第六章第二節(jié)細(xì)胞分化(市級(jí)公開課)

人體胚胎發(fā)育過程第一頁，共39頁。第二頁，共39頁。受精卵僅僅通過有絲分裂，能形成人體的200多種不同形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞嗎？？第三頁，共39頁。有絲分裂受精卵分化一、分化的概念1、概念：在個(gè)體發(fā)育中，由同一種類型的細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂后，逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異，產(chǎn)生不同的細(xì)胞類群的過程。肌肉細(xì)胞紅細(xì)胞骨細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞第四頁，共39頁。細(xì)胞分化只發(fā)生在胚胎時(shí)期，還是發(fā)生在生物體生命的整個(gè)過程中呢？你能舉例說明嗎？思考：第五頁，共39頁。

造血干細(xì)胞紅細(xì)胞血小板白細(xì)胞骨髓中造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞例一：例二：表皮的生發(fā)層細(xì)胞能分裂分化成角質(zhì)層細(xì)胞，以補(bǔ)充死亡脫落的角質(zhì)層細(xì)胞第六頁，共39頁。（低度分化的細(xì)胞）表皮細(xì)胞葉肉細(xì)胞貯藏細(xì)胞導(dǎo)管、篩管受精卵分裂，分化分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂分化形成伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞和根冠細(xì)胞例三：例四：（未分化細(xì)胞）（已分化細(xì)胞或高度分化的細(xì)胞）第七頁，共39頁。2、特點(diǎn)：（1）持久性貫穿在生物體整個(gè)個(gè)體發(fā)育過程中。（胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度）（2）穩(wěn)定性、不可逆性

分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。（如紅細(xì)胞不能逆分化成造血干細(xì)胞）一、細(xì)胞分化第八頁，共39頁。思考：細(xì)胞的分化是否意味著遺傳物質(zhì)的改變，為什么？細(xì)胞分化機(jī)理？遺傳物質(zhì)沒有變化，體內(nèi)所有的細(xì)胞都來源于受精卵，且由受精卵有絲分裂而來。第九頁，共39頁。ABDCEEDCABEDCABEDCABEDCAB基因基因選擇性表達(dá)的過程一、細(xì)胞分化3、機(jī)理：不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。（基因選擇性表達(dá)的結(jié)果）注：分化不會(huì)改變細(xì)胞的遺傳物質(zhì)第十頁，共39頁。4、意義：（1）是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)；（2）使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。一、細(xì)胞分化第十一頁，共39頁。思考：

已經(jīng)高度分化的細(xì)胞，能否像早期胚胎細(xì)胞那樣，分化成一個(gè)完整的個(gè)體呢？肌細(xì)胞分化？第十二頁，共39頁。1902年，德國(guó)植物學(xué)家哈伯蘭特預(yù)言？

1958年，美國(guó)植物學(xué)家斯圖爾德等人，用胡蘿卜韌皮部的組織塊進(jìn)行離體培養(yǎng)，得到了完整的植株,并且能夠開花結(jié)果。成熟的胡蘿卜植株胡蘿卜肉質(zhì)根薄片胡蘿卜試管苗胚狀體發(fā)育離體培養(yǎng)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C實(shí)植物細(xì)胞具有生長(zhǎng)發(fā)育的全能性嗎？積極思維：植物組織塊能發(fā)育成完整新植株嗎?含有植物激素、無機(jī)鹽、糖類等的培養(yǎng)基中第十三頁，共39頁。1、概念：

高度分化的植物細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。二、細(xì)胞的全能性2、原因：因?yàn)楦叨确只募?xì)胞中仍然包含了該生物的全套遺傳物質(zhì)。（如胡蘿卜韌皮部細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)與受精卵完全相同）

第十四頁，共39頁。植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物細(xì)胞的全能性是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。

植物組織培養(yǎng)的基本過程植物組織培養(yǎng)的意義組培室在含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及植物生長(zhǎng)物質(zhì)等條件的培養(yǎng)基中，將離體的植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)成正常植株的技術(shù)。第十五頁，共39頁。植物組織培養(yǎng)的基本過程----離體、無菌條件、適宜的營(yíng)養(yǎng)與外界條件下進(jìn)行離體組織或細(xì)胞愈傷組織胚狀體植物體脫分化再分化第十六頁，共39頁。植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖花卉，保證花木的優(yōu)良品質(zhì)不變，并且繁殖得快；無病毒植株培養(yǎng)技術(shù)。植物組織培養(yǎng)的意義用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的玫瑰、蘭花手機(jī)吊墜第十七頁，共39頁。思考：

已經(jīng)高度分化的動(dòng)物細(xì)胞是否也具有全能性呢？第十八頁，共39頁。Dolly的標(biāo)本和伊恩博士Dolly：1996.7.5.世界上第一只克隆羊Dolly由英國(guó)愛丁堡大學(xué)的伊恩博士研制成功，2003.2.14.由于肺結(jié)核而被安樂死，它的標(biāo)本于2003年4月9日陳列于蘇格蘭首都愛丁堡國(guó)家博物館。

第十九頁，共39頁。“多利”與它的代育母親第二十頁，共39頁。芬蘭白面母綿羊

乳腺細(xì)胞

（體細(xì)胞）

蘇格蘭黑面母綿羊A未受精的卵細(xì)胞

蘇格蘭黑面母綿羊C子宮內(nèi)“多利”

新的細(xì)胞去核卵細(xì)胞提取細(xì)胞核綿羊“多利”整個(gè)克隆過程如下：

這說明什么呢？高度分化的動(dòng)物細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性植入代孕母羊子宮內(nèi)無法發(fā)育成多利現(xiàn)今只證明已分化的動(dòng)物體細(xì)胞細(xì)胞核具有全能性。該實(shí)驗(yàn)證明了什么呢？第二十一頁，共39頁?？寺∈螅?002年美國(guó)）

克隆豬(2000年美國(guó)）

克隆牛(1998年日本）克隆獼猴（2000年美國(guó)）

第二十二頁，共39頁。小結(jié)：細(xì)胞分化1、概念：3、機(jī)理：細(xì)胞全能性1、概念：2、表現(xiàn)條件：3、原因：4、動(dòng)植物細(xì)胞全能性：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能（1）持久性（2）穩(wěn)定性、不可逆性基因的選擇性表達(dá)生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)（3）遺傳物質(zhì)沒有改變已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有細(xì)胞核內(nèi)含有保持物種遺傳性所需要全套遺傳物質(zhì)。（1）脫離母體（2）給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件植物細(xì)胞具有全能性動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。2、特點(diǎn)：4、意義：第二十三頁，共39頁。思考并討論：第二十四頁，共39頁。細(xì)胞分裂細(xì)胞分化細(xì)胞變化發(fā)生時(shí)間在個(gè)體發(fā)育中的意義思考并討論：數(shù)量增多細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能發(fā)生穩(wěn)定性差異，且這種變異是不可逆轉(zhuǎn)的從受精卵開始，有些部位的細(xì)胞終生保持分裂能力，有的細(xì)胞發(fā)育到一定的時(shí)期就停止分裂。胚胎早期開始出現(xiàn)細(xì)胞分化，是一種持久性的變化，在胚胎期達(dá)到最大限度。保持了親代和子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性。沒有細(xì)胞分化，生物體就不能進(jìn)行正常的發(fā)育。第二十五頁，共39頁。1、下列關(guān)于細(xì)胞分化的說法錯(cuò)誤的是（）A、細(xì)胞分化與生物發(fā)育有密切關(guān)系B、細(xì)胞分化是一種普遍存在的生命現(xiàn)象C、細(xì)胞分化僅發(fā)生在胚胎時(shí)期D、一般條件下細(xì)胞分化是不可逆的C課堂鞏固第二十六頁，共39頁。2、下列實(shí)例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性是（）（1）用懸浮液培養(yǎng)的胡蘿卜單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成了可育的植株（2）用煙草組織培養(yǎng)出可育的完整植株（3）旺盛的花藥細(xì)胞用人工的方法培育成植株A、（1）（2）B、（2）（3）C、（1）（3）D、（1）（2）（3）D課堂鞏固第二十七頁，共39頁。3、人胰島細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生血紅蛋白，胰島細(xì)胞（）A、只有胰島素基因

B、比人的受精卵基因要少C、既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其它基因D、有胰島素基因和其它基因，但沒有血紅蛋白基因C課堂鞏固第二十八頁，共39頁。小資料急性單核細(xì)胞白血病的血象

白血病俗稱血癌，發(fā)病率為3/100000，我國(guó)每年新增約6萬名患者。是造血系統(tǒng)的惡性疾病，白血病患者的血液中出現(xiàn)大量的異常白細(xì)胞，且多數(shù)白細(xì)胞是不成熟的幼稚細(xì)胞，存活期變長(zhǎng)，但不能像正常白細(xì)胞那樣抗感染,而正常的血細(xì)胞明顯減少。

第二十九頁，共39頁。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。此外用化療、放療等方法也可以遏制病變的白細(xì)胞,延長(zhǎng)病人的生命。第三十頁，共39頁。動(dòng)物和人體內(nèi)保留的

少數(shù)細(xì)胞。如人骨髓中的造血干細(xì)胞。干細(xì)胞在體外培養(yǎng)出組織和器官,并最終通過組織和器官移植實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床疾病的治療。干細(xì)胞的用途:干細(xì)胞移植治療白血病具有分裂和分化能力的心臟移植腎臟移植第三十一頁，共39頁。骨骼骨髓間質(zhì)干細(xì)胞是具有自我更新能力并可以分化成為成骨細(xì)胞的一種干細(xì)胞.多項(xiàng)基于動(dòng)物骨髓的研究和一些初步的臨床數(shù)據(jù)顯示了它們?cè)谥亟ü趋婪矫娴呢暙I(xiàn).在整形外科方面，一些創(chuàng)傷引起的，由癌癥引起的或感染引起的骨細(xì)胞的損失，在進(jìn)行手術(shù)彌補(bǔ)人造關(guān)節(jié)會(huì)引起一些不便.而進(jìn)行干細(xì)胞的自體移植正可以解決這方面的問題.

神經(jīng)學(xué)就像可以移植死人身上的器官一樣，研究人員發(fā)現(xiàn)，成年人的干細(xì)胞也可以移植。從死者腦部取出的成人干細(xì)胞能夠分化成很重要的神經(jīng)細(xì)胞，然而他們到底能不能正常工作還是一個(gè)未知數(shù)。脫發(fā)毛發(fā)囊泡也具有干細(xì)胞，2004年11月，一些研究人員預(yù)言說，這些毛囊干細(xì)胞的研究可以導(dǎo)致4－5年內(nèi)脫發(fā)可以通過毛發(fā)克隆技術(shù)被治愈。預(yù)計(jì)這種治療將在最開始從現(xiàn)存毛囊中取出干細(xì)胞，在培養(yǎng)基中繁殖然后將新的毛囊移植到頭皮當(dāng)中。后期的治療可能可以簡(jiǎn)單的向毛囊干細(xì)胞發(fā)出信號(hào)從而向附近那些因年長(zhǎng)而萎縮的毛囊細(xì)胞發(fā)出化學(xué)信號(hào)，使它們?cè)偕】档念^發(fā)。干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用第三十二頁，共39頁。本課結(jié)束同學(xué)們課后認(rèn)真復(fù)習(xí)第三十三頁，共39頁。細(xì)胞全能性大小的比較：在①受精卵、②生殖細(xì)胞、③高度分化的動(dòng)物細(xì)胞中，全能性最大的是____,最小的是____。細(xì)胞全能性大小主要受細(xì)胞分化程度影響。細(xì)胞分化程度越高，全能性越____；分化程度越低，全能性越___。另外，植物細(xì)胞全能性____動(dòng)物細(xì)胞！①③低高高于第三十四頁，共39頁。一、細(xì)胞分化3、機(jī)理：不同的細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。（基因選擇性表達(dá)的結(jié)果）胚胎細(xì)胞心肌細(xì)胞大量合成胰島素開啟另一些基因（如肌動(dòng)蛋白基因開啟）大量合成肌動(dòng)蛋白

關(guān)閉另一些基因開啟某些基因(如胰島素合成基因開啟）關(guān)閉某些基因（如肌動(dòng)蛋白基因關(guān)閉）注：分化不會(huì)改變細(xì)胞的遺傳物質(zhì)分化成分化成胰島B細(xì)胞（如胰島素合成基因關(guān)閉）第三十五頁，共39頁。生物體的組織是怎樣形成的呢？它們是經(jīng)過細(xì)胞的分化形成的。細(xì)胞分化的過程大致為：細(xì)胞分裂所產(chǎn)生