細(xì)胞的分化及全能性

第六章

細(xì)胞的生命歷程第二節(jié)

細(xì)胞的分化分裂成年人全身細(xì)胞總數(shù)約1012個。細(xì)胞種類有200多種。這么多種類細(xì)胞均來自一個受精卵.有絲分裂分化神經(jīng)細(xì)胞紅細(xì)胞肌肉細(xì)胞上皮組織細(xì)胞功能：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(xì)胞也都來自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。1、分化的定義：在個體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。一、細(xì)胞分化分化的結(jié)果：產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞。分化的對象：相同細(xì)胞

注意：什么是穩(wěn)定差異？例如：在動物胚胎發(fā)育過程中，紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞都是來自中胚層。但是，后來紅細(xì)胞能夠合成血紅蛋白，而心肌細(xì)胞則能夠合成肌動蛋白和肌球蛋白。這兩種細(xì)胞的穩(wěn)定性差異是不可逆轉(zhuǎn)的。

2.黑色素細(xì)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(xì)胞，始終保持為上皮細(xì)胞，而不會變成其他類型的細(xì)胞。以下事例可說明細(xì)胞分化具有什么特點?—穩(wěn)定性—不可逆性

1.細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進程中。(動物）胚胎時期達(dá)到最大限度?！志眯?/p>

3.造血干細(xì)胞原紅細(xì)胞早幼紅細(xì)胞中幼紅細(xì)胞晚幼紅細(xì)胞成熟紅細(xì)胞死亡想一想

4、人的所有細(xì)胞中都含有胰島素基因，但該基因只在胰島細(xì)胞中才表現(xiàn)出來，從而合成胰島素。－不變性2、細(xì)胞分化的特點：（1）、細(xì)胞分化發(fā)生在整個生命進程中，胚胎(動物）時期達(dá)到最大限度。該生命現(xiàn)象貫穿生命的始終，所以具有

性。（2）、一般來說分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)直到死亡，細(xì)胞分化具有

性和

性。（3）、分化后的細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變，只是在不同細(xì)胞中基因的活動或者關(guān)閉的狀態(tài)不同，這就是細(xì)胞分化的

性。（4）、細(xì)胞分化是生物界普遍存在的現(xiàn)象，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)，具有

性。持久穩(wěn)定不可逆不變普遍在紅細(xì)胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(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(xì)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(xì)胞分化的機理：不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，是基因的“選擇性”表達(dá)，分化是以分裂為基礎(chǔ)的。就一個個體來說，各種細(xì)胞具有完全相同的遺傳信息。只是在不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。3、細(xì)胞分化有什么意義？1）、是個體發(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。2）、使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率和組織器官的修復(fù)。細(xì)胞分化有絲分裂受精卵小腸上皮細(xì)胞血紅細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞比較細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化：細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點細(xì)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遺傳信息都不變共同完成生物個體發(fā)育過程既然細(xì)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(xì)胞，還能像早期胚胎細(xì)胞那樣，再分化成其它細(xì)胞嗎?思考：1958年，美國科學(xué)家斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部細(xì)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(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能，即植物細(xì)胞具有全能性。

二、細(xì)胞的全能性：1、定義：細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。思考：為什么任意一個體細(xì)胞會具有發(fā)育成完整個體的潛能？體細(xì)胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息！“多利”的誕生證明:已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)成新的個體。為什么細(xì)胞核具有發(fā)育成完整個體的潛能？動物細(xì)胞是否具有全能性？克隆羊的全過程白面羊乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核黑面羊卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)融合新的細(xì)胞代孕母羊白面羊的克隆羊體外培養(yǎng)一段時間動、植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用：蝴蝶蘭的大規(guī)模生產(chǎn)1快速繁殖花卉、蔬菜2拯救珍稀、瀕危動植物長江女神白鰭豚百合花杜鵑丹頂鶴3克隆人體器官，用于器官移植心臟移植腎臟移植三、干細(xì)胞的概念：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(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。資料在我們體內(nèi)，紅細(xì)胞的壽命為120天左右，白細(xì)胞的壽命更短，只有5-7天。這些血細(xì)胞都是失去了分裂能力的細(xì)胞。白血病患者的血液中出現(xiàn)了大量的異常白細(xì)胞，而正常的血細(xì)胞又明顯減少。通過骨髓移植可以有效地治療白細(xì)胞。討論：1為什么健康人的血細(xì)胞數(shù)量不會隨著血細(xì)胞的死亡而減少？健康人會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補充到血液中去。2骨髓與血細(xì)胞的形成有什么關(guān)系？骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。一、利用干細(xì)胞，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(xì)胞，以便萬一他在賽場上重要器官受傷，則可以接受干細(xì)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(xì)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(xì)胞研究應(yīng)用的媒體報道造血干細(xì)胞紅細(xì)胞血小板白細(xì)胞骨髓中造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞新華社北京9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(xiàn)造血干細(xì)胞的志愿者行列，并承諾，一旦配型成功，將為患者捐獻(xiàn)造血干細(xì)胞。與他一同行動的還有中國大學(xué)生男子超級聯(lián)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(xiàn)”的紅十字精神。

一、細(xì)胞分化1、概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程2、特點：3、原因：不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同4、意義：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。使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨于專門化，有利于提高各種生理功能的效率。持久性不可逆性穩(wěn)定性小結(jié)：二、細(xì)胞的全能性1、概念：指已經(jīng)分化了的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。2、條件：離體、適宜條件3、應(yīng)用：4、干細(xì)胞的概念：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(xì)胞。不變性1.下列實例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是（）①用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細(xì)胞培養(yǎng)成了可育的植株②植物用種子進行繁殖③用煙草組織培養(yǎng)的單個細(xì)胞培育出了可育的完整植株

A．①②B．①③C.②③D.①②③2.科學(xué)家用甲母羊乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核與乙母羊卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)重組成一個細(xì)胞，成功培養(yǎng)了“多莉”羊。下列關(guān)于此實驗的說法錯誤的是（）

A．高度分化的細(xì)胞仍然保持全能性

B．重組細(xì)胞的細(xì)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(xì)胞來培養(yǎng)新的動物體BD動物和人體內(nèi)保留的少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞干細(xì)胞:e.g.人的骨髓的造血干細(xì)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(xì)胞的用途:干細(xì)胞移植治療白血病P117問題探討細(xì)胞全能性大小的比較：在①受精卵、②生殖細(xì)胞、③高度分化的動物細(xì)胞中，全能性最大的是____,最小的是____。細(xì)胞全能性大小主要受細(xì)胞分化程度影響。細(xì)胞分化程度越高，全能性越____；分化程度越低，全能性越___。另外，植物細(xì)胞全能性____動物細(xì)胞?、佗鄣透吒哂谥R點歸納與結(jié)論1、細(xì)胞分化及其意義a.概念：b.細(xì)胞分化的特點：c.細(xì)胞分化的實質(zhì)：d.細(xì)胞分化的意義：

2、細(xì)胞的全能性a.概念：b.高度分化的植物細(xì)胞具有全能性c.動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性d.干細(xì)胞持久性，穩(wěn)定性，不可逆轉(zhuǎn)，遺傳物質(zhì)沒有改變。基因的選擇性表達(dá)細(xì)胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)；細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。1.下列對細(xì)胞分化的敘述正確的是（）A．細(xì)胞分化是遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果B．細(xì)胞分化發(fā)生在從受精卵到胚胎形成的過程C．細(xì)胞分化也可實現(xiàn)細(xì)胞數(shù)量的增加D．細(xì)胞分化是由細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)調(diào)控的2.人胰島B細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生紅細(xì)胞中的血紅蛋白，根據(jù)此推測人胰島B細(xì)胞中（）A．只有合成胰島素的基因B．在細(xì)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(xì)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DC1.細(xì)胞分化的結(jié)果是()A細(xì)胞數(shù)目增加B.形成組織C.生長D.細(xì)胞衰老2.組織培養(yǎng)和克隆技術(shù)的應(yīng)用原理是()A.所有細(xì)胞都具有分化能力B.所有細(xì)胞都具有分裂能力C.所有細(xì)胞的細(xì)胞核都具有全能性D.所有細(xì)胞都具有全能性3.細(xì)胞分化過程中,遺傳物質(zhì)