细胞的分化(讲)

第2节细胞的分化第六章细胞的生命历程人体起源于受精卵受精卵新个体成年人全身细胞总数约1014个,细胞种类有200多种，这么多种类细胞均来自一个受精卵。受精卵多个细胞分化有丝分裂神经细胞红细胞肌肉细胞上皮组织细胞人体的各种细胞功能：光合作用功能：保护功能功能：贮藏营养物质细胞分裂细胞分裂叶肉细胞表皮细胞贮藏细胞细胞分化在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。一、细胞分化1、细胞分化的概念：（1）一直保持稳定的分化状态，不可逆转（稳定性和不可逆性）（2）发生在整个生命进程中（持久性）（3）多细胞生物中普遍存在（普遍性）（4）分化的细胞的遗传物质相同（不变性）2、细胞分化的特点：3、细胞分化的意义：（1）是个体生长发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能的组织、器官。（2）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。4、细胞分化的机理（实质）不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即是基因选择性表达的结果。问题探讨同一个人的红细胞和肌细胞中的蛋白质是否完全相同或完全不同？既不是完全相同也不是完全不同相同蛋白：组成蛋白基本相同：组成染色体的蛋白质不同蛋白：血红蛋白（红细胞）肌动蛋白（肌细胞）分化实质细胞分化有丝分裂受精卵小肠上皮细胞红细胞神经细胞5、细胞分裂与细胞分化的比较细胞分裂细胞分化不同细胞数量形态结构功能相同联系增加相同不变有差异遗传物质不变共同完成生物个体生长发育过程细胞分裂与细胞分化比较表既然细胞分化具有稳定性、持久性、不可逆性，那么已经发生高度分化的细胞，还能像早期胚胎细胞那样，再分化成其它细胞吗思考：1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞成功地培育出了一棵完整的植株。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，即植物细胞具有全能性。

二、细胞的全能性1、细胞全能性的概念：思考：为什么任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能？体细胞内含有本物种的全套的遗传信息细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。（1）什么是植物组织培养？是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织及细胞进行培养，使其再生成完整植株的技术。（2）培养条件：①先决条件：离体②无菌③营养（C源、N源、维生素等）④激素⑤适宜的外界环境（温度、pH、氧等）2、植物组织培养技术（3）培养过程：①脱分化体细胞脱分化形成愈伤组织②再分化愈伤组织再分化形成根芽③进一步发育根芽进一步发育成植株脱分化再分化愈伤组织胚状体（4）植物细胞全能性的应用：蝴蝶兰的大规模生产①快速繁殖②拯救珍稀植物③植物脱毒（4）植物细胞全能性的应用：3、动物细胞全能性问题非洲爪蟾的核移植实验克隆羊的培育白面羊乳腺细胞的细胞核黑面羊卵细胞的细胞质融合新的细胞代孕母羊白面羊的克隆羊体外培养一段时间非洲爪蟾和“多利”的诞生说明什么问题？已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。为什么细胞核具有发育成完整个体的潜能？但是到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新个体。细胞核中含有个体发育所必需的全套遗传物质。动物体细胞是否具有全能性呢？受精卵：全能性最高卵细胞：全能性次之动物体细胞全能性大小：受精卵>早期胚胎细胞>卵细胞>其他体细胞长江女神白鳍豚（水中大熊猫）丹顶鹤动物细胞核全能性的应用用克隆技术拯救濒危动物4、细胞分裂、分化、全能性的关系（1）细胞分裂与分化的关系①细胞分裂是细胞分化的前提条件②细胞分化是大多数子细胞的必然结果③大多数已分化细胞都失去分裂能力④极少数已分化仍保留细胞分裂能力P124表MG1G2SG0期（暂不增殖）衰老凋亡终端分化细胞细胞周期4、细胞分裂、分化、全能性的关系（2）细胞全能性与细胞分化和细胞分裂的关系细胞分化程度越高其全能性越低细胞分化程度越低其全能性越高①细胞全能性大小受细胞分化程度的影响②具有全能性的细胞有潜在的分裂分化能力动物和人体内有没有既具分裂又具分化能力的细胞呢？三、干细胞1、干细胞的概念：动物体内尚未充分分化、保留分裂分化能力，具有再生出各种组织器官的潜在功能的特殊细胞。2、干细胞的分类：（1）按发育时期分胚胎干细胞和成体干细胞（3）专能干细胞：多能干细胞进一步分化成为专能干细胞，专能干细胞只能分化成某一类型的细胞（2）按全能性大小分（1）全能干细胞：是从哺乳动物的早期胚胎中分离出来的，可分化成人体的各种细胞，构成人体的各种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。（成肌细胞、神经干细胞））（2）多能干细胞：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的潜能，但不能发育成完整的个体。（胚胎干细胞）（造血干细胞）骨中的干细胞在我们体内，红细胞的寿命为120天左右，白细胞的寿命更短，只有5-7天。这些血细胞都是失去了分裂能力的细胞。白血病患者的血液中出现了大量的异常白细胞，而正常的血细胞又明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。讨论1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？健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。2骨髓与血细胞的形成有什么关系？骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生不同种类的血细胞。英国足球名星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