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1、细胞的分化公开课课件第1页，共40页，编辑于2022年，星期一第2页，共40页，编辑于2022年，星期一受精作用受精作用第3页，共40页，编辑于2022年，星期一分裂分裂人体胚胎发育过程人体胚胎发育过程第4页，共40页，编辑于2022年，星期一 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。细胞种类有个。细胞种类有200200多种。多种。这么多种类细胞均来自一个这么多种类细胞均来自一个受精卵受精卵。第5页，共40页，编辑于2022年，星期一 受精卵受精卵有丝分裂有丝分裂胚胎胚胎有
2、丝分裂有丝分裂第6页，共40页，编辑于2022年，星期一第7页，共40页，编辑于2022年，星期一有丝分裂有丝分裂受精卵受精卵细细胞胞分分化化第8页，共40页，编辑于2022年，星期一功能：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第9页，共40页，编辑于2022年，星期一1.1.细胞分化的概念细胞分化的概念 在个体发育中，由一个或一种在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生结构和生理功能上发生稳定性差稳定性差异异的过程的过程。一、细胞分化一、细胞分化第10页，共40页，编辑于20
3、22年，星期一2.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，分一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。直到死亡。（3 3）持久性：）持久性：贯穿于生物体整个生命进贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。程中，在胚胎时期达到最大限度。（1 1）普遍性：）普遍性：是生物界普遍存在的生命是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。现象，是生物个体发育的基础。第11页，共40页，编辑于2022年，星期一（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
4、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功，有利于提高各种生理功能的效率。能的效率。3.细胞分化的意义细胞分化的意义第12页，共40页，编辑于2022年，星期一 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，不同组不同组织的细胞共同来源于受精卵，经织的细胞共同来源于受精卵，经有丝分裂产生。有丝分裂产生。第13页，共40页，编辑于2022年，星期一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：但这些细胞在形态、结构和功能但这些细胞在形态、结构和功能上发生了很大差异上发生了很大差异,这是怎么
5、回这是怎么回事呢？事呢？第14页，共40页，编辑于2022年，星期一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第15页，共40页，编辑于2022年，星期一 红细胞红细胞合成血红蛋白合成血红蛋白 (不合不合成肌动蛋白成肌动蛋白)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 (不不合成血红蛋白合成血红蛋白)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情不同细胞中遗传
6、信息的执行情况不同（况不同（基因的选择性表达基因的选择性表达）。）。第16页，共40页，编辑于2022年，星期一思考：思考：已经高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那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样，再分化成其它细胞吗?甚至分化成一个完甚至分化成一个完整的个体呢？整的个体呢？肌细胞肌细胞第17页，共40页，编辑于2022年，星期一19581958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：高度分化的植物细实验证明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的胞仍
7、然具有发育成完整植株的潜能潜能，即，即植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性。条件：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：植物激素、无机盐和：植物激素、无机盐和：植物激素、无机盐和：植物激素、无机盐和糖类等物质；糖类等物质；糖类等物质；糖类等物质；3 3、无菌条件、无菌条件第18页，共40页，编辑于2022年，星期一 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,仍仍然具有发育成完整个体的然具有发育成完整个体的潜能潜能。思考：思考：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.
8、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？第19页，共40页，编辑于2022年，星期一切取茎段置于培养基上切取茎段置于培养基上拟拟南南芥芥第20页，共40页，编辑于2022年，星期一茎段从两端开始膨大加粗茎段从两端开始膨大加粗第21页，共40页，编辑于2022年，星期一第22页，共40页，编辑于2022年，星期一第23页，共40页，编辑于2022年，星期一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、蔬菜第24页，共40页，编辑于2022年，星期一第25页，共40页，编辑于2022年
9、，星期一思考：思考：已经高度分化的动物细胞是已经高度分化的动物细胞是否也具有全能性呢？否也具有全能性呢？第26页，共40页，编辑于2022年，星期一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）苏格兰黑面母绵苏格兰黑面母绵羊羊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：这说明什么呢？这说明什么呢？高度分化的动物细胞没高度分化的动物细胞没有表现出全能性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
10、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细胞核胞核具有全能性。具有全能性。该实验证明了什该实验证明了什么呢？么呢？第27页，共40页，编辑于2022年，星期一长江女神长江女神 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第28页，共40页，编辑于2022年，星期一克隆鼠（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29页，共40页，编辑于2022年，星期一
11、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，白血病是造血系统的恶性肿瘤，白血病是造血系统的恶性肿瘤，白血病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，而正常的血细胞明患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明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。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。此外用化显减少。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。此外用化显减少。通过骨髓移植可以有效的治疗白血病。此外用化显减少。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
12、病变的白细胞疗、放疗等方法也可以遏制病变的白细胞疗、放疗等方法也可以遏制病变的白细胞疗、放疗等方法也可以遏制病变的白细胞 ,延长病人的生延长病人的生命。命。骨髓移植骨髓移植第30页，共40页，编辑于2022年，星期一为什么健康人的血细胞数量不会随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呢？着血细胞的死亡而减少呢？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第31页，共40页，编辑于2022年，星期一三、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，是形成复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳
13、类动物的各组织器官的原始细胞。哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。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。第32页，共40页，编辑于2022年，星期一 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？第33页，共40页，编辑于2022年，星期一1 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下
14、的脐带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。术治疗。干细胞的研究及应用干细胞的研究及应用第34页，共40页，编辑于2022年，星期一2 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第35页，共40页，编辑于2022年，星期一1.1.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、结构和生理功能分化的细胞
15、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定，不细胞分化的方向在胚胎发育早期就已经决定，不能逆转能逆转 D.D.细胞分化过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巩固练习巩固练习第36页，共40页，编辑于2022年，星期一2.2.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
16、分化仅发生在胚胎时期 D.D.细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发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生稳定性差异的过程C巩固练习巩固练习第37页，共40页，编辑于2022年，星期一3.3.下列那种细胞的全能性最容易表达出下列那种细胞的全能性最容易表达出来来()()A.A.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巩固练习巩固练习第38页，共40页，编辑于2022年，星期一4.4.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
17、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巩固练习巩固练习第39页，共40页，编辑于2022年，星期一5.5.在下列自然现象或科学研究成果中，能在下列自然现象或科学研究成果中，能为为“动物细胞具有全能性动物细胞具有全能性”观点提供直接观点提供直接证据的是证据的是()()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巩固练习巩固练习第40页，共40页，编辑于2022年，星期一