62细胞的分化

1、第六章细胞的生命历程第六章细胞的生命历程细胞分化细胞分化细胞的全能性细胞的全能性干细胞干细胞 成年人全身细胞总数约成年人全身细胞总数约 10 101 14 4个个, , 细胞种类有细胞种类有200200多种，这么多种类细胞均来自一个多种，这么多种类细胞均来自一个受精卵受精卵。细胞细胞分化分化系系统统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结缔组织结缔组织器器官官人人体体受精卵受精卵有丝有丝分裂分裂相相同同细细胞胞1、细胞分化的概念、细胞分化的概念定义：定义：在个体发育中在个体发育中，相同细胞相同细胞的后代，的后代，在形在形态

2、、结构和功能上态、结构和功能上发生发生稳定性差异稳定性差异的过程的过程。分化对象分化对象分化结果分化结果一、细胞的分化一、细胞的分化2.细胞分化的时间细胞分化的时间 3.细胞分化的结果细胞分化的结果 整个生命过程中都有，胚胎期整个生命过程中都有，胚胎期最大最大形成不同的组织、器官形成不同的组织、器官4、细胞分化的特点、细胞分化的特点细胞分化发生在整个生命进程中。细胞分化发生在整个生命进程中。( (动动物）胚胎时期达到最大限度。物）胚胎时期达到最大限度。1、持久性、持久性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黑色素；离体培养的上皮细胞，始合成黑色素；离体培养的上

3、皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。型的细胞。 2、稳定性、稳定性3、不可逆性、不可逆性细胞分化广泛存在所有的动植物中。细胞分化广泛存在所有的动植物中。4、普遍性、普遍性思考思考:. .同样来自一个受精卵同样来自一个受精卵, ,且每个细胞都且每个细胞都携带有相同的遗传信息携带有相同的遗传信息, ,为什么还会为什么还会出现差异出现差异? ?v同一个生物体里，各种各样的细胞遗同一个生物体里，各种各样的细胞遗传信息是一样的，都来自受精卵。传信息是一样的，都来自受精卵。EDCA BEDCA BEDCA BEDCA B基因基因基因的选择性表达的过程基因

4、的选择性表达的过程 蛋白质蛋白质DNADNAmRNAmRNA细胞形态结构细胞形态结构比较比较: :下面三种细胞在列举的各项中的比较下面三种细胞在列举的各项中的比较 相同相同 不同不同 不同不同 不同不同 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细胞产生了不同种类的蛋白质细胞产生了不同种类的蛋白质6、细胞分化的意义、细胞分化的意义思考思考l如果没有细胞分化

5、，结果是怎么样的如果没有细胞分化，结果是怎么样的 ?（1 1）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、）是个体发育的基础。能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。结构和功能的组织和器官。（2 2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高各种生理功能的效率。利于提高各种生理功能的效率。细胞分化细胞分化有丝分裂有丝分裂 受精卵受精卵小肠上小肠上皮细胞皮细胞血红血红细胞细胞神经神经细胞细胞7.比较细胞分裂与细胞分化：比较细胞分裂与细胞分化：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增加增加相同相

6、同不变不变差异差异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二：细胞的全能性二：细胞的全能性概念概念原因原因实例实例二：细胞的全能性二：细胞的全能性概念：概念：原因：具有本物种全套遗传物质原因：具有本物种全套遗传物质实例：花药离体培养成单倍体植物实例：花药离体培养成单倍体植物 植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性 雄峰雄峰说明动物细胞具有说明动物细胞具有 全能性全能性实例实例A：植物：植物u植物细胞全能性表现条件：植物细胞全能性表现条件：u植物组织培养植物组织培养的理论基础：的理论基础：二：细胞的全能性二：细胞的全能性植物细胞全能性植物细胞全能性离体培养离体培

7、养，在一定的营养物质、激，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下。素和其他适宜的外界条件下。细胞的全能性(植物组织培养)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潜能潜能，即，即植物细胞具有全植物细胞具有全能性能性。 离体的组织或细胞离体的组织或细胞愈伤组织愈伤组织离体的组织离体的组织或细胞或细胞愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化胚状体胚状体胚状体胚状体试管苗试管苗新植株新植株新植株新植株发育发育在培养基上生长增殖在培养基上生长增殖细胞分裂、分化细胞分裂、分化 再分化再分化u植物组织植物组织培养培养的过程的过程切取茎段置于培养基上切

8、取茎段置于培养基上拟南芥拟南芥实例实例B：动物：动物“多利多利”的诞生的诞生证明证明:已分化的已分化的动物体细胞的动物体细胞的细细胞核胞核具有全能性具有全能性但是目前为止但是目前为止,人们还没有成功人们还没有成功地将单个已分化地将单个已分化的动物体细胞培的动物体细胞培养成新的个体养成新的个体.细胞的全能性细胞全能性概念细胞全能性概念植物组织培养技术植物组织培养技术克隆个体的产生克隆个体的产生细胞全能性：细胞全能性：已经分化的细胞已经分化的细胞，仍，仍然然具有发育成完整个体的潜能。具有发育成完整个体的潜能。思考思考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？高度分化的细胞

9、含有保持物高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的种发育所需要的全套基因。全套基因。细胞全能性大小的比较：细胞全能性大小的比较：在在受精卵、受精卵、生殖细胞、生殖细胞、高度分化的高度分化的动物细胞中，全能性最大的是动物细胞中，全能性最大的是_,_,最小最小的是的是_。细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞全能性大小主要受细胞分化程度影响。细胞分化程度越细胞分化程度越高高，全能性越，全能性越_；分化；分化程度越程度越低低，全能性越，全能性越_。另外，植物细胞全能性另外，植物细胞全能性_动物细胞！动物细胞！低低高高高于高于4、细胞全能性应用、细胞全能性应用1、快速繁殖花卉、蔬菜快速繁殖花卉、蔬菜

10、2、拯救珍稀、濒危动植物3 、克隆人体器官，用于器官移植克隆人体器官，用于器官移植细胞全能性细胞全能性细胞分化细胞分化原理原理含有本物种全套遗传信息含有本物种全套遗传信息基因选择性表达基因选择性表达特点特点植物细胞要离体、营养、激素、植物细胞要离体、营养、激素、条件适宜条件适宜动物细胞核有全能性动物细胞核有全能性持久性、稳定性、不可持久性、稳定性、不可逆性、普遍性逆性、普遍性结果结果形成新个体形成新个体形成细胞、组织形成细胞、组织大小大小比较比较全能性大小：受精卵全能性大小：受精卵 生殖细胞生殖细胞 体细胞体细胞植物细胞植物细胞 动物细胞动物细胞分化程度高低：体细胞分化程度高低：体细胞生殖细胞

11、生殖细胞受精卵受精卵关系关系一般情况下，分化程度越高，全能性越低；分化程度越低，一般情况下，分化程度越高，全能性越低；分化程度越低，全能性越高全能性越高三、干细胞三、干细胞1、干细胞的概念、干细胞的概念 在动物和人体内仍然保留少数具有分裂和分在动物和人体内仍然保留少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。干细胞。 干细胞有很多种类型，大体上可分为干细胞有很多种类型，大体上可分为成体干成体干细胞细胞和和胚胎干细胞胚胎干细胞。 按全能性大小按全能性大小（1 1）全能干细胞全能干细胞：是从哺乳动物的早期胚胎中分离：是从哺乳动物的早期胚胎中分离出来的，可分化成人体的各

12、种细胞，构成人体的各种出来的，可分化成人体的各种细胞，构成人体的各种组织和器官，最终组织和器官，最终发育成一个完整的个体发育成一个完整的个体。（2 2）多能干细胞多能干细胞：胚胎干细胞进一步分化，可以形：胚胎干细胞进一步分化，可以形成各种组织干细胞，它具有形成一种器官的多种组织成各种组织干细胞，它具有形成一种器官的多种组织的潜能，但的潜能，但不能发育成完整的个体不能发育成完整的个体。（3 3）专能干细胞专能干细胞：多能干细胞进一步分化成为专能：多能干细胞进一步分化成为专能干细胞，专能干细胞干细胞，专能干细胞只能分化成某一类型的细胞只能分化成某一类型的细胞，如，如神经干细胞神经干细胞专门分化成各

13、类神经细胞。专门分化成各类神经细胞。2、干细胞与人类健康、干细胞与人类健康移植弟弟脐带血治好血癌！移植弟弟脐带血治好血癌！3 3岁女童健康岁女童健康成长成长 一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血一出世就患上急性骨髓性白血病（俗称血癌）的华裔女婴，被医生诊断只有癌）的华裔女婴，被医生诊断只有10%10%的存活的存活率。她过后好不容易等到弟弟出世，成功以率。她过后好不容易等到弟弟出世，成功以弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年弟弟的脐带血干细胞移植活命。今年3 3岁的她，岁的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。不曾感冒和咳嗽，成了健康宝宝。一、细胞分化一、细胞分化1 1、概念：、概念：在个体发育中，由一

14、个或一种细胞增殖产生的后代，在在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，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性稳定性差异的过程差异的过程2 2、特点：、特点：3 3、实质：、实质：基因的选择性表达基因的选择性表达持久性持久性 普遍性普遍性 不可逆性不可逆性稳定性稳定性小结：小结：二、细胞的全能性二、细胞的全能性1 1、概念：、概念：指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的指已经分化了的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能潜能。2 2、应用：应用：植物组织培养繁殖花卉和蔬菜、动物克隆技术植物组织培养繁殖花卉和蔬菜、动物克隆技术3 3、条件：条件：离体、适宜条件离体、适宜条件4 4、干细胞的概念：、干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化具有分裂和分化 能力的细胞。能力的细胞。5 5、细胞的全能性大小：、细胞的全能