全度高的细胞全能性不一定低能性不一定低为什么一个细胞能具有全能性？为什么一个细胞能具有全能性？细胞的全能性Les cellules de具全能性的细胞有哪些？具全能性的细胞有哪些？受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞（配子细胞）（配子细胞） 体细胞体细胞受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 动物动物细胞细胞受精卵、早期胚胎细胞、植物细胞、动物细胞核受
11、精卵、早期胚胎细胞、植物细胞、动物细胞核全能性高低？全能性高低？能分裂的细胞能分裂的细胞 终终末分化细胞末分化细胞分化程度越高，分裂能力越差。细胞的分化程度？细胞的分化程度？三、三、干细胞干细胞1. 1.概念：概念：动物和人体内仍保留着少数具有动物和人体内仍保留着少数具有分裂分裂和和分化分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。提醒：提醒：并非并非所有干细胞都要发生分化。干细胞通所有干细胞都要发生分化。干细胞通过细胞分裂增加细胞数目，一部分干细胞发生分过细胞分裂增加细胞数目，一部分干细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分化，成为具有特定功能的组织细胞；还
12、有一部分干细胞保持分裂能力，用于干细胞的自我更新。干细胞保持分裂能力，用于干细胞的自我更新。2. 2.实例：实例：更新更新干细胞Les cellules souches1.概念：动物和人体内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。2.分类：全能干细胞：能分化成各种细胞，如胚胎干细胞。多能干细胞：能分化成多种细胞，如造血干细胞。专能干细胞：只能向特定细胞分化，如神经干细胞。干细胞分裂能力强，分化潜能也强小结小结1、有关细胞全能性的叙述，正确的是（ ）A、植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因B、高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性C、植物体内某
13、些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因发生了改变D、紫色糯性玉米种子培育成植株，这体现了植物种子具有全能性B B配子也具有形成完整个体所需的全套基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果种子发育成植株是个体正常发育的过程2、细胞分化过程中不会出现的是（ ） A.细胞形态结构改变 B.细胞器种类和数量改变 C.蛋白质种类和数量的改变 D.细胞核遗传物质的改变D D3、填空：同一个体的不同体细胞的形态、结构和生理功能不同的直接原因是 ，根本原因是不同的细胞 不同。（2）细胞分裂增加细胞数量属于细胞“量变”，而 增加细胞种类，属于细胞“质变”所含蛋白质种类有所不同所含蛋白质种类有所不同表达的基因细胞分化2、下图是将某植物的韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程，请据图回答(1)4是由3中单个细胞经过 形成细胞团，再进一步发育成5 。(2)这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着 ，即 。(3)据此实验可以推断，高度分化的动物细胞，也可能培养成与该动物类似的个体，原因是 。细胞（有丝）分裂胚状体细胞全能性已经分化的植物细胞，仍具有发育成完整个体的潜能动物细胞核内含有保持本物种遗传所需要的全套遗传物质
