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1、细胞的分化第1页，共45页，编辑于2022年，星期一精卵结合精卵结合第2页，共45页，编辑于2022年，星期一胚胚胎胎形形成成过过程程第3页，共45页，编辑于2022年，星期一形形态态各各异异的的组组织织细细胞胞第4页，共45页，编辑于2022年，星期一第第2 2节节 细胞的分化细胞的分化 (cell differentiation)(cell differentiation)第5页，共45页，编辑于2022年，星期一个个体体发发育育中中各各组组织织细细胞胞形形成成过过程程第6页，共45页，编辑于2022年，星期一高度分化,能否再恢复分化能力第7页，共45页，编辑于2022年，星期一一、细胞分
2、化一、细胞分化1.概念概念:在个体发育中，由一个或一种在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在细胞增殖产生的后代，在形态、结形态、结构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称为细胞分化过程称为细胞分化。细胞增殖细胞增殖有丝分裂有丝分裂稳定性稳定性已经分化的细胞一般不会再分化、分裂已经分化的细胞一般不会再分化、分裂第8页，共45页，编辑于2022年，星期一 细胞分化是仅仅发生在人的胚胎发育阶段细胞分化是仅仅发生在人的胚胎发育阶段,还是贯穿还是贯穿于整个生命进程中于整个生命进程中?这说明细胞分化具有什么特点这说明细胞分化具有什么特点?持久性持久性在细胞分化过程中在细
3、胞分化过程中,假如当细胞分化形成细胞后假如当细胞分化形成细胞后,一般不会再表现出细胞反方向分化形成细胞一般不会再表现出细胞反方向分化形成细胞,这说明这说明细胞分化具有细胞分化具有不可逆性不可逆性研究发现：研究发现：离体培养的上皮细胞，始终保持为上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。这说明细胞分化皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。这说明细胞分化具有具有 稳定性稳定性第9页，共45页，编辑于2022年，星期一 遗传物质没有改变，不同组织的遗传物质没有改变，不同组织的细胞共同来源于受精卵，是经有丝分细胞共同来源于受精卵，是经有丝分裂产生的后代。裂产生的后代。1.1.细胞
4、分化是否意味着细胞中遗传物质细胞分化是否意味着细胞中遗传物质 发生改变？为什么发生改变？为什么?2.2.同样来自一个受精卵同样来自一个受精卵,且每个细胞都携且每个细胞都携带有相同的遗传信息带有相同的遗传信息,为什么还会出现差为什么还会出现差异异?基因选择性表达基因选择性表达第10页，共45页，编辑于2022年，星期一合成血红蛋合成血红蛋白（运输氧）白（运输氧）合成肌动蛋白合成肌动蛋白（收缩和舒张）（收缩和舒张）红细胞红细胞肌细胞肌细胞同种胚同种胚胎细胞胎细胞血红蛋白基因活动血红蛋白基因活动肌动蛋白基因关闭肌动蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭肌动蛋白基因活动肌动蛋白基因活动第11页，
5、共45页，编辑于2022年，星期一细胞分化细胞分化.概念：概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在生的后代，在形态、结构形态、结构和和生理功能生理功能上发生上发生稳稳定性差异定性差异的过程称为细胞分化。的过程称为细胞分化。（）（）稳定性稳定性（）（）不可逆性不可逆性（）（）持久性持久性.意义意义：生物界普遍存在的生命现象，是生物个生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础是多细胞生物体的细胞趋向体发育的基础是多细胞生物体的细胞趋向专门化，有利于提高各项生理功能的效率专门化，有利于提高各项生理功能的效率.机制：不同细胞内的遗传信息执行情况不同
6、机制：不同细胞内的遗传信息执行情况不同（实质：基因选择性表达）（实质：基因选择性表达）.特点：特点：第12页，共45页，编辑于2022年，星期一二、细胞的全能性二、细胞的全能性第13页，共45页，编辑于2022年，星期一成熟胡萝卜成熟胡萝卜 植株植株离体的韧皮部细胞离体的韧皮部细胞(营养，植物激素等）营养，植物激素等）切取切取转接转接试管苗试管苗移栽成活移栽成活产生愈伤组织产生愈伤组织脱分化脱分化发育成胚状体发育成胚状体再分化再分化结论：植物细胞具有全能性1958年年 斯图尔德的实验斯图尔德的实验(美国美国)第14页，共45页，编辑于2022年，星期一二、细胞的全能性二、细胞的全能性已经分化的
7、细胞，仍然具有发育成完已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。整个体的潜能。.原因：原因：细胞中具有该物种全套的遗传物质细胞中具有该物种全套的遗传物质.实验证据：实验证据：植物植物实验实验：结论结论：胡萝卜韧皮部细胞的组织培养胡萝卜韧皮部细胞的组织培养植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性.概念：概念：第15页，共45页，编辑于2022年，星期一绵羊绵羊“多莉多莉”整个克隆过程如下：整个克隆过程如下：母绵羊母绵羊A 乳腺细胞乳腺细胞（体细胞）（体细胞）母绵羊母绵羊B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
8、核提取细胞核动植物细胞全能性的区别 优P56NO1 优化P56NO6 应用 细胞融合细胞融合胚胎移植胚胎移植遗传物质主要存在于细胞核中遗传物质主要存在于细胞核中已分化的动物体细胞的已分化的动物体细胞的细胞核细胞核具有全能性具有全能性第16页，共45页，编辑于2022年，星期一“多利多利”的诞生的诞生证明证明:已分化的动已分化的动物体细胞的细胞物体细胞的细胞核核具有全能性具有全能性但是目前为止但是目前为止,人们人们还没有成功地还没有成功地将单将单个已分化的动物体细个已分化的动物体细胞培养成新的个体胞培养成新的个体.第17页，共45页，编辑于2022年，星期一干细胞：干细胞：1、概念：、概念：动物
9、和人体内具有动物和人体内具有分裂分裂和和分化能力分化能力的细胞的细胞2、类型、类型全能干细胞：全能干细胞：能分化发育成完整个体，如胚胎干细胞能分化发育成完整个体，如胚胎干细胞组织干细胞：组织干细胞：能分化发育成组织或器官，如造血干细胞能分化发育成组织或器官，如造血干细胞第18页，共45页，编辑于2022年，星期一第19页，共45页，编辑于2022年，星期一在体外培养出组织和器官在体外培养出组织和器官,并最终通过组并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。织和器官移植实现对临床疾病的治疗。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 第20页，共45页，编辑于2022年
10、，星期一中华骨髓库中华骨髓库姚姚明明/入入库库/第21页，共45页，编辑于2022年，星期一随堂练习：随堂练习：下列不属于细胞分化特点的是（）下列不属于细胞分化特点的是（）持久性稳定性持久性稳定性仅发生于胚胎发育的早期不可逆性仅发生于胚胎发育的早期不可逆性在动物细胞中，具有最高全能性的是（）在动物细胞中，具有最高全能性的是（）造血干细胞受精卵造血干细胞受精卵心肌细胞脂肪细胞心肌细胞脂肪细胞第22页，共45页，编辑于2022年，星期一下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述，下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述，错误的是（）错误的是（）生物体的生长发育是细胞分裂和细胞生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结
11、果分化的结果生物体通过细胞分化，细胞之间逐渐生物体通过细胞分化，细胞之间逐渐发生了稳定的差异发生了稳定的差异细胞分裂是细胞分化的基础细胞分裂是细胞分化的基础细胞分化过程中细胞中的遗传物质种细胞分化过程中细胞中的遗传物质种类发生了变化类发生了变化第23页，共45页，编辑于2022年，星期一1 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 A 细胞分化与生物发育密切相关细胞分化与生物发育密切相关B B 细胞分化是细胞形态、结构和功能上细胞分化是细胞形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程发生稳定性差异的过程C C 细胞分化仅发生在胚胎期细胞分化仅发生在胚胎期D D 细胞中
12、具有保持该物种遗传特性所需要细胞中具有保持该物种遗传特性所需要的全套遗传物质的全套遗传物质第24页，共45页，编辑于2022年，星期一n2 2、细胞分化是生物界普遍存在的一种生命、细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象现象,下列不正确的是下列不正确的是:A A 分化发生在生物体的整个生命进程中分化发生在生物体的整个生命进程中B B 分化是基因在特定的时间和空间条件下选择分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果性表达的结果C C 未离体的体细胞不会表现出全能性未离体的体细胞不会表现出全能性D D 分化过程中遗传物质发生了改变分化过程中遗传物质发生了改变 第25页，共45页，编辑于202
13、2年，星期一3 3、花药离体培养是指把分裂旺、花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法培盛的花药细胞用人工的方法培育成植株。这成果利用了细胞育成植株。这成果利用了细胞的：的：A A、应激性、应激性B B、全能性、全能性C C、变异性、变异性D D、适应性、适应性第26页，共45页，编辑于2022年，星期一n4 4、将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，、将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是下列条件中不需要的是 （）A A 具有完整细胞核的细胞具有完整细胞核的细胞 B B 一定的营养物质和植物激素一定的营养物质和植物激素 C C 离体状态离体状态 D D 导入其他植物基因导入其
14、他植物基因第27页，共45页，编辑于2022年，星期一5 5、生物体内具有分化能力的细胞是、生物体内具有分化能力的细胞是:A A 神经细胞神经细胞 B B 心肌细胞心肌细胞 C C 红细胞红细胞 D D 早期胚胎细胞早期胚胎细胞6 6、下列人体细胞中分化程度最低的是：、下列人体细胞中分化程度最低的是：A A 胚胎干细胞胚胎干细胞 B B 造血干细胞造血干细胞 C C 胰腺细胞胰腺细胞 D D 肌肉细胞肌肉细胞第28页，共45页，编辑于2022年，星期一7 7、乳腺细胞和唾液腺细胞都来自外胚层，乳腺细胞、乳腺细胞和唾液腺细胞都来自外胚层，乳腺细胞能够合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液能够合成
15、乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞正相反。对这一现象的解释是（腺细胞正相反。对这一现象的解释是（多选多选）：）：A A 唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因 B B 乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因 C C 两种细胞都有合成乳蛋白和唾液淀粉酶的基因两种细胞都有合成乳蛋白和唾液淀粉酶的基因 D D 两种细胞中相关基因选择性地表达两种细胞中相关基因选择性地表达第29页，共45页，编辑于2022年，星期一第31页，共45页，编辑于2022年，星期一神经细胞神经细胞红细胞红细胞肌肉细胞肌肉细胞上皮组织细胞上皮组织细胞第32页，共45页，编辑
16、于2022年，星期一思考与分析：思考与分析：1、分别是什么生命现象？分别是什么生命现象？两者有何区别和联系？两者有何区别和联系？细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化第33页，共45页，编辑于2022年，星期一植物组织培养技术有哪些优点植物组织培养技术有哪些优点?在生产实践上在生产实践上有何应用有何应用?优点：优点：可以保留亲本的一些优良性状；取材可以保留亲本的一些优良性状；取材少，培养材料经济；人为控制培养条少，培养材料经济；人为控制培养条件，不受自然条件影响；繁殖快等件，不受自然条件影响；繁殖快等应用：应用：用于培育植物优良品种用于培育植物优良品种;可以快速繁殖可以快速繁殖植物，可用于大规模栽培
17、；培养无病毒植物，可用于大规模栽培；培养无病毒植株；可以拯救濒危物种等。植株；可以拯救濒危物种等。第34页，共45页，编辑于2022年，星期一第35页，共45页，编辑于2022年，星期一第36页，共45页，编辑于2022年，星期一n上皮组织由上皮细胞构成，具有保护、分泌等功能。如皮肤 上皮能保护体表，小肠腺上皮能分泌消化液。n肌肉组织主要由肌细胞构成，具有收缩、舒张功能。n神经组织主要由神经细胞构成，能够产生和传导兴奋。n结缔组织的种类很多，骨组织、血液等都属于结缔组织。结缔组织有支持、连接、保护、营养等功能。上皮组织上皮组织 肌肉组织肌肉组织神经组织神经组织 结缔组织结缔组织第37页，共45
18、页，编辑于2022年，星期一细胞分化对多细胞生物体有何意义？细胞分化对多细胞生物体有何意义？受精卵受精卵 多次多次有丝分裂有丝分裂许许多多细细胞胞继续分裂继续分裂增加体细胞数量增加体细胞数量各各种种组组织织器器官官系系统统高高等等动动物物体体绿色开花绿色开花 植物体植物体细胞分化细胞分化形成形成第38页，共45页，编辑于2022年，星期一比较项目比较项目细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同同细胞细胞数量数量形态结构形态结构功能功能相相同同联系联系增加增加相同相同不变不变稳定性差异稳定性差异正常情况下遗传物质都不变正常情况下遗传物质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细胞分裂
19、是细胞分化的基础；没有细胞分化，生物细胞分裂是细胞分化的基础；没有细胞分化，生物体就不能进行正常的生长发育体就不能进行正常的生长发育第39页，共45页，编辑于2022年，星期一第40页，共45页，编辑于2022年，星期一二、细胞的全能性二、细胞的全能性.干细胞干细胞：（阅读阅读119119最后一自然段和最后一自然段和120120的的“与社会联系与社会联系”）概念概念：种类举例种类举例：应用应用：研究进展研究进展：动物和人体内保留着的少数具有动物和人体内保留着的少数具有分分裂能力裂能力和和分化能力分化能力的细胞。的细胞。造血干细胞、神经干细胞等造血干细胞、神经干细胞等 受伤组织或器官的修复和更换
20、受伤组织或器官的修复和更换.第41页，共45页，编辑于2022年，星期一白血病是一种造血组白血病是一种造血组织的恶性疾病，俗称织的恶性疾病，俗称“血癌血癌”.”.患者的血液中出患者的血液中出现大量的异常白细胞，现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明显减而正常的血细胞明显减少。少。通过骨髓移植可通过骨髓移植可以治疗人类的白血病。以治疗人类的白血病。为什么可以通过骨髓移植来可以治疗人类的白血病？为什么可以通过骨髓移植来可以治疗人类的白血病？第43页，共45页，编辑于2022年，星期一骨髓中的造血干细胞能够通过增殖和骨髓中的造血干细胞能够通过增殖和分化分化，不，不断产生不同种类的血细胞。断产生不同种类
21、的血细胞。第44页，共45页，编辑于2022年，星期一一、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。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，被医生诊断只一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有有10%10%的存活率。她过后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移的存活率。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45页，共45页，编辑于2022年，星期一