細胞分化正式課件

1、受精卵,,觀察人體的發(fā)育過程,思考： 人體的生長發(fā)育是從一個什么細胞開始的? 它在發(fā)育成人體過程中經(jīng)歷了哪些活動？,,,,受精卵,,,,,,,系統(tǒng),,,器官,？,？,有絲分裂,第2節(jié) 細胞的分化,,,,,細胞分裂,細胞分化,天竺葵,,,胚,,受精卵,胚乳,種皮,,種子,,,受精極核,穩(wěn)定性,,1.概念：,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)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。,2.特點：⑴,例：黑色素細胞在體外培養(yǎng)3

2、0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。,,,,,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,例一：,例二：,表皮的生發(fā)層細胞能分裂分化成角質(zhì)層細胞，以補充死亡脫落的角質(zhì)層細胞,細胞分化只發(fā)生在胚胎時期，還是發(fā)生在生物體生命的整個過程中呢？你能舉例說明嗎？,（低度分化的細胞）,,表皮細胞,葉肉細胞,貯藏細胞,導(dǎo)管、篩管,受精卵,分裂，分化,分生區(qū)細胞不斷分裂分化形成伸

3、長區(qū)細胞和根冠細胞,例三：,例四：,（未分化細胞）,（已分化細胞或高度分化的細胞）,細胞分化是一種持久性的變化，貫穿于整個生命進程 ，胚胎時期達到最大限度。,（2）持久性,細胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，除了人和動物以外，植物和細菌、真菌等生物個體發(fā)育過程中也都存在著細胞分化，是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。,（4）普遍性,,⑶不可逆性,3.意義：,假如沒有細胞分化，只有細胞分裂，我們將是怎樣一種狀態(tài)？,,,,細胞分裂,細胞分化,分化后，細胞

4、中的遺傳物質(zhì)是否也發(fā)生了變化呢？,,不變。同一受精卵經(jīng)有絲分裂而來。,,獨立思考,（30秒）,既然各個細胞的遺傳物質(zhì)都相同，為什么還會發(fā)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上的巨大差異呢？？,4.細胞分化的實質(zhì),引申：不同細胞中可以表達的基因是否完全不同呢？,,,,細胞分裂,細胞分化,,區(qū)別與聯(lián)系？,5、細胞分化的結(jié)果,形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都有很大差異的組織或器官,,增加,相同,不變,差異,先分裂，后分化，細胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物個體發(fā)育

5、過程。隨著分化程度的增進，細胞分裂能力逐漸下降，細胞分化能力也逐漸下降,染色體和遺傳信息都不變,6、細胞分裂與細胞分化,與個體發(fā)育的關(guān)系,從分子水平看，個體發(fā)育是基因選擇性表達的結(jié)果；從細胞水平看，個體發(fā)育是細胞分裂分化的結(jié)果,思考：,已經(jīng)高度分化的細胞，能否像早期胚胎細胞那樣，分化成一個完整的個體呢？,肌細胞,,分化,？,,,,* 1958年斯圖爾德 [美] 實驗,胡蘿卜的根部,含有植物激素、無機鹽、糖類等的培養(yǎng)液中,植物組織培養(yǎng),

6、,,,愈傷組織,高度分化的植物細胞，為什么能發(fā)育成完整植株呢？,,1.概念：,已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。,體細胞內(nèi)含有本物種全套的遺傳信息,,（因為來自同一受精卵的有絲分裂）,,思考：,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！,2.原因：,離體的植物器官、組織或細胞,,愈傷組織,胚狀體,,植物體,外植體,脫分化,再分化,（1）植物組織培養(yǎng),,由高度分化的植物器官、組織或

7、細胞恢復(fù)分裂能力的過程，又稱去分化。,愈傷組織在培養(yǎng)過程中重新分化形成根或芽等器官的過程。,3.應(yīng)用：,①理論基礎(chǔ),植物細胞的全能性,②過程,③意義,香葉天竺葵,克隆羊“多莉”于1996年在英國出生。2003年02月14日死于肺炎。,多莉長得一點都不像她的生母。為什么呢？,母綿羊甲,母綿羊乙,重組細胞發(fā)育成胚胎,分化動物細胞的細胞核具有發(fā)育成完整個體的潛在能力。,動物細胞核的全能性：,(2)克隆動物：,動物細胞核全能性,但是目前為止,人

8、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。,1）高度分化的植物體細胞具有全能性,4）動物體細胞的細胞核具有全能性。,3）動物受精卵具有全能性。,4.全能性表現(xiàn)的必要條件：,（1）脫離母體（離體狀態(tài)）（2）給予適宜的營養(yǎng)和環(huán)境條件,5.細胞全能性大小,植物細胞﹥動物細胞同一生物：受精卵﹥早期胚胎細胞﹥生殖細胞﹥體細胞,細胞的分化程度越大，分化能力越弱，全能性越小,細胞分化程度：體細胞＞生殖細胞＞受精卵,三、干細胞,1.概

9、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。,2.分類：,①全能干細胞：是從哺乳動物的早期胚胎中分離出來的，可分化成人體的各種細胞，構(gòu)成人體的各種組織和器官，最終發(fā)育成一個完整的個體，如胚胎干細胞。②多能干細胞：胚胎干細胞進一步分化，可以形成多種組織和器官，但不能發(fā)育成完整的個體，如造血干細胞。③專能干細胞：多能干細胞進一步分化成為專能干細胞，專能干細胞只能分化成某一類型的細胞，如神經(jīng)干細胞專門分化成各類神經(jīng)細胞。,（1）

10、按全能性大小,分為胚胎干細胞和成體干細胞,（2）按發(fā)育時期,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,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現(xiàn)對臨床疾病的治療。,干細胞移植治療白血病。,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

11、療白血病。,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。,,關(guān)愛社會 共同探討,“白血病”，俗稱“血癌”。傳統(tǒng)的治療方法主要有“放療”和“化療”。目前，“骨髓移植”治療“白血病”較為有效的方法，請通過各種調(diào)查途徑，了解這方面的有關(guān)知識： ⑴白血病是由于骨髓中的_

12、____細胞異常分化，得到了功能異常的白細胞。這些白細胞能大量增殖，但失去了正常白細胞應(yīng)具有的____功能。 ⑵骨髓移植實質(zhì)是移植骨髓中的_____細胞,它屬于___能干細胞的一種，可分化為多種___細胞,如______、_______、_______。（3）目前骨髓移植存在著一個最大的問題就是_____問題。,造血干,免疫,造血干,多,血,血小板,紅細胞,白細胞,（配型）,,免疫排斥,比較細胞分裂和細胞分化,數(shù)量增多形態(tài)不變,

13、數(shù)量不變；細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生穩(wěn)定性差異變化。,從受精卵開始，有些細胞保持終生分裂能力，有些細胞發(fā)育到一定時期停止分裂。,發(fā)生在整個生命進程中，胚胎時期達到最大限度。,保持親代和子代之間遺傳的穩(wěn)定性,沒有細胞分化，生物體不能進行正常發(fā)育,具備相同的遺傳信息,是生物個體發(fā)育過程中不可缺少的環(huán)節(jié),,下列有關(guān)細胞分化的描述不正確的是（ ） A.分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中B.分化是基因在特定的時間和空間條 件下選擇性

14、表達的結(jié)果C.細胞分化是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果D.分化是不可逆的,,反饋練習一,,人胰島B細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生紅細胞中的血紅蛋白，根據(jù)此推測人胰島B細胞中 （ ）A．只有合成胰島素的基因B．在細胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化C．既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的基因，但不同細胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同D．只有合成胰島素的基因和其他基因，但沒有合成血紅蛋白的基因,反饋練習二,以下能證明植物細胞具有全能性的生