(使用)细胞分化

1、 第六章第六章 第二节第二节 细胞的分化细胞的分化细胞分化细胞分化细胞的全能性细胞的全能性丘索维金娜：丘索维金娜：2008年年北京奥运会女子跳马北京奥运会女子跳马银牌得主；历史上参银牌得主；历史上参加五届奥运会的第一加五届奥运会的第一人。人。她之所以还拼搏在世她之所以还拼搏在世界体坛上的一个重要界体坛上的一个重要原因是为患有白血病原因是为患有白血病的儿子挣得医疗费。的儿子挣得医疗费。 问题：问题：白血病是怎样的一种病？如果有人得了白血病是怎样的一种病？如果有人得了白血病，大家是如何伸出援助之手的？白血病，大家是如何伸出援助之手的？ 小资料小资料急性单核细胞白血病的血象急性单核细胞白血病的血象

2、白血病俗称白血病俗称血癌血癌，发病率，发病率为为3/100 0003/100 000，我国每年新增，我国每年新增约约6 6万万名患者。名患者。是造血系统的是造血系统的恶性疾病，白血病患者的血液恶性疾病，白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，中出现大量的异常白细胞，且且多数白细胞是多数白细胞是不成熟的幼稚细不成熟的幼稚细胞胞，存活期变长，存活期变长，但不能像正但不能像正常白细胞那样抗感染常白细胞那样抗感染, ,而正常而正常的血细胞明显减少。的血细胞明显减少。 正常人体内的血细胞是如何产生的？正常人体内的血细胞是如何产生的？ 细胞分裂细胞分裂 细胞分化细胞分化 红细胞红细胞 血小板血小板 白细胞

3、白细胞 骨髓中的骨髓中的造血干细胞造血干细胞 一、细胞分化一、细胞分化 1. 概念概念: 在个体发育中在个体发育中,由一个或一种细胞增殖由一个或一种细胞增殖产生的后代，在产生的后代，在形态形态、结构结构和和生理功能生理功能上上发生发生稳定性差异稳定性差异的过程的过程, 叫做细胞分化叫做细胞分化 受精卵受精卵有丝有丝分裂分裂细胞细胞分化分化系系统统人人体体骨细胞骨细胞上皮上皮细胞细胞肌肉肌肉 细胞细胞神经神经细胞细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 1.1.细胞分化是否意味着细胞中遗传物质发生改变？细胞分化是否意味着细胞中遗传物质发生改变？为什么为什么? ? 2.2.同样

4、来自一个受精卵同样来自一个受精卵, ,且每个细胞都携带有相且每个细胞都携带有相同的遗传信息同的遗传信息, ,为什么还会出现差异为什么还会出现差异? ? EDCA BEDCA BEDCA BEDCA B基因基因基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果 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受精卵受精卵有丝有丝分裂分裂细胞细胞分化分化系系统统人人体体骨细胞

5、骨细胞上皮上皮细胞细胞肌肉肌肉 细胞细胞神经神经细胞细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结缔组织结缔组织 一、细胞分化一、细胞分化2. 实质实质:基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果1. 概念概念: 在个体发育中在个体发育中,由一个或一种细胞增值产生由一个或一种细胞增值产生的后代，在的后代，在形态、结构和生理功能形态、结构和生理功能上发生上发生稳定稳定性差异性差异的过程的过程, 叫做细胞分化叫做细胞分化 细胞分化是否只发生在人的胚胎发育阶段细胞分化是否只发生在人的胚胎发育阶段, ,还是贯穿于还是贯穿于整个生命进程中整个生命进程中? ?这说明细胞分化具有什么特点这说明

6、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胞分化过程中, ,假如假如A A细胞分化成细胞分化成B B细胞细胞, ,一般就保持分一般就保持分化后的状态，直到死亡，不会再表现出化后的状态，直到死亡，不会再表现出B B细胞反方向分化细胞反方向分化形成形成A A细胞细胞, ,这说明细胞分化具有这说明细胞分化具有 不可逆性不可逆性 已分化的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成已分化的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。这说明细胞分化具有其他类型的细胞。这说明细胞分化具有 稳定性稳定性 贯穿整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度贯穿整个生命进程中，胚胎时期达到最大

7、限度 细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础 普遍性普遍性 3. 特点特点:持久性持久性 稳定性稳定性不可逆性不可逆性 普遍性普遍性一、细胞分化一、细胞分化2.实质实质: 基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果1. 概念概念: 在个体发育中在个体发育中,由一个或一种细胞增值产生的后代，由一个或一种细胞增值产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程, 叫叫做细胞分化做细胞分化 4.细胞分化的结果细胞分化的结果形成了不同的细胞和组织形成了不同的细胞和组织5.对多细胞生物体的意义对多

8、细胞生物体的意义 、细胞分化是个体发育的基础；、细胞分化是个体发育的基础； 、是生物界中普遍存在的生命现象、是生物界中普遍存在的生命现象; ; 、使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，、使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。有利于提高各种生理功能的效率。 细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化不不同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细胞分裂和细胞分化的区别：细胞分裂和细胞分化的区别：增加增加相同相同不变不变差异差异遗传信息都不变遗传信息都不变细胞分裂是细胞分化的基础细胞分裂是细胞分化的基础生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化生物体的生长发育是细胞

9、分裂和细胞分化的结果的结果二、细胞的全能性二、细胞的全能性成熟胡萝卜成熟胡萝卜 植株植株肉质根薄片肉质根薄片切取切取在培养基中在培养基中离体培养离体培养胚状体发育胚状体发育转接转接试管苗试管苗移栽成活移栽成活这一实验能证实这一实验能证实植物细胞具有生植物细胞具有生长发育的全能性长发育的全能性吗吗?为什么为什么?成熟胡成熟胡萝卜萝卜 植株植株肉质根肉质根薄片薄片切切取取在培养基在培养基中离体培中离体培养养胚状体发胚状体发育育转接转接试管试管苗苗移栽移栽成活成活实验证明：高度分实验证明：高度分化的植物细胞在适化的植物细胞在适宜的条件下仍具有宜的条件下仍具有发育成完整植株的发育成完整植株的潜在能力，

10、这就是潜在能力，这就是植物细胞的全能性植物细胞的全能性 二、细胞的全能性二、细胞的全能性1. 植物细胞的全能性植物细胞的全能性: (1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完概念：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。 (2)原因：原因： 高度分化的细胞含有保持物种发育高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套基因所需要的全套基因 2. 表现全能性的条件表现全能性的条件 离体的组织或细胞离体的组织或细胞 需要一定的激素、营养及其他适宜条件需要一定的激素、营养及其他适宜条件 具有完整细胞核的细胞具有完整细胞核的细胞 离体的离体的组织或组织或细胞细胞愈伤组织愈伤组织 脱分化脱分

11、化 再分化再分化 细胞分裂细胞分裂 胚状体胚状体 3.3.植物组织培养的过程植物组织培养的过程新植株新植株 2. 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?在生产实践上有何应用在生产实践上有何应用?可以保留亲本的一些优良性状可以保留亲本的一些优良性状,用于培育植物优良品种用于培育植物优良品种; 取材少取材少,培养材料经济培养材料经济;人为控制培养条件人为控制培养条件,不受自然条件影响不受自然条件影响;可以快速繁殖植物可以快速繁殖植物,可用于大规模栽培可用于大规模栽培;可以拯救濒危物种等。可以拯救濒危物种等。三、细胞的全能性三、细胞的全能性 克隆羊克隆羊“多莉多莉”的诞的诞生生母绵羊

12、母绵羊A母绵羊母绵羊B 乳腺细胞乳腺细胞（体细胞）（体细胞） 未受精的未受精的卵细胞卵细胞 去核卵细胞去核卵细胞细胞融合细胞融合提取细胞核提取细胞核 新的卵细胞新的卵细胞 发育成胚胎发育成胚胎胚胎移植胚胎移植母绵羊母绵羊C的的子宫子宫“多莉多莉”动物体细胞的细胞核为什么具有全能性动物体细胞的细胞核为什么具有全能性 动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，高而逐渐受到限制，细胞分化潜能变窄细胞分化潜能变窄，这是指，这是指整个细胞而言，可是整个细胞而言，可是细胞核细胞核则不同，它含有保持则不同，它含有保持本无种遗传特性所需要的本无种遗传特性所需要的

13、全套基因全套基因，因此，高度，因此，高度分化的细胞核仍然具有全能性分化的细胞核仍然具有全能性干细胞干细胞：是一类可以分化成为各种细胞的未分化细胞是一类可以分化成为各种细胞的未分化细胞干细胞干细胞 分化潜能分化潜能的大小的大小 来源来源 胚胎干细胞胚胎干细胞 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：如造血干细胞多能干细胞：如造血干细胞 专能干细胞：如肠干细胞专能干细胞：如肠干细胞 红细胞红细胞白细胞白细胞皮肤细胞皮肤细胞肠细胞肠细胞终端分化细胞终端分化细胞 分化能力分化能力 分化程度分化程度低低 高高低低高高1 1）受精卵）受精卵干细胞干细胞体细胞体细胞全能性

14、的比较全能性的比较2 2）植物）植物动物细胞动物细胞一般，分化程度越高，分裂能力越弱，细胞的一般，分化程度越高，分裂能力越弱，细胞的全能性越低全能性越低干细胞分裂的特点干细胞分裂的特点干细胞的一个显著特点是进行不不对称分裂对称分裂，即干细胞经过一次分裂所产生的两个细胞中，一个仍然是干细胞干细胞，另一个则经过多次分裂后，会变成许多各式各样的体细胞体细胞1. 植物组织培养技术在研究植物生理方面有植物组织培养技术在研究植物生理方面有何作用何作用?可以研究植物离体的组织或细胞在可以研究植物离体的组织或细胞在不受植物体其他部分干扰的条件下不受植物体其他部分干扰的条件下的生长和分化规律的生长和分化规律;

15、可以通过改变培可以通过改变培养的条件来影响它们的生长和分化。养的条件来影响它们的生长和分化。1.1.细胞分化不同于细胞增殖的主要特点细胞分化不同于细胞增殖的主要特点( )( ) A. A. 细胞的数量增多细胞的数量增多 B. B. 细胞的体积增大细胞的体积增大 C. C. 细胞的化学成分含量的变化细胞的化学成分含量的变化 D. D. 能形成各种不同的细胞和组织能形成各种不同的细胞和组织D 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

16、培养的单个细胞用烟草组织培养的单个细胞培培 育出了可育的完整植株育出了可育的完整植株 A A B B C.C. D. D. B3. 3. 细胞分化过程中细胞分化过程中, ,不会出现不会出现 ( )( ) A. A. 细胞表面结构的改变细胞表面结构的改变 B. B. 细胞器种类和数量的改变细胞器种类和数量的改变 C. C. 蛋白质种类和数量的改变蛋白质种类和数量的改变 D. D. 细胞核遗传物质的改变细胞核遗传物质的改变D4. 分化的细胞能再恢复到原来分化前的状态的是分化的细胞能再恢复到原来分化前的状态的是 （ ） A. 神经细胞神经细胞 B. 人体表皮细胞人体表皮细胞 C. 肌肉细胞肌肉细胞

17、D. A、B、C三项都不是三项都不是D5. 取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季取高度分化的月季的叶肉细胞，经离体组织培养出月季幼苗，说明植物细胞（幼苗，说明植物细胞（ ）A.具有全能性具有全能性 B. 分化后恢复原状态分化后恢复原状态C.畸形分化畸形分化 D. 具有再生能力具有再生能力A6. 人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白， 据据此推测胰岛细胞中此推测胰岛细胞中 （ ）A. 只有胰岛素基因只有胰岛素基因 B . 比人受精卵的基因要少比人受精卵的基因要少C. 既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其它基因D. 有胰岛素基因和其它基因，有胰岛素基因和其它基因， 但没有血红蛋白基因但没有血红蛋白基因C7.7.生物体内细胞没有表现出全能性生物体内细胞没有表现出全能性, ,原因是原因是 ( )( )