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1、关于细胞的分化(2)第1页，讲稿共35张，创作于星期二一、细胞分化及其意义一、细胞分化及其意义有丝分裂有丝分裂分分 化化肌肉细胞肌肉细胞骨细胞骨细胞神经细胞神经细胞红细胞红细胞（1 1）、概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖）、概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在产生的后代，在形态、结构和生理功能上形态、结构和生理功能上发生稳定性发生稳定性差异的过程差异的过程1 1、细胞分化的概念及过程、细胞分化的概念及过程（2 2）、过程：）、过程：第2页，讲稿共35张，创作于星期二细胞分化只发生在胚胎时期，还是细胞分化只发生在胚胎时期，还是发生在生物体生命的整个过程中呢发生在生物体生
2、命的整个过程中呢？你能举例说明吗？你能举例说明吗？第3页，讲稿共35张，创作于星期二红红细细胞胞血血小小板板白细胞白细胞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例一：例一：造造血血干干细细胞胞第4页，讲稿共35张，创作于星期二表皮细胞表皮细胞叶肉细胞叶肉细胞贮藏细胞贮藏细胞导管、筛管导管、筛管受精卵受精卵分裂，分化分裂，分化例二：例二：（未分化细胞）（未分化细胞）（已分化细胞或高度分化的细胞）（已分化细胞或高度分化的细胞）第5页，讲稿共35张，创作于星期二细胞分化细胞分化有丝分裂有丝分裂 受精卵受精卵小肠上小肠上皮细胞皮细胞血红细血红细胞胞神经细神经细胞胞比较细胞分裂与
3、细胞分化：比较细胞分裂与细胞分化：第6页，讲稿共35张，创作于星期二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础，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共同完成生物个体发育过程（3 3）、细胞分化与分裂的区别和联系）、细胞分化与分裂的区别和联系第7页，讲稿共35张，创作于星期二通过前面的学习我们知道了造血干细胞通过通过前面的学习我们知道了造血干细胞通过分分裂、分化裂、分化可以形成红细胞、白细胞、血小板等可以形成红细胞、白细胞、血小板等血细胞，那么细胞分化有什么特点呢？血细胞，那么细胞分化有什么特点呢？第
4、8页，讲稿共35张，创作于星期二2 2、特点：、特点：（1 1）细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎）细胞分化发生在整个生命进程中，胚胎(动物）动物）时期达到最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所时期达到最大限度。该生命现象贯穿生命的始终，所以具有以具有 性性（3 3）一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态）一般来说分化了的细胞将一直保持分化后的状态直到死亡，细胞分化具有直到死亡，细胞分化具有 性性和和 性性（4 4）分化后的细胞内的遗传物质并没有发生改变，只是）分化后的细胞内的遗传物质并没有发生改变，只是在不同细胞中基因的活动或者关闭的状态不同，这就是细在不同细胞中基因的活动或者关闭的状态
5、不同，这就是细胞分化的胞分化的 性性（2 2）细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物）细胞分化是生物界普遍存在的现象，是生物个体发育的基础，具有个体发育的基础，具有 性性持久持久持久持久稳定稳定不可逆性不可逆性不变不变普遍普遍第9页，讲稿共35张，创作于星期二3 3、细胞分化的原因及机理（实质）：、细胞分化的原因及机理（实质）：在个体发育中，细胞分化实质上是在遗传物质的控制下合成在个体发育中，细胞分化实质上是在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程即：细胞内的特异性蛋白质的过程即：细胞内的基因选择性表达基因选择性表达的结果的结果胚胚 胎胎细细胞胞心肌心肌细胞细胞大量合成大量合成胰岛素胰岛素开启
6、另一些基因（如肌动蛋白基因开启）开启另一些基因（如肌动蛋白基因开启）大量合成肌大量合成肌动蛋白动蛋白 关闭另一些基因关闭另一些基因开启某些基因开启某些基因(如胰岛素合成基因开启）如胰岛素合成基因开启）关闭某些基因（如肌动蛋白基因关闭）关闭某些基因（如肌动蛋白基因关闭）注：分化不会改变细胞的遗传物质注：分化不会改变细胞的遗传物质分化成分化成分化成分化成胰岛胰岛B细胞细胞（如胰岛素合成基因关闭）（如胰岛素合成基因关闭）（1 1）、原因）、原因每个细胞都含有与受精卵完全相同的全套遗传物质每个细胞都含有与受精卵完全相同的全套遗传物质（2 2）、实质）、实质第10页，讲稿共35张，创作于星期二5 5、细
7、胞分化的意义：、细胞分化的意义：（1 1）、细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体）、细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础；能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器发育的基础；能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官官（2 2）、细胞分化使多细胞生物体内的细胞趋向专门化，有）、细胞分化使多细胞生物体内的细胞趋向专门化，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4 4、细胞分化的结果：、细胞分化的结果：形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官如：第11页，讲稿共35张，创作于星期二既然细胞分化具有稳定性、持久性、不
8、可既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗胞吗?思考：思考：我们共同看一下美国科学家斯图尔德的一个实我们共同看一下美国科学家斯图尔德的一个实验验第12页，讲稿共35张，创作于星期二植物组织培养的过程植物组织培养的过程韧皮部韧皮部细胞细胞植物激素无机盐糖类植物激素无机盐糖类细胞细胞团团胚状胚状体体有根、茎、有根、茎、叶的试管叶的试管苗苗思考：该实验说明什么问题？思考：该实验说明什么问题？植物体细胞能发育成一个个体植物体细胞能发育成一个个体第13页，讲稿共
9、35张，创作于星期二这是一个什么样的体细胞？这是一个什么样的体细胞？如果我们不把胡萝卜韧皮部取下来这些细胞如果我们不把胡萝卜韧皮部取下来这些细胞能否发育成个体？能否发育成个体？不能，说明这些细胞具备这个能力，但生长在不能，说明这些细胞具备这个能力，但生长在生物体内则不能实现。也就是说细胞只是具有生物体内则不能实现。也就是说细胞只是具有这样的潜能。我们把整个过程用一句话概括一这样的潜能。我们把整个过程用一句话概括一下：下：第14页，讲稿共35张，创作于星期二二、细胞的全能性二、细胞的全能性1、概念、概念:是指已经高度分化的细胞是指已经高度分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的仍然具有发育成完整个体
10、的潜能，潜能，叫做细胞的全能性叫做细胞的全能性2 2、机理、机理3 3、举例、举例细胞内含有本物种的全套基因细胞内含有本物种的全套基因（1）、植物组织培养）、植物组织培养、理论基础：植物细胞的全能性、理论基础：植物细胞的全能性、培养条件：、培养条件：离体离体无菌无菌营养和激素（生长素和细胞分裂素）营养和激素（生长素和细胞分裂素）适宜的外界条件（光照、温度、适宜的外界条件（光照、温度、pH）第15页，讲稿共35张，创作于星期二、培养过程：、培养过程：愈伤组织愈伤组织离体的植物组织、器官或细胞离体的植物组织、器官或细胞、植物组织培养的应用：、植物组织培养的应用：芽、根芽、根完整植株完整植株脱分化脱
11、分化再分化再分化快速繁殖快速繁殖:短时间内大量繁殖植物短时间内大量繁殖植物培育无病毒植株：利用茎尖或根尖作外植体培育无病毒植株：利用茎尖或根尖作外植体与基因工程结合培育作物新类型与基因工程结合培育作物新类型拯救濒危物种拯救濒危物种脱分化：已分化的植物组织细胞在培养条件下发育成愈伤组织的过程，脱分脱分化：已分化的植物组织细胞在培养条件下发育成愈伤组织的过程，脱分化之后失去原有的特征化之后失去原有的特征再分化：细胞在发生脱分化之后，可再转变成另一种具有特定结构功能的细再分化：细胞在发生脱分化之后，可再转变成另一种具有特定结构功能的细胞胞第16页，讲稿共35张，创作于星期二第17页，讲稿共35张，创
12、作于星期二第18页，讲稿共35张，创作于星期二刚才我们学习的是植物细胞的全能性，那么，刚才我们学习的是植物细胞的全能性，那么，动物细胞是否具有全能性？下面我们以多利动物细胞是否具有全能性？下面我们以多利羊的培育为例羊的培育为例克隆羊克隆羊“多莉多莉”于于19961996年在英国出生。年在英国出生。20032003年年0202月月1414日死于肺日死于肺炎炎（2）、克隆羊）、克隆羊“多利多利”第19页，讲稿共35张，创作于星期二多莉生下多莉的母羊奇怪的是，多莉长得一点也不像她的生母。为什么会这样呢？第20页，讲稿共35张，创作于星期二母绵羊母绵羊B 乳腺细胞乳腺细胞（体细胞）（体细胞）母绵羊母绵
13、羊A未受精的未受精的卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C“多莉多莉”新的卵细胞新的卵细胞 发育成胚胎发育成胚胎去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核多莉是由多莉是由C羊所生，羊所生，A羊提供卵子，羊提供卵子，B羊提羊提供细胞核，却长得像供细胞核，却长得像B羊。由此你可以下什羊。由此你可以下什么结论？么结论？多莉长得像哪只母羊绵羊绵羊“多莉多莉”整个克隆过程如下：整个克隆过程如下：第21页，讲稿共35张，创作于星期二“多利多利”的诞生证明的诞生证明:已分化的已分化的动物体动物体细胞的细胞核细胞的细胞核具有全能性具有全能性细胞核含有本物种细胞核含有本物种遗传所需的全套遗传所需的全套基因基因为什么动物细胞
14、要取细胞核来做？为什么动物细胞要取细胞核来做？第22页，讲稿共35张，创作于星期二克隆鼠（克隆鼠（2002年年 美国）美国）克隆猪克隆猪(2000年年 美国）美国）克隆牛克隆牛(1998年年 日本）日本）克隆猕猴（克隆猕猴（2000年年 美国）美国）第23页，讲稿共35张，创作于星期二4 4、全能性高低比较、全能性高低比较受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞植物细胞植物细胞 动物细胞动物细胞全能干细胞全能干细胞 多能干细胞多能干细胞 专能干细胞专能干细胞分化程度越低，全能性越高；分化程度越低，全能性越高；分分化程度越高，全能性越低化程度越高，全能性越低结论：结论：除受精卵外，生物体内有
15、没有具有分裂分化能力的细胞？除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？植物体内植物体内分生组织细胞（如根尖分生区细胞）分生组织细胞（如根尖分生区细胞）动物体内动物体内干细胞干细胞第24页，讲稿共35张，创作于星期二三、干细胞三、干细胞1 1、干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化、干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫干细胞能力的细胞，这些细胞叫干细胞2 2、分类：、分类：全能干细胞：全能干细胞：专能干细胞：专能干细胞：多能干细胞：多能干细胞：从哺乳动物早期胚胎从哺乳动物早期胚胎囊胚中分离出来的，可囊胚中分离出来的，可分化成人体的各种细胞，构成人体
16、的各种组织分化成人体的各种细胞，构成人体的各种组织和器官，最终发育成一个完整个体和器官，最终发育成一个完整个体具有形成一种器官的多种组织的潜能，但不能发具有形成一种器官的多种组织的潜能，但不能发育成完整个体育成完整个体只能分化成某一类型的细胞只能分化成某一类型的细胞第25页，讲稿共35张，创作于星期二在体外培养出组织和器官在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗官移植实现对临床疾病的治疗4 4、干细胞的用途、干细胞的用途:干细胞移植治疗白血病干细胞移植治疗白血病 3 3、干细胞的分化：、干细胞的分化：胚胎干细胞胚胎干细胞皮肤干细胞皮肤干细胞造血干细
17、胞造血干细胞神经干细胞神经干细胞肝组织干细胞肝组织干细胞皮肤细胞皮肤细胞肝细胞肝细胞神经细胞神经细胞红细胞红细胞白细胞白细胞 血小板血小板第26页，讲稿共35张，创作于星期二目前治疗白血病最有效的方法是骨髓移植，但是目前治疗白血病最有效的方法是骨髓移植，但是目前治疗白血病最有效的方法是骨髓移植，但是目前治疗白血病最有效的方法是骨髓移植，但是现在已经实施了造血干细胞移植不用从骨髓中提取现在已经实施了造血干细胞移植不用从骨髓中提取现在已经实施了造血干细胞移植不用从骨髓中提取现在已经实施了造血干细胞移植不用从骨髓中提取 新浪网新浪网新浪网新浪网2004200420042004年年年年12121212
18、月月月月25252525日消息：白血病少女任爽历经艰辛日消息：白血病少女任爽历经艰辛日消息：白血病少女任爽历经艰辛日消息：白血病少女任爽历经艰辛终于找到配型骨髓。终于找到配型骨髓。终于找到配型骨髓。终于找到配型骨髓。2004200420042004年年年年12121212月月月月24242424日下午，在北京解放军日下午，在北京解放军日下午，在北京解放军日下午，在北京解放军307307307307医院造血干细胞移植中心，任爽成功接受了一位医院造血干细胞移植中心，任爽成功接受了一位医院造血干细胞移植中心，任爽成功接受了一位医院造血干细胞移植中心，任爽成功接受了一位20202020岁的女岁的女岁的
19、女岁的女大学生陆敏大学生陆敏大学生陆敏大学生陆敏(湖南农大技术学院公共事业管理系学生湖南农大技术学院公共事业管理系学生湖南农大技术学院公共事业管理系学生湖南农大技术学院公共事业管理系学生)的的的的骨髓移植。通过中华骨髓库，陆敏被确定为任爽的最佳骨髓移植。通过中华骨髓库，陆敏被确定为任爽的最佳骨髓移植。通过中华骨髓库，陆敏被确定为任爽的最佳骨髓移植。通过中华骨髓库，陆敏被确定为任爽的最佳配型者。配型者。配型者。配型者。2004200420042004年年年年12121212月月月月24242424日上午日上午日上午日上午8 8 8 8时时时时30303030分，陆敏躺在床上伸出分，陆敏躺在床上伸
20、出分，陆敏躺在床上伸出分，陆敏躺在床上伸出了胳膊，医务人员把针头扎进了陆敏的血管，她的血液通过了胳膊，医务人员把针头扎进了陆敏的血管，她的血液通过了胳膊，医务人员把针头扎进了陆敏的血管，她的血液通过了胳膊，医务人员把针头扎进了陆敏的血管，她的血液通过分离机反复循环，慢慢提取干细胞，直到上午分离机反复循环，慢慢提取干细胞，直到上午分离机反复循环，慢慢提取干细胞，直到上午分离机反复循环，慢慢提取干细胞，直到上午12121212时时时时30303030分共分分共分分共分分共分离出供任爽移植所需的离出供任爽移植所需的离出供任爽移植所需的离出供任爽移植所需的50505050毫升干细胞毫升干细胞毫升干细胞
21、毫升干细胞第27页，讲稿共35张，创作于星期二一、利用干细胞，人体组织器官将能再生一、利用干细胞，人体组织器官将能再生 新闻背景英国足球名星新闻背景英国足球名星-贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血贝克汉姆储存来自他刚出生时留下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受伤，则可以接受干细胞移植手术治疗 二、移植弟弟脐带血治好血癌！二、移植弟弟脐带血治好血癌！3 3岁女童健康成长岁女童健康成长 一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有断只有
22、10%10%的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年带血干细胞移植活命。今年3 3岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝干细胞研究应用的媒体报道干细胞研究应用的媒体报道第28页，讲稿共35张，创作于星期二在我们体内，红细胞的寿命为在我们体内，红细胞的寿命为120天左右，天左右，白细胞的寿命更短，只有白细胞的寿命更短，只有5-7天。这些血天。这些血细胞都是细胞都是失去了分裂能力失去了分裂能力的细胞。的细胞。白血病患者的血液中出现了大量的异常白白血病患者的血液中出现了大量的异常
23、白细胞，而正常的血细胞又明显减少。细胞，而正常的血细胞又明显减少。通过通过骨髓移植骨髓移植可以有效地治疗白细胞。可以有效地治疗白细胞。讨论：讨论：1 为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减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？少？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2 骨髓与血细胞的形成有什么关系？骨髓与血细胞的形成有什么关系？骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生不同种类的骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生不同种类的血细胞血细胞第29页，讲稿共35张，创作于星期二一、细胞分化一、细胞分化1 1、概念、概念：在
24、个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生形态、结构和生理功能理功能上发生上发生稳定性稳定性差异的过程差异的过程2 2、特点、特点：3 3、原因：、原因：基因的选择性表达基因的选择性表达4 4、意义：、意义：个体发育的基础，能个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能形成具有特定形态、结构和功能 的组织和器官。的组织和器官。使多细使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率持久性持久性不可逆性不可逆性稳定性稳定性小结：小结：二、细胞的全能性二、细胞的全
25、能性1 1、概念：、概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能潜能2 2、条件：、条件：离体、适宜条件离体、适宜条件3 3、应用：、应用：4 4、干细胞的概念、干细胞的概念：动物和人体内仍保留少数动物和人体内仍保留少数具分裂和分化具分裂和分化 能力的细胞能力的细胞不变性不变性第30页，讲稿共35张，创作于星期二1.1.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受精卵到胚胎形成的过程C C细胞分化从原
26、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遗传信息执行情况不同产生的细胞分化是由细胞内遗传信息执行情况不同产生的2.2.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，但不同细胞遗传信息的执行情况不同细胞遗传信息
27、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的基因D DC C课堂巩固课堂巩固第31页，讲稿共35张，创作于星期二3.3.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 植物用种子进行繁殖植物用种子进行繁殖 用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株 A A B B C.D.C.D.4.4.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科学家用甲母羊
28、乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞，成功培养了组成一个细胞，成功培养了“多莉多莉”羊。下列关于此实验的说羊。下列关于此实验的说法正确的是（多选）法正确的是（多选）（）A A高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性 B 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遗传物质 C C在理论上，可以运用上述方法拯救濒危物种在理论上，可以运用上述方法拯救濒危物种 D D运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新运用上述方法，科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体的动物体B B A B C
29、 A B C 第32页，讲稿共35张，创作于星期二5、要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要、要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要A、具有完整的细胞核的细胞、具有完整的细胞核的细胞 B、离体状态、离体状态C、导入外源基因、导入外源基因 D、一定的营养物质和激素、一定的营养物质和激素ABD6 6动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是（对下图的相关叙述中，错误的是（）A Aa a过程表示干细胞能自我更新过程表示干细胞能自我更新B Bb b、c c过程表示干细胞具有分化能力过程表示干细胞具有分化能力C Ca a、b b、c c过程中细胞的遗传信息表达情况不同过程中细胞的遗传信息表达情况不同D Db b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用第33页，讲稿共35张，创作于星期二第34页，讲稿共35张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第35页，讲稿共35张，创作于星期二