細(xì)胞的分化和全能性上課

第2節(jié)細(xì)胞的分化第六章細(xì)胞的生命歷程細(xì)胞的有絲分裂思考：僅有細(xì)胞的增殖，受精卵能形成許多不同類型的細(xì)胞，進(jìn)而發(fā)育成多細(xì)胞生物體嗎？細(xì)胞分化分裂成年人全身細(xì)胞總數(shù)約1012個(gè)。細(xì)胞種類有200多種。這么多種類細(xì)胞均來(lái)自一個(gè)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(hù)功能功能：貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)總結(jié)：同一植物體的這些細(xì)胞也都來(lái)自一群彼此相似的早期胚細(xì)胞。（一）分化的定義：（二）分化的結(jié)果：一、細(xì)胞分化在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程。產(chǎn)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞。（導(dǎo)致細(xì)胞種類增多）

3.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(huì)變成其他類型的細(xì)胞。

以下事例可說(shuō)明細(xì)胞分化具有什么特點(diǎn)?—穩(wěn)定性—不可逆性

2.細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中。(動(dòng)物）胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。—持久性

4.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1.細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。生物體在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，如果僅僅有細(xì)胞的增殖，而沒(méi)有細(xì)胞的分化，就不可能形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官，生物體也就不可能正常發(fā)育?！毡樾砸弧⒓?xì)胞分化（三）分化的特點(diǎn)：普遍性持久性（動(dòng)物胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度。）穩(wěn)定性不可逆性一、細(xì)胞分化1、同一個(gè)生物的不同細(xì)胞所含的遺傳物質(zhì)相同嗎？為什么？相同，都是由同一個(gè)受精卵分裂、分化來(lái)的。2、那為何形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能都不同？機(jī)理：不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。（基因的選擇性表達(dá)）一、細(xì)胞分化細(xì)胞分化的原因ABDCEEDCABEDCABEDCAB基因選擇性表達(dá)的過(guò)程一、細(xì)胞分化紅細(xì)胞肌肉細(xì)胞血紅蛋白基因肌動(dòng)蛋白基因血紅蛋白血紅蛋白基因肌動(dòng)蛋白基因肌動(dòng)蛋白（開(kāi)）（關(guān)）（開(kāi)）（關(guān)）其他基因其他基因細(xì)胞在分化過(guò)程中，不變,只是進(jìn)行了選擇性表達(dá)。遺傳物質(zhì)一、細(xì)胞分化（四）分化的實(shí)質(zhì)：不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同導(dǎo)致

（基因的選擇性表達(dá)）一、細(xì)胞分化（五）分化的意義：

1）細(xì)胞分化是個(gè)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）細(xì)胞分化使多細(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)。一、細(xì)胞分化細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同點(diǎn)細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點(diǎn)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(gè)體發(fā)育過(guò)程

既然細(xì)胞分化遺傳物質(zhì)不變,和原來(lái)受精卵相同,而且具有穩(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，還能像受精卵那樣，再分化成完整的個(gè)體嗎?離體無(wú)菌操作營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素結(jié)論:高度分化的植物細(xì)胞具有全能性1958年，美國(guó)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。定義：

為什么任意一個(gè)體細(xì)胞會(huì)具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能？

體細(xì)胞內(nèi)含有本生物物種全套的遺傳信息！二、細(xì)胞的全能性細(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(gè)體的潛能。植物組織培養(yǎng)的條件韌皮部細(xì)胞(離體細(xì)胞)適宜條件新個(gè)體這種技術(shù)叫做植物組織培養(yǎng)。潛能離體培養(yǎng)液適宜的外界條件：溫度、pH等無(wú)機(jī)鹽植物激素糖類等二、細(xì)胞的全能性動(dòng)物細(xì)胞是否具有全能性？二、細(xì)胞的全能性綿羊“多利”整個(gè)克隆過(guò)程如下：母綿羊A

乳腺細(xì)胞

（體細(xì)胞）

母綿羊B未受精的卵細(xì)胞

母綿羊C“多利”

重組細(xì)胞

發(fā)育成胚胎去核卵細(xì)胞提取細(xì)胞核細(xì)胞融合胚胎移植

“多利”的誕生證明:已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。

動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核為什么具有全能性？

但是目前為止,人們還沒(méi)有成功地將單個(gè)已分化的動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體。

細(xì)胞核中含有本生物物種全套的遺傳信息。二、細(xì)胞的全能性通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可知：①植物已分化的細(xì)胞具有全能性。②動(dòng)物已分化的細(xì)胞細(xì)胞核具有全能性。二、細(xì)胞的全能性細(xì)胞表現(xiàn)全能性的2個(gè)條件：

⑴離體；⑵提供適宜的營(yíng)養(yǎng)，激素及適宜的培養(yǎng)條件。在生物體內(nèi)細(xì)胞的全能性受到抑制，不能表現(xiàn)出來(lái)。特別說(shuō)明：①細(xì)胞分化程度有高有低，如下列細(xì)胞分化程度由低到高依次為：受精卵→干細(xì)胞→體細(xì)胞；②高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性，動(dòng)物已分化的體細(xì)

胞的細(xì)胞核具有全能性；③一般而言，細(xì)胞分化程度越高，細(xì)胞表現(xiàn)全能性的能力越弱；

注意：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(dòng)物細(xì)胞中，全能性最大的是____,最小的是____。(受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞)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___。(分化程度低>分化程度高)植物細(xì)胞全能性______動(dòng)物細(xì)胞！(植物>動(dòng)物)①③低高高于二、細(xì)胞的全能性細(xì)胞全能性的應(yīng)用：

(1)名貴花卉、珍稀草藥、優(yōu)良物種的快繁，無(wú)病毒植株的培養(yǎng)等

用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的玫瑰、蘭花手機(jī)吊墜細(xì)胞全能性的應(yīng)用：(2)拯救珍稀、瀕危動(dòng)植物長(zhǎng)江女神白鰭豚百合花杜鵑丹頂鶴細(xì)胞全能性的應(yīng)用：(3)克隆人體器官，用于器官移植心臟移植腎臟移植細(xì)胞全能性的應(yīng)用：三、干細(xì)胞的概念：動(dòng)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(guò)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(huì)隨著血細(xì)胞的死亡而減少？健康人會(huì)不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)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(guò)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(guó)足球名星----貝克漢姆儲(chǔ)存來(lái)自他剛出生時(shí)留下的臍帶血干細(xì)胞，以便萬(wàn)一他在賽場(chǎng)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(zhǎng)一出世就患上急性骨髓性白血?。ㄋ追Q血癌）的華裔女?huà)?，被醫(yī)生診斷只有10%的存活率。她過(guò)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(bào)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(guó)人民大學(xué)現(xiàn)場(chǎng)采集血樣，加入中華骨髓庫(kù)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(dòng)的還有中國(guó)大學(xué)生男子超級(jí)聯(lián)賽的運(yùn)動(dòng)員們。在這個(gè)名為“大超——中華骨髓庫(kù)校園愛(ài)心之旅”啟動(dòng)儀式上，姚明手執(zhí)一顆紅心模型，將中華骨髓庫(kù)的標(biāo)志補(bǔ)充完整，象征發(fā)揚(yáng)“人道、博愛(ài)、奉獻(xiàn)”的紅十字精神。

骨髓移植手術(shù)志愿者捐獻(xiàn)配型為什么骨髓移植可以有效地治療白血??？血細(xì)胞紅細(xì)胞白細(xì)胞血小板

骨髓中造血干細(xì)胞1、概念：動(dòng)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。三、干細(xì)胞受精卵系統(tǒng)人體骨細(xì)胞上皮細(xì)胞肌肉細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮組織肌肉組織神經(jīng)組織結(jié)締組織器官有絲分裂細(xì)胞分化三、干細(xì)胞全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞高度分化細(xì)胞受精卵

全能干細(xì)胞:能發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體的全能細(xì)胞.

如人的16細(xì)胞以前.

干細(xì)胞的分類

1.根據(jù)分化潛能的不同,分為三類.P88但是要注意,多能干細(xì)胞的多向分化是需要條件的!多能干細(xì)胞:有多向分化潛能的干細(xì)胞.

如:間充質(zhì)干細(xì)胞,造血干細(xì)胞.

多能干細(xì)胞:有多向分化潛能的干細(xì)胞.

如:間充質(zhì)干細(xì)胞,造血干細(xì)胞.

P88多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞專能干細(xì)胞專能干細(xì)胞:

只能向一種或緊密相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化.

如:

上皮細(xì)胞肌細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞上皮基底干細(xì)胞成肌干細(xì)胞神經(jīng)元干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞:

在早期胚胎中,具有高度增殖和分化潛能干細(xì)胞.成體干細(xì)胞:

存在于組織器官中的未分化細(xì)胞,在體內(nèi)終生具有自我更新和分化潛能.

2.根據(jù)存在時(shí)期不同,又可為兩類:干細(xì)胞的種類⑴根據(jù)分化潛能分為：⑵根據(jù)來(lái)源分為：全能干細(xì)胞：如受精卵細(xì)胞多能干細(xì)胞：如造血干細(xì)胞專能干細(xì)胞：如神經(jīng)元干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞1.細(xì)胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，下列敘述不正確的是（）A.分化發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中D.分化過(guò)程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變C.細(xì)胞分化的前途在胚胎發(fā)育的早期就已決定不能逆轉(zhuǎn)B.分化是基因在特定時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果D課堂練習(xí)：2.人胰島細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生血紅蛋白，據(jù)此推測(cè)胰島細(xì)胞（）A.只有胰島素基因B.比人受精卵的基因要少C.既有胰島素基因，也有血紅蛋白和其他基因,但不同細(xì)胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同D.有胰島素基因和其他基因，但沒(méi)有血紅蛋白基因C3.下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述錯(cuò)誤的是A.克隆羊“多利”的誕生證明了動(dòng)物細(xì)胞具有全能性B.細(xì)胞全能性產(chǎn)生的根本原因是細(xì)胞內(nèi)有一套發(fā)育成完整個(gè)體的全部遺傳信息C.斯圖爾德的組織培養(yǎng)成功表明植物細(xì)胞具有全能性D.細(xì)胞分化程度越高，它的全能性就越低A（1）①②、①④的過(guò)程叫做

。（2）①③的過(guò)程叫做

。（3）③