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1、 第二节第二节 细胞细胞(xbo)(xbo)的分化的分化细胞细胞(xbo)分分化化细胞细胞(xbo)的全能的全能性性干细胞研究干细胞研究第一页，共二十一页。受精卵受精卵有丝分有丝分裂裂细胞细胞(xbo)分化分化系系统统人人体体上皮上皮细胞细胞肌肉肌肉 细胞细胞神经细神经细胞胞上皮组织上皮组织肌肉组织肌肉组织神经组织神经组织器器官官细胞间存在细胞间存在(cnzi)差差异：异：形态形态(xngti)(xngti)结构结构不同不同生理功能生理功能不同不同相同：相同：来源来源相同相同蛋白质合成蛋白质合成不同不同遗传物质遗传物质相同相同第二页，共二十一页。一、细胞一、细胞(xbo)(xbo)分化分化 1
2、、概念：、概念：个体发育中，由一个或一种细胞增殖个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生产生的后代，的后代，在在形态、结构、功能形态、结构、功能上发生上发生(fshng)(fshng)(fshng)(fshng)稳定性差异稳定性差异 的过程的过程.第三页，共二十一页。2 2）黑色素细胞在体外培养）黑色素细胞在体外培养3030多代后仍能多代后仍能合成合成(hchng)(hchng)黑色素；离体培养的上皮细胞，黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。型的细胞。稳定性稳定性不可逆性不可逆性(特例特例特例特例(tl)(tl)：红骨髓与黄
3、骨髓的转化：红骨髓与黄骨髓的转化：红骨髓与黄骨髓的转化：红骨髓与黄骨髓的转化)1 1）细胞分化发生）细胞分化发生(fshng)(fshng)在整个生命进程中在整个生命进程中,但但在胚胎发育时期达到最大。在胚胎发育时期达到最大。持久性持久性 (胚胎时达最大限度胚胎时达最大限度胚胎时达最大限度胚胎时达最大限度)2.细胞分化的特点：细胞分化的特点：3 3）造血干细胞造血干细胞 原红细胞原红细胞 早幼红细胞早幼红细胞 中幼红细胞中幼红细胞 晚幼红细胞晚幼红细胞 成熟红细胞成熟红细胞 死亡死亡 3.结果：结果：产生细胞多样性产生细胞多样性第四页，共二十一页。问：就一个个体来说，各种问：就一个个体来说，各
4、种(zhn)zhn)细胞具有相同的遗传信息，细胞具有相同的遗传信息，为什么为什么在分化后在分化后形态、结构和功能却有很大的差异呢？形态、结构和功能却有很大的差异呢？资料：资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于(chy)(chy)活活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合成有关的基因则处于基因则处于(chy)(chy)关闭状态；在肌细胞中则相反。关闭状态；在肌细胞中则相反。分析分析(fnx)(fnx)：1.1.红细胞和肌细胞两种体细胞的遗传信息相同吗红细胞和肌细胞两种体细胞的遗传信息相同吗？
5、2 2.红细胞红细胞血红蛋白基因开启血红蛋白基因开启合成血红蛋白合成血红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相同。相同。4.4.实质：实质：细胞中基因的选择性表达细胞中基因的选择性表达第五页，共二十一页。分别是什么分别是什么(shn me)生命现象？两生命现象？两者有何区别和联系呢？者有何区别和联系呢？为细胞分裂为细胞分裂:只能繁殖出许多相同只能繁殖出许多相同(xin tn)的细胞的细胞为细胞分化为细胞分化:形成形态、结构形成形态、结构(jigu)和功能上有差和功能上有差异的不同的细胞异的不同的细胞 第六页，共二十一页。细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同
6、同点点细胞细胞数量数量形态形态结构结构功能功能相相同同点点联联系系增加增加(zngji)相同相同(xin tn)不变不变差异差异(chy)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第七页，共二十一页。5.细胞细胞(xbo)分化的意义分化的意义（1）是生物是生物(shngw)(shngw)个体发育的基础；个体发育的基础；（2）使多细胞生物体中的细胞趋于使多细胞生物体中的细胞趋于专专门化门化,有利于有利于提高提高各种生理功能的各种生理功能的效率效率。第八页，共二十一页。二、细胞二、细胞(xbo)的全能性的全能性1.概念：已经分化的概念：已经分化的细胞仍然具备发育细
7、胞仍然具备发育具具有发育成有发育成完整完整(wnzhng)个体个体的的潜能潜能。3.全能性的体现全能性的体现(1)植物细胞植物细胞(xbo)全能性的体现全能性的体现-植物组织培植物组织培养技术（养技术（植物具有全能性植物具有全能性）2.原因：原因：已分化的细胞具有与已分化的细胞具有与受精卵受精卵相同相同的的全部遗传物质全部遗传物质(2)动物细胞动物细胞:全能性受抑制全能性受抑制 细胞核仍具有全能性细胞核仍具有全能性第九页，共二十一页。19581958，美国，美国(mi(mi u)u)，斯，斯图尔德植物德植物组织培养培养 实验证明：高度分实验证明：高度分化的植物细胞仍然具有化的植物细胞仍然具有(
8、jyu)发育成完整植株的发育成完整植株的潜能潜能，即，即植物细胞具有植物细胞具有全能性全能性。（1）植物）植物(zhw)细胞的全能性细胞的全能性第十页，共二十一页。植物细胞表现植物细胞表现(bioxin)(bioxin)出全能性条件出全能性条件 ，.，无菌条件无菌条件(tiojin)(tiojin)下进行下进行离体状态离体状态(zhungti)(zhungti)时时一定的营养物质一定的营养物质：水、无机盐、蔗糖、维生素等：水、无机盐、蔗糖、维生素等生长调节剂：主要是细胞分裂素和生长素生长调节剂：主要是细胞分裂素和生长素适宜的温度和光照（培养后期）适宜的温度和光照（培养后期）第十一页，共二十一页
9、。（2）、动物细胞全能性的体现）、动物细胞全能性的体现(txin)-克隆技术克隆技术第十二页，共二十一页。动、植物细胞动、植物细胞(xbo)全能性的应用：全能性的应用：蝴蝶兰的大规模生产蝴蝶兰的大规模生产(shngchn)1）、快速）、快速(kui s)繁殖花卉、蔬菜繁殖花卉、蔬菜第十三页，共二十一页。第十四页，共二十一页。第十五页，共二十一页。2）、拯救拯救(zhngji)珍稀、濒危动植物珍稀、濒危动植物长江长江(chn jin)女神女神 白鳍豚白鳍豚百合花杜鹃百合花杜鹃(djun)丹顶鹤丹顶鹤第十六页，共二十一页。3）、）、克隆克隆(k ln)人体器官，用于器官移植人体器官，用于器官移植心
10、脏心脏(xnzng)移植移植肾脏肾脏(shnzng)移植移植第十七页，共二十一页。干细胞干细胞分化分化(f(f nhu)nhu)潜能的大潜能的大小小来源来源(liyun)(liyun)胚胎胚胎(p(p it it i)i)干干细胞细胞成体干细胞成体干细胞全能干细胞：如受精卵全能干细胞：如受精卵多能干细胞：如骨髓造血干细胞多能干细胞：如骨髓造血干细胞专能干细胞：如肠上皮干细胞专能干细胞：如肠上皮干细胞三、干细胞及其临床应用：三、干细胞及其临床应用：动物和人体内保留的少数具有分裂动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞，叫干细胞。和分化能力的细胞，叫干细胞。第十八页，共二十一页。第十九页，共
11、二十一页。细胞的全能性大小细胞的全能性大小(dxio)的比较的比较:(1)根据物种根据物种:植物植物动物动物(2)根据分化程度根据分化程度:受精卵受精卵干细胞干细胞普通的普通的体细胞体细胞(3)根据分裂能力根据分裂能力:分裂能力强的细胞分裂能力强的细胞分分裂能力弱的细胞裂能力弱的细胞第二十页，共二十一页。内容(nirng)总结第二节 细胞的分化。1）细胞分化发生在整个生命进程中,但在胚胎发育时期达到最大。问：就一个个体来说，各种细胞具有(jyu)相同的遗传信息，。1.概念：已经分化的细胞仍然具备发育具有(jyu)发育成完整个体的潜能。(1)植物细胞全能性的体现-植物组织培养技术（植物具有(jyu)全能性）。2.原因：已分化的细胞具有(jyu)与受精卵相同的全部遗传物质。1958，美国，斯图尔德植物组织培养。一定的营养物质：水、无机盐、蔗糖、维生素等第二十一页，共二十一页。