高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》

第2節(jié)細胞的分化

第2節(jié)細胞的分化高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》1．知識：(1)掌握細胞分化的概念及特征；(2)舉例說明細胞的全能性。2．情感態(tài)度與價值觀：通過干細胞的研究培養(yǎng)熱愛科學的情感。3．能力：進行有關干細胞研究進展與應用的資料搜集和分析。4．重點與難點：(1)細胞分化的概念和意義；(2)細胞全能性的概念及實例。1．知識：(1)掌握細胞分化的概念及特征；(2)舉例說明細胞高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》

(一)問題探討1．健康人會不斷產(chǎn)生新的血細胞，補充到血液中去。2．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。(二)旁欄思考題1．提示：細胞分化的實例：如根尖的分生區(qū)細胞不斷分裂、分化，形成成熟區(qū)的輸導組織細胞、薄壁組織細胞、根毛細胞等；胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實；受精卵發(fā)育成蝌蚪，再發(fā)育成青蛙；骨髓造血；皮膚再生等都包涵著細胞的分化。(一)問題探討2．動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細胞分化潛能變窄，這是指細胞整體而言?？墒羌毎藙t不同，它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，并且并沒有因細胞分化而失去基因，因此，高度分化的細胞核仍然具有全能性。這可以從細胞核移植實驗以及其他的實驗證據(jù)中得到證實。2．動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細(三)資料搜集和分析1．在個體發(fā)育過程中，通常把那些具有自我復制能力，并能在一定條件下分化形成一種以上類型細胞的多潛能細胞稱為干細胞。干細胞有很多種類型，大體上可分為成體干細胞和胚胎干細胞。2．提示：干細胞的研究為替換病變的組織和器官，某些癌癥和遺傳病的治療帶來新的希望。(三)資料搜集和分析高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》一、細胞分化1．概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在________、________和________上發(fā)生________的過程，叫做細胞分化。2．意義：(1)細胞分化是生物________的基礎。(2)細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向________化，有利于提高各種________的效率。(3)細胞分化是一種________的變化。一、細胞分化二、細胞的全能性1．概念：已經(jīng)分化的細胞仍具有發(fā)育成________的潛能。2．原因：細胞含有本物種全套的________。3．植物組織培養(yǎng)：(如胡蘿卜韌皮部細胞→植株)所利用的生物學原理是________，在培養(yǎng)基中加入________、________和________等物質，結果這些細胞進行________和________，形成一個________，再分化出________→植株。二、細胞的全能性答案：一、1.形態(tài)結構生理功能穩(wěn)定性差異2．(1)個體發(fā)育(2)專門生理功能(3)持久性二、1.完整個體2.遺傳物質3．細胞的全能性植物激素無機鹽糖類分裂生長細胞團塊根、莖和葉答案：一、1.形態(tài)結構生理功能穩(wěn)定性差異高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》1.細胞分化的概念在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，叫做細胞分化。①分化是一種持久的、穩(wěn)定的變化。它發(fā)生在生物體的整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度。一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》②細胞分化是特定基因在一定的時間、空間表達(即基因有選擇的表達)的結果。概括地說，一個胚細胞在形態(tài)上和化學上發(fā)生任何適度的永久性的變化，使它與最初所出現(xiàn)的狀態(tài)有著顯著的不同，這些細胞的變化就叫細胞分化。②細胞分化是特定基因在一定的時間、空間表達(即基因有選擇的表2．細胞分化的意義在胚胎發(fā)育的早期，各個細胞彼此相似。通過細胞的有絲分裂，細胞的數(shù)量越來越多。與此同時，這些細胞又逐漸向不同的方向變化。因此，細胞分化的意義可總結為：①經(jīng)過細胞分化，在多細胞生物體內(nèi)會形成各種不同的細胞和組織。例如，色素細胞能合成黑色素，肌肉細胞合成肌動蛋白和肌球蛋白，紅細胞能夠合成血紅蛋白等，都是在特定時間和特定地點合成的，而鄰近的其他細胞，都不能合成這些蛋白質。這三種細胞的穩(wěn)定性變異是不可逆轉的。2．細胞分化的意義②一般多細胞生物體的發(fā)育起點是一個細胞(受精卵)，細胞的分裂只能繁殖出許多相同的細胞，只有經(jīng)過細胞分化才能形成各種組織、器官和系統(tǒng)，才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體。②一般多細胞生物體的發(fā)育起點是一個細胞(受精卵)，細胞的分裂 1下列過程不屬于細胞分化的是(

)A．B淋巴細胞形成漿細胞B．胚胎干細胞形成神經(jīng)細胞C．質壁分離植物細胞的復原D．蜥蜴斷尾再生解析：細胞分化是在個體發(fā)育過程中，細胞后代在形態(tài)結構和功能上出現(xiàn)穩(wěn)定性差異的過程。其中必然涉及細胞分裂，也就是說，細胞分裂是細胞分化的基礎。C項所述內(nèi)容是單個細胞在特殊情況下的生理活動，連細胞分裂都未曾涉及到，故不是細胞分化的范疇。答案：C

1下列過程不屬于細胞分化的是多細胞生物體在發(fā)育過程中起決定作用的是(

)A．細胞分裂 B．細胞生長C．細胞衰老 D．細胞分化答案：D解析：在細胞增殖和細胞分化的共同作用下，才能完成生物體的正常生長發(fā)育，但細胞分化在生物體的發(fā)育中起著決定性的作用。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整的個體的潛能。大量科學實驗證明，高度分化的植物細胞仍然有發(fā)育成完整植株的能力。例如，1958年曾有美國科學家將胡蘿卜韌皮部的一些細胞進行培養(yǎng)，而最終發(fā)育成完整的新植株，體現(xiàn)了細胞的全能性。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》細胞全能性的原因是由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的染色體，攜帶有本物種相同的DNA分子。因此，分化的細胞具有發(fā)育成完整新個體的潛能。在合適的條件下，有些分化的細胞具有恢復分裂、重新分化發(fā)育成完整新個體的能力。一般來說細胞的全能性存在以下關系：(1)植物細胞＞動物細胞(2)胚胎細胞＞卵細胞＞體細胞細胞全能性的原因是由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一 2花藥的離體培養(yǎng)是把花藥用人工方法經(jīng)組織培養(yǎng)成單倍體植株，這一成果是利用了細胞的(

)A．應激性 B．全能性C．變異性 D．適應性解析：花藥離體培養(yǎng)是組織培養(yǎng)新技術，對研究植物的遺傳及育種具有重要意義，與植物的其他細胞一樣，花藥細胞也具有全能性。答案：B 2花藥的離體培養(yǎng)是把花藥用人工方法經(jīng)組織培養(yǎng)成單倍體植株，下列哪種細胞的全能性容易表達出來(

)A．蛙的口腔上皮細胞B．蠶豆的葉肉細胞C．蛔蟲的卵細胞D．水螅的神經(jīng)細胞答案：B解析：植物細胞與動物細胞相比，植物細胞的全能性容易表達。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》(1)個體發(fā)育是細胞分化的結果細胞分化是相同細胞產(chǎn)生不同后代細胞的過程，因此，個體發(fā)育是在細胞分裂基礎上，通過細胞分化完成的，細胞分化是個體發(fā)育中的主要過程。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》(2)個體發(fā)育不同階段細胞分化程度不同細胞分化是一種永久性變化，它發(fā)生在生物體的整個生命進程中，但在發(fā)育的不同階段，細胞分化程度不同，胚胎時期(三胚層的原腸胚時期)達到最大程度。(3)細胞分化與細胞內(nèi)遺傳物質變化從最終來源看，生物體不同細胞均來自受精卵的有絲分裂，由于有絲分裂中遺傳物質幾乎不發(fā)生變化，因而，同一生物體內(nèi)不同細胞含有幾乎相同的遺傳物質。但是，在個體發(fā)育過程中，由于各種因素的影響，在基因調(diào)控下，不同部位不同細胞在不同時期選擇表達不同的基因，合成不同的蛋白質，使細胞表現(xiàn)出不同的形態(tài)及生理特征。(2)個體發(fā)育不同階段細胞分化程度不同(4)細胞分化的不可逆性及脫分化在生物體內(nèi)，細胞分化是一種穩(wěn)定的程序性變化，這種變化是不可逆轉的。但在人工實驗條件下，分化的組織細胞能脫分化，脫分化的組織細胞由于含有發(fā)育成完整生物體的全部遺傳物質，因而經(jīng)一定人工培養(yǎng)后可發(fā)育成一個完整生物體。(5)分化程度與分化能力二者是反比關系，也就是說，分化程度越高的細胞，分化能力越低，比如神經(jīng)細胞是高度分化的細胞，其分化能力較低；分化程度低的細胞，分化能力越高，如：胚胎干細胞的分化程度較低，但分化能力較高，可以分化為各種組織細胞。分化程度也可以理解為成熟程度。(4)細胞分化的不可逆性及脫分化(1)細胞分裂：是生物體重要的生命特征，細胞分裂可使單細胞生物產(chǎn)生新的個體，使多細胞生物產(chǎn)生新細胞，用來補充體內(nèi)衰老和死亡的細胞。幼體可以通過有絲分裂使細胞數(shù)量增多，導致生物體由小長大。通過細胞分裂，可以將復制的遺傳物質平均地分配到兩個子細胞中去。細胞分裂是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》(2)細胞生長：細胞分裂后新產(chǎn)生的子細胞體積很小，不斷地從周圍環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質，并且轉變成自身物質，使細胞體積逐漸增大，這就是細胞的生長。生物體的生長包括細胞數(shù)目的增加和細胞體積的增大兩個方面，因而，細胞分裂和細胞生長都是生物體生長的細胞學基礎。(3)細胞分化：是在細胞分裂產(chǎn)生新細胞的基礎上，一部分細胞在形態(tài)、結構和生理功能方面發(fā)生了穩(wěn)定性的變化，從而成為具有特定功能的細胞的過程。經(jīng)分化產(chǎn)生的細胞以特定結構和功能的器官、系統(tǒng)組成生物體。細胞分化導致組織形成和器官成熟，是生物體發(fā)育的細胞學基礎。(2)細胞生長：細胞分裂后新產(chǎn)生的子細胞體積很小，不斷地從周干細胞是未成熟細胞，它未充分分化，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫(yī)學界稱之為“萬能細胞”。人體干細胞分三種類型，一種是全功能干細胞，可直接克隆人體；另一種是多功能干細胞，可直接復制各種臟器修復組織；再一種是專能干細胞，可分化成某一類型的細胞。人類寄希望于利用干細胞的分離和體外培養(yǎng)，在體外培養(yǎng)出組織或器官，并最終通過組織或器官移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》“原位培植皮膚干細胞再生新皮膚技術”不僅實現(xiàn)了利用干細胞復制皮膚器官，而且做到了人體原位皮膚器官的復制，從而使人類從干細胞體外培植組織或器官移植治療，直接跨入人體原位干細胞復制器官?！霸慌嘀财つw干細胞再生新皮膚技術”不僅實現(xiàn)了利用干細胞復制人類的精子和卵細胞結合后形成受精卵，這個受精卵就是一個最初始的全能干細胞，受精卵繼續(xù)分化，在前幾個分化過程中，可以分化出許多全能干細胞，提取出這些細胞中的任意一個放置到婦女子宮中，就可以發(fā)育出一個完整的人體。在理論上，一個受精卵可以發(fā)育成多個同樣性狀的嬰兒，多胞胎的出生就是很好的證明，當然，在正常情況下，人類母體自身的生理機制可促成一次一胎。這些全能干細胞在進一步地分化中，形成各種多能干細胞，這些多能干細胞不再具有分化成所有細胞的能力，這時的細胞分為外層細胞和內(nèi)層細胞，外層細胞會繼續(xù)發(fā)育形成胎盤和其他對發(fā)育過程至關重要的組織。人類的精子和卵細胞結合后形成受精卵，這個受精卵就是一個最初始內(nèi)層細胞團將會發(fā)育成人體的所有器官。盡管內(nèi)層細胞團可以形成人體所有類型的細胞，但它們并不能發(fā)展成個體，因為它們不能產(chǎn)生胎盤和在子宮發(fā)育時必需的一些組織。這些多能干細胞進一步分化成專能干細胞，專能干細胞只能分化成某一類型的細胞，比如神經(jīng)干細胞可以分化成各類神經(jīng)細胞，造血干細胞可以分化成紅細胞、白細胞等各類血細胞。內(nèi)層細胞團將會發(fā)育成人體的所有器官。盡管內(nèi)層細胞團可以形成人科學家第一次成功地在實驗室內(nèi)制造人類胚胎干細胞，使科學家在研究制造人體器官的艱苦旅程上，邁進一大步。因為胚胎干細胞是人類所有不同類型細胞的前身，它可以分裂、成長、變成不同種類的細胞。因此，科學家相信，無限量地制造人體器官做醫(yī)學用途的夢想終有實現(xiàn)的一天。在國內(nèi)，器官移植方面的研究也有了可喜的進展。最近，重慶婦幼保健院生殖與遺傳研究所完成了中國首例囊胚胎培養(yǎng)技術。該技術不僅大大提高了試管嬰兒的妊娠成功率，還有效地降低多胞胎發(fā)生率。美國哈佛大學醫(yī)學所正與重慶市婦幼保健院生殖與遺傳研究所合作，共同研究胚胎干細胞的分化，為克隆人體器官創(chuàng)造條件?？茖W家第一次成功地在實驗室內(nèi)制造人類胚胎干細胞，使科學家在研干細胞還是各類疾病的克星。假如科學家能控制胚胎干細胞的分裂過程，便可以制造不同的細胞，代替病人已壞死的細胞，對醫(yī)治神經(jīng)系統(tǒng)退化的病癥如帕金森病、脊髓損傷、肌肉萎縮、粥狀硬化、糖尿病等，提供了新的希望。據(jù)科學家預測，到21世紀末，由于生物醫(yī)學的偉大成就，給人類的健康帶來了巨大的益處，人類的普遍壽命可望超過百歲。在我們普遍享受科學的益處時，我們不應再去相信鬼神，而是感謝那些改善人類健康狀況的科學家。干細胞還是各類疾病的克星。假如科學家能控制胚胎干細胞的分裂過高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》1952～1953年，美國科學家斯提瓦用胡蘿卜根的懸浮培養(yǎng)細胞進行人工培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)單個細胞能通過像受精卵發(fā)育成胚一樣的途徑，發(fā)育成完整植株。1997年，英國科學家維爾穆特等從白面母綿羊體內(nèi)取出乳腺上皮細胞靜息培養(yǎng)，然后把它的核移入黑面母羊去核的卵細胞中形成重組細胞并將重組細胞培養(yǎng)成胚胎，將胚胎植入另一母羊的子宮內(nèi)后獲得了克隆羊多利。1952～1953年，美國科學家斯提瓦用胡蘿卜根的懸浮培養(yǎng)細閱讀上述材料后，回答下列問題：(1)文中的懸浮培養(yǎng)細胞和乳腺上皮細胞均為________。(2)斯提瓦的實驗證明了________，維爾穆特的實驗證明了________；兩位科學家得出實驗結論的根本原因在于________。(3)斯提瓦和維爾穆特實驗的差別在于________________________________________________________________________________________________________________________________________________。閱讀上述材料后，回答下列問題：解析：懸浮培養(yǎng)的細胞是胡蘿卜根的細胞，和乳腺上皮細胞一樣是體細胞；兩位科學家都得出了細胞的全能性，細胞全能性的根本原因是它有一套完整的全套的遺傳物質。兩實驗的差別在于：斯提瓦的實驗中體外人工條件即可培養(yǎng)成植株，而維爾穆特的實驗，則僅體外條件無法實現(xiàn)，還需借助于卵細胞的細胞質來實現(xiàn)。答案：(1)體細胞(2)植物細胞具有全能性動物細胞的細胞核具有全能性細胞中具有生物發(fā)育的全套遺傳物質(3)動物細胞全能性的證實還需借助于卵子，而植物體細胞直接就可發(fā)育成植株解析：懸浮培養(yǎng)的細胞是胡蘿卜根的細胞，和乳腺上皮細胞一樣是體高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》1．取高度分化的月季的葉肉細胞，經(jīng)離體組織培養(yǎng)出月季幼苗，說明植物細胞(

)A．具有全能性B．細胞分化后恢復原狀態(tài)C．細胞癌變D．細胞衰老答案：A1．取高度分化的月季的葉肉細胞，經(jīng)離體組織培養(yǎng)出月季幼苗，說2．細胞分化與細胞增殖的主要不同是(

)A．細胞的數(shù)量是否增多B．細胞的形態(tài)、結構不同C．細胞的生理功能不同D．細胞在形態(tài)、結構和生理功能上是否產(chǎn)生差異答案：D2．細胞分化與細胞增殖的主要不同是3．下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是(

)①用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞也培養(yǎng)成了可育的植株②植物用種子進行繁殖后代③用煙草組織培養(yǎng)的單個組織培養(yǎng)出了可育的完整植株A．①②

B．①③C．②③

D．①②③答案：B解析：全能性體現(xiàn)的“起點”是離體的細胞或組織，“終點”是個體。3．下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是4．細胞分化發(fā)生在個體發(fā)育的(

)A．胚胎期 B．受精卵分裂時C．整個生命過程 D．性成熟期答案：C解析：細胞分化具有持久性，發(fā)生在整個生命進程中。4．細胞分化發(fā)生在個體發(fā)育的5．植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是 (

)A．給予適宜的營養(yǎng)和外界條件B．導入其他植物細胞的基因C．脫離母體后，給予適宜營養(yǎng)和外界條件D．將成熟篩管的細胞核移植到去核的卵細胞內(nèi)答案：C解析：植物細胞的全能性是指已分化了的細胞具有發(fā)育成一個完整植物體的潛能，因此，要使一個植物細胞表現(xiàn)出全能性，首先要將此細胞從母體上脫離出來，然后給予適宜的營養(yǎng)和外界條件，看其是否能發(fā)育成一個植物體。5．植物細胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是 ()6．據(jù)圖回答：6．據(jù)圖回答：(1)①→②、①→④的過程叫做________________。(2)①→③的過程叫做______________________。(3)③→⑤的過程叫做______________________。(4)①～⑤所示的各細胞群中，具有分裂能力的是標號________所示的細胞群。(5)若從②取一個細胞，在適宜條件下進行培養(yǎng)，結果產(chǎn)生了一個新個體，這體現(xiàn)了____________。(6)若④中有部分細胞失去了最高分裂次數(shù)，無限增殖，則這部分細胞發(fā)生了______________。答案：(1)細胞的分化(2)細胞的分裂(3)細胞的生長(4)①、③、⑤(5)細胞的全能性(6)癌變(1)①→②、①→④的過程叫做_______________高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》第2節(jié)細胞的分化

第2節(jié)細胞的分化高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》1．知識：(1)掌握細胞分化的概念及特征；(2)舉例說明細胞的全能性。2．情感態(tài)度與價值觀：通過干細胞的研究培養(yǎng)熱愛科學的情感。3．能力：進行有關干細胞研究進展與應用的資料搜集和分析。4．重點與難點：(1)細胞分化的概念和意義；(2)細胞全能性的概念及實例。1．知識：(1)掌握細胞分化的概念及特征；(2)舉例說明細胞高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》

(一)問題探討1．健康人會不斷產(chǎn)生新的血細胞，補充到血液中去。2．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。(二)旁欄思考題1．提示：細胞分化的實例：如根尖的分生區(qū)細胞不斷分裂、分化，形成成熟區(qū)的輸導組織細胞、薄壁組織細胞、根毛細胞等；胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實；受精卵發(fā)育成蝌蚪，再發(fā)育成青蛙；骨髓造血；皮膚再生等都包涵著細胞的分化。(一)問題探討2．動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細胞分化潛能變窄，這是指細胞整體而言?？墒羌毎藙t不同，它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，并且并沒有因細胞分化而失去基因，因此，高度分化的細胞核仍然具有全能性。這可以從細胞核移植實驗以及其他的實驗證據(jù)中得到證實。2．動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細(三)資料搜集和分析1．在個體發(fā)育過程中，通常把那些具有自我復制能力，并能在一定條件下分化形成一種以上類型細胞的多潛能細胞稱為干細胞。干細胞有很多種類型，大體上可分為成體干細胞和胚胎干細胞。2．提示：干細胞的研究為替換病變的組織和器官，某些癌癥和遺傳病的治療帶來新的希望。(三)資料搜集和分析高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》一、細胞分化1．概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在________、________和________上發(fā)生________的過程，叫做細胞分化。2．意義：(1)細胞分化是生物________的基礎。(2)細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向________化，有利于提高各種________的效率。(3)細胞分化是一種________的變化。一、細胞分化二、細胞的全能性1．概念：已經(jīng)分化的細胞仍具有發(fā)育成________的潛能。2．原因：細胞含有本物種全套的________。3．植物組織培養(yǎng)：(如胡蘿卜韌皮部細胞→植株)所利用的生物學原理是________，在培養(yǎng)基中加入________、________和________等物質，結果這些細胞進行________和________，形成一個________，再分化出________→植株。二、細胞的全能性答案：一、1.形態(tài)結構生理功能穩(wěn)定性差異2．(1)個體發(fā)育(2)專門生理功能(3)持久性二、1.完整個體2.遺傳物質3．細胞的全能性植物激素無機鹽糖類分裂生長細胞團塊根、莖和葉答案：一、1.形態(tài)結構生理功能穩(wěn)定性差異高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》1.細胞分化的概念在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，叫做細胞分化。①分化是一種持久的、穩(wěn)定的變化。它發(fā)生在生物體的整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度。一般來說，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》②細胞分化是特定基因在一定的時間、空間表達(即基因有選擇的表達)的結果。概括地說，一個胚細胞在形態(tài)上和化學上發(fā)生任何適度的永久性的變化，使它與最初所出現(xiàn)的狀態(tài)有著顯著的不同，這些細胞的變化就叫細胞分化。②細胞分化是特定基因在一定的時間、空間表達(即基因有選擇的表2．細胞分化的意義在胚胎發(fā)育的早期，各個細胞彼此相似。通過細胞的有絲分裂，細胞的數(shù)量越來越多。與此同時，這些細胞又逐漸向不同的方向變化。因此，細胞分化的意義可總結為：①經(jīng)過細胞分化，在多細胞生物體內(nèi)會形成各種不同的細胞和組織。例如，色素細胞能合成黑色素，肌肉細胞合成肌動蛋白和肌球蛋白，紅細胞能夠合成血紅蛋白等，都是在特定時間和特定地點合成的，而鄰近的其他細胞，都不能合成這些蛋白質。這三種細胞的穩(wěn)定性變異是不可逆轉的。2．細胞分化的意義②一般多細胞生物體的發(fā)育起點是一個細胞(受精卵)，細胞的分裂只能繁殖出許多相同的細胞，只有經(jīng)過細胞分化才能形成各種組織、器官和系統(tǒng)，才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體。②一般多細胞生物體的發(fā)育起點是一個細胞(受精卵)，細胞的分裂 1下列過程不屬于細胞分化的是(

)A．B淋巴細胞形成漿細胞B．胚胎干細胞形成神經(jīng)細胞C．質壁分離植物細胞的復原D．蜥蜴斷尾再生解析：細胞分化是在個體發(fā)育過程中，細胞后代在形態(tài)結構和功能上出現(xiàn)穩(wěn)定性差異的過程。其中必然涉及細胞分裂，也就是說，細胞分裂是細胞分化的基礎。C項所述內(nèi)容是單個細胞在特殊情況下的生理活動，連細胞分裂都未曾涉及到，故不是細胞分化的范疇。答案：C

1下列過程不屬于細胞分化的是多細胞生物體在發(fā)育過程中起決定作用的是(

)A．細胞分裂 B．細胞生長C．細胞衰老 D．細胞分化答案：D解析：在細胞增殖和細胞分化的共同作用下，才能完成生物體的正常生長發(fā)育，但細胞分化在生物體的發(fā)育中起著決定性的作用。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整的個體的潛能。大量科學實驗證明，高度分化的植物細胞仍然有發(fā)育成完整植株的能力。例如，1958年曾有美國科學家將胡蘿卜韌皮部的一些細胞進行培養(yǎng)，而最終發(fā)育成完整的新植株，體現(xiàn)了細胞的全能性。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》細胞全能性的原因是由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的染色體，攜帶有本物種相同的DNA分子。因此，分化的細胞具有發(fā)育成完整新個體的潛能。在合適的條件下，有些分化的細胞具有恢復分裂、重新分化發(fā)育成完整新個體的能力。一般來說細胞的全能性存在以下關系：(1)植物細胞＞動物細胞(2)胚胎細胞＞卵細胞＞體細胞細胞全能性的原因是由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一 2花藥的離體培養(yǎng)是把花藥用人工方法經(jīng)組織培養(yǎng)成單倍體植株，這一成果是利用了細胞的(

)A．應激性 B．全能性C．變異性 D．適應性解析：花藥離體培養(yǎng)是組織培養(yǎng)新技術，對研究植物的遺傳及育種具有重要意義，與植物的其他細胞一樣，花藥細胞也具有全能性。答案：B 2花藥的離體培養(yǎng)是把花藥用人工方法經(jīng)組織培養(yǎng)成單倍體植株，下列哪種細胞的全能性容易表達出來(

)A．蛙的口腔上皮細胞B．蠶豆的葉肉細胞C．蛔蟲的卵細胞D．水螅的神經(jīng)細胞答案：B解析：植物細胞與動物細胞相比，植物細胞的全能性容易表達。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》(1)個體發(fā)育是細胞分化的結果細胞分化是相同細胞產(chǎn)生不同后代細胞的過程，因此，個體發(fā)育是在細胞分裂基礎上，通過細胞分化完成的，細胞分化是個體發(fā)育中的主要過程。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》(2)個體發(fā)育不同階段細胞分化程度不同細胞分化是一種永久性變化，它發(fā)生在生物體的整個生命進程中，但在發(fā)育的不同階段，細胞分化程度不同，胚胎時期(三胚層的原腸胚時期)達到最大程度。(3)細胞分化與細胞內(nèi)遺傳物質變化從最終來源看，生物體不同細胞均來自受精卵的有絲分裂，由于有絲分裂中遺傳物質幾乎不發(fā)生變化，因而，同一生物體內(nèi)不同細胞含有幾乎相同的遺傳物質。但是，在個體發(fā)育過程中，由于各種因素的影響，在基因調(diào)控下，不同部位不同細胞在不同時期選擇表達不同的基因，合成不同的蛋白質，使細胞表現(xiàn)出不同的形態(tài)及生理特征。(2)個體發(fā)育不同階段細胞分化程度不同(4)細胞分化的不可逆性及脫分化在生物體內(nèi)，細胞分化是一種穩(wěn)定的程序性變化，這種變化是不可逆轉的。但在人工實驗條件下，分化的組織細胞能脫分化，脫分化的組織細胞由于含有發(fā)育成完整生物體的全部遺傳物質，因而經(jīng)一定人工培養(yǎng)后可發(fā)育成一個完整生物體。(5)分化程度與分化能力二者是反比關系，也就是說，分化程度越高的細胞，分化能力越低，比如神經(jīng)細胞是高度分化的細胞，其分化能力較低；分化程度低的細胞，分化能力越高，如：胚胎干細胞的分化程度較低，但分化能力較高，可以分化為各種組織細胞。分化程度也可以理解為成熟程度。(4)細胞分化的不可逆性及脫分化(1)細胞分裂：是生物體重要的生命特征，細胞分裂可使單細胞生物產(chǎn)生新的個體，使多細胞生物產(chǎn)生新細胞，用來補充體內(nèi)衰老和死亡的細胞。幼體可以通過有絲分裂使細胞數(shù)量增多，導致生物體由小長大。通過細胞分裂，可以將復制的遺傳物質平均地分配到兩個子細胞中去。細胞分裂是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》(2)細胞生長：細胞分裂后新產(chǎn)生的子細胞體積很小，不斷地從周圍環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質，并且轉變成自身物質，使細胞體積逐漸增大，這就是細胞的生長。生物體的生長包括細胞數(shù)目的增加和細胞體積的增大兩個方面，因而，細胞分裂和細胞生長都是生物體生長的細胞學基礎。(3)細胞分化：是在細胞分裂產(chǎn)生新細胞的基礎上，一部分細胞在形態(tài)、結構和生理功能方面發(fā)生了穩(wěn)定性的變化，從而成為具有特定功能的細胞的過程。經(jīng)分化產(chǎn)生的細胞以特定結構和功能的器官、系統(tǒng)組成生物體。細胞分化導致組織形成和器官成熟，是生物體發(fā)育的細胞學基礎。(2)細胞生長：細胞分裂后新產(chǎn)生的子細胞體積很小，不斷地從周干細胞是未成熟細胞，它未充分分化，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫(yī)學界稱之為“萬能細胞”。人體干細胞分三種類型，一種是全功能干細胞，可直接克隆人體；另一種是多功能干細胞，可直接復制各種臟器修復組織；再一種是專能干細胞，可分化成某一類型的細胞。人類寄希望于利用干細胞的分離和體外培養(yǎng)，在體外培養(yǎng)出組織或器官，并最終通過組織或器官移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療。高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》“原位培植皮膚干細胞再生新皮膚技術”不僅實現(xiàn)了利用干細胞復制皮膚器官，而且做到了人體原位皮膚器官的復制，從而使人類從干細胞體外培植組織或器官移植治療，直接跨入人體原位干細胞復制器官?！霸慌嘀财つw干細胞再生新皮膚技術”不僅實現(xiàn)了利用干細胞復制人類的精子和卵細胞結合后形成受精卵，這個受精卵就是一個最初始的全能干細胞，受精卵繼續(xù)分化，在前幾個分化過程中，可以分化出許多全能干細胞，提取出這些細胞中的任意一個放置到婦女子宮中，就可以發(fā)育出一個完整的人體。在理論上，一個受精卵可以發(fā)育成多個同樣性狀的嬰兒，多胞胎的出生就是很好的證明，當然，在正常情況下，人類母體自身的生理機制可促成一次一胎。這些全能干細胞在進一步地分化中，形成各種多能干細胞，這些多能干細胞不再具有分化成所有細胞的能力，這時的細胞分為外層細胞和內(nèi)層細胞，外層細胞會繼續(xù)發(fā)育形成胎盤和其他對發(fā)育過程至關重要的組織。人類的精子和卵細胞結合后形成受精卵，這個受精卵就是一個最初始內(nèi)層細胞團將會發(fā)育成人體的所有器官。盡管內(nèi)層細胞團可以形成人體所有類型的細胞，但它們并不能發(fā)展成個體，因為它們不能產(chǎn)生胎盤和在子宮發(fā)育時必需的一些組織。這些多能干細胞進一步分化成專能干細胞，專能干細胞只能分化成某一類型的細胞，比如神經(jīng)干細胞可以分化成各類神經(jīng)細胞，造血干細胞可以分化成紅細胞、白細胞等各類血細胞。內(nèi)層細胞團將會發(fā)育成人體的所有器官。盡管內(nèi)層細胞團可以形成人科學家第一次成功地在實驗室內(nèi)制造人類胚胎干細胞，使科學家在研究制造人體器官的艱苦旅程上，邁進一大步。因為胚胎干細胞是人類所有不同類型細胞的前身，它可以分裂、成長、變成不同種類的細胞。因此，科學家相信，無限量地制造人體器官做醫(yī)學用途的夢想終有實現(xiàn)的一天。在國內(nèi)，器官移植方面的研究也有了可喜的進展。最近，重慶婦幼保健院生殖與遺傳研究所完成了中國首例囊胚胎培養(yǎng)技術。該技術不僅大大提高了試管嬰兒的妊娠成功率，還有效地降低多胞胎發(fā)生率。美國哈佛大學醫(yī)學所正與重慶市婦幼保健院生殖與遺傳研究所合作，共同研究胚胎干細胞的分化，為克隆人體器官創(chuàng)造條件?？茖W家第一次成功地在實驗室內(nèi)制造人類胚胎干細胞，使科學家在研干細胞還是各類疾病的克星。假如科學家能控制胚胎干細胞的分裂過程，便可以制造不同的細胞，代替病人已壞死的細胞，對醫(yī)治神經(jīng)系統(tǒng)退化的病癥如帕金森病、脊髓損傷、肌肉萎縮、粥狀硬化、糖尿病等，提供了新的希望。據(jù)科學家預測，到21世紀末，由于生物醫(yī)學的偉大成就，給人類的健康帶來了巨大的益處，人類的普遍壽命可望超過百歲。在我們普遍享受科學的益處時，我們不應再去相信鬼神，而是感謝那些改善人類健康狀況的科學家。干細胞還是各類疾病的克星。假如科學家能控制胚胎干細胞的分裂過高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》高中生物人教版必修一課件：-62《細胞的分化-》1952～1953年，美國科學家斯提瓦用胡蘿卜根的懸浮培養(yǎng)細胞進行人工培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)單個細胞能通過像受精卵發(fā)育成胚一樣的途徑，發(fā)育成完整植株。1997年，英國科學家維爾穆特等從白面母綿羊體內(nèi)取出乳腺上皮細胞靜息培養(yǎng)，然后把它的核移入黑面母羊去核的卵細胞中形成重組細胞并將重組細胞培養(yǎng)成胚胎，將胚胎植入另一母羊的子宮內(nèi)后獲得了克隆羊多利。1952～1953年，美國科學家斯提瓦用胡蘿卜根的懸浮培養(yǎng)細閱讀上述材料后，回答下列問題：(1)文中的懸浮培養(yǎng)細胞和乳腺上皮細胞均為________。(2)斯提瓦的實驗證明了________，維爾穆特的實驗證明了________；兩位科學家得出實驗結論的根本原因在于________。(3)斯提瓦和維爾穆特實驗的差別在于_____________________________________________________________________________________________________________