細胞的分化和全能性上課

第2節(jié)細胞的分化第六章細胞的生命歷程細胞的有絲分裂思考：僅有細胞的增殖，受精卵能形成許多不同類型的細胞，進而發(fā)育成多細胞生物體嗎？細胞分化分裂成年人全身細胞總數(shù)約1012個。細胞種類有200多種。這么多種類細胞均來自一個受精卵.有絲分裂分化神經(jīng)細胞紅細胞肌肉細胞上皮組織細胞功能：光合作用功能：保護功能功能：貯藏營養(yǎng)物質(zhì)總結(jié)：同一植物體的這些細胞也都來自一群彼此相似的早期胚細胞。（一）分化的定義：（二）分化的結(jié)果：一、細胞分化在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細胞。（導(dǎo)致細胞種類增多）

3.黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞，始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。

以下事例可說明細胞分化具有什么特點?—穩(wěn)定性—不可逆性

2.細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。(動物）胚胎時期達到最大限度。—持久性

4.造血干細胞原紅細胞早幼紅細胞中幼紅細胞晚幼紅細胞成熟紅細胞死亡1.細胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。生物體在生長發(fā)育過程中，如果僅僅有細胞的增殖，而沒有細胞的分化，就不可能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官，生物體也就不可能正常發(fā)育?！毡樾砸弧⒓毎只ㄈ┓只奶攸c：普遍性持久性（動物胚胎時期達到最大限度。）穩(wěn)定性不可逆性一、細胞分化1、同一個生物的不同細胞所含的遺傳物質(zhì)相同嗎？為什么？相同，都是由同一個受精卵分裂、分化來的。2、那為何形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能都不同？機理：不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。（基因的選擇性表達）一、細胞分化細胞分化的原因ABDCEEDCABEDCABEDCAB基因選擇性表達的過程一、細胞分化紅細胞肌肉細胞血紅蛋白基因肌動蛋白基因血紅蛋白血紅蛋白基因肌動蛋白基因肌動蛋白（開）（關(guān)）（開）（關(guān)）其他基因其他基因細胞在分化過程中，不變,只是進行了選擇性表達。遺傳物質(zhì)一、細胞分化（四）分化的實質(zhì)：不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同導(dǎo)致

（基因的選擇性表達）一、細胞分化（五）分化的意義：

1）細胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官。

2）細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率和組織器官的修復(fù)。一、細胞分化細胞分裂細胞分化不同點細胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點聯(lián)系增加相同不變差異遺傳信息都不變共同完成生物個體發(fā)育過程

既然細胞分化遺傳物質(zhì)不變,和原來受精卵相同,而且具有穩(wěn)定性、持久性、不可逆性，那么已經(jīng)發(fā)生高度分化的細胞，還能像受精卵那樣，再分化成完整的個體嗎?離體無菌操作營養(yǎng)物質(zhì)和激素結(jié)論:高度分化的植物細胞具有全能性1958年，美國科學家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部細胞成功地培育出了一棵完整的植株。定義：

為什么任意一個體細胞會具有發(fā)育成完整個體的潛能？

體細胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息！二、細胞的全能性細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。植物組織培養(yǎng)的條件韌皮部細胞(離體細胞)適宜條件新個體這種技術(shù)叫做植物組織培養(yǎng)。潛能離體培養(yǎng)液適宜的外界條件：溫度、pH等無機鹽植物激素糖類等二、細胞的全能性動物細胞是否具有全能性？二、細胞的全能性綿羊“多利”整個克隆過程如下：母綿羊A

乳腺細胞

（體細胞）

母綿羊B未受精的卵細胞

母綿羊C“多利”

重組細胞

發(fā)育成胚胎去核卵細胞提取細胞核細胞融合胚胎移植

“多利”的誕生證明:已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。

動物體細胞的細胞核為什么具有全能性？

但是目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的個體。

細胞核中含有本生物物種全套的遺傳信息。二、細胞的全能性通過以上實驗可知：①植物已分化的細胞具有全能性。②動物已分化的細胞細胞核具有全能性。二、細胞的全能性細胞表現(xiàn)全能性的2個條件：

⑴離體；⑵提供適宜的營養(yǎng)，激素及適宜的培養(yǎng)條件。在生物體內(nèi)細胞的全能性受到抑制，不能表現(xiàn)出來。特別說明：①細胞分化程度有高有低，如下列細胞分化程度由低到高依次為：受精卵→干細胞→體細胞；②高度分化的植物體細胞具有全能性，動物已分化的體細

胞的細胞核具有全能性；③一般而言，細胞分化程度越高，細胞表現(xiàn)全能性的能力越弱；

注意：細胞全能性大小的比較：在①受精卵、②生殖細胞、③高度分化的動物細胞中，全能性最大的是____,最小的是____。(受精卵>生殖細胞>體細胞)細胞全能性大小主要受細胞分化程度影響。細胞分化程度越高，全能性越____；分化程度越低，全能性越___。(分化程度低>分化程度高)植物細胞全能性______動物細胞！(植物>動物)①③低高高于二、細胞的全能性細胞全能性的應(yīng)用：

(1)名貴花卉、珍稀草藥、優(yōu)良物種的快繁，無病毒植株的培養(yǎng)等

用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的玫瑰、蘭花手機吊墜細胞全能性的應(yīng)用：(2)拯救珍稀、瀕危動植物長江女神白鰭豚百合花杜鵑丹頂鶴細胞全能性的應(yīng)用：(3)克隆人體器官，用于器官移植心臟移植腎臟移植細胞全能性的應(yīng)用：三、干細胞的概念：動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。資料在我們體內(nèi)，紅細胞的壽命為120天左右，白細胞的壽命更短，只有5-7天。這些血細胞都是失去了分裂能力的細胞。白血病患者的血液中出現(xiàn)了大量的異常白細胞，而正常的血細胞又明顯減少。通過骨髓移植可以有效地治療白細胞。討論：1為什么健康人的血細胞數(shù)量不會隨著血細胞的死亡而減少？健康人會不斷產(chǎn)生新的血細胞，補充到血液中去。2骨髓與血細胞的形成有什么關(guān)系？骨髓中造血干細胞能夠通過增殖和分化不斷產(chǎn)生不同種類的血細胞。一、利用干細胞，人體組織器官將能再生

新聞背景英國足球名星----貝克漢姆儲存來自他剛出生時留下的臍帶血干細胞，以便萬一他在賽場上重要器官受傷，則可以接受干細胞移植手術(shù)治療。

二、移植弟弟臍帶血治好血癌！3歲女童健康成長一出世就患上急性骨髓性白血病（俗稱血癌）的華裔女嬰，被醫(yī)生診斷只有10%的存活率。她過后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的臍帶血干細胞移植活命。今年3歲的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康寶寶。干細胞研究應(yīng)用的媒體報道造血干細胞紅細胞血小板白細胞骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞新華社北京9月4日電籃球巨星姚明在中國人民大學現(xiàn)場采集血樣，加入中華骨髓庫捐獻造血干細胞的志愿者行列，并承諾，一旦配型成功，將為患者捐獻造血干細胞。與他一同行動的還有中國大學生男子超級聯(lián)賽的運動員們。在這個名為“大超——中華骨髓庫校園愛心之旅”啟動儀式上，姚明手執(zhí)一顆紅心模型，將中華骨髓庫的標志補充完整，象征發(fā)揚“人道、博愛、奉獻”的紅十字精神。

骨髓移植手術(shù)志愿者捐獻配型為什么骨髓移植可以有效地治療白血??？血細胞紅細胞白細胞血小板

骨髓中造血干細胞1、概念：動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫做干細胞。三、干細胞受精卵系統(tǒng)人體骨細胞上皮細胞肌肉細胞神經(jīng)細胞上皮組織肌肉組織神經(jīng)組織結(jié)締組織器官有絲分裂細胞分化三、干細胞全能干細胞多能干細胞專能干細胞高度分化細胞受精卵

全能干細胞:能發(fā)育成一個完整個體的全能細胞.

如人的16細胞以前.

干細胞的分類

1.根據(jù)分化潛能的不同,分為三類.P88但是要注意,多能干細胞的多向分化是需要條件的!多能干細胞:有多向分化潛能的干細胞.

如:間充質(zhì)干細胞,造血干細胞.

多能干細胞:有多向分化潛能的干細胞.

如:間充質(zhì)干細胞,造血干細胞.

P88多能干細胞專能干細胞專能干細胞專能干細胞:

只能向一種或緊密相關(guān)的兩種類型的細胞分化.

如:

上皮細胞肌細胞神經(jīng)細胞上皮基底干細胞成肌干細胞神經(jīng)元干細胞胚胎干細胞:

在早期胚胎中,具有高度增殖和分化潛能干細胞.成體干細胞:

存在于組織器官中的未分化細胞,在體內(nèi)終生具有自我更新和分化潛能.

2.根據(jù)存在時期不同,又可為兩類:干細胞的種類⑴根據(jù)分化潛能分為：⑵根據(jù)來源分為：全能干細胞：如受精卵細胞多能干細胞：如造血干細胞專能干細胞：如神經(jīng)元干細胞胚胎干細胞成體干細胞1.細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，下列敘述不正確的是（）A.分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中D.分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變C.細胞分化的前途在胚胎發(fā)育的早期就已決定不能逆轉(zhuǎn)B.分化是基因在特定時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果D課堂練習：2.人胰島細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生血紅蛋白，據(jù)此推測胰島細胞（）A.只有胰島素基因B.比人受精卵的基因要少C.既有胰島素基因，也有血紅蛋白和其他基因,但不同細胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同D.有胰島素基因和其他基因，但沒有血紅蛋白基因C3.下列有關(guān)細胞全能性的敘述錯誤的是A.克隆羊“多利”的誕生證明了動物細胞具有全能性B.細胞全能性產(chǎn)生的根本原因是細胞內(nèi)有一套發(fā)育成完整個體的全部遺傳信息C.斯圖爾德的組織培養(yǎng)成功表明植物細胞具有全能性D.細胞分化程度越高，它的全能性就越低A（1）①②、①④的過程叫做

。（2）①③的過程叫做

。（3）③