細胞分化 (2)

1、第六章第六章 細胞的生命歷程細胞的生命歷程細胞增殖產(chǎn)生新細胞細胞增殖產(chǎn)生新細胞人的胚胎發(fā)育人的胚胎發(fā)育多細胞發(fā)育的起點多細胞發(fā)育的起點_受精卵受精卵 在受精卵發(fā)育成胎兒的過程中，從在受精卵發(fā)育成胎兒的過程中，從細胞細胞的角的角度來看發(fā)生了什么變化？度來看發(fā)生了什么變化？有絲分裂有絲分裂受精卵受精卵肌肉細胞肌肉細胞紅細胞紅細胞細胞數(shù)量增加細胞數(shù)量增加細胞種類增加細胞種類增加成人約成人約1014 個細胞組成，約個細胞組成，約200多種。多種。不同？不同？小腸上皮細胞小腸上皮細胞 在個體發(fā)育中，由一個或一種細在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構形態(tài)、結構和生

2、理功能和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程稱為細胞分化。程稱為細胞分化。胰島胰島B細胞細胞有絲分裂有絲分裂細胞分化細胞分化細胞數(shù)量增加細胞數(shù)量增加細胞種類增加細胞種類增加遺傳物質遺傳物質相同相同形態(tài)、結構、形態(tài)、結構、生理功能生理功能不同不同假設二：細胞分化是由于蛋白質出現(xiàn)差異。假設二：細胞分化是由于蛋白質出現(xiàn)差異。假設一：細胞分化是由于遺傳物質發(fā)生改變。假設一：細胞分化是由于遺傳物質發(fā)生改變。提出問題：提出問題： 為什么遺傳物質相同的細胞會在形態(tài)結構為什么遺傳物質相同的細胞會在形態(tài)結構和生理功能上表現(xiàn)出差異？和生理功能上表現(xiàn)出差異？作出假設：作出假設：實驗證據(jù)：實驗證據(jù)： 基

3、因探針、抗原抗體雜交技術基因探針、抗原抗體雜交技術細胞中的基因細胞中的基因細胞中的蛋白質細胞中的蛋白質卵清蛋卵清蛋白基因白基因唾液淀粉唾液淀粉酶基因酶基因胰島素胰島素基因基因卵清蛋卵清蛋白白唾液淀唾液淀粉酶粉酶胰島素胰島素輸卵管輸卵管細胞細胞+唾液腺唾液腺細胞細胞+胰島胰島B細胞細胞+實驗現(xiàn)象支持何種假說？實驗現(xiàn)象支持何種假說？假設一：細胞分化是由于遺傳物質發(fā)生改變。假設一：細胞分化是由于遺傳物質發(fā)生改變。假設二：細胞分化是由于蛋白質出現(xiàn)差異。假設二：細胞分化是由于蛋白質出現(xiàn)差異。遺傳信息指導蛋白質的合成遺傳信息指導蛋白質的合成-基因的表達基因的表達假設二：細胞分化是由于蛋白質出現(xiàn)差異。假設二

4、：細胞分化是由于蛋白質出現(xiàn)差異。假設一：細胞分化是由于遺傳物質發(fā)生改變。假設一：細胞分化是由于遺傳物質發(fā)生改變。提出問題：提出問題： 為什么遺傳物質相同的細胞會在形態(tài)結構為什么遺傳物質相同的細胞會在形態(tài)結構和生理功能上表現(xiàn)出差異？和生理功能上表現(xiàn)出差異？作出假設：作出假設：實驗證據(jù)：實驗證據(jù)：得出結論：得出結論：在個體發(fā)育過程中，不同細胞在個體發(fā)育過程中，不同細胞中的中的遺傳信息的執(zhí)行情況遺傳信息的執(zhí)行情況不同不同（即基因的選擇性表達）（即基因的選擇性表達）基因探針、抗原抗體雜交技術基因探針、抗原抗體雜交技術所有細胞中都表達的基因稱為所有細胞中都表達的基因稱為“管家基因管家基因”。在不同細胞中

5、選擇性表達的基因稱為在不同細胞中選擇性表達的基因稱為“奢侈奢侈基因基因”，又稱，又稱組織特異性基因組織特異性基因。想一想想一想胰島素基因胰島素基因開啟開啟大量合成胰島素大量合成胰島素肌動蛋白基因肌動蛋白基因開啟開啟大量合成肌動蛋白大量合成肌動蛋白肌動蛋白基因肌動蛋白基因關閉關閉胰島素基因胰島素基因關閉關閉胚胚 胎胎細細胞胞心肌細胞心肌細胞胰島胰島B B細胞細胞 細胞分化是生物細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎個體發(fā)育的基礎，使多細胞生物中的細胞趨向使多細胞生物中的細胞趨向專門化專門化，有利于有利于提高提高各種生理功能的各種生理功能的效率效率。細胞分化對多細胞生物體有何意義？細胞分化對多細胞生物體有何

6、意義？試想如果沒有細胞分化人的身體會試想如果沒有細胞分化人的身體會怎樣？怎樣？資料資料2：黑色素細胞在體外培養(yǎng)：黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成多代后仍能合成黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞仍始終保持為上皮黑色素；離體培養(yǎng)的上皮細胞仍始終保持為上皮細胞，而不會變成其他類型的細胞。細胞，而不會變成其他類型的細胞。資料資料1：細胞分化貫穿于：細胞分化貫穿于生物體整個生命進程生物體整個生命進程中。中。在在胚胎期胚胎期達到最大程度。分化的細胞如紅細胞一直達到最大程度。分化的細胞如紅細胞一直保持分化后的狀態(tài)直至死亡，不能再分化成造血干保持分化后的狀態(tài)直至死亡，不能再分化成造血干細胞細胞資料資料3 3：細

7、胞分化是生物界普遍存在的現(xiàn)象，是：細胞分化是生物界普遍存在的現(xiàn)象，是個體發(fā)育的基礎。個體發(fā)育的基礎。 受精卵經(jīng)過細胞分裂和分化發(fā)育受精卵經(jīng)過細胞分裂和分化發(fā)育成新個體。分化后的體細胞與受精成新個體。分化后的體細胞與受精卵中含有相同的遺傳物質，是否也卵中含有相同的遺傳物質，是否也能發(fā)育為新個體？能發(fā)育為新個體？實驗證據(jù)：實驗證據(jù)：提出問題：提出問題：細胞分裂形成細胞分裂形成的細胞團的細胞團* 1958年斯圖爾德年斯圖爾德 美美 實驗實驗胡蘿卜的胡蘿卜的韌皮部韌皮部含有植物激素、無機鹽、含有植物激素、無機鹽、糖類等的培養(yǎng)液糖類等的培養(yǎng)液植物植物離體離體細細胞，胞，給予一給予一定條件定條件，高，高度

8、分化的植度分化的植物細胞仍具物細胞仍具有發(fā)育成完有發(fā)育成完整植株的能整植株的能力。力。分離的細胞分離的細胞高度分化的動物細胞能否保持全能性呢？高度分化的動物細胞能否保持全能性呢？體細胞體細胞取核取核卵細胞卵細胞去核去核新個體新個體已分化的動物體細胞的已分化的動物體細胞的細胞核仍細胞核仍 具有全能性具有全能性但是到目前為止，人們還但是到目前為止，人們還沒有沒有成成功的將功的將單個已分化的動物體細胞單個已分化的動物體細胞培養(yǎng)成新的個體。培養(yǎng)成新的個體。植物組織培養(yǎng)實驗植物組織培養(yǎng)實驗斯圖爾德斯圖爾德非洲爪蟾核移植實驗戈登戈登克隆羊實驗伊恩。威爾穆特伊恩。威爾穆特高度分化的植物細胞具有發(fā)育成完整植株

9、的能力。高度分化的植物細胞具有發(fā)育成完整植株的能力。已分化的動物體細胞的細胞核具有發(fā)育成完整個已分化的動物體細胞的細胞核具有發(fā)育成完整個體的能力。體的能力。指已經(jīng)指已經(jīng)_的細胞，仍然具有的細胞，仍然具有 _的潛能的潛能 。分化分化發(fā)育成完整個體發(fā)育成完整個體1.細胞的全能性概念細胞的全能性概念2.植物細胞、動物細胞核具有全能性的原因植物細胞、動物細胞核具有全能性的原因生物體的每個細胞中都含有該物種的生物體的每個細胞中都含有該物種的全套遺傳物質全套遺傳物質。 3. 3.細胞全能性大小比較：細胞全能性大小比較： 受精卵受精卵 生殖細胞生殖細胞 體細胞體細胞細胞分化程度越高，全能性越難實現(xiàn)，細胞分細

10、胞分化程度越高，全能性越難實現(xiàn)，細胞分化程度越低，全能性越高?；潭仍降停苄栽礁?。細胞的全能性細胞的全能性應用植物細胞應用植物細胞的的全能性全能性，通，通過過植物組織培植物組織培養(yǎng)養(yǎng)的方法，快的方法，快速速繁殖花卉和繁殖花卉和蔬菜蔬菜等，等，拯救拯救珍稀頻危珍稀頻危物種。物種。動物體內有沒有具有分裂和分化能力的細胞呢？動物體內有沒有具有分裂和分化能力的細胞呢？植物體內植物體內分生組織分生組織的細胞具有分化能力的細胞具有分化能力，動物和人體內仍保留少數(shù)具有分裂和分化能力動物和人體內仍保留少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞，稱為的細胞，稱為干細胞干細胞。如人的如人的骨髓骨髓中有許多中有許多造造血干細

11、胞血干細胞。干細胞干細胞白細胞白細胞紅細胞紅細胞血小板血小板n白血病白血病 ,俗稱俗稱“血癌血癌” ,是一種惡性程度極高的血液病是一種惡性程度極高的血液病 ?；颊??；颊叩难褐谐霈F(xiàn)大量異常的白細胞，而正常的血細胞明顯減少。的血液中出現(xiàn)大量異常的白細胞，而正常的血細胞明顯減少。通過骨髓移植可以有效的治療白血病。此外用化療、放療等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胞方法也可以遏制病變的白細胞 ,延長病人的生命。延長病人的生命。白血病如何治療？白血病如何治療？分化臍帶血.doc1、下列關于細胞分化的說法錯誤的是、下列關于細胞分化的說法錯誤的是（ ）A、細胞分

12、化與生物發(fā)育有密切關系、細胞分化與生物發(fā)育有密切關系 B、細胞分化是一種普遍存在的生命現(xiàn)象、細胞分化是一種普遍存在的生命現(xiàn)象 C、細胞分化僅發(fā)生在胚胎時期、細胞分化僅發(fā)生在胚胎時期 D、一般條件下細胞分化是不可逆的、一般條件下細胞分化是不可逆的C課堂鞏固課堂鞏固3、人胰島細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能、人胰島細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能 產(chǎn)生血紅蛋白，胰島細胞（產(chǎn)生血紅蛋白，胰島細胞（ ） A、只有胰島素基因、只有胰島素基因 B、比人的受精卵基因要少、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、既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其它基因和其它基因 D、有胰島素基因和其它基因，但沒有血、有

13、胰島素基因和其它基因，但沒有血紅蛋白基因紅蛋白基因C課堂鞏固課堂鞏固4、動物體內各種類型的細胞中具有最高、動物體內各種類型的細胞中具有最高全能性的細胞是（全能性的細胞是（ ） A、體細胞、體細胞 B、生殖細胞、生殖細胞 C、受精卵、受精卵 D、肝細胞、肝細胞C課堂鞏固課堂鞏固5、下列關于細胞分裂和細胞分化的敘述、下列關于細胞分裂和細胞分化的敘述,錯誤的是（錯誤的是（ ） A、生物體的生長發(fā)育是細胞分裂和細胞、生物體的生長發(fā)育是細胞分裂和細胞分化的結果分化的結果 B、生物體通過細胞分化，細胞之間逐漸、生物體通過細胞分化，細胞之間逐漸發(fā)生了穩(wěn)定性的差異發(fā)生了穩(wěn)定性的差異 C、細胞分裂是細胞分化的基

14、礎、細胞分裂是細胞分化的基礎 D、細胞分化過程中細胞的遺傳物質發(fā)生、細胞分化過程中細胞的遺傳物質發(fā)生了改變了改變D課堂鞏固課堂鞏固6 6動物和人體內具有分裂和分化能力的細胞稱動物和人體內具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞。對下圖的相關敘述中，錯誤的是為干細胞。對下圖的相關敘述中，錯誤的是（ ）A Aa a過程表示干細胞能自我更新過程表示干細胞能自我更新B Bb b、c c過程表示干細胞具有分化能力過程表示干細胞具有分化能力C Ca a、b b、c c過程中細胞的遺傳信息表達情況不過程中細胞的遺傳信息表達情況不同同D Db b過程形成的細胞直接組成器官，可供器官過程形成的細胞直接組成器官，可供器

15、官移植使用移植使用課堂鞏固課堂鞏固動物和人體內保留的動物和人體內保留的 少數(shù)細胞。少數(shù)細胞。如如人骨髓中的造血干細胞。人骨髓中的造血干細胞。干細胞干細胞在體外培養(yǎng)出組織和器官在體外培養(yǎng)出組織和器官,并最終通過組并最終通過組織和器官移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療?？椇推鞴僖浦矊崿F(xiàn)對臨床疾病的治療。干細胞的用途干細胞的用途: :干細胞移植治療白血病干細胞移植治療白血病 具有分裂和分化能力的具有分裂和分化能力的骨骼 骨髓間質干細胞是具有自我更新能力并可以分化成為成骨細胞的一種干細胞. 多項基于動物骨髓的研究和一些初步的臨床數(shù)據(jù)顯示了它們在重建骨骼方面的貢獻. 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胞的損失，在進行手術彌補人造關節(jié)會引起一些不便. 而進行干細胞的自體移植正可以解決這方面的問題. 神經(jīng)學就像可以移植死人身上的器官一樣，研究人員發(fā)現(xiàn)，成