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1、第二节第二节 细胞的分化细胞的分化1.为什么健康人的血细胞数量不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？会随着血细胞的死亡而减少？2.骨髓与血细胞的形成有什么骨髓与血细胞的形成有什么关系？关系？ 健康人会不断产生新的细胞健康人会不断产生新的细胞补充到血液中去补充到血液中去 骨髓中造血干细胞能够通骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化不断产生不同类过增殖和分化不断产生不同类型的血细胞型的血细胞细胞的分化细胞的分化细胞分裂细胞分裂仅有细胞的增殖，受精卵能形成许多不仅有细胞的增殖，受精卵能形成许多不同类型的细胞，进而发育成多细胞生物同类型的细胞，进而发育成多细胞生物体吗？体吗？上皮组织上皮组
2、织结缔组织结缔组织肌肉组织肌肉组织神经组织神经组织细胞分化形成组织细胞分化形成组织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结缔组织结缔组织器器官官200 多多 种种 细细 胞胞红红细细胞胞肌肌肉肉细细胞胞神神经经细细胞胞受精卵受精卵细胞增殖细胞增殖: :有丝分裂有丝分裂细细胞胞分分化化？1、生物体的生长发育靠、生物体的生长发育靠 完完成成. 细胞分裂和细胞分化细胞分裂和细胞分化2、 是是 的基础的基础细胞分裂细胞分化细胞分化一、细胞分化一、细胞分化稳定性差异稳定性差
3、异 产生产生形态、结构、功能形态、结构、功能不同的细胞，不同的细胞，形成不同组织和器官形成不同组织和器官、结果：结果：、概念：概念：细胞的分化是细胞的分化是在在个体发育个体发育中，由一个中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功能上发生能上发生 的过程的过程3 3、时间：时间：发生于发生于 ，在在 达到最大限度达到最大限度整个生命过程整个生命过程胚胎时期胚胎时期 黑色素细胞在体外培养黑色素细胞在体外培养30多代后仍多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他始终保持为上皮细胞，
4、而不会变成其他类型的细胞。类型的细胞。 人体不同类型细胞之间的差异是稳人体不同类型细胞之间的差异是稳定不变的，它们都不能恢复到原来胚胎定不变的，它们都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构细胞的形态和结构稳定性稳定性不可逆性不可逆性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。持久性持久性4. 4. 特点特点细胞分化时细胞分化时遗传物质没有改变，遗传物质没有改变，不同组织的细不同组织的细胞由胞由同一个受精卵同一个受精卵，经，经有丝分裂有丝分裂产生的。产生的。1.1.细胞分化是否意味着细胞中遗传物质细胞分化是否意味着细胞中遗传物质 发生改发生改变？为什么变？为什么? ?红细胞红细胞肌肉
5、细胞肌肉细胞合成血红蛋白合成血红蛋白合成肌动蛋白合成肌动蛋白具有收缩和具有收缩和舒张的作用舒张的作用具有运输具有运输氧气的作用氧气的作用5.5.细胞分化的原因细胞分化的原因不同细胞中遗传信息执行情况不不同细胞中遗传信息执行情况不同，即基因选择性表达的结果同，即基因选择性表达的结果根本原因根本原因（实质）（实质）血红蛋白基因表达血红蛋白基因表达肌动蛋白基因表达肌动蛋白基因表达血红蛋白基因关闭血红蛋白基因关闭肌动蛋白基因关闭肌动蛋白基因关闭6.6.细胞分化的意义细胞分化的意义 细胞分化是细胞分化是 的基础的基础 ，能，能增加增加细胞的类型，细胞的类型，使多细胞生物体中细胞趋向专使多细胞生物体中细胞
6、趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。门化，有利于提高各种生理功能的效率。生物个体发育生物个体发育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同不变不变差异差异 相同细胞的后代在相同细胞的后代在形态、结构和功能上发生形态、结构和功能上发生了了稳定性变化且不可逆转稳定性变化且不可逆转。遗传物质（遗传物质（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、细胞分裂和分化共同完成生物体正常的生长发育、细胞分裂和分化共同完成生物体正常的生长发育、细胞、细胞分化程度越高，分裂能力越弱，全能性
7、越小分化程度越高，分裂能力越弱，全能性越小7、细胞分裂和细胞分化的比较、细胞分裂和细胞分化的比较细胞分化程度越高，细胞分裂能力越细胞分化程度越高，细胞分裂能力越 。* *高度分化细胞高度分化细胞 如如: :神经细胞神经细胞 不再分裂不再分裂 * *部分分化细胞部分分化细胞 如如: :骨髓干细胞能继续分裂骨髓干细胞能继续分裂弱弱 已经发生高度分化的细已经发生高度分化的细胞胞, ,还能像早期胚胎细胞那样还能像早期胚胎细胞那样, ,再分化成其他细胞吗再分化成其他细胞吗? ?思思 考考脱分化脱分化再分化再分化胚状体胚状体愈伤组织愈伤组织幼苗幼苗19581958，美国，斯图尔德，美国，斯图尔德 植物组织
8、培养植物组织培养这个实验表明这个实验表明，高度，高度分化的植物细胞仍然分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株具有发育成完整植株的能力，这就是细胞的能力，这就是细胞的全能性的全能性实现全能性的条件实现全能性的条件（1）离体：细胞脱离原）离体：细胞脱离原来的母体，单独培养来的母体，单独培养（2）含植物激素、无机）含植物激素、无机盐、糖类的培养液盐、糖类的培养液（3）适宜的环境条件）适宜的环境条件二、二、 细胞的全能性细胞的全能性1 1、定义：、定义： 指已经指已经 的细胞，仍然具的细胞，仍然具有有 的潜能的潜能2 2、原理、原理 （物质基础）物质基础）3 3、全能性、全能性大小：大小： 受精卵受精卵
9、生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞分化分化发育成完整个体发育成完整个体 每一个细胞每一个细胞都是由受精卵有丝分裂产生，都是由受精卵有丝分裂产生，都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。胞都应该具有全能性。 分化程度越低分化程度越低,全能性越大全能性越大4、类型、类型植物：细胞具有全能性。植物：细胞具有全能性。应用应用： 植物组织培养植物组织培养动物：动物：细胞核细胞核具有全能性具有全能性应用应用：细胞核移植产生：细
10、胞核移植产生克隆克隆后代后代用用植物组织培养技术植物组织培养技术培育的玫瑰、兰花手机吊坠培育的玫瑰、兰花手机吊坠5、植物组织培养技术 植物组织培养技术就是植物组织培养技术就是利用植物细胞的全利用植物细胞的全能性能性发展而来的加速植物繁殖的新技术。发展而来的加速植物繁殖的新技术。组培室组培室植物克隆的技术基础是植物克隆的技术基础是 ，理论基础是理论基础是 。植物组织培养植物组织培养植物细胞的全能性植物细胞的全能性快快速速繁繁殖殖脱脱毒毒繁繁殖殖瓶苗育种瓶苗育种野生驯化野生驯化植物细胞全能性的应用植物细胞全能性的应用快速繁殖花卉快速繁殖花卉6、植物细胞全能性的应用：、植物细胞全能性的应用：植物组织
11、培养植物组织培养优点：快速繁殖、拯救珍稀濒危物优点：快速繁殖、拯救珍稀濒危物种、培育作物新类型、培育无病毒种、培育作物新类型、培育无病毒植株、植株、培育新品种培育新品种动物是不是也能象植物一样动物是不是也能象植物一样把一个把一个细胞培养成一个动物个体细胞培养成一个动物个体呢？呢？也就是说动物细胞是否具有也就是说动物细胞是否具有全能性全能性呢？我们来看一个动物的相关研究呢？我们来看一个动物的相关研究实验：实验：绵羊绵羊“多莉多莉” ” 整个克隆过程如下：整个克隆过程如下： 母绵羊母绵羊A 乳腺细胞乳腺细胞（体细胞）（体细胞） 母绵羊母绵羊B未受精的未受精的卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C“多莉多莉”
12、 新的卵细胞新的卵细胞 发育成胚胎发育成胚胎去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核动植物细胞全能性的区别 优P56NO1 优化P56NO6 应用 细胞融合细胞融合胚胎移植胚胎移植遗传物质主要存在于细胞核中遗传物质主要存在于细胞核中已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性 这个试验又说这个试验又说明了什么呢？明了什么呢？“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具有全能性胞核具有全能性但是目前为止但是目前为止,人人们们还没有成功还没有成功地将地将单个已分化的动物单个已分化的动物体细胞培养成新的体细胞培养成新的个体个体. 动
13、物体细胞的细胞核为动物体细胞的细胞核为什么具有全能性？什么具有全能性？ 动物细胞的全能性随着细胞分化的动物细胞的全能性随着细胞分化的程度的提高而逐渐受到限制，细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，细胞分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。但潜能变窄，这是指整体细胞而言。但细细胞核内含有本物种遗传性所需的全套基胞核内含有本物种遗传性所需的全套基因，因，并没有因细胞分化而失去基因。并没有因细胞分化而失去基因。总结：细胞的全能性总结：细胞的全能性 (1)植物细胞植物细胞具有全能性具有全能性(2)(2)动物细胞的动物细胞的细胞核细胞核具有全能性。具有全能性。小小S代言脐带血广告代言脐带血广告 广告酬劳高达广告
14、酬劳高达7位数位数 脐带血脐带血植物：分生组织动物：干细胞三、生物体内具有分裂和分化能力的细胞三、生物体内具有分裂和分化能力的细胞三三动物和人体内保留的少数具有分裂和动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞分化能力的细胞1 1、干细胞、干细胞: :例如例如.人的骨髓的人的骨髓的造血干细胞造血干细胞在体外培养出组织和器官在体外培养出组织和器官,并最终通过组织并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。和器官移植实现对临床疾病的治疗。2 2、干细胞的用途、干细胞的用途: :干细胞移植治疗白血病干细胞移植治疗白血病 我国科学家通过组织工程技术培养的我国科学家通过组织工程技术培养的“人耳鼠人耳
15、鼠”全能干细胞（胚胎干细胞）全能干细胞（胚胎干细胞），能分化成完整，能分化成完整个体。个体。受精卵是一个最初始的全能干细胞。受精卵是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞多能干细胞（组织干细胞组织干细胞组织干细胞组织干细胞）, ,能分化成组织或能分化成组织或器官。器官。如造血干细胞（教材如造血干细胞（教材P P119119）、神经组织）、神经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。干细胞和皮肤组织干细胞等。3、干细胞类型、干细胞类型4、细胞分化、细胞全能性及相互比较细胞分化、细胞全能性及相互比较细胞分细胞分化细胞全能细胞全能性特点特点1、持久；、持久；2、稳、稳定和不可逆；定和不可逆；3、普遍普遍植物具有，
16、动物不植物具有，动物不具有具有结果结果形成形态、结构、形成形态、结构、功能不同的细胞功能不同的细胞形成新的个体形成新的个体大小比较大小比较分化程度：体细胞分化程度：体细胞生殖细胞生殖细胞受精受精卵卵全能性大小：受精全能性大小：受精卵卵生殖细胞生殖细胞体体细胞细胞两者的关系：两者的关系：1、两者的遗传物质都不发生改变；两者的遗传物质都不发生改变； 2、细胞的分化程度越高，具有的全能性越小、细胞的分化程度越高，具有的全能性越小。一、细胞分化一、细胞分化1、概念：、概念：在个体发育中，由一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
17、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、特点：、特点：3、原因：、原因：不同细胞中不同细胞中遗传信息的执行情况遗传信息的执行情况不同不同4、意义：、意义：个体发育的基础，能个体发育的基础，能形成具有特定形态、结构和功能形成具有特定形态、结构和功能 的组织和的组织和 器官。使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高器官。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。各种生理功能的效率。持久性持久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、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、条件：、条件：离体、适宜条件离体、适宜条件3、应用：、应用：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 能力细胞。能力细胞。
