第6章細(xì)胞的生命歷程第2節(jié)細(xì)胞的分化在人體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命為120d左右。白細(xì)胞的壽命約為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(guò)骨髓移植可以有效的治療白血病。1.為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會(huì)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(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。骨髓中的造血干細(xì)胞能夠通過(guò)細(xì)胞增殖和分化不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。課本P118問(wèn)題探討討論

構(gòu)成人體的器官有四種組織，分別是上皮組織、肌肉組織、結(jié)締組織和神經(jīng)組織，這些組織又是由一些相似的細(xì)胞所構(gòu)成，下圖為構(gòu)成這些組織的一些細(xì)胞。這些細(xì)胞來(lái)源早期胚胎細(xì)胞思考·討論比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞1.這些細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上是否相同，又有什么相同之處呢？這些細(xì)胞形態(tài)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，但總體上都由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核構(gòu)成。思考·討論比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞上皮細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞軟骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞2.這些細(xì)胞都源自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？一種組織的細(xì)胞會(huì)不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞？正常情況下，它們不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞，也不會(huì)轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。思考·討論葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞儲(chǔ)藏細(xì)胞功能：光合作用功能：保護(hù)作用功能：貯藏營(yíng)養(yǎng)

比較不同植物組織細(xì)胞同一植物體的這些細(xì)胞都來(lái)自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程。（1）概念一、細(xì)胞分化及其意義細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多，細(xì)胞分化使細(xì)胞種類增加。細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)有絲分裂細(xì)胞分化受精卵唾液腺細(xì)胞肌肉細(xì)胞胰島細(xì)胞免疫細(xì)胞（2）細(xì)胞分化的特點(diǎn)（仔細(xì)閱讀教材119頁(yè)總結(jié)特點(diǎn)）2、一般來(lái)說(shuō)，已經(jīng)分化的細(xì)胞一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡，都不能恢復(fù)到原來(lái)胚胎細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。1、細(xì)胞分化是一種持久性的變化，發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中。3、細(xì)胞分化在生物界中普遍存在，是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。4、就一個(gè)個(gè)體來(lái)說(shuō)，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息。(持久性)(不可逆性）(普遍性)(遺傳物質(zhì)不變性)一、細(xì)胞分化及其意義(穩(wěn)定性）產(chǎn)生___________________不同的細(xì)胞不同類型的細(xì)胞構(gòu)成不同的器官和組織。（3）細(xì)胞分化的結(jié)果是__________的基礎(chǔ)，使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于_______，有利于提高各種生理功能的效率。一、細(xì)胞分化及其意義（4）細(xì)胞分化的意義形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能個(gè)體發(fā)育專門化（5）原因細(xì)胞分化是細(xì)胞中的基因___________的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，不同種類的細(xì)胞中__________的表達(dá)情況不同。選擇性表達(dá)遺傳信息基因選擇性表達(dá)(遺傳信息的表達(dá)情況不同)特定蛋白質(zhì)合成導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能差異形成不同的細(xì)胞、組織ABCDEABCDEABCDEABCDEABCDE基因未表達(dá)表達(dá)肌肉細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮細(xì)胞骨細(xì)胞課本P119一、細(xì)胞分化及其意義（5）細(xì)胞分化的原因（實(shí)質(zhì)）一、細(xì)胞分化及其意義基因的選擇性表達(dá)合成胰島素開啟某些基因(如胰島素合成基因開啟）關(guān)閉某些基因（如肌動(dòng)蛋白基因關(guān)閉）心肌細(xì)胞細(xì)胞分化成細(xì)胞分化成胰島B細(xì)胞合成肌動(dòng)蛋白開啟另一些基因（如肌動(dòng)蛋白基因開啟）

關(guān)閉另一些基因（如胰島素合成基因關(guān)閉）胚胎細(xì)胞細(xì)胞產(chǎn)生了不同種類的蛋白質(zhì)直接原因：合成了具有特定結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)根本原因/實(shí)質(zhì)：遺傳物質(zhì)有選擇性地發(fā)揮作用！（即基因的選擇性表達(dá)）呼吸酶晶狀體蛋白胰島素表達(dá)

表達(dá)表達(dá)筆記同一個(gè)體，細(xì)胞分化后：①遺傳物質(zhì)DNA不變

②RNA、蛋白質(zhì)改變/不同

(不完全相同√，完全不同×)(5)細(xì)胞分化實(shí)質(zhì)：在細(xì)胞基因組中，表達(dá)的基因可分兩類:(1)管家基因：所有細(xì)胞均表達(dá)，其產(chǎn)物是基本生命活動(dòng)所必需的。(呼吸酶基因和ATP合成酶基因)(2)奢侈基因：不同類型細(xì)胞特異性表達(dá)的基因，其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異的生理功能。(胰島素基因)細(xì)胞的全能性資料11958年，美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德（F.C.Steward）取胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞，放入含有植物激素、無(wú)機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果這些細(xì)胞旺盛地分裂和生長(zhǎng)，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長(zhǎng)成了一株新的植株。一般來(lái)說(shuō)，細(xì)胞分化是不可逆的。但是在離體和人工培養(yǎng)等條件下，某些高度分化的細(xì)胞也能恢復(fù)分裂和再分化。①②③⑥④⑤思考·討論1．從資料1中可以得出什么結(jié)論？已經(jīng)分化的細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整植物體討論細(xì)胞的全能性資料11958年，美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德（F.C.Steward）取胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞，放入含有植物激素、無(wú)機(jī)鹽和糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，結(jié)果這些細(xì)胞旺盛地分裂和生長(zhǎng)，形成一個(gè)細(xì)胞團(tuán)塊，繼而分化出根、莖和葉，移栽到花盆后，長(zhǎng)成了一株新的植株。①②③⑥④⑤思考·討論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？討論能已經(jīng)高度分化的動(dòng)物細(xì)胞是否也能發(fā)育成為一個(gè)完整的個(gè)體呢？到目前為止，還不能將單個(gè)已分化的動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)成新個(gè)體資料2科學(xué)家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做實(shí)驗(yàn)，將它的腸上皮細(xì)胞的核移植到去核的卵細(xì)胞中，結(jié)果獲得了新的個(gè)體。思考·討論3.將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新的個(gè)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?與資料1中的實(shí)驗(yàn)相比，資料2中的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明己分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。已分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核的全能性需要借助即細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)才能體現(xiàn)出來(lái)。將腸上皮細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)不能獲得新的個(gè)體

（1）細(xì)胞的全能性的含義：是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有_______________________或___________________的潛能和特性。產(chǎn)生完整有機(jī)體分化成其他各種細(xì)胞二、細(xì)胞的全能性是不是只有高度分化的細(xì)胞才可能具有全能性？如受精卵，早期胚胎細(xì)胞，植物的分生區(qū)細(xì)胞等未分化的細(xì)胞也具有全能性，且全能性更高。（2）細(xì)胞具有全能性的原因：細(xì)胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息。1.細(xì)胞的全能性（3）實(shí)例：植物體細(xì)胞的全能性和動(dòng)物體細(xì)胞核的全能性

理論上，活細(xì)胞都具有全能性（哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等除外）小結(jié)：1.不同物種：植物細(xì)胞

動(dòng)物細(xì)胞2.不同分化程度：分化程度越高，全能性越低受精卵

干細(xì)胞

生殖細(xì)胞

體細(xì)胞3.分裂能力：分裂能力越強(qiáng)，全能性越高分生區(qū)細(xì)胞

成熟區(qū)細(xì)胞>>>>>（4）全能性高低比較：二、細(xì)胞的全能性②拯救珍稀、瀕危動(dòng)植物③克隆人體器官，用于器官移植（5）細(xì)胞全能性的應(yīng)用①快速繁殖花卉、蔬菜等植物組織培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)：

能快速、大量繁殖，不受季節(jié)影響!二、細(xì)胞的全能性2.干細(xì)胞（1）概念：動(dòng)物和人體內(nèi)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。二、細(xì)胞全能性的應(yīng)用按來(lái)源分（發(fā)育時(shí)期）成體干細(xì)胞按分化潛能分

全能干細(xì)胞（）多能干細(xì)胞（）

（如神經(jīng)干細(xì)胞）（２）類型胚胎干細(xì)胞如造血干細(xì)胞如受精卵、胚胎干細(xì)胞專能干細(xì)胞可分化成各種細(xì)胞，構(gòu)成各種組織和器官，最終發(fā)育成完整個(gè)體可分化形成多種組織細(xì)胞，但不能發(fā)育成完整個(gè)體由多能干細(xì)胞分化而來(lái)，只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化全能胚胎干細(xì)胞專能神經(jīng)干細(xì)胞多能骨髓造血干細(xì)胞（2）類型專能干細(xì)胞:全能干細(xì)胞：多能干細(xì)胞：二、細(xì)胞全能性的應(yīng)用（4）應(yīng)用：臍帶血中含有大量的干細(xì)胞，可以培養(yǎng)并分化成人體的各種血細(xì)胞。目前，臍帶血干細(xì)胞可以用于治療血液系統(tǒng)疾病。（3）舉例:人骨髓中的造血干細(xì)胞能通過(guò)增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。課本P121二、細(xì)胞全能性的應(yīng)用1.干細(xì)胞可以用于治療血液系統(tǒng)疾病（4）細(xì)胞全能性的應(yīng)用2.體外培養(yǎng)組織或器官,通過(guò)移植治療疾病練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1．判斷下列有關(guān)細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性關(guān)系的表述是否正確。（1）受精卵沒(méi)有分化，所以沒(méi)有全能性。（

）（2）細(xì)胞的分化程度越高，表現(xiàn)出來(lái)的全能性就越弱。()×√練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)2．將自體骨髓干細(xì)胞植入胰腺組織后可分化為“胰島樣”細(xì)胞，以替代損傷的胰島B細(xì)胞，達(dá)到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是（

）A.骨髓干細(xì)胞與“胰島樣”細(xì)胞的基因組成不同，基因表達(dá)情況不同B.“胰島樣”細(xì)胞與胰島B細(xì)胞基因組成不同，基因表達(dá)情況相同C.骨髓干細(xì)胞與“胰島樣”細(xì)胞基因組成相同，基因表達(dá)情況也相同D.骨髓干細(xì)胞與胰島B細(xì)胞的基因組成相同，基因表達(dá)情況不同D練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)3．在一個(gè)多細(xì)胞的生物體內(nèi)，存在著各種在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上具有差異的細(xì)胞，這是因?yàn)?)A.細(xì)胞發(fā)生了變異B.不同細(xì)胞的基因不同C.某些細(xì)胞失去了全能性D.不同細(xì)胞中的基因選擇性地表達(dá)D.

二、拓展應(yīng)用

1．植物組織培養(yǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展十分迅猛，許多企業(yè)運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)蔬菜、瓜果和花卉的組培苗，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物幼苗有什么優(yōu)勢(shì)呢？你將來(lái)愿意從事這方面的工作嗎？同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物幼苗的優(yōu)勢(shì)是：快速、大量繁殖，不受季節(jié)影響，同時(shí)還能保持植物的優(yōu)良品質(zhì)。練習(xí)與應(yīng)用.

二、拓展應(yīng)用

1．植物組織培養(yǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展十分迅猛，許多企業(yè)運(yùn)用植物