第二節(jié)細胞分化

1、 成年人全身細胞總數(shù)約 1012個，而細胞種類有200 多種，這么多種類細胞均來自一個受精卵.分化有絲分裂神經(jīng)細胞紅細胞肌肉細胞 上皮組織細胞調(diào)節(jié)功能運輸功能運動功能保護功能細胞分裂植物功能：光合作用功能：保護功能功能：貯藏營養(yǎng)物質(zhì)總結(jié)：同一植物體的這些細胞也都來自一群彼此 相似的早期胚細胞。一.細胞分化 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、細胞分化的時期發(fā)生在生物體整個生命過程中（幼年、成年、老年），胚胎期達到最大限度.黑色素細胞在體外培養(yǎng)30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

2、的細胞。 .分化后的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，不能再回到分化前的狀態(tài)，直到死亡。穩(wěn)定性（遺傳物質(zhì)未變）不可逆性.細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。持久性3、細胞分化的特點：普遍性.是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)紅細胞血紅蛋白基因肌動蛋白基因血紅蛋白血紅蛋白基因肌動蛋白基因肌動蛋白（開）（關(guān)）（開）（關(guān)）其他基因其他基因肌肉細胞 5.細胞分化的機理(實質(zhì))：細胞在分化過程中，各細胞遺傳物質(zhì)相同，細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，是基因的選擇性表達的結(jié)果4.細胞分化的原因閱讀教材P118第三自然段6.細胞分化的結(jié)果形成形態(tài)結(jié)構(gòu)不同的細胞不同的組織和器官擁有特定功能的蛋白質(zhì)或RNA完成細

3、胞特有功能！ 思考：如果只有細胞增殖受精卵能否發(fā)育成一個完整的個體？細胞分化的意義是什么呢？ 如何判斷細胞是否發(fā)生分化？1.看是否出現(xiàn)特定形態(tài)、功能；2.看是否有特定功能的蛋白質(zhì)或RNA7.細胞分化的意義細胞組織 器官 (系統(tǒng)) 個體是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)葉脈上表皮葉肉下表皮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。受精卵細胞群上皮組織肌肉組織神經(jīng)組織結(jié)締組織是通過什么過程實現(xiàn)的？主要通過什么實現(xiàn)？兩者有何區(qū)別和聯(lián)系呢？我們試著比較一下細胞分裂細胞分化不同點細胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點聯(lián)系增加相同不變差異染色體和遺傳信息都不變先分裂，后分化，細胞分裂是分化的基礎(chǔ)，共同完成生物

4、個體發(fā)育過程8.細胞分化與分裂的區(qū)別和聯(lián)系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：我們共同看一下美國科學(xué)家斯圖爾德的一個實驗1.植物組織培養(yǎng)的過程離體的植物 器官愈傷組織根、芽、該實驗說明什么問題？植物體細胞能發(fā)育成一個個體胚狀體脫分化再分化植物體、植物組織培養(yǎng)的條件：離體、無菌培養(yǎng)液植物激素?zé)o機鹽糖類植物組織培養(yǎng)適宜的外界條件二.細胞的全能性概念: 是指已經(jīng)高度分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。這是一個什么樣的體細胞？ 如果我們不把胡蘿卜韌皮部取下來這些細胞能否發(fā)育成個體？不能，說明這些細胞具備這個能力，

5、但生長在生物體內(nèi)則不能實現(xiàn)。也就是說細胞只是具有這樣的潛能。起點終點.植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用：組織培養(yǎng)進行快速繁殖拯救珍稀瀕危物種與基因工程結(jié)合培育作物新類型用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的玫瑰、蘭花手機吊墜剛才我們學(xué)習(xí)的是植物細胞的全能性，那么動物細胞是否具有全能性？下面我們以多利羊的培育為例克隆羊“多莉” 的生世： 母綿羊B 乳腺細胞母綿羊A未受精的卵細胞 母綿羊C“多莉” 重組細胞 發(fā)育成胚胎去細胞核取細胞核子代個體與哪只羊相似？表現(xiàn)性狀與什么有關(guān)？這個實驗說明了什么?“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，到目前為止，人們還沒有成功地將單個已經(jīng)分化的動物細胞培育成新的個體。思

6、考為什么已經(jīng)分化的細胞具有全能性呢？ 由于體細胞一般是通過有絲分裂繁殖而來的，一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的染色體，也即細胞內(nèi)含有該物種的全套遺傳信息如胡蘿卜韌皮部細胞沒有葉綠體，可培養(yǎng)的植株具有葉綠體說明什么？細胞全能性的理論基礎(chǔ)3、動物細胞的全能性體細胞的全能性動物體細胞的全能性表現(xiàn)較差，特別是一些高度特化的細胞，很難培養(yǎng)成一個新個體。生殖細胞的全能性某些動物生殖細胞可發(fā)育成個體，體現(xiàn)了動物全能性。如雄峰是由未受精的卵細胞發(fā)育來的。細胞核的全能性動物細胞的全能性隨著細胞分裂次數(shù)的增多或隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細胞分化潛能變窄細胞全能性的結(jié)果：離體細胞最終培養(yǎng)成新個體

7、特別提醒（1）細胞全能性高低與分化關(guān)系： 細胞全能性高低與分化程度成負相關(guān)， 分化程度越大，全能性越低。（2）動植物細胞全能性表達能力比較： 植物細胞動物細胞 植物細胞全能性易表達，動物細胞全能性受限制， 但動物細胞核仍具全能性。（3）同一生物體內(nèi)全能性表達能力比較： 受精卵生殖細胞體細胞； 能夠增殖細胞停止增殖細胞拯救珍稀、瀕危動物長江女神 白鰭豚百合花杜鵑丹頂鶴動物細胞全能性的應(yīng)用 克隆人體器官，用于器官移植心臟移植腎臟移植除受精卵外，植物體和動物與人體內(nèi)有沒有具有分裂分化能力的細胞？1、植物體內(nèi) 分生組織細胞（如根尖分生區(qū)細胞）2、動物體內(nèi)動物和人體內(nèi)少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞干細胞特

8、點1特點2 造血干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資料：科學(xué)家把干細胞大致分為：全能干細胞（胚胎干細胞），多能干細胞（組織干細胞），和專能干細胞。全能干細胞的一大特點是具有發(fā)育的全能性，可以參與整個生物體的發(fā)育，構(gòu)成人體的各種組織和器官。受精卵便是一個最初始的全能干細胞。多能干細胞具有分化出多種細胞組織的潛能，但不能發(fā)育成完整的個體，如血液組織干細胞、神經(jīng)組織干細胞和皮膚組織干細胞等。多能干細胞進一步分化，可形成專能干細胞。專能干細胞只能分化成某一類型的細胞，如神經(jīng)組織干細胞可以分化成各種類型的神經(jīng)細胞，血液組織干細胞可以分化成紅細胞、白細胞等各類血細胞。一、利用干細胞，

9、人體組織器官將能再生 新聞背景英國足球名星-貝克漢姆儲存來自他剛出生時留下的臍帶血干細胞，以便萬一他在賽場上重要器官受傷，則可以接受干細胞移植手術(shù)治療。 二、移植弟弟臍帶血治好血癌！3歲女童健康成長 一出世就患上急性骨髓性白血?。ㄋ追Q血癌）的華裔女嬰，被醫(yī)生診斷只有10%的存活率。她過后好不容易捱到弟弟出世，成功以弟弟的臍帶血干細胞移植活命。今年3歲的她，不曾感冒和咳嗽，成了健康寶寶。干細胞研究應(yīng)用的媒體報道新華社北京9月4日電 籃球巨星姚明在中國人民大學(xué)現(xiàn)場采集血樣，加入中華骨髓庫捐獻造血干細胞的志愿者行列，并承諾，一旦配型成功，將為患者捐獻造血干細胞。與他一同行動的還有中國大學(xué)生男子超級聯(lián)

10、賽的運動員們。 在這個名為“大超中華骨髓庫校園愛心之旅”啟動儀式上，姚明手執(zhí)一顆紅心模型，將中華骨髓庫的標(biāo)志補充完整，象征發(fā)揚“人道、博愛、奉獻”的紅十字精神。 1.下列對細胞分化的敘述正確的是 （ ）A細胞分化是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果B細胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程C細胞分化從原腸胚后期開始至生命結(jié)束D細胞分化是由細胞內(nèi)遺傳信息執(zhí)行情況不同產(chǎn)生的2.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

11、素的基因和其他基因，但沒有合成血紅蛋白的基因DC3.下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是 （ ）用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株 植物用種子進行繁殖 用煙草組織培養(yǎng)的單個細胞培育出了可育的完整植株 A B C. D.4.科學(xué)家用甲母羊乳腺細胞的細胞核與乙母羊卵細胞的細胞質(zhì)重組成一個細胞，成功培養(yǎng)了“多莉”羊。下列關(guān)于此實驗的說法正確的是（多選） （ ） A高度分化的動物細胞的細胞核具有全能性 B重組細胞的細胞核內(nèi)含有保持物種遺傳性所需要的全部遺傳物質(zhì) C在理論上，可以運用上述方法開拯救瀕危物種 D運用上述方法，科學(xué)家已經(jīng)可以用單個細胞來培養(yǎng)新的動物體B A B C 5、細胞分化過程中，一般不會出現(xiàn)的是A細胞核遺傳物質(zhì)的改變 B細胞器種類和數(shù)量的改變C蛋白質(zhì)種類和數(shù)量的改變 D細胞表面結(jié)構(gòu)的改變A紅細胞肌肉細胞血紅蛋白基因肌動蛋白基因呼