第6章 第2課時(shí) 細(xì)胞的分化

1、第第6章章 細(xì)胞的生命歷程細(xì)胞的生命歷程第第2節(jié)節(jié) 細(xì)胞的分化細(xì)胞的分化人教版必修人教版必修1生物體由多種形態(tài)的細(xì)胞構(gòu)成生物體由多種形態(tài)的細(xì)胞構(gòu)成受精卵受精卵有絲有絲分裂分裂早期胚胎早期胚胎平滑肌組織平滑肌組織紅細(xì)胞紅細(xì)胞肌肉細(xì)胞肌肉細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞骨細(xì)胞骨細(xì)胞血液（結(jié)締組織）血液（結(jié)締組織）骨骨組織組織神經(jīng)神經(jīng)組織組織生物體的發(fā)育離不開細(xì)胞分裂和分化生物體的發(fā)育離不開細(xì)胞分裂和分化一一. .細(xì)胞的分化及其意義細(xì)胞的分化及其意義 在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。上

2、發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細(xì)胞分裂和分化是個(gè)體發(fā)細(xì)胞分裂和分化是個(gè)體發(fā)育的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)育的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) 構(gòu)成人體的細(xì)胞構(gòu)成人體的細(xì)胞有二百多種有二百多種神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞紅細(xì)胞紅細(xì)胞平滑肌平滑肌脂肪細(xì)胞脂肪細(xì)胞疏松結(jié)締組織疏松結(jié)締組織骨細(xì)胞骨細(xì)胞橫紋肌細(xì)胞橫紋肌細(xì)胞小腸上皮細(xì)胞小腸上皮細(xì)胞植物體中有細(xì)胞分化現(xiàn)象嗎植物體中有細(xì)胞分化現(xiàn)象嗎? ? 細(xì)胞分化的意義：細(xì)胞分化的意義：細(xì)胞分化是細(xì)胞分化是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)；是生物界；是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象。使多細(xì)胞生物中普遍存在的生命現(xiàn)象。使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各提高各種生理功能種生理功能的效率。

3、的效率。 黑色素細(xì)胞在體外培養(yǎng)黑色素細(xì)胞在體外培養(yǎng)3030多代后仍多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會(huì)變成其他始終保持為上皮細(xì)胞，而不會(huì)變成其他類型的細(xì)胞。類型的細(xì)胞。 哺乳類紅細(xì)胞在晚幼紅細(xì)胞階段，哺乳類紅細(xì)胞在晚幼紅細(xì)胞階段，排出細(xì)胞核。人的成熟的無核紅細(xì)胞進(jìn)排出細(xì)胞核。人的成熟的無核紅細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)，生活入血液循環(huán)，生活120120天左右即死亡。天左右即死亡。下列事實(shí)說明細(xì)胞分化具有哪些特征？下列事實(shí)說明細(xì)胞分化具有哪些特征？穩(wěn)定性穩(wěn)定性不可逆性不可逆性細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中。細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中。持久性持

4、久性 問：?jiǎn)枺壕鸵粋€(gè)個(gè)體來說，各種細(xì)胞具有相同的就一個(gè)個(gè)體來說，各種細(xì)胞具有相同的遺傳信息，為什么形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大的差異呢？遺傳信息，為什么形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大的差異呢？資料：資料：在紅細(xì)胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動(dòng)狀在紅細(xì)胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動(dòng)狀態(tài)，與肌動(dòng)蛋白（肌細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因態(tài)，與肌動(dòng)蛋白（肌細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細(xì)胞中則相反。則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細(xì)胞中則相反。分析分析：1.1.紅細(xì)胞和肌細(xì)胞等體細(xì)胞的遺傳信息相同嗎？紅細(xì)胞和肌細(xì)胞等體細(xì)胞的遺傳信息相同嗎？2.2.紅細(xì)胞紅細(xì)胞血紅蛋白基因開啟血紅蛋白

5、基因開啟合成血紅蛋白合成血紅蛋白肌細(xì)胞肌細(xì)胞肌動(dòng)蛋白基因開啟肌動(dòng)蛋白基因開啟合成肌動(dòng)蛋白合成肌動(dòng)蛋白結(jié)論：結(jié)論：細(xì)胞分化是不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)細(xì)胞分化是不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同導(dǎo)致，即行情況不同導(dǎo)致，即基因的選擇性表達(dá)?；虻倪x擇性表達(dá)。相同相同 如人的成熟紅細(xì)胞，神經(jīng)細(xì)胞是不如人的成熟紅細(xì)胞，神經(jīng)細(xì)胞是不分裂細(xì)胞分裂細(xì)胞細(xì)胞細(xì)胞分化分化程度越高，細(xì)胞的程度越高，細(xì)胞的分分裂裂能力越差，高度分化的細(xì)胞能力越差，高度分化的細(xì)胞往往不再分裂往往不再分裂。增加增加相同相同不變不變差異差異遺傳信息都不變遺傳信息都不變共同完成生物個(gè)體發(fā)育過程共同完成生物個(gè)體發(fā)育過程1.1.植物組織培養(yǎng)植物組織

6、培養(yǎng)的過程的過程已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。二二. .細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性1.1.植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)的過程的過程1.1.植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)的過程的過程1958年，美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德實(shí)驗(yàn)?zāi)?，美?guó)科學(xué)家斯圖爾德實(shí)驗(yàn)2.2.克隆羊的誕生克隆羊的誕生植物植物細(xì)胞細(xì)胞的全能性的全能性原理：含有本物種發(fā)育所需要的全原理：含有本物種發(fā)育所需要的全套遺傳物質(zhì)套遺傳物質(zhì)( (基因基因) ) 由胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整的胡由胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整的胡蘿卜植株體現(xiàn)出植物細(xì)胞的什么特性？蘿卜植株體現(xiàn)出植物細(xì)胞的什么特性？那么動(dòng)物

7、那么動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞有沒有全能性呢？有沒有全能性呢？綿羊綿羊“多莉多莉” 整個(gè)克隆過程如下：整個(gè)克隆過程如下： 母綿羊母綿羊A 乳腺細(xì)胞乳腺細(xì)胞（體細(xì)胞）（體細(xì)胞） 母綿羊母綿羊B未受精的未受精的卵細(xì)胞卵細(xì)胞 母綿羊母綿羊C“多莉多莉” 新的卵細(xì)胞新的卵細(xì)胞 發(fā)育成胚胎發(fā)育成胚胎去核去核卵細(xì)胞卵細(xì)胞提取細(xì)胞核提取細(xì)胞核細(xì)胞融合細(xì)胞融合胚胎移植胚胎移植遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞核中已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核細(xì)胞核具有全能性具有全能性植物體內(nèi)植物體內(nèi)分生組織細(xì)胞（如根尖分生區(qū)細(xì)胞）分生組織細(xì)胞（如根尖分生區(qū)細(xì)胞）動(dòng)物體內(nèi)動(dòng)物體內(nèi)干細(xì)胞干細(xì)胞動(dòng)物和人體內(nèi)少數(shù)具有

8、分裂動(dòng)物和人體內(nèi)少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞和分化能力的細(xì)胞除受精卵外，生物體內(nèi)有沒有具有分裂分化能力的細(xì)胞？除受精卵外，生物體內(nèi)有沒有具有分裂分化能力的細(xì)胞？干細(xì)胞的分類干細(xì)胞的分類全能干細(xì)胞全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞專能干細(xì)胞如如: 上皮基底層干細(xì)胞上皮基底層干細(xì)胞 成肌干細(xì)胞成肌干細(xì)胞 神經(jīng)元干細(xì)胞神經(jīng)元干細(xì)胞上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞肌細(xì)胞肌細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞（根據(jù)分化潛能）（根據(jù)分化潛能）如受精卵如受精卵如：胚胎干細(xì)胞、三胚層細(xì)胞、如：胚胎干細(xì)胞、三胚層細(xì)胞、造血干細(xì)胞等造血干細(xì)胞等干細(xì)胞干細(xì)胞的應(yīng)用的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)施已經(jīng)實(shí)施治療造血系統(tǒng)疾病治療造血系統(tǒng)疾病可用于神經(jīng)損傷的修復(fù)可用

9、于神經(jīng)損傷的修復(fù). .如可用于治療帕如可用于治療帕金森病金森病( (神經(jīng)性顫動(dòng)和肌肉僵化神經(jīng)性顫動(dòng)和肌肉僵化) )和阿爾茨和阿爾茨海默病海默病( (記憶衰退和認(rèn)知喪失記憶衰退和認(rèn)知喪失) )用干細(xì)胞噴灑創(chuàng)面以達(dá)到皮膚的再生用干細(xì)胞噴灑創(chuàng)面以達(dá)到皮膚的再生（用于疾病的治療）（用于疾病的治療） 干細(xì)胞誘導(dǎo)治療肝病干細(xì)胞誘導(dǎo)治療肝病肝損傷肝損傷干細(xì)胞誘導(dǎo)藥物干細(xì)胞誘導(dǎo)藥物肝組織再生肝組織再生干細(xì)胞干細(xì)胞實(shí)施的目標(biāo)實(shí)施的目標(biāo)近期（近期（1-31-3年）：年）： 部分疾病的干細(xì)胞治療，如糖尿病、角膜病、部分疾病的干細(xì)胞治療，如糖尿病、角膜病、 肝病、血液病、老年癡呆癥、帕金森式癥等。肝病、血液病、老年癡

10、呆癥、帕金森式癥等。中期（中期（3-63-6年）：年）： 對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行包括基因修飾在內(nèi)的體外操作，對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行包括基因修飾在內(nèi)的體外操作， 用修飾后的干細(xì)胞替代治療腫瘤及遺傳疾病等。用修飾后的干細(xì)胞替代治療腫瘤及遺傳疾病等。遠(yuǎn)期（遠(yuǎn)期（6-106-10年）：年）： 人體器官體外克隆，建立人體器官人體器官體外克隆，建立人體器官“配件廠配件廠” 1.1. 下列對(duì)細(xì)胞分化的敘述正確的是下列對(duì)細(xì)胞分化的敘述正確的是 A A細(xì)胞分化是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果細(xì)胞分化是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果 B B細(xì)胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程細(xì)胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程 C C細(xì)胞分化從原腸胚后期開始至生命結(jié)束

11、細(xì)胞分化從原腸胚后期開始至生命結(jié)束 DD細(xì)胞分化是由細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)調(diào)控的細(xì)胞分化是由細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)調(diào)控的2.2.人胰島人胰島B B細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生紅細(xì)胞中細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生紅細(xì)胞中的的 血紅蛋白，根據(jù)此推測(cè)人胰島血紅蛋白，根據(jù)此推測(cè)人胰島B B細(xì)胞中細(xì)胞中 A A只有合成胰島素的基因只有合成胰島素的基因 B B在細(xì)胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化在細(xì)胞分化過程中，基因的數(shù)目發(fā)生了變化 C C既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的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(xì)胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同基因，但不同細(xì)胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同 DD只有合成胰島素的基因和其他基因，但沒有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合成血紅蛋白的基因D D