1、第五章第五章 細胞的生命歷程細胞的生命歷程 受精作用受精作用 受精卵僅僅通過有絲分裂，能形成人受精卵僅僅通過有絲分裂，能形成人 體的體的200多種細胞嗎？多種細胞嗎？ ？ 有絲分裂有絲分裂 受精卵受精卵 分化分化 一、分化的概念一、分化的概念 概念：在個體發育中，由一個或一種細胞概念：在個體發育中，由一個或一種細胞 增殖產生的后代，在增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能形態、結構和生理功能上上 發生穩定性差異的過程。發生穩定性差異的過程。 肌肉細胞肌肉細胞 紅細胞紅細胞 骨細胞骨細胞 神經細胞神經細胞 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

2、血細胞骨髓中造血干細胞分化出各種血細胞 例一：例一： 例二：例二： 表皮的生發層細胞能分裂表皮的生發層細胞能分裂 分化成角質層細胞，以補分化成角質層細胞，以補 充死亡脫落的角質層細胞充死亡脫落的角質層細胞 低度低度 分化分化 的細的細 胞胞 表皮細胞表皮細胞 葉肉細胞葉肉細胞 貯藏細胞貯藏細胞 導管、篩管導管、篩管 受精卵受精卵 分裂，分化分裂，分化 分生區細胞不斷分裂分分生區細胞不斷分裂分 化形成伸長區細胞和根化形成伸長區細胞和根 冠細胞冠細胞 例三：例三：例四：例四： （未分化細胞）未分化細胞） （已分化細胞或（已分化細胞或 高度分化的細胞）高度分化的細胞） 1.特點特點： （1 1）持久

3、性）持久性 貫穿在生物體整個個體發育過程中。貫穿在生物體整個個體發育過程中。 （胚胎時期胚胎時期達到最大限度）達到最大限度） （2 2）穩定性、不可逆性）穩定性、不可逆性 分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態， 直到死亡。（如紅細胞不能逆分化成造血干直到死亡。（如紅細胞不能逆分化成造血干 細胞）細胞） 一、細胞分化一、細胞分化 人體胚胎發育過程人體胚胎發育過程 一、細胞分化一、細胞分化 2.機理機理： 不同的細胞中遺傳信息的執行情況不同。不同的細胞中遺傳信息的執行情況不同。 （基因選擇性表達的結果）（基因選擇性表達的結果） 胚胚 胎胎 細細 胞胞 心肌心肌 細

4、胞細胞 大量合成大量合成 胰島素胰島素 開啟另一些基因（如肌動蛋白基因開啟另一些基因（如肌動蛋白基因開啟）開啟） 大量合成肌大量合成肌 動蛋白動蛋白 關閉另一些基因關閉另一些基因 開啟某些基因開啟某些基因( (如胰島素合成基因如胰島素合成基因開啟）開啟） 關閉某些基因（如肌動蛋白基因關閉某些基因（如肌動蛋白基因關閉）關閉） 注：分化不會改變細胞的遺傳物質注：分化不會改變細胞的遺傳物質 分化成分化成 分化成分化成 胰島胰島B 細胞細胞 （如胰島素合成基因（如胰島素合成基因關閉）關閉） 3.意義意義： （1 1）是生物個體發育的基礎；是生物個體發育的基礎； （2 2）使多細胞生物體中的細胞趨向使多

5、細胞生物體中的細胞趨向 專門化，有利于提高各種生理功能的專門化，有利于提高各種生理功能的 效率。效率。 一、細胞分化一、細胞分化 思考：思考： 已經高度分化的細胞，能否像已經高度分化的細胞，能否像 早期胚胎細胞那樣，分化成一個完早期胚胎細胞那樣，分化成一個完 整的個體呢？整的個體呢？ 肌細胞肌細胞 * * 19581958年斯圖爾德年斯圖爾德 美美 實驗實驗 胡蘿卜的根部胡蘿卜的根部 含有植物激含有植物激 素、無機鹽、素、無機鹽、 糖類等的培糖類等的培 養液中養液中 植物組織培養 愈傷組織愈傷組織 高度分化的植物細胞，為什么能發育成完高度分化的植物細胞，為什么能發育成完 整植株呢？整植株呢？

6、植物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 概念概念:已經分化的細胞，仍然具有發育已經分化的細胞，仍然具有發育 成完整個體的成完整個體的潛能。潛能。 2.原因原因： 細胞核內含有保持物種遺傳性所需要細胞核內含有保持物種遺傳性所需要 全套遺傳物質。全套遺傳物質。 ( (如胡蘿卜韌皮部細如胡蘿卜韌皮部細 胞核中遺傳物質與受精卵完全相同）胞核中遺傳物質與受精卵完全相同） 1.表現的必要條件表現的必要條件： （1 1）脫離母體）脫離母體 （2 2）給予適宜的營養和外界條件）給予適宜的營養和外界條件 二、細胞的全能性二、細胞的全能性 思考：思考： 已經高度分化的動物細胞已經高

7、度分化的動物細胞 是否也具有全能性呢？是否也具有全能性呢？ “多利多利”與它的代育母與它的代育母 親親 芬蘭白面芬蘭白面 母綿羊母綿羊 乳腺細胞乳腺細胞 （體細胞）（體細胞） 蘇格蘭黑面母蘇格蘭黑面母 綿羊綿羊A 未受精的未受精的 卵細胞卵細胞 蘇格蘭黑蘇格蘭黑 面母綿羊面母綿羊 C子宮內子宮內 “多利多利” 新的細胞新的細胞 去核卵細胞去核卵細胞 提取細胞核提取細胞核 這說明什么呢？這說明什么呢？ 高度分化的動物細胞高度分化的動物細胞 沒有表現出全能性沒有表現出全能性 植入代孕母羊子宮內植入代孕母羊子宮內 無法發育成多利無法發育成多利 現今只證明已分化的動物體細胞現今只證明已分化的動物體細胞

8、 細胞核具有全能性。細胞核具有全能性。 該實驗證明了該實驗證明了 什么呢？什么呢？ 克隆鼠（克隆鼠（2002年年 美國）美國） 克隆豬克隆豬(2000年年 美國）美國）克隆牛克隆牛(1998年年 日本）日本） 克隆獼猴克隆獼猴 （2000年年 美國）美國） 小結：小結： 細胞分化細胞分化 1.概念：概念： 3.機理：機理： 細胞全能性細胞全能性 1.概念：概念： 2.表現條件：表現條件： 3.原因：原因： 4.動植物細胞動植物細胞 全能性：全能性： 在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在 上發生穩定性差異的過程。上發生穩定性差異的過程。

9、 形態、結構和生理功能形態、結構和生理功能 （1 1）持久性）持久性（2 2）穩定性、不可逆性）穩定性、不可逆性 基因的選擇性表達基因的選擇性表達 生物個體發育的基礎生物個體發育的基礎 （3 3）遺傳物質沒有改變）遺傳物質沒有改變 已經分化的細胞，仍然具有已經分化的細胞，仍然具有 細胞核內含有保持物種遺傳性所需要全套遺傳物質。細胞核內含有保持物種遺傳性所需要全套遺傳物質。 （1 1）脫離母體）脫離母體（2）給予適宜的營養和外界條件）給予適宜的營養和外界條件 植物細胞具有全能性植物細胞具有全能性 動物細胞核具有全能性動物細胞核具有全能性 發育成完整個體的潛能。發育成完整個體的潛能。 2.特點：特

10、點： 4.意義：意義： 思考并討論：思考并討論： 數量增多數量增多 細胞形態、結構、生理功細胞形態、結構、生理功 能發生穩定性差異，且這能發生穩定性差異，且這 種變異是不可逆轉的種變異是不可逆轉的 從受精卵開始，有些部位的細從受精卵開始，有些部位的細 胞終生保持分裂能力，有的細胞終生保持分裂能力，有的細 胞發育到一定的時期就胞發育到一定的時期就 停止分裂。停止分裂。 胚胎早期開始出現細胞分胚胎早期開始出現細胞分 化，是一種持久性的變化，是一種持久性的變 化，在胚胎期達到最大限度。化，在胚胎期達到最大限度。 保持了親代和子代保持了親代和子代 之間遺傳性狀的穩之間遺傳性狀的穩 定性。定性。 沒有細

11、胞分化，生物體沒有細胞分化，生物體 就不能進行正常的發育。就不能進行正常的發育。 1 1. .下列關于細胞分化的說法錯誤的是下列關于細胞分化的說法錯誤的是 （ ） A A、細胞分化與生物發育有密切關系、細胞分化與生物發育有密切關系 B B、細胞分化是一種普遍存在的生命現象、細胞分化是一種普遍存在的生命現象 C C、細胞分化僅發生在胚胎時期、細胞分化僅發生在胚胎時期 D D、一般條件下細胞分化是不可逆的、一般條件下細胞分化是不可逆的 C 課堂鞏固課堂鞏固 2 2. .下列實例中能體現細胞全能性是（下列實例中能體現細胞全能性是（ ） （1 1）用懸浮液培養的胡蘿卜單個細胞培養成了可）用懸浮液培養的

12、胡蘿卜單個細胞培養成了可 育的植株育的植株 （2 2）用煙草組織培養出可育的完整植株）用煙草組織培養出可育的完整植株 （3 3）旺盛的花藥細胞用人工的方法培育成植株）旺盛的花藥細胞用人工的方法培育成植株 A、（、（1）（）（2） B、（、（2）（）（3） C、（、（1）（）（3） D、（、（1）（）（2）（）（3） D 課堂鞏固課堂鞏固 3 3. .人胰島細胞能產生胰島素，但不能人胰島細胞能產生胰島素，但不能 產生血紅蛋白，胰島細胞（產生血紅蛋白，胰島細胞（ ） A A、只有胰島素基因、只有胰島素基因 B B、比人的受精卵基因要少、比人的受精卵基因要少 C C、既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因

13、、既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因 和其它基因和其它基因 D D、有胰島素基因和其它基因，但沒有血、有胰島素基因和其它基因，但沒有血 紅蛋白基因紅蛋白基因 C 課堂鞏固課堂鞏固 4 4. .下列關于細胞分裂和細胞分化的敘述下列關于細胞分裂和細胞分化的敘述, , 錯誤的是（錯誤的是（ ） A A、生物體的生長發育是細胞分裂和細胞、生物體的生長發育是細胞分裂和細胞 分化的結果分化的結果 B B、生物體通過細胞分化，細胞之間逐漸、生物體通過細胞分化，細胞之間逐漸 發生了穩定性的差異發生了穩定性的差異 C C、細胞分裂是細胞分化的基礎、細胞分裂是細胞分化的基礎 D D、細胞分化過程中細胞的遺傳物質發生

14、、細胞分化過程中細胞的遺傳物質發生 了改變了改變 D 課堂鞏固課堂鞏固 5 5動物和人體內具有分裂和分化能力的細胞稱動物和人體內具有分裂和分化能力的細胞稱 為干細胞。對下圖的相關敘述中，錯誤的是為干細胞。對下圖的相關敘述中，錯誤的是 （ ） A Aa a過程表示干細胞能自我更新過程表示干細胞能自我更新 B Bb b、c c過程表示干細胞具有分化能力過程表示干細胞具有分化能力 C Ca a、b b、c c過程中細胞的遺傳信息表達情況不同過程中細胞的遺傳信息表達情況不同 D Db b過程形成的細胞直接組成器官，可供器官移過程形成的細胞直接組成器官，可供器官移 植使用植使用 課堂鞏固課堂鞏固 問題思

15、考：問題思考： 1 1、人體的衰老表現出什么特征？、人體的衰老表現出什么特征？ 2 2、老年人體內有沒有幼嫩的細胞？、老年人體內有沒有幼嫩的細胞？ 3 3、年輕人體內有沒有衰老的細胞？、年輕人體內有沒有衰老的細胞？ 如白發、皺紋、老年斑、耳聾、眼花等如白發、皺紋、老年斑、耳聾、眼花等 有，造血干細胞一生都能產生各種類型有，造血干細胞一生都能產生各種類型 的血細胞的血細胞 有，皮膚表皮細胞衰老，最后調亡、脫落有，皮膚表皮細胞衰老，最后調亡、脫落 細胞衰老細胞衰老 衰老細胞的主要特征：衰老細胞的主要特征： 1 1、細胞內的水分減少，細胞萎縮，體積變小，、細胞內的水分減少，細胞萎縮，體積變小， 新陳

16、代謝速度減慢；新陳代謝速度減慢； 2 2、酶的活性降低；、酶的活性降低； 3 3、色素的沉積；、色素的沉積； 4 4、細胞核體積增大，染色質固縮，染色加深；、細胞核體積增大，染色質固縮，染色加深； 5 5、線粒體減少，呼吸速度減慢；、線粒體減少，呼吸速度減慢； 6 6、細胞膜通透性改變，物質運輸功能降低。、細胞膜通透性改變，物質運輸功能降低。 共同點：共同點：細胞衰老最終表現為細胞的形態、細胞衰老最終表現為細胞的形態、 結構和功能發生變化結構和功能發生變化 細胞衰老的原因：細胞衰老的原因： 細胞的癌變細胞的癌變 定義：定義：機體內有的細胞受到機體內有的細胞受到致癌因子致癌因子的作用，的作用，

17、細胞中遺傳物質發生變化，不能正常地完成細胞細胞中遺傳物質發生變化，不能正常地完成細胞 分化，而變成了分化，而變成了不受機體控制的不受機體控制的、連續進行分裂連續進行分裂 的的惡性增殖惡性增殖細胞。細胞。 癌細胞的分裂方式是什么？癌細胞的分裂方式是什么？ 為什么癌癥很難治愈？為什么癌癥很難治愈？ 癌細胞的特點：癌細胞的特點： 1 1、能夠無限增殖，是惡性增殖的、能夠無限增殖，是惡性增殖的“不死細胞不死細胞” 2 2、形態結構發生了變化，是形態顯著改變的、形態結構發生了變化，是形態顯著改變的 “變態細胞變態細胞” 3 3、表面糖蛋白等減少，黏著性降低，易轉移、表面糖蛋白等減少，黏著性降低，易轉移 擴散。是黏著性降低的擴散。是黏著性降低的“擴散細胞擴散細胞” 正常成纖維細胞扁平梭形正常成纖維細胞扁平梭形 癌變后球形的成纖維細胞癌變后球形的成纖維細胞 什么