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1、第第2 2节节细胞的分化细胞的分化第六章细胞的生命历程第六章细胞的生命历程受精作用受精作用分裂分裂人体胚胎发育过程人体胚胎发育过程 受精卵仅仅通过有丝分裂，能形受精卵仅仅通过有丝分裂，能形成人体的成人体的200多种细胞吗？多种细胞吗？成年人全身细胞总数约成年人全身细胞总数约10101212个。个。细胞种类细胞种类有有200200多多种。这么多种类细胞均来种。这么多种类细胞均来自一个自一个受精卵受精卵。受精卵受精卵有丝分裂有丝分裂胚胎胚胎有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂受精卵受精卵细细胞胞分分化化功能：光合作用功能：光合作用功能：保护功能功能：保护功能功能：贮藏营养物质功能：贮藏营养物质分化分化
2、1.1.细胞分化的概念细胞分化的概念 在个体发育中，由一个或在个体发育中，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、结构和生理功能上发生形态、结构和生理功能上发生稳定性差异稳定性差异的过程的过程。一、细胞分化一、细胞分化2.细胞分化的特点细胞分化的特点（2 2）稳定性和不可逆性）稳定性和不可逆性：一般来说，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。态，直到死亡。（3 3）持久性：）持久性：贯穿于生物体整个生命贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。进程中，在胚胎时期达到最大限度。（1 1）普遍性：）普遍性：是生物
3、界普遍存在的生是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。命现象，是生物个体发育的基础。（1 1）是生物个体发育的基础；是生物个体发育的基础；（2 2）使多细胞生物体中的细胞趋使多细胞生物体中的细胞趋向向专门化专门化，有利于提高各种生理，有利于提高各种生理功能的效率。功能的效率。3.细胞分化的意义细胞分化的意义 细胞分化是否细胞分化是否意味着细胞中遗意味着细胞中遗传物质的改变？传物质的改变？遗传物质遗传物质没有改变，没有改变，不同不同组织的细胞共同来源于受精组织的细胞共同来源于受精卵，经有丝分裂产生。卵，经有丝分裂产生。血红细胞血红细胞神经细胞神经细胞小肠上皮细胞小肠上皮细胞思考：思考：
4、但这些细胞在形态、结构和功但这些细胞在形态、结构和功能上发生了很大差异能上发生了很大差异,这是怎这是怎么回事呢？么回事呢？A AB BD DC CE EEDCA BEDCA BEDCA BEDCA B基因基因4.细胞分化的原因（实质）细胞分化的原因（实质）基因的选择性表达基因的选择性表达 红细胞红细胞合成血红蛋白合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白不合成肌动蛋白)肌细胞肌细胞肌动蛋白基因开启肌动蛋白基因开启合成肌动蛋白合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白不合成血红蛋白)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血红蛋白基因开启血红蛋白基因开启实质：实质：不同细胞中遗传信息的执行不同细
5、胞中遗传信息的执行情况不同（情况不同（基因的选择性表达基因的选择性表达）。）。思考：思考：已经高度分化的细胞，还能像早期胚胎已经高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗细胞那样，再分化成其它细胞吗?甚至分化甚至分化成一个完整的个体呢？成一个完整的个体呢？肌细胞肌细胞19581958年，美国科学年，美国科学家斯图尔德用胡萝家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完地培育出了一棵完整的植株。整的植株。实验证明：高度分化的植物实验证明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植细胞仍然具有发育成完整植株的株的潜能潜能，即，即植物细胞具有植物细胞具有全能性全能性。条
6、件：条件：条件：条件：1 1：细胞离体；：细胞离体；：细胞离体；：细胞离体；2 2：植物激素、无机盐：植物激素、无机盐：植物激素、无机盐：植物激素、无机盐和糖类等物质；和糖类等物质；和糖类等物质；和糖类等物质；3 3、无菌条件、无菌条件、无菌条件、无菌条件 细胞的全能性是指细胞的全能性是指已经分化已经分化的细胞的细胞,仍然具有发育成完整个体的仍然具有发育成完整个体的潜能潜能。思思考：考：体细胞内含有本生物物体细胞内含有本生物物种全套的遗传信息！种全套的遗传信息！二、细胞的全能性二、细胞的全能性1.概念概念2.原因原因为什么已经分化的细胞具有全能性呢？为什么已经分化的细胞具有全能性呢？切取茎段置
7、于培养基上切取茎段置于培养基上拟拟南南芥芥茎段从两端开始膨大加粗茎段从两端开始膨大加粗植物细胞全能性的应用：植物细胞全能性的应用：蝴蝶兰的大规模生产蝴蝶兰的大规模生产快速繁殖花卉、蔬菜快速繁殖花卉、蔬菜思考：思考：已经高度分化的动物细胞已经高度分化的动物细胞是否也具有全能性呢？是否也具有全能性呢？芬兰白面芬兰白面母绵羊母绵羊 乳腺细胞乳腺细胞（体细胞）（体细胞）苏格兰黑面母苏格兰黑面母绵羊绵羊A未受精的未受精的卵细胞卵细胞 苏格兰黑苏格兰黑面母绵羊面母绵羊C子宫内子宫内“多利多利”新的细胞新的细胞去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核绵羊绵羊“多利多利”整个克隆过程如下：整个克隆过程如下：这
8、说明什么呢？这说明什么呢？高度分化的动物细胞高度分化的动物细胞没有表现出全能性没有表现出全能性植入代孕母羊子宫内植入代孕母羊子宫内无法发育成多利无法发育成多利现今只证明已分化的动物体细胞现今只证明已分化的动物体细胞细胞核细胞核具有全能性。具有全能性。该实验证明了该实验证明了什么呢？什么呢？长江女神长江女神 白鳍豚（水中大熊猫）白鳍豚（水中大熊猫）丹顶鹤丹顶鹤动物细胞核全能性的应用：动物细胞核全能性的应用：用用克隆技术克隆技术拯救濒危动物拯救濒危动物克隆鼠（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
9、年年 美国）美国）白血病白血病白血病白血病,俗称俗称俗称俗称“血癌血癌血癌血癌”,是造血系统的恶性肿瘤，是造血系统的恶性肿瘤，是造血系统的恶性肿瘤，是造血系统的恶性肿瘤，白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明显减少常的血细胞明显减少常的血细胞明显减少常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效的治。通过骨髓移植可以有效的治。通过骨髓移植可以有效的治。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。此外用化疗、放疗等方法也可以遏制病疗白血病。此外用化疗、放疗等方法也
10、可以遏制病疗白血病。此外用化疗、放疗等方法也可以遏制病疗白血病。此外用化疗、放疗等方法也可以遏制病变的白细胞变的白细胞变的白细胞变的白细胞 ,延长病人的生命。延长病人的生命。延长病人的生命。延长病人的生命。骨髓移植骨髓移植为为什么健康人的血细胞数量不会什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞随着血细胞的死的死亡而减少亡而减少呢？呢？思考思考会通过细胞分裂产生新的血细胞来补充会通过细胞分裂产生新的血细胞来补充三、干细胞三、干细胞概念：概念：一类具有多向分化潜能和自我一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细成哺乳类动物的
11、各组织器官的原始细胞。胞。动物和人体内仍保留的少数动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞具有分裂和分化能力的细胞。造造血血干干细细胞胞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思考：白血病进行治疗时为什么要移植骨髓？思考：白血病进行治疗时为什么要移植骨髓？1 1、利用干细胞，人体组织器官将能再生、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，则可以下的脐带血干细胞，以便万一他在赛场上重要器官受
12、伤，则可以接受干细胞移植手术治疗。接受干细胞移植手术治疗。干细胞的研究及应用干细胞的研究及应用2 2、克隆人体器官，用于器官移植、克隆人体器官，用于器官移植心脏移植心脏移植肾脏移植肾脏移植1.1.有关细胞分化的叙述，不正确的是有关细胞分化的叙述，不正确的是()A.A.细胞分化不会使细胞的数目增加细胞分化不会使细胞的数目增加 B.B.分化的细胞所呈现出的形态、结构和生理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功能的变化源于细胞内化学物质的改变 C.C.细胞分化的方向在胚胎发育早期就已经决细胞分化的方向在胚胎发育早期就已经决定，不能逆转定，不能逆转 D.D.细胞分化过
13、程中遗传物质发生改变细胞分化过程中遗传物质发生改变D巩固练习巩固练习2.2.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.细胞分化与生物个体发育有密切关系细胞分化与生物个体发育有密切关系 B.B.细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象 C.C.细胞分化仅发生在胚胎时期细胞分化仅发生在胚胎时期 D.D.细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程发生稳定性差异的过程C巩固练习巩固练习3.3.下列那种细胞的全能性最容易表达下列那种细胞的全能性最容易表达出来出来()()A.A.
14、青蛙的上皮细胞青蛙的上皮细胞 B.B.胡萝卜的根韧皮部细胞胡萝卜的根韧皮部细胞 C.C.大白鼠的肝脏细胞大白鼠的肝脏细胞 D.D.人皮肤生发层细胞人皮肤生发层细胞B巩固练习巩固练习4.4.下列实验中能体现细胞全能性的是下列实验中能体现细胞全能性的是()用胡萝卜的单个细胞培养成了可育的植株用胡萝卜的单个细胞培养成了可育的植株植物用种子繁殖后代植物用种子繁殖后代用烟草某种组织培养出了可育的完整植株用烟草某种组织培养出了可育的完整植株 A.A.B.B.C.C.D.D.B巩固练习巩固练习5.5.在下列自然现象或科学研究成果中，在下列自然现象或科学研究成果中，能为能为“动物细胞具有全能性动物细胞具有全能性”观点提观点提供直接证据的是供直接证据的是()()A.A.壁虎断尾后重新长出尾部壁虎断尾后重新长出尾部 B.B.蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂 C.C.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 D.D.小鼠腺细胞的自我复制小鼠腺细胞的自我复制B巩固练习巩固练习