細胞的分化(王明濤)

1、文縣一中課堂交流西北師大附中西北師大附中 王明濤王明濤有絲分裂有絲分裂分分化化功能：光合作用功能：光合作用功能：保護功能功能：保護功能功能：貯藏營養(yǎng)物質(zhì)功能：貯藏營養(yǎng)物質(zhì)第六章第六章 細胞的生命歷程細胞的生命歷程第第2節(jié)節(jié) 細胞的分化（細胞的分化（cell differentiation）1 1、定義：、定義：在個體發(fā)育中，由在個體發(fā)育中，由一個或一一個或一種種細胞增殖產(chǎn)生的后代細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。的過程。一、細胞的分化一、細胞的分化 （2 2）黑色素細胞在體外培養(yǎng)）黑色素細胞在體外培養(yǎng)3030多代后仍能合成黑色多代

2、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。不會變成其他類型的細胞。 資料分析：資料分析： （3 3）造血干細胞）造血干細胞 原紅細胞原紅細胞 早幼紅細胞早幼紅細胞 中幼紅細胞中幼紅細胞 晚幼紅細胞晚幼紅細胞 成熟紅細胞成熟紅細胞 死亡死亡想一想一想想（1 1）細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。）細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。( (動物）胚胎動物）胚胎時期達到最大限度。時期達到最大限度。2.2.細胞的分化特點細胞的分化特點持久性；穩(wěn)定性；不可逆性。持久性；穩(wěn)定性；不可逆性。在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于

3、活動狀態(tài)，與肌動蛋白合成有關(guān)的基因處于關(guān)閉狀態(tài)。在肌細胞中，與肌動蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài)，而與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于關(guān)閉狀態(tài)。細胞的分化實質(zhì)：不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，是基因的“選擇性選擇性”表達，控制合成不同的蛋白質(zhì)。3.實質(zhì)：基因的選擇性表達實質(zhì)：基因的選擇性表達標志：標志：分子水平：合成了某種細胞特有的蛋白質(zhì)，如唾液淀粉酶、胰島素等；細胞水平：產(chǎn)生不同種類的細胞;導致細胞器的種類和數(shù)量有差異。 基基 因因管家基因管家基因 奢侈基因奢侈基因 所有細胞都要表達，產(chǎn)物對維持細胞的生命活動所所有細胞都要表達，產(chǎn)物對維持細胞的生命活動所必須。必須。 如：呼吸酶基因如：呼吸酶基因

4、 。不同細胞類型進行特異性表達的基因。不同細胞類型進行特異性表達的基因。如：胰如：胰島素基因、血紅蛋白基因。島素基因、血紅蛋白基因。無腦兒無腦兒連連 體體4 4、意義、意義（1 1）、是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。能形成具）、是生物個體發(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。有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官。（2 2）、使多細胞生物體中的細胞趨于專）、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門化，有利于提高各種生理功能的效率和組織器官的修復。組織器官的修復。燒烤食物燒烤食物 油炸食物油炸食物 吸吸 煙煙 霉變食物霉變食物 細胞分化細胞分化有絲分裂有絲分裂 受精

5、卵受精卵小腸上小腸上皮細胞皮細胞血紅血紅細胞細胞神經(jīng)神經(jīng)細胞細胞比較細胞分裂與細胞分化：比較細胞分裂與細胞分化：細胞分裂細胞分裂細胞分化細胞分化不不同同點點細胞細胞數(shù)量數(shù)量形態(tài)形態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功能功能相相同同點點聯(lián)聯(lián)系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，還能像早期胚胎細胞那樣，再分化成其它細胞嗎?思考：思考：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。實驗證明：高度分化的植物細實驗證明：高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能潛能，即，即植物

6、細胞具有全能性植物細胞具有全能性。 二、細胞的全能性：二、細胞的全能性：1、定義：、定義：已經(jīng)分化已經(jīng)分化的細胞的細胞, ,仍然具有發(fā)育仍然具有發(fā)育 成完整個體的成完整個體的潛能潛能。為什么任意一個體細胞會具有發(fā)育為什么任意一個體細胞會具有發(fā)育成成完整個體的潛能？完整個體的潛能？2 2、原因：、原因：體細胞內(nèi)含有本生物物種全套的體細胞內(nèi)含有本生物物種全套的 遺傳信息！遺傳信息！3 3、條件：、條件：離體、適宜條件離體、適宜條件植物組織培養(yǎng)的過程植物組織培養(yǎng)的過程離體的植物器官、組織或細胞離體的植物器官、組織或細胞脫分化（又叫去分化）脫分化（又叫去分化）愈傷組織愈傷組織再分化再分化根或芽等器官根

7、或芽等器官植物體植物體“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。為什么細胞核具有發(fā)育成完整個體的潛能？動物細胞是否具有全能性？4.細胞全能性的比較：細胞全能性的比較：一般：一般：細胞全能性與細胞分裂成正比；細胞全能性與細胞分裂成正比；細胞全能性與細胞分化成反比。細胞全能性與細胞分化成反比。在我們體內(nèi)，紅細胞的壽命為在我們體內(nèi)，紅細胞的壽命為120天左右，天左右，白細胞的壽命更短，只有白細胞的壽命更短，只有5-7天。這些血天。這些血細胞都是失去了分裂能力的細胞。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)

8、了大量的異常白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。細胞，而正常的血細胞又明顯減少。通過通過骨髓移植可以有效地治療白細胞骨髓移植可以有效地治療白細胞。骨髓中造血干細胞能夠通過增殖和分化不斷產(chǎn)生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不同種類的血細胞,補充到血液中去。補充到血液中去。資料 造血干細胞造血干細胞紅細胞紅細胞血小板血小板白細胞白細胞骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞新華社北京新華社北京9月月4日電日電 籃球巨星姚明在中國人民大籃球巨星姚明在中國人民大學現(xiàn)場采集血樣，加入中華骨髓學現(xiàn)場采集血樣，加入中華骨髓庫

9、捐獻造血干細胞的志愿者行列，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)動的還有中國大學生男子超級聯(lián)賽的運動員們。賽的運動員們。 在這個名為在這個名為“大超大超中華中華骨髓庫校園愛心之旅骨髓庫校園愛心之旅”啟動儀式啟動儀式上，姚明手執(zhí)一顆紅心模型，將上，姚明手執(zhí)一顆紅心模型，將中華骨髓庫的標志補充完整，象中華骨髓庫的標志補充完整，象征發(fā)揚征發(fā)揚“人道、博愛、奉獻人道、博愛、奉獻”的的紅十字精神。紅十字精神。 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。（1 1）. .干細胞的