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1、第2節(jié) 細(xì)胞的分化,一、細(xì)胞分化,二、細(xì)胞的全能性,1.你是由什么細(xì)胞發(fā)育而來的？ 2.你知道成年后的你有多少個(gè)細(xì)胞嗎？ 3.你知道組成你的細(xì)胞有多少種嗎？,你知道嗎？,,有絲分裂,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)胞均來自一個(gè)受精卵.,,,,,,功能：光合作用,功能：保護(hù)功能,功能：貯藏營養(yǎng)物質(zhì),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(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)和生理功能上發(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)、功能差異 的細(xì)胞。,分化的對象：一個(gè)

2、或一種細(xì)胞,2、細(xì)胞分化的特點(diǎn)：,持久性：細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中，胚胎(動(dòng)物）時(shí)期達(dá)到最大限度。,穩(wěn)定性和不可逆性：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。,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(huì)變成其他類型的細(xì)胞。,穩(wěn)定性,不可逆性,1. 細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中。,持久性,下列事實(shí)說明了細(xì)胞分化的哪一特征？,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,,,,,,,3、細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì),,基因,選擇性表達(dá)的過程,,紅細(xì)胞,,合成血紅蛋白,血紅蛋白基因開啟,肌動(dòng)蛋白基因關(guān)閉,肌

3、肉細(xì)胞,合成肌動(dòng)蛋白,,肌動(dòng)蛋白基因開啟,血紅蛋白基因關(guān)閉,4、細(xì)胞分化的意義,1. 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. 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,,,,,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,比較,數(shù)量增多，,種類增多。,受精卵,結(jié)果：,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)育過程,比較細(xì)胞分裂和分化,,,,,,,細(xì)胞 變化,發(fā)生 時(shí)間,在個(gè)體發(fā) 育中意義,數(shù)量增多,,細(xì)胞分裂,細(xì)胞分化,細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生穩(wěn)定性差異，且這種差異不可逆轉(zhuǎn)

4、,從受精卵開始，有些細(xì)胞保持終生分裂能力，有些細(xì)胞發(fā)育到一定時(shí)期停止分裂,發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中，胚胎時(shí)期達(dá)到最大限度,保持親代和子代之間遺傳穩(wěn)定性,沒有細(xì)胞分化，生物體不能進(jìn)行正常發(fā)育,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：,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(gè)體的潛能。,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！,想一想,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(shí)驗(yàn)證明：高度分化的

5、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。,2、高度分化的植物細(xì)胞具有全能性,植物組織培養(yǎng),脫分化又稱去分化。是指分化細(xì)胞失去特有的結(jié)構(gòu)和功能變?yōu)榫哂形捶只?xì)胞特性的過程。在動(dòng)物中, 去分化細(xì)胞具有胚胎間質(zhì)細(xì)胞的功能。在植物中, 去分化細(xì)胞成為薄壁細(xì)胞, 稱為愈傷組織。,已經(jīng)脫分化的細(xì)胞在一定條件下，又可經(jīng)過愈傷組織或胚狀體，再分化出根和芽，形成完整植株，這一過程叫作再分化。,再分化形成的試管苗，移栽到地里，可以發(fā)育成完整的植物體。,脫分化：,再分化：,脫分化條件：離體、適宜條件,愈傷組織,排列疏松無規(guī)則 高度液泡化 薄壁細(xì)胞,,試管植物,,植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用,快速繁殖

6、 培育無病毒植物 生產(chǎn)藥物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑等 制作人工種子 轉(zhuǎn)基因植物的培育,用植物組織培養(yǎng)的方法，誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)，包裹上人造種皮，制成人工種子，可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。,克隆羊“多莉”的誕生,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。,但是目前為止,人們還沒有成功地將單個(gè)已分化的動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)成新的個(gè)體。,為什么細(xì)胞核具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能？,3、動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性,動(dòng)、植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用：,1. 快速繁殖花卉、蔬菜,香雪蘭,觀音蓮,2. 拯救珍稀、瀕危動(dòng)植物,

7、長江女神 白鰭豚,珙桐,華南虎,3. 克隆人體器官，用于器官移植,心臟移植,腎臟移植,干細(xì)胞,干細(xì)胞,,分化潛能的大小,來源,,胚胎干細(xì)胞,成體干細(xì)胞,,全能干細(xì)胞：如受精卵,多能干細(xì)胞：如骨髓造血干細(xì)胞,專能干細(xì)胞：如腸上皮干細(xì)胞,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。,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,干細(xì)胞分裂的特點(diǎn),干細(xì)胞的一個(gè)顯著特點(diǎn)是進(jìn)行不對稱分裂，即干細(xì)胞經(jīng)過一次分裂所產(chǎn)生的兩個(gè)細(xì)胞中，一個(gè)仍然是干細(xì)胞，另一個(gè)則經(jīng)過多次分裂后，會(huì)變成許多各式各樣的體細(xì)胞。,課堂小結(jié),細(xì)胞分化及其意義,細(xì)胞的全能性,概念,概念,細(xì)胞分化的特點(diǎn),細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì),細(xì)胞分化的意義,高度分化的植物細(xì)胞具有全能性,動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性,干細(xì)胞,細(xì)胞分化,,,,