4.2.1 细胞分化和细胞全能性课件 高一上学期生物苏教版（2019）必修第一册

细胞分化和细胞全能性01.细胞分化形成复杂的多细胞生物体02.分化后的细胞仍然具有全能性内容索引03.04.课堂小结课堂检测针对特定的生物学现象，进行观察并提出问题情景思考思考：天竺葵植株中有哪些组织和器官？受精卵（单个细胞）

多个细胞形成不同组织器官个体细胞分裂细胞分化组成发育成细胞分化形成复杂的多细胞生物体(1)细胞分化概念：在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程，称为细胞分化。

知识探究1．细胞分化形成复杂的多细胞生物体(2)细胞分化实例①骨髓中造血干细胞分裂产生的细胞发生特异性变化，形成红细胞、血小板和多种白细胞。②在被子植物中，叶表皮细胞外侧有角质层，具有保护作用；叶肉细胞内有大量的叶绿体，能进行光合作用；营养组织细胞能储藏营养物质；输导组织参与营养物质的运输。

干细胞动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞，即未分化的细胞。例如.人骨髓的造血干细胞【拓展延伸】干细胞研究用途有哪些？针对特定的生物学现象，进行观察、并提出问题☞干细胞移植治疗白血病☞在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗干细胞的种类

①根据干细胞的分化能力可分为：全能干细胞：具有无限分化潜能，能分化成各种组织器官。如胚胎干细胞。多能干细胞：具有分化出多种组织细胞的潜能。如多能骨髓干细胞。专能干细胞：由多能干细胞分化而来，只能向一种类型会密切相关的两种类型的细胞分化。如神经干细胞。②根据干细胞的来源可分为胚胎干细胞和成体干细胞两类。但是，并非所有的干细胞都要发生分化。(3)细胞分化特点①细胞分化是一种持久性的变化。②一般来说，分化后的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。③细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物体发育的基础。(4)细胞分化意义在个体发育中，细胞分化能增加细胞的类型，不同类型的细胞构成了多细胞生物体的各种组织和器官，执行不同的生理功能，从而有利于提高各种生命活动的效率。思考：1.①②分别是什么生命现象？两者有何区别和联系呢？①②通过观察和对比，提出问题细胞分裂细胞分化不同点细胞数量增加不变形态、结构和功能相同存在差异相同点遗传信息都不变联系先分裂，后分化，细胞分裂是细胞分化的基础，共同完成生物个体发育过程细胞分化与细胞分裂的区别和联系【归纳总结】从不同水平理解细胞分化1.细胞水平细胞的形态、结构和功能发生改变。2.亚显微水平细胞器的数目、种类及细胞质基质成分等发生改变。3.从分子水平看（1）蛋白质角度：蛋白质种类、数量发生改变。（2）基因角度：基因选择性表达，RNA的中类和数量发生改变。总之，细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞内的遗传物质一般不改变。同一个体不同类型细胞的RNA和蛋白质的种类和数量不完全相同。细胞分化不改变细胞数目，但改变细胞种类。一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体状态、人工培养等条件下，某些高度分化的细胞也能恢复分裂能力。分化后的细胞仍然具有全能性实验结果说明了什么？说明了高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整个体的能力。开花的胡萝卜植株根的切片根韧皮部细胞细胞团胚状体试管植株再分化1958年，美国科学家斯图尔德胡萝卜根韧皮部组织块的培养(1)1902年，德国植物学家哈伯兰特预言：离体的植物细胞既然具有本物种全套遗传信息，那么，在一定条件下应该能发育成为完整的植物体。(2)1958年，美国植物学家斯图尔德等人，证实了哈伯兰特50多年前的预言，即离体的植物细胞能发育成完整的植物体。2．分化后的细胞仍然具有全能性(3)植物细胞具有全能性：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，即植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指细胞分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。(4)高等动物已分化的体细胞的细胞核仍然保持着全套的遗传物质，是具有全能性的。克隆猪(2000年美国）克隆牛(1998年日本）克隆鼠（2002年美国）体细胞克隆猴“中中”和“华华”（2018年中国）【拓展延伸】1.没有分化的细胞，如受精卵、动物和人的早期胚胎细胞、植物的分生组织细胞也具有全能性。受精卵的全能性最高。2.分化程度较高的细胞全能性不一定低，生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然较高。几种细胞全能性的比较：受精卵>配子>体细胞。其分化程度和全能性高低呈反相关。3.愈伤组织：一个没有分化的细胞团块。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，液泡比较大，细胞无固定形状。愈伤组织可经过进一步诱导再分化，长出根、叶、芽、茎，形成完整植株。4.胚状体：愈伤组织经再分化后形成的具有类似于胚芽、胚轴、胚根的结构，能进一步发育成完整植株。细胞分化及其意义细胞的全能性概念概念细胞分化的特点细胞分化的实质细胞分化的意义高度分化的植物细胞具有全能性动物细胞的细胞核具有全能性干细胞细胞分化课堂小结1.一个受精卵能发育成一个多细胞的生物体，这主要是通过下列哪两种生命现象实现的(

)A．细胞分裂和细胞生长B．细胞生长和细胞分化C．细胞分裂和细胞分化D．细胞的无丝分裂和有丝分裂C课堂检测2.下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程的是(

)A．玉米种子萌发长成新植株B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株D课堂检测3.下列有关细胞分化的叙述不正确的是(

)A．细胞分化不使细胞数目增加B．分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理功能的变化，源于细胞内化学物质的改变C．细胞分化的前途在胚胎发育的早期就已决定，不能逆转D．动物不具有发育成完整新个体的潜能的体细胞D课堂检测4.下列有关细胞全能性的叙述中，不正确的是(

)A．克隆羊的诞生证明了已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性B．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性C课堂检测5.如图所示干细胞的特征——具有分化能力和分裂能力