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1、关于细胞分化衰老和凋亡(3)第1页，讲稿共50张，创作于星期二物种细胞数目 细胞种类海绵103510涡虫109100人10147200情境思考情境思考 观察以下几种生物的细胞数观察以下几种生物的细胞数目和种类目和种类受精卵受精卵细胞的分裂和分化细胞的分裂和分化想一想：有性生殖生物的生命起点于 为什么一个受精卵能形成不同种类的细胞，这与 有关。第2页，讲稿共50张，创作于星期二例植物受精卵一群彼此相似的早期胚细胞分裂分裂分化分化植物体的不同细胞继续分裂继续分裂第3页，讲稿共50张，创作于星期二例动物受精卵一群彼此相似的早期胚细胞分裂分裂分化分化 动物体的不同细胞继续分裂继续分裂第4页，讲稿共50
2、张，创作于星期二一、细胞分化及意义一、细胞分化及意义 在生物个体发育中，由一个或在生物个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在一种细胞增殖产生的后代，在形态形态、结构结构和和生理功能生理功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异的的过程，叫做过程，叫做细胞分化细胞分化。（一）（一）、细胞分化的概念、细胞分化的概念第5页，讲稿共50张，创作于星期二（二）、细胞分化的特点（二）、细胞分化的特点1、稳定性、稳定性：细胞一旦沿一定方向分化，便不再反分细胞一旦沿一定方向分化，便不再反分化到原来的状态。化到原来的状态。黑色素细胞在黑色素细胞在体外培养体外培养30多代后仍能合成黑色多代后仍能合成黑色素；离体
3、培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。不会变成其他类型的细胞。第6页，讲稿共50张，创作于星期二为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少？想一想提示提示：健康人会不断产生新的血细胞，补充到血健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。液中去。这也说明细胞的分化伴随生物体的发育和这也说明细胞的分化伴随生物体的发育和整个生命进程。整个生命进程。2、持久性、持久性：细胞分化发生在生物体的整个生命细胞分化发生在生物体的整个生命过程，在过程，在胚胎期胚胎期达到最大限度。达到最大限度。3.3.不可逆性：不可逆性：造血干细胞造血
4、干细胞 原红细胞原红细胞 早早幼红细胞幼红细胞 中幼红细胞中幼红细胞 晚幼红细胞晚幼红细胞 成成熟红细胞熟红细胞 死亡死亡第7页，讲稿共50张，创作于星期二骨髓干细胞分化示意图骨髓干细胞分化示意图第8页，讲稿共50张，创作于星期二（三）（三）细胞分化的意义细胞分化的意义器官器官系统系统组织更新组织更新分裂分裂分化分化细胞细胞细胞细胞分裂分裂分化分化组织组织生物体生物体生物个体生物个体发育发育的基础的基础 意义意义:有序的细胞分化能够增加细胞的类型有序的细胞分化能够增加细胞的类型,进而由不进而由不同类型的细胞构成生物体的组织和器官同类型的细胞构成生物体的组织和器官,执行不同的执行不同的生理功能生
5、理功能.第9页，讲稿共50张，创作于星期二 对个体发育而言，细胞分化得越多，说明个体成熟度对个体发育而言，细胞分化得越多，说明个体成熟度越高，如果细胞均已分化，则个体也就趋于死亡。越高，如果细胞均已分化，则个体也就趋于死亡。在系统发育中，细胞分化程度愈高，个体中细胞分工愈细，在系统发育中，细胞分化程度愈高，个体中细胞分工愈细，生物体结构愈复杂，说明植物的进化程度愈高。生物体结构愈复杂，说明植物的进化程度愈高。细胞分化是个体发育的基础；是生物界中普遍存在的生细胞分化是个体发育的基础；是生物界中普遍存在的生命现象；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有命现象；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋
6、向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。利于提高各种生理功能的效率。第10页，讲稿共50张，创作于星期二（四）细胞分化的结果（四）细胞分化的结果第11页，讲稿共50张，创作于星期二结肠黏膜上皮结肠黏膜上皮骨骨神经组织神经组织肾小体肾小体第12页，讲稿共50张，创作于星期二第13页，讲稿共50张，创作于星期二 就就一个个体来说，各种细胞具有一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息，但形态、结构和功能相同的遗传信息，但形态、结构和功能却很大差异，为什么？却很大差异，为什么？拓展II提提 示：示：细胞所处位置不同不同细胞内遗传信息的执行情况不同蛋白质合成的状况不完全相同细胞形态、结构和功能却很大差异
7、渐渐 变变结论：结论：细胞的分化是特定基因在一定时间、空细胞的分化是特定基因在一定时间、空间表达的结果。间表达的结果。(基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果)（五）细胞分化的原因（五）细胞分化的原因第14页，讲稿共50张，创作于星期二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量细胞数量形态结构功能形态结构功能相相同同点点联联系系增加增加相同相同不变不变差异差异遗传信息都不变遗传信息都不变 共同完成生物个体发育过程共同完成生物个体发育过程（六）细胞分裂与细胞分化的比较（六）细胞分裂与细胞分化的比较第15页，讲稿共50张，创作于星期二 受精卵可以发育成一个个体，受精卵可以发育成一个个体
8、，分化成分化成熟的细胞是否也能发育成一个个体？熟的细胞是否也能发育成一个个体？情境思考实验事实组织培养形成胡萝卜植株非洲爪蟾的蝌蚪克隆羊多利的产生第16页，讲稿共50张，创作于星期二植物体细胞培养产生完整植株示意图植物体细胞培养产生完整植株示意图1、开开花花的的胡胡萝萝卜卜植植株株2、根的切片、根的切片3、分离的细胞、分离的细胞 4、单个细胞分、单个细胞分裂形成的细胞团裂形成的细胞团5、胚胚状状体体6、试管苗、试管苗第17页，讲稿共50张，创作于星期二细胞培养形成的胡萝卜植株细胞培养形成的胡萝卜植株 已经已经高度分化高度分化的细胞的细胞仍具有仍具有发育发育成完整个体的成完整个体的潜能潜能我们称
9、之为：我们称之为：细胞的全能性。细胞培养细胞培养应用应用第18页，讲稿共50张，创作于星期二非洲爪蟾的蝌蚪实验非洲爪蟾的蝌蚪实验新个体新个体单个已分化的细胞新个体新个体肠上皮细胞卵细胞第19页，讲稿共50张，创作于星期二 克隆羊克隆羊“多利多利”第20页，讲稿共50张，创作于星期二动物体细胞的动物体细胞的细胞核细胞核具有全能性具有全能性结论非洲爪蟾的非洲爪蟾的蝌蚪实验蝌蚪实验克隆羊多克隆羊多利的产生利的产生事实 说明 高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，不能表高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，不能表现出细胞全能性。但是，它的现出细胞全能性。但是，它的细胞核细胞核仍然保持着仍然保持着全全能性能
10、性，因为它的细胞核内含有保持物种遗传特性，因为它的细胞核内含有保持物种遗传特性的的全套遗传物质全套遗传物质。第21页，讲稿共50张，创作于星期二二二 细胞全能性细胞全能性 已经分化的细胞，仍然具有发育已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，这种能力称为成完整个体的潜能，这种能力称为细胞全能性。细胞全能性。第22页，讲稿共50张，创作于星期二v从理论上分析，所有细胞都应具有全能性，不同细胞的全能性不同。受精卵受精卵 生殖细胞（卵细胞）生殖细胞（卵细胞）体细胞体细胞v生物体内细胞并没有表现出全能性，而分化成为不同的组织器官，这是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果。第23页，讲稿共50
11、张，创作于星期二可快速繁殖花卉和蔬菜等作物拯救珍稀濒危可快速繁殖花卉和蔬菜等作物拯救珍稀濒危物种物种细胞全能性的意义细胞全能性的意义:韧皮部细胞韧皮部细胞植物激素、无机盐和糖类等植物激素、无机盐和糖类等细胞团细胞团胚状体胚状体有根、茎、叶有根、茎、叶的试管苗的试管苗脱分化脱分化再分化再分化第24页，讲稿共50张，创作于星期二植物组织培养植物组织培养关键词：关键词：外植体、脱分化、再分化、愈伤组织外植体、脱分化、再分化、愈伤组织细胞离体、一定的营养物质、细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件激素和其他外界条件1、必要条件：、必要条件：2 2、过程、过程离体器官离体器官 组织或细胞组织或细胞
12、脱分化脱分化愈伤愈伤组织组织再分化再分化根根芽芽植植物物体体第25页，讲稿共50张，创作于星期二第26页，讲稿共50张，创作于星期二白血病患儿白血病患儿有效治疗方法：有效治疗方法：骨髓骨髓移植移植你知道吗？你知道吗？第27页，讲稿共50张，创作于星期二骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞第28页，讲稿共50张，创作于星期二三、三、干细胞的概念干细胞的概念 在个体发育过程中，通常把那些具有自我复制能力，并能在一定在个体发育过程中，通常把那些具有自我复制能力，并能在一定条件下分化形成一种以上类型细胞的多潜能细胞称为条件下分化形成一种以上类型细胞的多潜能细胞称为干细胞干细
13、胞。资料：资料：干细胞是还没有分化发育的细胞，它能生成各种组织器官的起源细胞。干细胞是还没有分化发育的细胞，它能生成各种组织器官的起源细胞。科学家把干细胞大致分为科学家把干细胞大致分为3 3种类型：全能干细胞（胚胎干细胞），多能干细种类型：全能干细胞（胚胎干细胞），多能干细胞（组织干细胞），和专能干细胞。胞（组织干细胞），和专能干细胞。全能干细胞全能干细胞的一大特点是具有发育的全能性，可以参与整个生物体的发育，的一大特点是具有发育的全能性，可以参与整个生物体的发育，构成人体的各种组织和器官。构成人体的各种组织和器官。受精卵便是一个最初始的全能干细胞。受精卵便是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞
14、多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体，骨髓多能造血干细胞是典型的例子骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十二种血细胞它可分化出至少十二种血细胞,但不能分化但不能分化出造血系统以外的其它细胞出造血系统以外的其它细胞 。多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细胞专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分化成只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞，造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血各种类型的神经细胞，造血干细胞可
15、以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。细胞。第29页，讲稿共50张，创作于星期二研究意义研究意义 干细胞的研究为替换病变的组织和器官，某些癌症和遗传病的治疗带来新的希望。第30页，讲稿共50张，创作于星期二1.下列实例中能体现细胞全能性的是下列实例中能体现细胞全能性的是（）用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株 植物用种植物用种子进行繁殖子进行繁殖 用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株植株 A B C.D.2.科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核
16、与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了成一个细胞，成功培养了“多莉多莉”羊。下列关于此实验的说法羊。下列关于此实验的说法正确的是（多选）正确的是（多选）（）A高度分化的细胞仍然保持全能性高度分化的细胞仍然保持全能性 B重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质 C在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种在理论上，可以运用上述方法开拯救濒危物种 D运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体体B BA B C A B C 第31页，讲稿共50张，创作于星期
17、二3 3根据下图回答根据下图回答 （1 1）、的的过过程程叫叫做做_。（2 2）的的 过过 程程 叫叫 做做_。（3 3）的的 过过 程程 叫叫 做做_。（4 4）组组 成成、的的 细细 胞胞 的的 、不不同同，因因此此它它属属于于不不同同的的 。（5 5）所所示示各各组组细细胞胞群群中中，具具有有分分裂裂能能力力的的是是标标号号 _ _ 所示细胞群。所示细胞群。（6 6）据据图图分分析析，该该细细胞胞应应为为 细细胞胞，细细胞胞的的全全能能性性主主要要是是指指细细胞结构中的胞结构中的 _ _ 具有全能性。具有全能性。（7 7）将将 中中 的的 两两 个个 细细 胞胞 分分 离离 开开，并并
18、置置 于于 试试 管管 内内 的的 培培 养养 基基 上上 培培 养养，经经 _等过程也发育为一个生物新个体，这种技术称为等过程也发育为一个生物新个体，这种技术称为 。细胞分化细胞分裂细胞生长细胞生长形态、结构、生理功能形态、结构、生理功能组织组织 植物植物细胞分裂、细胞分化、组织器官的形成细胞分裂、细胞分化、组织器官的形成 细胞核细胞核植物组织培养技术植物组织培养技术第32页，讲稿共50张，创作于星期二4.4.下列对细胞分化的叙述正确的是下列对细胞分化的叙述正确的是 （）A A细胞分化是遗传物质改变的结果细胞分化是遗传物质改变的结果B B细胞分化发生在从受精卵到胚胎形成的过程细胞分化发生在从
19、受精卵到胚胎形成的过程C C细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束细胞分化从原肠胚后期开始至生命结束D D细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的细胞分化是由细胞内的遗传物质调控的5.5.人胰岛人胰岛B B细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，细胞能产生胰岛素，但不能产生红细胞中的血红蛋白，根据此推测人胰岛根据此推测人胰岛B B细胞中细胞中 （）A A只有合成胰岛素的基因只有合成胰岛素的基因B B在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化在细胞分化过程中，基因的数目发生了变化C C既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因，但不同细胞遗传信
20、息的执行情况不同信息的执行情况不同D D只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因只有合成胰岛素的基因和其他基因，但没有合成血红蛋白的基因D DC C第33页，讲稿共50张，创作于星期二6 6、细胞分化达到最大限度的时期是、细胞分化达到最大限度的时期是 （）A A受精卵时期受精卵时期 B B胚胎时期胚胎时期 C C有丝分裂时期有丝分裂时期 D D细胞的增殖时期细胞的增殖时期细胞分化是一个渐变过程，是一种特久的稳定变化，这与细胞分裂细胞分化是一个渐变过程，是一种特久的稳定变化，这与细胞分裂不同，因其不具有周期性，是不可逆的。一般多细胞生物体的发育不同，因其不具有周期性，是不可逆的。
21、一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞起点是一个细胞(受精卵受精卵)，细胞分裂只能繁殖出许多相同的细，细胞分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞的分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成胞，只有经过细胞的分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体。故而在胚胎时期是细胞分化最旺盛的时期。体。故而在胚胎时期是细胞分化最旺盛的时期。B第34页，讲稿共50张，创作于星期二第35页，讲稿共50张，创作于星期二这幅图说明了怎么的一种生命现象？这幅图说明了怎么的一种生命现象？第36页，讲稿共50张，创作于星期二二、细胞衰老二、细胞衰老 遗留在20世纪的生物学4大悬案之一第37页，讲稿共50张，创作于星期二单细胞生物单
22、细胞生物一一.个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡细个体衰老与死亡细胞衰老与死亡胞衰老与死亡多细胞生物多细胞生物个体衰老与死亡细个体衰老与死亡细胞衰老与死亡胞衰老与死亡细胞在不断更新细胞在不断更新第38页，讲稿共50张，创作于星期二细胞内水分减少，萎缩细胞内水分减少，萎缩体积变小、代谢减慢。体积变小、代谢减慢。细胞内酶活性下降。细胞内酶活性下降。细胞内色素沉积。细胞内色素沉积。细胞内呼吸速度减慢，核细胞内呼吸速度减慢，核体积增大，染色质固缩，体积增大，染色质固缩，染色加深。染色加深。细胞膜通透性功能改变，细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。物质运输功能降低。为什么
23、老年人身上会出现为什么老年人身上会出现老年斑？老年斑？为什么年龄大的人头发会为什么年龄大的人头发会为什么年龄大的人头发会为什么年龄大的人头发会变白？变白？变白？变白？第39页，讲稿共50张，创作于星期二 细胞衰老原因最有发展前途的理论主要有两种：细胞衰老原因最有发展前途的理论主要有两种：一、自由基理论一、自由基理论 这是细胞衰老的随机学说之一。它认为细胞中的自由基若不能及时除去，过多的自由基会对许多细胞组分造成损伤，从而造成细胞衰老。二、端粒学说端粒学说 每条染色体上都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。端粒DNA序列在每次分裂后都会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，会使端粒内侧的正常DNA受到损
24、伤，结果使细胞活动渐趋异常。第40页，讲稿共50张，创作于星期二 至今没有任何一种假说能解释所有细至今没有任何一种假说能解释所有细胞衰老现象或揭示细胞衰老的机制。胞衰老现象或揭示细胞衰老的机制。也许揭开谜底的就是你！要真正揭示细胞衰老与死亡的原因，人类还有很长的路要走！第41页，讲稿共50张，创作于星期二细胞死亡的方式：细胞坏死（病理性）细胞凋亡（生理性）三、细胞的凋亡三、细胞的凋亡第42页，讲稿共50张，创作于星期二细胞凋亡细胞凋亡 是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的程序性死亡。这是主动死亡过程，对于多细胞这是主动死亡过程，对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的生物体完成正常
25、发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。起着非常关键的作用。第43页，讲稿共50张，创作于星期二胎儿手的发育第44页，讲稿共50张，创作于星期二人的胚胎经历有尾阶段（6周胚胎）第45页，讲稿共50张，创作于星期二细胞坏死（细胞坏死（necrosis）：）：指在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的损伤和死亡的过程。是被动的被动的、无序的无序的死亡过程。表现为细胞 胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核变化较慢，DNA降解不充分，引起局部严重的炎症反应。第46页，讲稿共50张，创作于星期二第47页，讲稿共50张，创
26、作于星期二 生物体内的绝大多数生物体内的绝大多数细胞，都有经过细胞，都有经过未分化、未分化、分化、衰老、凋亡分化、衰老、凋亡这几个阶这几个阶段。段。第48页，讲稿共50张，创作于星期二1、下列关于细胞分化的说法错误的是（、下列关于细胞分化的说法错误的是（）A、细胞分化与生长发育密切相关、细胞分化与生长发育密切相关 B、细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象 C、细、细胞分化仅发生在胚胎时期胞分化仅发生在胚胎时期 D、细、细胞分化是在形态、结构和功能上发生稳定性胞分化是在形态、结构和功能上发生稳定性 差异的过程。差异的过程。2 2、细胞分化发生在个体发育的（、细胞分化发生在个体发育的（）A A、胚胎期、胚胎期 B B、受精卵分裂时、受精卵分裂时 C C、整个生命过程、整个生命过程 D D、性成熟期、性成熟期第49页，讲稿共50张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第50页，讲稿共50张，创作于星期二